Muhteşem Kar Taneleri

Muhteşem Kar Taneleri

Kar taneleri nasıl oluşur?  Kışın gelmesiyle ülkemizde birçok noktada kar yağışı başladı.

Kar kristalleri üzerinde ilk araştırmaları yapan Amerikalı Wilson Bentley, gördüğü muhteşem sanat karşısında adeta büyülenmiş ve elli yıl boyunca sürekli kar kristali fotoğrafı çekmiştir. 
Elde ettiği 6000 resim içinde kristal yapıları birbirinin aynı olan iki kar tanesine rastlayamamıştır. Daha sonraları diğer bilim adamlarının sürdürdüğü çalışmalar neticesinde şimdiye kadar kar tanecikleri arasında aynı büyüklükte, aynı şekilde ve aynı sayıda su molekülü ihtiva eden iki kristal bile bulunamamıştır.

Kar kristallerinin şekillerinin çok fazla çeşitlilik göstermesi, popüler olan "birbirine benzer iki tane yok" ifadesine yol açmıştır.  İstatistik olarak mümkün olmasına rağmen, yere inerken kristalin maruz kaldığı sıcaklık ve nem çok fazla değişkenlik gösterdiği için aynı şekilde iki kristal oldukça ender oluşur. 
1885 yılından itibaren mikroskopla fotoğraflama yöntemi ile ikiz kar kristali arama girişimleri sonucunda bugün binlerce kar kristalinin farklı varyasyonlarını bilmekteyiz. Aynı koşullarda oluşan kar kristallerinin birbirlerine benzer olmaları, oluşum ortamları birbirine ne kadar çok benzerse, o kadar olasıdır.  Birbirinin aynısı iki kar kristali 1988 yılında Amerika Birleşik Devletleri'nin Wisconsin eyaletinde tespit edilmiştir.

Çapları 2–4 mm, ağırlıkları ise yaklaşık 0,005 gram olan kar tanecikleri havanın gösterdiği direnç sebebiyle süzülerek (limit hızla) yere inerler. Bu inme sırasında tanecikler birbirlerini ittiklerinden yapışmazlar. Özelliklerini koruyarak yere inerler. Bunlar güneş ışığını tamamen yansıttıkları için beyaz olarak görülürler.
Kar yağışı genellikle hava sıcaklığı -4 °C ilâ -20 °C arasındayken olur. Bu yağış, sıcaklık sıfırın altında birkaç derece olduğunda ağır, nemli, ebatları bir santimetreye ulaşan parçalar halinde gerçekleşir. "Lapa lapa kar yağması" tabiri bu durum için kullanılır. Atmosfer ile toprağın sıcaklıkları eşit olursa yüzeye ulaşan kar hemen erimez. Toprak sıcaklığı atmosfer sıcaklığının üzerinde ise, yere düşen kar kısa sürede erir.

Dünya üzerinde bir bölgede, kar yağışı olma ihtimali, o bölgenin ekvatordan uzaklık ve deniz seviyesinden yüksekliği ile doğru orantılıdır. Buna rağmen ılıman bölgelerin kara iklimi görülen kısımlarında, ekvatordan uzaklık ve denizden yükseklik şartları yeterli durumda olmasa bile, kar yağışı görülür. Yapılan araştırmalarda bütün yağışların altı veya sekizde birinin kar olarak gerçekleştiği anlaşılmıştır. Karın, tarım toprağını koruması ve nemli tutmasında önemi büyüktür. 

Kar, yeryüzü ve yeraltı su rezervlerinin ana kaynağıdır. Kar, -8 °C'de, bitkilerin üzerinde ince bir hava tabakası bırakarak, bu bölgeyi 0 °C olacak şekilde örter. Kış boyunca toprak ve bitkileri donmaktan koruyan kar, ilkbaharda sıcaklığın artmasıyla eriyerek nehirlere ulaşır. Ayrıca kışın yağan ve dörtte üçü üst kısımlarda kalan kar, yaz kuraklığına karşı da toprağı ve bitkileri korumuş olur. 
Karda bulunan amonyak, kar erimesiyle birlikte toprakta kalır. Bu amonyak, azot bakterileri tarafından kalsiyum nitrat gibi azot tuzlarına çevrilerek bitkilerin azot ihtiyacını karşılar.

KAR TANELERİNİN KRİSTALİZASYONU
Genellikle çapları 2-4 mm, ağırlıkları ise yaklaşık 0,005 gram'dır. Kar tanesi, oluşmaya başladığı zamanki sıcaklığa ve neme göre şekil alır. Nadiren yaklaşık -2 °C derecede kar taneleri simetrik üçgen şeklinde oluşur. Kar tanelerinin çoğu çıplak gözle düzensiz görünür, ama resimlerde şekillerin çekiciliği nedeniyle mükemmele yakın görülebilir. 

İnce ve düz şekilli kristaller hava 0 °C ila -3 °C arasında oluşur. -3 °C ila -8 °C arasında kristaller iğne, içi boş sütunlar veya prizmalar (uzun ince kalem şekli) şeklinde oluşur. -8 °C. ila -22 °C arasında tabak şekline döner ve bazen dallı ve dendritik özellikler taşır. Sıvı ile buz arasındaki buhar basıncının maksimum farkı yaklaşık -15 °C derecede görülür ve bu ısıda kristaller sıvı damlacıklarını tüketerek hızla büyürler. -22 °C derece altında kristaller sütun şekline girer ancak çok daha karmaşık büyüme modellerine de sahiptir. 
Sütunlar, düzlemler, yan-düzlemler, kurşun-rozetler gibi şekiller oluşur. Eğer bir kristal yaklaşık -5 °C derecede sütun şeklinde bir büyüme eğiliminde ise, bu sütunlar daha sıcak bir havaya rastladığında sütunun sonunda bir tabak-plaka veya dendritik şekiller oluşur, ve bu kristallere "şapkalı sütun" denir.

DÜNYADA KAR YAĞIŞI
Dünyada kutup bölgeleri ve ılıman iklimin iç kısımları kar yağışının yoğun olduğu bölgelerdir. Kar yağış sınırı, kuzey yarımkürede 30° enlemini, Güney yarımkürede 25-30° enlemleri aralığını takip eder. Dağlık alanlarda yükselti nedeniyle kar yağışı artar. Kar yağış sınırının en yüksek olduğu alan subtropikal çöl alanlarıdır.

KAR YAĞIŞ ÇEŞİTLERİ
Kar tanelerinin şekli ve niteliğine göre değişik isimlendirmeler yapılır:
- Lapa lapa: Durgun havada, çok soğuk olmayan ortamda birleşen kar tanelerinin çapı 1 cm'ye yaklaşır. İri taneler halinde gerçekleşen yağışa kuşbaşı kar veya lapa lapa adı verilir.
- Sulusepken: Atmosferin üst kısımlarında fazla soğuk olmayan havada oluşan kar taneleri, yere yakın alanlarda artan sıcaklıktan dolayı erirler. erime ile yağmur veya karla karışık yağmur oluşur. Bu yağışa sulu kar veya sulu sepken adı da verilir.

- Graupel (Bulgur): Normal kar tanelerinden daha küçük, yuvarlak, sert taneciklerdir. Çevresi ince bir buz tabakası ile kaplı olan taneler yere hızlı düşer ve zıplar.
- Kuru kar: Aşırı soğuk ve nem oranının düşük olduğu havalarda, çapı 1 mm'den küçük kar kristalleri oluşur. Yerde ince bir kar tabakası oluşturan kar hemen erimediğinden çevreyi ıslatmaz.

- Tipi: Kar yağışının, 56 km/s'tan hızlı rüzgarlarla birlikte oluştuğu durumdur. Görüş mesafesi düşer, yürüyüş güçleşir.