Nasem Madi
نرى الثلج شتاء وهو يغطي الحقول والغابات والشوارع والساحات و نعتاد على رؤيته وكثيرون منا يسعدون برؤيته.
لماذا للثلج لون أبيض؟
عندما يسقط الضوء على مادة ما فإنّ قسماً منه يمتص من قبل المادة والقسم الآخر ينعكس عنها وعدا ذلك يمكن أن ينفذ قسم من الضوء عبر المادة إذا كانت شفافة إلى حدّ ما وكقاعدة فإن امتصاص الضوء من قبل مختلف المواد يتعلق بطول الموجة لدرجة كبيرة ولهذا نرى الأشياء حولنا ملونة.
لنفترض أن الجسم المدروس يمتص معظم الضوء في المجال الموجي ولا يعكس سوى الأشعة الحمراء فمن الواضح أن سقوط أشعة الشمس على هذا الجسم سيظهره باللون الأحمر أما إذا امتص كافة الأشعة فإنه يبدو أسود اللون وعلى العكس فإذا عكس الجسم كل الأشعة الساقطة عليه فإنه يظهر بلون أبيض وهذه هي حالة الثلج الطازج الذي يعكس أكثر من 90٪ من الأشعة الشمسية الساقطة عليه.
لماذا يصبح الثلج عاتماً بمرور الوقت؟
يعتم الثلج أولاً وقبل كل شيء لأنه يترسب عليه الغبار والهباب الموجودان في الهواء وكذلك لأنّه يصبح أقل عكساً للضوء وهذا يعني أنه أصبح أكثر امتصاصاً له.
يؤدي الذوبان وحركة الأبخرة من العمق إلى السطح إلى إملاء المسامات الهوائية للطبقة السطحية بالماء والجليد وهذا ما يزيد من تشكيل القشرة الجليدية ونتيجة لذلك يقل الانعكاس الكلي الداخلي للضوء ويقوى نفوذ الأشعة للعمق مما يزيد في امتصاص الضوء داخل الغطاء الثلجي الأمر الذي يؤدي لتعتيم لون الثلج.
نلاحظ في الربيع أن ترطيب الثلج واتساخ سطحه يؤدي لإضعاف الضوء المنعكس عنه بنسبة 30٪ وبعبارة أخرى يمكن القول أنه في الفترة الواقعة بين سقوط الثلج والذوبان الربيعي له تضعف خاصية عكسه للضوء أكثر من ثلاث مرات.
لماذا يكون الشتاء بارداً؟
من المعروف أن الغطاء الثلجي يقي النباتات من الصقيع والحيوانات المتوحشة فالثلج الحاوي على كمية كبيرة من المسامات الهوائية يتمتع بصفة عزل حراري جيد ولكن من المحتمل ألا يعرف الجميع أن الثلج يساهم في اشتداد برد الشتاء.
إنّ السبب الرئيسي في برودة الشتاء طبعاً وتغير الفصول بشكل عام هو ميلان محور الشمس عن مستوى مقدارها ولكن في نفس الوقت يلعب الثلج دوراً هاماً في زيادة هذا البرد وذلك لأنه يعكس الكثير من الأشعة الشمسية وللمقارنة نذكر أن الأرض الجرداء تعكس 10 إلى20٪ منها فقط ومن هنا نرى أنّ كمية الطاقة الشمسية التي تحصل عليها الأرض المغطاة بالثلج أقل بكثير من الطاقة التي تحصل عليها الأرض العادية وهكذا نجد أن الثلج يتساقط بسبب البرد الناتج عن نقصان الطاقة الشمسية في بعض المناطق من سطح الأرض وفي الوقت نفسه يؤدي تساقط الثلج لزيادة الانخفاض في الطاقة المكتسبة وبالتالي يساعد في زيادة برد الشتاء.
لماذا يصرّ الثلج في الصقيع تحت الأقدام؟
إن صرير الثلج هو الصوت الذي نسمعه نتيجة لطحن القطع الجليدية الصغيرة وكلما ازدادت حدة الصقيع تصلبت هذه القطع وأصبحت أكثر قابلية للتكسر وكان الصوت أعلى رنة.
كيف تتشكل النوازل الجليدية؟
تتشكل في أحد أيام الشتاء المشمسة عندما تكون درجة الحرارة أقل من الصفر بقليل تسقط أشعة الشمس على حافة أحد أسطح المنازل المغطى بالثلج فتسخّنه نوعاً ما عندها يذوب الثلج الملامس للحافة المائلة فينساب الماء عنها وهناك تبدأ النازلة بالتشكل.
لماذا يعلق الثلج على الأغصان؟
يتجمع الثلج على الأغصان عندما يتساقط في جو هادئ وعندما تكون درجة حرارة الهواء قريبة من الصفر في هذه الأثناء تجري في الداخل عمليات مختلفة تؤدي لقيام رابطة بين الثلج الساقط وسطح الغصن والندف الثلجية مع بعضها عندما تسقط الندف الأولى على الغصن فإنها تذوب ثم تتجمد عليه مشكلة طبقة رقيقة جداً على سطحه والندف التالية تتجمد على هذه الطبقة وهكذا تتشكل قبعة كبيرة على الغصن قادرة على الثبات عليه برغم تحرك الرياح.
