Foto 3. Lumine kukerpuu Tartus.
Autori foto
Et sadu jõuaks ikka lumena maapinnani, mitte lörtsi, vihma või jäävihmana, selleks peab olema temperatuur atmosfääri vertikaalses läbilõikes pilvedest maapinnani negatiivne (alla 0°C) või kui on soojemaid õhukihte, siis ei saa need olla kuigi paksud (mõnikümmend meetrit), et lumi sulama ei jõuaks hakata. Järgnevalt mõned väga üldised skeemid temperatuuri vertikaalse käigu ja sademete faasi seoste kohta:
Joonis 7. Temperatuurikäigu ja sademetefaasi vahelised seosed.
Allikas
Joonisel 7 on näha kolme temperatuurikäigu graafikut, kus on sümbolitega näidatud sademete faas (vedel, poolvedel, tahke - vihm, jäävihm, lörts, lumi, jne) ja mustjaspunane murtud joon on temperatuur külmumispunkti suhtes. Tüüpilisele kuivale lumesajule on iseloomulik keskmine, kõige suuremalt toodud graafik. Nagu ikka kiht- ja kihtsajupilvede ning laussaju puhul, on siis atmosfääris iseloomulik temperatuuriinversioon, millest ka kõikidel graafikutel temp.joone murtud koht. Kuiva lumesaju puhul aga ei ole kuskil pilvede ja maa vahel temperatuur üle 0°C, mistõttu lumi jõuab koheva ja kuivana maapinnani.
Vasakpoolne graafik on iseloomulik näiteks sügisestele ja kevadistele vihmasadudele, kui maapinna ja pilvede vahel on küllaltki paksus õhukihis (mitusada m ja rohkem) temperatuur üle 0°C, kusjuures see soe õhukiht ulatub maapinnani ning seetõttu pilvedes moodustunud lumi sulab oma teekonnal maapinnani vihmaks. Ka suvel tekib pilvedes alguses tavaliselt jääkristalle ja lumehelbeid (jääkristalliprotsess!), enne kui need vihmaks sulavad, kuid erinevus on selles, et temperatuur siiski tavaliselt langeb kõrguse suurenedes, mitte ei tee sellist tagurpidikäiku, nagu on graafikul maapinnast teatud kõrguseni. Ebapüsiva ilma korral (hoovihmad, äike) on olukord sademete faasi seisukohast veelgi keerukam, sest siis võivad pilvedes läbisegi olla lumehelbed, vihmapiisad, rahe jne, kuid sooja ilma tõttu sulavad need maapinnani jõudes vihmaks. Ainult jaheda ilma puhul või kui rahetükid on eriti suured, võivad need jääda osaliselt sulamata. Muidugi on graafikutel toodu ülisuur lihtsustus ja üldistus, sest reaalses atmosfääris ei muutu temperatuur tavaliselt nii ühtlaselt, vaid selle käik on väga hüplik ja jõnksuline.
Parempoolne graafik on iseloomulik külmale poolaastale, kui ilm hakkab minema sulale. Sellisel juhul on pilvede ja maapinna vahel küllalt paks õhukiht, kus temperatuur on nullist kõrgem ja sadav lumi jõuab sulada, kuid maapinna lähedal on paks külma õhu kiht (temperatuur alla null kraadi), nii et vihmapiisad jõuavad osaliselt või täielikult külmuda ja tekib jäävihm. Kui külma õhu kiht maapinna lähedal on väga õhuke, siis ei jõua vihmapiisad jäätuda, kuid maapinnale ja esemetele tekib vastavalt kiilasjää ja jäide. Selline olukord viitab tavaliselt väga võimsale inversioonile ning sooja frondi lähedusele. Loe ka: https://ilm.ee/?45660
Sellise atmosfääri kihistuse saabudes sajab sageli alguses lund ja tuiskab, kuid siis hakkab sadama teralist lund või jäätunud lörtsi, mis läheb tasapisi üle vihmaks või jäävihmaks, ka uduvihmaks, kusjuures temperatuur on maapinna lähedal endiselt alla 0°C. Mõnikord sajab jäävihma, lörtsi ja lund läbisegi, mis näitab sooja õhukihi väga ebaühtlast paksust või sooja ja külma õhu taskuid. Selline olukord on võimalik seetõttu, et õhumassid ei segune eriti omavahel ja nii tekivad üsna teravalt (järsult) piiritletud õhumassid.
Inversioon on stabiilne atmosfääri kihistus, sest soojem õhk on külma õhu peal. Ebapüsiv kihistus oleks külm õhk sooja õhu peal, mille tõttu kipub soe õhk kerkima ning konvektsioonipilvi moodustama. Eestis oli võimas inversioon, jäävihm ja jäide ehk ligikaudu parempoolsele graafikule sarnane olukord näiteks 25. ja 26. detsembril 2009. a. ja aasta hiljem, vt https://ilm.ee/?48308. Tõepärasema pildi 25.-26.12.2009. a. kohta saame EMHI kodulehelt atmosfääri vertikaalset läbilõiget näitavalt diagrammilt:
Joonis 8. Atmosfääri kihistus on jäävihmaks ja jäiteks sobiv, sest pange tähele, et punane temperatuurijoon hakkab maapinna lähedalt paremale minema ehk õhk on maapinnast kõrgemal soe (üle 0°C).
Allikas
Harva sajab jäävihma või vihma külma frondiga seoses (jutt on ikka sellest, et temperatuur on maapinna lähedal alla null kraadi) või väga madala temperatuuri juures. Näiteks 2001. aasta detsembris sadas ühel hommikul vihma, kui külma oli ligi 18°C, kuid sadu muutus kiiresti jäävihmaks, siis jäätunud lörtsiks ja lõpuks kuivaks kohevaks lumeks ning hakkas ida-ja kagutuulega tuiskama.
Foto 4. Sellisena näeb vaatleja inversiooni: taevas on tihedalt pilves, vahel sajab kergelt lund, vihma või uduvihma, nähtavus on halb (ka udu ja uduvine tõttu) ning õhk on väga niiske.
Autori foto
Kui pilvedes on soodsas segus jääkristallikesi ja veepiisakesi, niiskust on piisavalt ja temperatuur on pilvede ning maapinna vahel kogu ulatuses alla 0°C, siis sajab kuiva, enamasti kohevat lund (vahel võib kuiv lumi ka teraline ja torkiv olla). Kui lumehelbeid lähemalt vaadata, siis selgub, et neid on mitmesuguse kuju ja suurusega. Igale lumesajule on iseloomulik oma jääkristallide valik. Öeldakse, et kahte ühesugust lumekristalli (jääkristall, mis moodustab lumehelbeid) ei ole ning et need on korrapärased ja sümmeetrilised, enamasti kuusnurksed või tähekujulised. Kas see on päriselt ka nii või siiski mitte?
Foto 5. Lumekruubid on üks tahkete sademete liike. Kui temperatuur on alla 0°C, siis võib selle sadu meenutada pisut lumesadu, soojema ilmaga aga rahesadu. Tegemist on lume üleminekuvormiga rahele (või teistele tahkete sademete liikidele).
Autori foto
Jää ja lumi II (28.11.2011) II osa jääle ja lumele pühendatud selgitustesarjast. Teises osas võtame vaatluse alla lume kui sademeteliigi ja uurime, kuidas see tekib.
Jää ja lumi (25.12.2011) See on pikem ülevaade jääst ning lumest, mis on Eesti talvise looduse üheks lahutamatuks komponendiks. Seega võiks sellest rohkem teada. Ülevaade on mitmeosaline. Esimene on sissejuhatav ja keskendub jääle, selle erimitele ning struktuurile.
