Kar yalan söyler: beyaz değildir. Algımızla hafif bir oyun oynuyoruz.
Popüler “kar gibi beyaz” tabirine rağmen bilim, karın beyaz olmadığını açıklıyor. Kusursuz bir yüzey olarak gördüğümüz şey, ışık oyunu milyonlarca mikroskobik buz kristali ile.
SAHİP OLMAK Popüler BilimMeteoroloji ve buz bilimi uzmanları, beyaz görünümün pulların yapısından ve güneş ışığını dağıtma şeklinden kaynaklandığını anlatıyor. Kar esasen ikisinden biri.
Meteorolog Jonathan Belles, yağışların neredeyse her zaman bulutlardaki karla başladığını hatırlıyor. Bu kar, yere ulaşmadan önce daha sıcak hava katmanlarından geçerken genellikle erir ve yaz sağanakları da dahil olmak üzere yağmura dönüşür. Kar yağması için, bulut ile yer arasındaki hava sütununun, kristallerin çarpışmaya kadar donmuş halde kalmasına yetecek kadar soğuk kalması gerekir.
Kar tanelerinin oluşumu atmosferde asılı kalan toz, kurum veya polen gibi parçacıklarla başlar. Aşırı soğumuş bir su damlacığı bu parçacıklardan birine bağlanınca, etrafındaki su buharı art arda donar. Donma sırasında su moleküllerinin düzenlenme şekli, pullara özgü altı kenarlı şekillerin ortaya çıkmasına neden olan altıgen bir geometriyi destekler. “Beyaz”ı açıklayan da tam olarak bu kristal mimaridir.
ABD Ulusal Kar ve Buz Veri Merkezi direktörü Mark Serreze, güneş ışığının görünür spektrumdaki tüm renkleri içerdiğini vurguluyor. Bir kar tabakasına çarptıklarında, kristallerin çoklu yüzleri ve kenarları bu renkleri nispeten eşit bir şekilde her yöne dağıtır. Sonuç, insan gözü için beyaz algısıdır: sayısız “mikroprizmaya” dağılmış renklerin toplamı.
Bir buz küpünün farkı temelde geometriktir: Kompakt bir parçada ışık daha az sapmayla geçebilir; Pul tabakasında, düzensiz yüzeylerde sürekli yansıma ve saçılma ile “kırık ayna” etkisi vardır.
Karın başka tonları da olabilir. Kum taneleri altın-kahverengi bir ton verebilir; havadaki pas ve parçacıklar kırmızımsı tonlara neden olabilir. İyi bilinen bir örnek, “karpuz karı” (pembe veya kırmızı kar), alglerle ilişkili Chlamydomonas nivalisDağlık ve buzlu bölgelerde karın rengini değiştiren bir “güneş kremi” görevi gören kırmızı karotenoid pigmenti üretir.
Antarktika’da penguen dışkıları da karı pembeye boyayabilir. Buzulların mavisi başka bir mekanizmayla açıklanıyor: Çok yoğun buz, daha uzun dalga boylarını (kırmızı ve sarı gibi) emer ve daha fazla mavi ışık döndürür.
Işığın kardan yansıması şu şekilde ölçülür:albedo“, bir yüzeyin güneş ışınımını ne kadar yansıttığının bir ölçüsüdür. Çok taze kar, yüksek değerlere sahip olabilir (0,85 civarında veya daha fazla), bu da onu oldukça yansıtıcı kılar. Kurum veya duman biriktiğinde albedo azalır: yüzey daha fazla enerji emer, ısınır ve daha çabuk erir. Erimenin bu hızlanması, su rezervlerini etkileyebilir ve küresel ısınmayla ilişkili dinamikleri kötüleştirebilir.
Atmosfer koşulları karın algılanışını da değiştiriyor. Alçak bulutlar ve tekdüze tabakalar, beyazlatmaderinlik algısını etkileyerek görünürlüğü büyük ölçüde azaltır ve gölgeleri (“düz ışık”) ortadan kaldırır. Ayrıca, ultraviyole de dahil olmak üzere radyasyonun güçlü şekilde saçılması, açık hava etkinlikleri sırasında fotokeratit (“kar körlüğü” olarak da bilinir) ve güneş yanığı riskini artırır.