Το Χιόνι
Χιονόνερο
Παγετώνας
Μείωση των Παγετώνων;

Ενδιαφέρουσες Διευθύνσεις
Παρασκεύασε Χιόνι (εικονικό!)
 

Το Χιόνι
 

Χαρακτηριστικό στερεό ατμοσφαιρικό κατακρήμνισμα, που αποτελείται από συσσωρεύσεις παγοκρυστάλλων, οι οποίοι, με παρουσία πυρήνων συμπύκνωσης, σχηματίζονται στο εσωτερικό ενός νέφους εξαιτίας της παγοποίησης των υδροσταγονιδίων που το αποτελούν ή εξαιτίας της στερεοποίησης των υδρατμών.

Οι παγοκρύσταλλοι, από τους οποίους αποτελείται το χιόνι, έχουν βασικά εξαγωνικό σχήμα ή με έξι ακτίνες, που σχηματίζουν γωνία 60ο μεταξύ τους με μεγάλη ποικιλία μορφών, αλλά κατά την πτώση τους ενώνονται μεταξύ τους και σχηματίζουν τις νιφάδες, που παρουσιάζουν συνήθως ακανόνιστο σχήμα και έχουν μεγάλες σχετικά διαστάσεις. Αυτές είναι ελαφρές, σχετικά ογκώδεις, με ακανόνιστο σχήμα και πέφτουν αργά στο έδαφος. Οι διαστάσεις τους ξεπερνούν ορισμένες φορές τα 2,5 εκ. Σε πολύ χαμηλές θερμοκρασίες όμως (ψηλά βουνά, πολικές

Εικ. 105 Σχήματα Παγοκρυστάλλων

περιοχές), η επιφάνεια των παγοκρυστάλλων είναι απόλυτα ξηρή και δε σχηματίζονται νιφάδες.  Τότε το χιόνι έχει τη μορφή λεπτών βελονιών, που είναι ξηροί κόκκοι πάγου με διάμετρο μικρότερη από 1 χιλιοστόμετρο. Όταν το χιόνι περάσει από στρώματα ατμόσφαιρας σχετικά κοντά στην επιφάνεια της γης και με θερμοκρασία μεγαλύτερη από 0 οC, τότε λιώνει και πέφτει σαν χιονόνερο ή βροχή.

Εικ. 167 Δημιουργία Νιφάδας Χιονιού 786 Kb

Το χιόνι πέφτοντας στη γη σχηματίζει στρώματα με χαρακτηριστικό λευκό χρώμα  (εξαιτίας των παγοκρυστάλλων που ανακλούν όλα τα χρώματα της ίριδας). Το πάχος του στρώματος εξαρτιέται από την κλίση του εδάφους, τη σφοδρότητα και τη διεύθυνση του άνεμου και το υψόμετρο. Σε μερικές περιοχές το χιόνι παρουσιάζει διάφορες αποχρώσεις, όπως ρόδινο ή πράσινο. Αυτό οφείλεται σε ορισμένα είδη φυκιών (κρυοπλαγκτόν) που ζουν εκεί και δίνουν διάφορους

Εικ. 106 Χιόνι στα Καλάβρυτα

 χρωματισμούς.

Εικ. 107 Οι παγετώνες λιώνουν εξαιτίας των δραστηριοτήτων του ανθρώπου
Παγετώνας στην Παταγονία της Αργεντινής

Ιδιαίτερη σημασία παρουσιάζουν τα μόνιμα χιόνια αυτά δηλαδή που δεν λιώνουν αλλά διατηρούνται καθ’ όλη τη διάρκεια του έτους επί του εδάφους και μάλιστα συσσωρεύονται με την πάροδο των ετών, σχηματίζοντας πρώτα τη χιονοστιβάδα και κατόπιν τον παγετώνα. Το όριο των μόνιμων χιονιών μεταβάλλεται με τις διάφορες γεωλογικές εποχές και περιόδους, οι οποίες αντιστοιχούν σε κλιματικές και μορφολογικές εναλλαγές της γήινης επιφάνειας.
Θεωρητικά το χιόνι μπορεί να ασκεί τόσο δυσμενείς όσο και ευμενείς επιδράσεις στις καλλιέργειες και τα φυτά. Από το ένα μέρος, με το βάρος του μπορεί να ασκήσει πίεση στα φυτά και στα θερμοκήπια, προκαλώντας μηχανικές ζημιές, ενώ με το απότομο λιώσιμο μπορούν να προκληθούν πλημμύρες. Από την άλλη πλευρά, όταν το χιόνι καλύπτει ποώδη ψυχροανθεκτικά φυτά που διαχειμάζουν, τα προστατεύει από τους παγετούς και συγχρόνως τα προμηθεύει με νερό.

Χιονόνερο
 
 

Το χιονόνερο είναι μικρά κομμάτια μερικώς λιωμένου πάγου. Ο ένας τρόπος σχηματισμού είναι από σταγόνες βροχής που ψύχονται και παγώνουν μερικώς, καθώς διέρχονται από στρώμα αέρα θερμοκρασίας χαμηλότερης αυτής της παγοποιήσεως. Δημιουργείται επίσης από νιφάδες χιονιού που δεν προλαβαίνουν να φτάσουν στο έδαφος ως χιόνι αλλά στην πορεία τους προς τα κάτω περνώντας από θερμότερα στρώματα αέρα μισολιώνουν. Και στις δύο περιπτώσεις το κατακρήμνισμα είναι όπως λέει και το όνομά του κάτι ενδιάμεσο μεταξύ βροχόνερου και χιονιού. (πηγή: http://users.att.sch.gr/xtsamis/Yetos.htm) Στην περίπτωση λιωσίματος και επανασυμπύκνωσης είναι δυνατόν οι νιφάδες να χάσουν την εξαγωνική τους μορφή και να φτάσουν σαν σφαιρικά παγάκια στο έδαφος, το λεγόμενο χιονοχάλαζο. Αν ο αέρας κοντά στο έδαφος είναι πολύ ψυχρότερος από τον αέρα στα υψηλότερα στρώματα τότε μπορεί να έχουμε βροχή (σταγόνες) που στερεοποιούνται με την επαφή τους στο έδαφος δημιουργώντας κρούστα πάγου. Αυτό ονομάζεται παγωμένη βροχή.

   
 

   
  Παγετώνας
 
 

Μεγάλη μάζα πάγου που κινείται όπως ένα ποτάμι. Ένας παγετώνας διαμορφώνεται από τον πολυετή σχηματισμό στρωμάτων πάγου σε μια ορεινή ή κεκλιμένη έκταση. Κινείται δε με τη βοήθεια της βαρύτητας. Είναι ένα από τα πιο εντυπωσιακά φαινόμενα που συμβαίνουν πάνω στη γήινη επιφάνεια, και ένα από τα πιο σημαντικά, σ' ό,τι αφορά την επίδρασή του πάνω στο κλίμα όλου του πλανήτη.

 

Υπάρχουν δύο κύριοι τύποι παγετώνων: Οι αλπικοί παγετώνες, που εμφανίζονται στα βουνά, και οι ηπειρωτικοί παγετώνες, οι οποίοι συνδέονται με τα στρώματα των αρχέγονων πάγων και μπορούν να καλύψουν μεγάλες περιοχές των ηπείρων. Ο πάγος που περιέχεται σ’ ένα παγετώνα είναι η μεγαλύτερη δεξαμενή φρέσκου νερού επάνω στη γη. Ενώ μπορούμε να πούμε ότι είναι δεύτερη σε σειρά μετά αυτή των

Εικ.108. Παγετώνας στην Αυστρία

 

ωκεανών όσον αφορά την ποσότητα νερού. Οι παγετώνες έχουν μια συνολική έκταση 16,2 εκατομ. τ.χλμ., πράγμα που σημαίνει ότι σκεπάζουν το 11 % της ξηράς. Η συνολική ποσότητα των πάγων είναι τόσο μεγάλη, ώστε υπολογίστηκε ότι το λιώσιμό τους θα ανέβαζε την επιφάνεια της θάλασσας περίπου 90 μ. πάνω

 

από το σημερινό επίπεδο, με αποτέλεσμα να σκεπαστούν από τα νερά μεγάλες παραθαλάσσιες πόλεις, όπως το Λονδίνο, η Νέα Υόρκη κ.ά., ενώ θα άλλαζε τελείως η μορφολογία της ξηράς. Ο παγετώνας Siachen στο Ιμαλάια είναι ο μεγαλύτερος αλπικός παγετώνας στον κόσμο. Οι παγετώνες βρίσκονται σε κάθε ήπειρο εκτός από την Αυστραλία.

Εικ. 109 Παγετώνας στην Αργεντινή

 

Ο σχηματισμός τους γίνεται ως εξής:
Οι χιονοπτώσεις συσσωρεύουν στις πλαγιές  των βουνών μεγάλες ποσότητες χιονιού που βρίσκεται συνήθως σε ασταθή ισορροπία, εξαιτίας της κλίσης του εδάφους. Το χιόνι συγκεντρώνεται σε σημεία, στα οποία η κλίση του εδάφους επιτρέπει τη συγκέντρωσή του, π.χ. μέσα σε χαράδρες, κοιλάδες ή επίπεδες περιοχές.

 

Εκεί, κάτω από το μεγάλο βάρος, τα κατώτερα στρώματά του πιέζονται, ενώ τα ανώτερα λιώνουν από τις ηλιακές ακτίνες. Η θερμότητα, όμως, του ήλιου δε φτάνει για να λιώσει όλη τη μάζα του χιονιού κι έτσι το νερό που προέρχεται από την επιφανειακή τήξη, εισχωρεί στα κατώτερα στρώματα και παγώνει και πάλι. Αυτό συνεχίζεται πάντα στην επιφάνεια, ωσότου όλη η μάζα του χιονιού χάσει τις φυσαλίδες του αέρα που περιέχει και μεταβληθεί σε έναν τεράστιο όγκο πάγου.

Εικ. 110 Παγετώνας στην Αλάσκα

 

Ο όγκος αυτός αρχίζει να κινείται προς τα κάτω, αργά βέβαια, ξεπερνώντας τα φυσικά εμπόδια, χάρη στην ελαστικότητά του και παρασέρνοντας υλικά που είναι χαλαρά στερεωμένα, π.χ. μεγάλους βράχους. Η κίνησή του δεν είναι ομοιόμορφη και δεν μπορεί να είναι, γιατί από τη μια το έδαφος δεν έχει παντού την ίδια κλίση και από την άλλη η τριβή είναι μεγάλη στο κάτω του μέρος, ενώ η επάνω επιφάνειά του κινείται ελεύθερα. Γι' αυτό το λόγο, συχνά ο παγετώνας σπάει σε κομμάτια που λιώνουν και ξαναενώνονται, με αποτέλεσμα η επιφάνειά του να είναι γεμάτη ρωγμές πολύ επικίνδυνες για τους ορειβάτες. Η ταχύτητα της κίνησής του είναι μικρή.

 

Στην πορεία τους οι παγετώνες παρασέρνουν, όπως αναφέρθηκε, κομμάτια βράχων μερικοί από τους οποίους είναι τόσο μεγάλοι ώστε ξεχωρίζουν πάνω από την παγετωνική μάζα. Όπως κινούνται με τον παγετώνα οι βράχοι αυτοί, υφίστανται συνεχή τριβή και το σχήμα τους μεταβάλλεται ώσπου να αποκτήσουν μια χαρακτηριστική μορφή. Στην πορεία του ο παγετώνας αφήνει τις πέτρες αυτές δεξιά και αριστερά στο δρόμο του και σε σειρές που ονομάζονται λιθώνες. Ακόμα και όταν ο πάγος λιώσει και ο παγετώνας χαθεί, οι λιθώνες είναι οι πιο σίγουροι μάρτυρες της ύπαρξής του και οι πολύτιμοι βοηθοί των γεωλόγων.
Η μελέτη της μορφής των παγετώνων δείχνει ότι σε γενικές γραμμές αποτελούνται από διάφορα τμήματα. Το σημείο απ' όπου εκκινούν λέγεται λεκάνη τροφοδοσίας, ακολουθεί το

Εικ. 111 Παγετώνας στην Ελβετία

 

κύριο σώμα τους, ενώ το πρόσθιο μέρος τους λέγεται μέτωπο.
Η εξάπλωση των παγετώνων πάνω στη Γη είναι σημαντική (αν και μικρότερη απ' ό,τι ήταν σε πολλές περιόδους της ιστορίας της Γης, όταν κάλυπταν μερικές εκτάσεις). Οι μεγαλύτερες μάζες πάγου βρίσκονται φυσικά στους δύο πόλους και ιδιαίτερα στην Ανταρκτική που διαθέτει ένα τεράστιο απόθεμα γλυκού νερού με τη μορφή αυτή. Μεγάλες ποσότητες πάγων έχει και η Γροιλανδία, το μεγαλύτερο νησί του κόσμου (έκταση 2.000.000 τ.χλμ.) που ανήκει διοικητικά στη Δανία. Παγετώνες διαθέτουν και τα πολύ ψηλά βουνά πάνω από το όριο του αιώνιου χιονιού (Άλπεις, Ιμαλάια κ.ά.).
Όταν οι παγετώνες φτάσουν στη θάλασσα, μεγάλα κομμάτια τους κόβονται με μεγάλο θόρυβο και αρχικά βυθίζονται στο νερό. Επειδή όμως η πυκνότητα του πάγου είναι μικρότερη από του νερού, ξανανεβαίνουν στην επιφάνεια και σχηματίζουν τα παγόβουνα.
Η σημασία των παγετώνων για τον άνθρωπο είναι μεγάλη. Πριν απ' όλα επηρεάζουν το κλίμα όλη της Γης. Μόνον οι πάγοι της Ανταρκτικής θα αρκούσαν για κάτι τέτοιο, αφού έχουν πάχος που μετριέται σε χιλιόμετρα. Κάθε χρόνο προστίθεται ένα νέο στρώμα και οι επιστήμονες έχουν ήδη ερευνήσει στρώματα χιλιάδων ετών. Η επίδραση των πάγων των δυο πόλων είναι από τις πιο σημαντικές αιτίες, στις οποίες οφείλεται η κλιματική ζώνωση της Γης. Απόδειξη είναι το γεγονός ότι με τα στοιχεία της Παλαιοκλιματολογίας φαίνεται μια μεταβολή του γήινου κλίματος του παρελθόντος, που βρίσκεται σε άμεση σχέση και συνάρτηση με την εξάπλωση των παγετώνων.
Στις εύκρατες περιοχές, οι παγετώνες έχουν υδροαποθεματική σημασία, γιατί τροφοδοτούν τα ρεύματα του νερού κατά τις θερμότερες εποχές, οπότε η εξάτμιση γίνεται εντονότερα.

 

Βιβλιογραφία:
wikipedia
Ψηφιακή "Επιστήμη και Ζωή"
Ψηφιακή "Δομή"

  Ενδιαφέρουσες Διευθύνσεις:

http://www.greenpeace.org/international/photosvideos/slideshows/the-global-retreat-of-glaciers ,
Μια ενδιαφέρουσα παρουσίαση για τη μείωση του όγκου των παγετώνων του πλανήτη μας από την GREENPEACE (ενεργή την 14η-6-2004)
http://www.ux1.eiu.edu/~cxtdm/met/snow/flakes.html
Σχέδιο εργασίας για το χιόνι
http://radar.sci.hokudai.ac.jp/crystal/gallery.html Παγοκρύσταλλοι Χιονιού, φωτογραφίες από Ιαπωνικό ιστοχώρο
http://www.its.caltech.edu/~atomic/snowcrystals/class/class.htm , California institute of technology
http://www.markcassino.com/galleries/snowflakes/flake_thumbs.htm
  Ιδιωτική συλλογή φωτογραφιών παγοκρυστάλλων