Šerkšnas

Šerkšnas - tai ledo forma, kuri susidaro, kai ore esantys vandens garai tiesiogiai virsta ledo kristalais ant paviršių, esančių žemiau vandens užšalimo taško. Šiam virsmui nereikia, kad garai pirmiausia taptų skysti - šis procesas vadinamas nusėdimu. Šerkšnas pasižymi įspūdinga išvaizda: švelnūs, plunksniniai ir dažnai simetriški kristalai gali padengti viską - nuo žolės šakelių iki medinių tvorų.

Terminas "hoar" kilęs iš seno angliško žodžio, reiškiančio "senstelėjęs" arba "baltas nuo senėjimo" - tai nuoroda į šalčio panašumą į baltus plaukus. Nors šaltis dažnai žavisi savo grožiu, jis taip pat yra labai specifinių oro sąlygų požymis, todėl yra vertingas siekiant suprasti trumpalaikius aplinkos pokyčius.

Kaip susidaro šaltis

Šerkšnas susidaro dėl tikslaus temperatūros, drėgmės ir atmosferos stabilumo derinio. Toliau pateikiame, kaip jis susidaro:

1. Spindulinis vėsinimas giedrame danguje
   Naktį tokie paviršiai kaip žolė, dirvožemis ir stogai praranda šilumą spinduliuodami ją į atvirą dangų. Jei dangus giedras, o vėjai ramūs, šis vėsinimas ypač stiprus, todėl paviršiaus temperatūra dažnai būna žemesnė už aplinkinio oro temperatūrą.
2. Paviršiaus temperatūra nukrenta žemiau nulio
   Dėl spindulinio vėsinimo atvirų paviršių temperatūra gali nukristi žemiau nulio laipsnių Celsijaus arba 32 laipsnių Farenheito, net jei oro temperatūra yra šiek tiek aukštesnė už nulį.
3. Vandens garų buvimas netoli paviršiaus
   Labai svarbu, kad ore, ypač netoli žemės, būtų drėgmės. Kai santykinis oro drėgnumas yra didelis ir oras yra beveik prisotintas, vandens garai pradeda kauptis prie šaltesnių paviršių.
4. Vandens garų nusėdimas tiesiogiai ledo pavidalu
   Užuot kondensavęsi į skystą vandenį, vandens garai ant šalto paviršiaus nusėda tiesiogiai kieto ledo pavidalu. Šio proceso metu susidaro ledo kristalai, kurie lėtai auga į sudėtingas, šakotas struktūras, priklausomai nuo paviršiaus tekstūros, temperatūros ir turimos drėgmės.

Visas šis procesas paprastai vyksta per naktį arba anksti ryte, kai vėsinimo ir drėgmės sąlygos yra optimalios.

Kur dažniausiai aptinkamas šaltis

Šerkšnas gali pasireikšti daugelyje klimato zonų, tačiau jis ypač dažnas regionuose, kur naktys šaltos, daug drėgmės ir giedras dangus. Kai kurios iš dažniausiai pasitaikančių vietovių yra šios:

• Atviros kaimo vietovės
  Laukai, žemės ūkio naudmenos ir pievos stipriau vėsinamos dėl spinduliavimo, nes šalia nėra pastatų ar medžių. Dėl to jos tampa geriausiomis vietomis šalčiui susidaryti.
• Slėniai ir žemos vietovės
  Šaltas oras natūraliai nusėda kraštovaizdžio įdubimuose. Šiose vietose dažnai būna šalčiau nei aplinkinėse aukštesnėse vietovėse, o tai skatina šalčio atsiradimą.
• Miško pakraščiai ir kirtavietės
  Miško pakraščiuose ar atvirose kirtavietėse dažnai susidaro idealios sąlygos šalnoms plisti, nes ten yra ir priedangos, ir atviros vietos, ir nuolatinė žemės drėgmė.
• Atviri objektai
  Šerkšnas dažnai pasirodo ant plonų ar išsikišusių objektų, pavyzdžiui, šakelių, laidų, tvorų ir langų rėmų. Tokie paviršiai greitai atvėsta ir ant jų kaupiasi drėgmė.
• Šalta patalpų aplinka
  Retai šildomuose arba prastai izoliuotuose pastatuose taip pat gali susidaryti šaltis, ypač ant metalinių paviršių arba stiklo, kai ore yra drėgmės.

Kuo šaltis skiriasi nuo kitų šalčio rūšių

Egzistuoja kelios įšalo rūšys, kurios gali atrodyti panašios į šerkšną, tačiau susidaro vykstant skirtingiems fizikiniams procesams. Šių skirtumų supratimas padeda nustatyti oro sąlygas ir galimą jų poveikį.

• Šerkšnas
  Šerkšnas susiformuoja nusėdimo metu ir sudaro didelius, matomus ir dažnai simetriškus kristalus. Jis auga ramiomis, drėgnomis sąlygomis ant paviršių, esančių žemiau nulio.
• Užšalusi rasa
  Rasa susidaro kaip skystas vanduo, kai drėgnas oras atvėsta žemiau rasos taško. Jei paviršiaus temperatūra nukrenta žemiau nulio, rasa užšąla į lygų ledo sluoksnį. Skirtingai nei šalnų šaltis, prieš užšalimą vyksta skystoji fazė.
• Rime ledasRime ledas susidaro esant rūkui ar miglai, kai maži peršaldyti vandens lašeliai užšąla prisilietę prie paviršiaus. Dažnai jis būna šiurkštus, grūdėtas arba kempininis, o ne plunksninis. Rime ledas dažniau susidaro vėjuotu ar audringu oru, ypač ant kalnų keterų arba per užšąlantį rūką.

Šie skirtumai yra ne tik vizualūs, bet ir turi įtakos paviršiaus būklei - šaltis būna lengvesnis ir trapesnis, o riedulinis ledas gali stipriai susikaupti ir padaryti žalos konstrukcijai.

Kodėl svarbus šaltis

Nors gali atrodyti, kad tai tik estetinis reiškinys, šaltis turi nemažai reikšmės orų prognozėms, saugumui ir aplinkos mokslui.

Aplinkos rodikliai

Šerkšnas signalizuoja apie naktinį atšalimą, didelę drėgmę ir atmosferos stabilumą, o tai gali būti naudinga trumpalaikėms orų prognozėms. Jos buvimas gali rodyti, kad artimiausiu metu, jei oro sąlygos išliks, tikėtini panašūs šalčio reiškiniai.

Reikšmė žemės ūkiui

Ūkininkams šalnos pasirodymas gali reikšti šalčiui jautrių laikotarpių pradžią, ypač pavasarį ir rudenį. Pasėliai, ypač vaisių žiedai ir švelnios daržovės, yra pažeidžiami šalnų, todėl šių įvykių laikas yra labai svarbus planuojant žemės ūkio veiklą.

Transportas ir infrastruktūra

Dėl plonų šalčio sluoksnių gali susidaryti labai slidi kelių, tiltų, šaligatvių ir oro uostų kilimo ir tūpimo takų danga. Net jei oro temperatūra yra šiek tiek aukštesnė už nulį, žemės ar šaligatvio paviršius gali būti žemiau nulio, todėl gali atsirasti netikėtų apledėjusių vietų.

Mikroklimato tyrimai

Mokslininkai tyrinėja šalčio modelius, kad geriau suprastų temperatūros svyravimus žemės paviršiuje, paviršiaus atšalimo greitį ir kraštovaizdžio ypatybių bei atmosferos sąlygų sąveiką. Šios įžvalgos padeda kurti platesnius klimato ir aplinkos modelius.

Trumpas, bet gražus reiškinys

Šerkšnas yra laikinas, bet žavus Žemės natūralių procesų produktas. Tai vizualus šaltų, giedrų naktų ir stabilių atmosferos sąlygų rodiklis, atspindintis ramią žiemos orų eleganciją. Be savo grožio, ji suteikia praktinės informacijos žemės ūkiui, saugumui ir aplinkos stebėsenai.

Nesvarbu, ar tyrinėjate aplinką, ar tvarkote pasėlius, ar tiesiog grožitės savo rytiniu pasivaikščiojimu, šalna yra ženklas, į kurį verta atkreipti dėmesį ir kuris primena, kokia trapi ir dinamiška gali būti mūsų atmosfera.