A víz különböző formáinak (szilárd, folyékony és gáznemű) jelentőségét a légkörben nem lehet alábecsülni, mivel létfontosságú szerepet játszik a víz körforgása és a földi élet közötti kölcsönös függésben. Ha esik vagy havazik, azonnali feltételezésünk az, hogy a víz színtelen, és az ép és érintetlen hó fehér árnyalatú. Következésképpen hajlamosak vagyunk azt hinni, hogy a jég, mint a folyékony elem eltérő megnyilvánulása, szintén színtelen lesz, vagy fehérnek tűnik, anélkül, hogy alternatív lehetőségeket fontolgatnánk. Azonban, Létezik a jégszín? Milyen színű valójában?
Ebben a cikkben mindent elmondunk, amit a jég színéről és jellemzőiről tudni kell.
jégképződés
Egy atmoszféra nyomáson a tiszta víz képes megfagyni 0 °C-on. Azonban a legtöbb anyaggal ellentétben a víz megfagyásakor ténylegesen kitágul a térfogata, ami a sűrűség csökkenését eredményezi. Ez az egyedülálló tulajdonság döntő szerepet játszik a Föld sarki óceánjainak teljes befagyásának megakadályozásában. A fagyott vízből képződött jég a felszínen lebeg, nem pedig süllyed, ami idővel felhalmozódását és más víztestekre való átterjedését okozza. Ennek a jelenségnek fontos következményei vannak a jelenlegi felfogásunk szerinti életre, ami ilyen körülmények között fenntarthatatlanná teszi.
Köztudott, hogy a Nap fehér fényt bocsát ki, ami valójában több szín kombinációja. Ez megfigyelhető egy fénysugarat üvegprizmán átengedve vagy szivárvány szemtanújaként, mindkettő a törés, a visszaverődés és a diszperzió jelenségéből származik. Amikor a napfény áthalad az esőcseppeken, meggörbül és szétvál, így egy különálló színsor jön létre. Ez a sorozat a legkülső oldalon pirossal kezdődik, és a következőn keresztül halad narancssárga, sárga, zöld, kék, indigó és végül lila a középpont felé, folyamatos színátmenetet alkotva.
A hó és a jég színe közötti különbségek
Néha a havas csúcsok vöröses vagy intenzív barna árnyalatot kapnak, ami a hó agyagkondenzációs magokkal vagy hasonló árnyalatú homokkővel való kölcsönhatása eredménye. Erre az időjárási jelenségre azonban jellemző, hogy fehér megjelenést mutat, mivel kivételesen visszaveri a napfényt (körülbelül a beérkező napsugárzás 70-90%-a). Ez a nagy fényvisszaverő képesség az a hóban rekedt légbuborékokban fellépő számos visszaverődés eredménye, vékony rétegben koncentrálódik a hótakaró felszínéhez közel.
Ha a víz teljesen szennyeződések nélkül megfagyna, átlátszó jég keletkezne, ami a természetben ritka. A fagyasztási folyamat során azonban a légbuborékok beszorulnak a jégbe, és prizmaként működnek, amelyek számos visszaverődést hoznak létre, és szétszórják a látható spektrum színeit, így a jég fehér megjelenését adja. A fehérség intenzitása egyenesen arányos a fellépő visszaverődés mértékével, ami korrelál a jelenlévő légbuborékok mennyiségével. Ez a fehér árnyalat döntő szerepet játszik a Föld hőmérsékletének szabályozásában azáltal, hogy hatékonyan tükrözi a napfényt, jelentősen hozzájárulva a bolygó albedójához.
Ennek a színezésnek a visszaverő képessége fontos a Föld hőmérsékletének szabályozásában, mivel jelentősen hozzájárul az albedóhoz, amely az űrbe visszaverődő napsugárzás mennyiségét méri. Az Albedo kulcsfontosságú tényező a globális éghajlat és annak alakulásában. Az albedó csökkenése bizonyos évszakokban a sarkokon az egyik olyan tényező, amely hozzájárulnak az ember által előidézett globális felmelegedés jelenségéhez.
Olyan helyek, ahol a jég nem fehér
Eddig meglehetősen kiszámíthatóak voltak az elemek: színtelen víz, tiszta jég és túlnyomórészt fehér hó. De mi történik, ha jelentős jegesedésbe ütközünk?
Az olyan helyzetekben, mint például a jégtömbökben, az állandó jéggel borított területeken vagy a gleccserekben, a lehullott hó felhalmozódása tömörebb jéghez vezet, ami összenyomja a benne rekedt levegőt, és lehetővé teszi a napfény nagyobb elnyelését a fagyott massza számára.
Ha nincsenek buborékok, a fény képes mélyebbre jutni a jégbe, és fokozatosan elnyelődik, ahogy mélyebbre mozog. A napfény különböző színekből áll, különböző hullámhosszúsággal, a vörösnek a leghosszabb, a kéknek a legrövidebb a hullámhossza. A különböző színek különböző behatolási szintekkel rendelkeznek: a vöröset könnyen felszívja a jég, a kék pedig nagyobb mélységbe juthat. Következésképpen, ahogy egy fehér fénysugár egyre mélyebbre hatol a jégbe, fokozatosan elveszíti színeit, és végül csak a kék árnyalatot hagyja meg a fagyott masszában.
zöld jég
Már láttuk, hogy a jég színe általában attól függ, hogy a fény hogyan lép kölcsönhatásba vele. A tiszta jég, szennyeződések és légbuborékok nélkül, valójában kék. Ennek az az oka, hogy a víz a hosszabb hullámhosszú színeket (vörös és sárga) többet, a rövidebb hullámhosszú színeket (kékek és zöldek) kevésbé nyeli el. A zöld jég azonban egyedi tulajdonságokkal rendelkezik, amelyek megkülönböztető színt adnak neki.
Számos oka lehet annak, hogy a jég zöldnek tűnhet:
- Algák és más élőlények jelenléte: Egyes sarkvidékeken, különösen az Antarktiszon, a jég kis algákat tartalmazhat, amelyek zöld pigmentekkel rendelkeznek. Ezek az algák képződése során beszorulnak a jégbe, zöldes árnyalatot adva a jégnek.
- Ásványi szennyeződések: Egy másik magyarázat az ásványi szennyeződések jelenléte a jégben. Amikor a tengervíz megfagy, felfoghatja a vas-oxid részecskéit és más ásványi anyagokat, amelyek zöldes árnyalatúak lehetnek. Ezek a szennyeződések eloszlanak a jégben, és amikor a fény áthalad rajta, ezek a részecskék visszaverik és szórják a fényt oly módon, hogy a jég zöld színűvé válik.
- A jég szerkezete és sűrűsége: A jég kialakulásának és szerkezetének módja is befolyásolhatja a színét. Az összenyomott és tömörített jég, amely eltávolítja a légbuborékokat, különböző fényáteresztést tesz lehetővé, amely más szennyeződésekkel kombinálva zöld színt eredményezhet.
Remélem, hogy ezekkel az információkkal többet megtudhat a jég színéről és jellemzőiről.