|
halo-l [ät] ursa.fi
viestiarkisto
Tämä halo-l [ät] ursa.fi-listan viestiarkisto. Huomaa,
että voit vastata viesteihin tältä sivulta ainoastaan, jos olet jo
liittynyt listalle.
» Listan/viestin loppuun
On Sat, 4 Dec 2004, Marko Riikonen wrote:
> Halokiteiden aerodynamiikasta tiedetään perin vähän. Yläpilvikorkeuden
> tuulella on huomattu olevan selvä yhteys halonäytelmän laatuun. Aina on
> perinteisesti odotettu hitaasti lähestyvää lämmintä rintamaa. Kovat
> näytelmät näkyy aina hitaassa kamassa, eli siis tilanteessa jolloin
> ylhäällä ei tuule niin hirveän kovaa.
Tämä saattaa liittyä myös kiteiden kehityshistoriaan, eli hitaassa
systeemissä kiteillä on enemmän aikaa kehittyä tms. Itse asiassa
voisi kuvitella että parhaimman laatuisia kiteitä saa jos kiteet
saavat kasvaa hitaasti pitkän ajan kuluessa. Jokainen hidas
systeemi ei kuitenkaan tarkoittaisi hyviä kiteitä.
Joka tapauksessa kiteiden muodot eivät riipu pelkästään senhetkisistä
olosuhteista vaan myös historia vaikuttaa. Jääkiteet ovat nimittäin
hyvin harvoin termodynaamisessa tasapainossa ympäristönsä kanssa.
Pienetkin kosteuden tai lämpötilan muutokset vaikuttavat siihen
mihin kohtiin kidettä molekyylit tahtovat härmistyä ja mistä
sublimoituvat. Näin ollen voimakkaasti vaihtelevien olosuhteiden
luulisi johtavan varsin epämääräisiin muotoihin. Jos taas
kosteutta on tarjolla paljon, käy luultavasti niin että pieniä
kiteitä muodostuu hyvin paljon ja nämä sitten törmäilevät
keskenään ja isompien kiteiden kanssa ja saadaan niitä kökköjä
kiteitä mitä etelämpänä tunnutaan usein havaitsevan.
Toisaalta tämä on kaikki spekulaatiota, en muista ikinä lukeneeni
mitään nimenomaan kiteen kasvuhistoriaan liittyvää artikkelia.
Ehdotin joskus laitoksella että joku voisi gradussaan tutkia
sitä minkälaiset meteorologiset olosuhteet ovat johtaneet
erinäisiin laaja-alaisiin supernäytelmiin joita on havaittu
ja katsoa josko sieltä löytyisi yhtäläisyyksiä (jos löytyisi,
saattaisi olla mahdollista tehdä haloennusteita!). Ehkä tämä
graduaihe on jopa kirjattu jonnekin, mutta ei ole ainakaan
kiinnostuneita tekijöitä ilmaantunut. Nykyään kun on tarjolla
niin paljon maksettujakin graduaiheita, aika harva haluaa tutkia
jotakin mistä ei makseta...
Toisaalta mainintasi siitä että hyvät halot tuntuvat liittyvän
tietynlaisiin systeemeihin viittaisi vahvasti siihen että
jotakin voisi löytyä...
> Toisaalta jääsumussa Etelänavalla ja Resolutessa tuuli tuntuu olevan
> hyväksi. Etelänavalla parhaat pylväs näytelmät oli sellasessa 5 m/s
> tuulessa muistaakseni. Resolutessa paras laattanäytelmä näkyi 10-12 m/s
> tuulessa. Sumupilvet muuttui jääkiteiksi kolmen tunnin ajan ja me
> seurattiin näytelmää kukkulan laella se koko aika. Siellä oli luultavimmin
> vieläkin tuulisempaa kuin sääasemalla mistä tuo arvo tuli. Pakkasta oli -20
> C, tuiki vilposa ilma siis.
Pinnan lähellä tuulella on monenlaista vaikutusta. Se aiheuttaa
turbulenssia, jolloin pinnan lähellä olevien ilmakerroksien
lämpötila- ja kosteuserot tasaantuvat. Sulan maan aikaan tämä
lisää haihtumista, lumisen maan aikaan vaikutus lienee paljon
vähäisempi koska haihtumiseen tarvittavaa energiaa on tarjolla
vähemmän. Tasaantuneet lämpötilaerot mm. purkavat inversion
pinnan läheltä ja tuulisella säällä ei yleensä mitatakaan mitään
ennätyspakkasia. Toisaalta tuntuisi että turbulenssi aiheuttaisi
enemmän satunnaisorientaatiota kiteisiin, mutta toisaalta jos
pintainversio on riittävän vahva, turbulenssia ei ehkä välttämättä
paljon synny. Noissa kuivissa oloissa (Resolute, Etelämanner) voi
myös ehkä olla niin että pinnalta tuleva kosteus on kuitenkin
tärkeä kosteuden lähde. Yleensä kuitenkin tuuleen liittyvä
sekoittuminen laskee suhteellisen kosteuden kyllästyspisteen
alapuolelle jolloin sumupilvi hälvenee (ainakin jos on kyse
säteilysumusta eli on syntynyt paikalliseen kylmän ilman pooliin),
mutta ehkä tietyissä olosuhteissa tilanne olisi toisinpäin.
Paha sanoa pelkästään ajatuskokeiden perusteella.
Ps. päätin sitten kuitenkin konsultoida itseäni viisaampia
(Jouni Räisänen) ja keksimme selityksen sitten saman tien.
Jos tuulee, alakerroksen ilma sekoittuu. Paineen lasku
ylöspäin johtaa siihen että ilma jäähtyy (adiabaattisesti)
noustessaan ylöspäin, jolloin suhteellinen kosteus nousee
ylös mentäessä. Näin ollen tällaisessa tilanteessa helposti
käy niin että pinnassa on kirkasta ja hyvin sekoittuneen
kerroksen yläosaan muodostuu sumupilvikerros. Jos taas ei
tuule, lämpötila laskee alaspäin ennenkaikkea pinnan säteilyjäähtymiseen
liittyen (pintainversio) ja kosteus härmistyy
suoraan pintaan (mikä on helpompaa kuin nukleaatio kiteiksi).
--
Timo Nousiainen
University of Helsinki
Department of Physical Sciences
P.O. Box 64
FIN-00014 University of Helsinki
Tel: 358-9-19151064
Fax: 358-9-19150860
|