Lumen vesimäärä ratkaisee lumiukon onnistumisen – pakkaslumesta on jopa yösijaksi

Lumiukkoja ja lumipalloja syntyy suojasäällä, mutta pakkaslumella pallonteko ei onnistu. Pakkaslumi narskuu, suojalumi ei niinkään. Samat lumen ominaisuudet vaikuttavat molempiin ilmiöihin. Tiedätkö, mistä askelen alta kuuluva nirsk-narsk-ääni syntyy?

tiede
Lapsi seisoo päällään lumiukkojen edessä
Jopi Sallinen, Hämeenlinna

Suomalaisilla on lumeen viha-rakkaus-suhde. Lapsen riemu ensilumesta on sykähdyttävä kokemus, lumi tuo valoa talven pimeyteen ja erilaiset talven lumiliikuntalajit ovat monen sydäntä lähellä. Lumi saa toki muitakin merkityksiä: poiskolattava riesa, liikenneriski, kuluerä, sähköjen katkoja. Luonnossa lumi on tärkeä lämmöneriste niin lunta suosiville eläimille kuin pohjoisessa talvehtiville kasveillekin.

Lumiukkoja ja lumipalloja syntyy suojasäällä, mutta pakkaslumella pallonteko ei onnistu. Pakkaslumi narskuu, suojalumi korkeintaan vähän napsahtelee. Samat lumen ominaisuudet vaikuttavat molempiin ilmiöihin: lumikiteiden muoto ja jääkiteiden pinnalla oleva vesi, kertoo Ilmatieteen laitoksen tutkija Hanna Mäkelä.

– Siinä vaikuttaa yksittäisen lumikiteen muoto, sehän on hyvin tähtimäinen, siinä on paljon sakaroita ja ulokkeita. Kun ne katkeilevat ja murskaantuvat jalan alla, niin ääni johtuu siitä, lumihiutaleiden rikkoutumisesta, kun niitä on jalan alla niin paljon, että ihminenkin sen kuulee.

Pakkasella lumihiutaleiden jääkiteet murtuvat ja katkeilevat askelen alla, ja mitä kovempi pakkanen, sitä kovempi jää ja narskumisääni. Äänen perusteella ei sentään pysty arvioimaan pakkaslukemia.

– Ehkä ihan absoluuttista arvoa on vaikea arvioida, mutta mitä enemmän narskuu, sitä kovempi pakkanen, sanoo Mäkelä.

Suojasäällä vesi vaimentaa

Suojasäällä lumen ääni on erilainen, tai askelten alla ei juuri ääntä kuulu. Suojasäällä jääkiteiden pinnalla on vettä. Jää on pehmeämpää, joten murtumisääntäkään ei aiheudu ja lisäksi vielä vesi vaimentaa ääntä.

– Suojasäällä siellä on aika paljon vettä mukana ja lumihiutaleen rakennekin on erilainen, ei niin sakarainen, jolloin ääntäkin tulee vähemmän. Vesi toimii liukasteena eli ne yksittäiset sakarat eivät niin rapeasti rapsahtele, kertoo Mäkelä.

Pakkaslumesta ei saa lumipalloja, koska lumi on liian kuivaa. Sään lämmetessä nollan tuntumaan lumi alkaa sulaa vedeksi ja kosteus tekee lumesta tahmeampaa, jolloin kiteet tarttuvat kiinni toisiinsa. Liian lämpimällä säällä taas lumessa on liikaa vettä, eikä vetinen sohjopallo pysy kasassa.

Vastasatanutta pakkaslunta kannattaa katsella myös läheltä, kannustaa tutkija Hanna Mäkelä.

– Kannattaa ehdottomasti katsella lumihiutaleita, ne ovat erittäin kauniita ja kaikki erilaisia ja yksityiskohtaisia. Kun ne saa vaikka kädelle tai tumman takin hihalle, niin se on mitä hienointa taidetta. Kehotan kaikkia katselemaan!

Lumikammi syntyy tiivistämällä

Jyväskylän yliopiston lumitutkija, geofyysikko Sirpa Rasmus on tutkinut muun muassa lumipeitteen rakennetta ja lumikiteiden muodon muuttumista talven aikana. Tutkijan mukaan lumipallon tai lumiukon voi puristaa kokoon tiivistämällä, vaikka lumi ei olisikaan pallojen työstöön aivan optimaalista.

– Lumiukkoon saa kerättyä lisää massaa puristamalla. Siinä käytetään hyödyksi sitä, että kun lumikiteitä tuodaan lähelle toisiaan, paineen kanssa ne voivat sitoutua toisiinsa, vaikkei ole vettäkään.

Tuleva luonto-opas Joni Hartikainen viettää yön lumiluolassa.
Lumiluola soveltuu yöpymiseen.Mika Moksu / Yle

Lunta voi samalla periaatteellä hyödyntää myös vaikkapa metsässä yöpymiseen.

– Ontoksi koverrettavan lumikammin saa tehtyä pakkaslumesta keräämällä ison kasan lunta, tiivistämällä sen ja jättämällä odottamaan muutamaksi tunniksi. Lumikiteet kasvattavat pieniä sidoksia toistensa väliin vesihöyryn liikkuessa kiteiden eri osista toisiin kiteiden välissä. Lumikammin pystyy sitten kaivamaan auki ja nukkumaan siellä sisällä.

Sanotaan, että kahta samanlaista lumihiutaletta ei ole. Hiutale määritelmän mukaisesti sisältää useita yksittäisiä lumikiteitä. Lumi voi sataa maahan hyvinkin eri tavoin, isoina leijailevina "jalkarätteinä" tai pienempinä kiteinä.

– Olot pilvessä määräävät lumikiteiden koon ja muodon eli pilven lämpötila ja kosteus vaikuttavat. Lumihiutaleessa on useita kiteitä, ja kun ne alkavat tarttua toisiinsa, on ilmassa yleensä jonkin verran enemmän kosteutta. Olosuhteet voivat vaihdella aika lailla matkalla pilvestä alas. Useimmiten lumipallo tehdään melko tuoreesta lumesta, siitä pinnalla olevasta, ja se on usein leudolla säällä satanutta lunta, kertoo Rasmus.