Ero sivun ”Jää” versioiden välillä
| [katsottu versio] | [katsottu versio] |
p piste, kh |
|||
| Rivi 4: | Rivi 4: | ||
'''Jää''' on [[vesi|veden]] [[kiinteä olomuoto]]. Kaiken kaikkiaan veden kiinteitä [[faasi|faaseja]] tunnetaan 14 erilaista, mutta yleensä jäällä tarkoitetaan luonnossa esiintyvää kiderakenteeltaan kuusikulmaista jäätä. [[Lumi]] ja [[rae|rakeet]] ovat myös jäätä. Normaalipaineessa vesi jäätyy 0 [[Celsiusaste|°C:n]] (273,15 [[Kelvin|K]], 32 [[Fahrenheit|°F]]) [[lämpötila]]ssa. Jäätymispiste riippuu myös veden [[suolaisuus|suolaisuudesta]]: suolainen merivesi voi jäätyä vasta −4 °C:ssa{{Lähde|tarkennus}}. [[Itämeri|Itämeren]] vähäsuolainen vesi jäätyy noin −0,3 °C:ssa. Sataessa vesi saattaa olla [[alijäähtyminen|alijäähtynyttä]] eli alle 0 °C, mutta silti nestemäistä. |
'''Jää''' on [[vesi|veden]] [[kiinteä olomuoto]]. Kaiken kaikkiaan veden kiinteitä [[faasi|faaseja]] tunnetaan 14 erilaista, mutta yleensä jäällä tarkoitetaan luonnossa esiintyvää kiderakenteeltaan kuusikulmaista jäätä. [[Lumi]] ja [[rae|rakeet]] ovat myös jäätä. Normaalipaineessa vesi jäätyy 0 [[Celsiusaste|°C:n]] (273,15 [[Kelvin|K]], 32 [[Fahrenheit|°F]]) [[lämpötila]]ssa. Jäätymispiste riippuu myös veden [[suolaisuus|suolaisuudesta]]: suolainen merivesi voi jäätyä vasta −4 °C:ssa{{Lähde|tarkennus}}. [[Itämeri|Itämeren]] vähäsuolainen vesi jäätyy noin −0,3 °C:ssa. Sataessa vesi saattaa olla [[alijäähtyminen|alijäähtynyttä]] eli alle 0 °C, mutta silti nestemäistä. |
||
Valtaosa maapallon jäästä on [[jäätikkö|jäätiköissä]]. [[Jääkausi|Jääkaudella]] jäätiköt levittäytyvät laajoille alueille ja jättävät vetäydyttyään jälkeensä monenlaisia luonnonmuodostumia. Jäätiköt muodostuvat, kun lumi puristuu jääksi päälle satavan lumen painon vuoksi. Lumi muuttuu jääksi, kun sen sisältämät ilmahuokoset umpeutuvat ilmakupliksi: tällöin lumen tiheys on noin 0,83 kg/dm³. Jäätä |
Valtaosa maapallon jäästä on [[jäätikkö|jäätiköissä]]. [[Jääkausi|Jääkaudella]] jäätiköt levittäytyvät laajoille alueille ja jättävät vetäydyttyään jälkeensä monenlaisia luonnonmuodostumia. Jäätiköt muodostuvat, kun lumi puristuu jääksi päälle satavan lumen painon vuoksi. Lumi muuttuu jääksi, kun sen sisältämät ilmahuokoset umpeutuvat ilmakupliksi: tällöin lumen tiheys on noin 0,83 kg/dm³. Jäätä on myös muilla taivaankappaleilla, kuten [[komeetta|komeetoilla]]. |
||
Ainoastaan vesi jäätyy ja muodostaa jäätä. Muut aineet [[jähmettyminen|jähmettyvät]] ja muodostavat kiinteitä olomuotoja. Siitä huolimatta arkikielessä jäällä voidaan viitata muihin aineisiin kuin veteen. Esimerkiksi [[hiilihappojää]]llä tehdään teatterinäytösten [[savuefekti|savuefektejä]] tai |
Ainoastaan vesi jäätyy ja muodostaa jäätä. Muut aineet [[jähmettyminen|jähmettyvät]] ja muodostavat kiinteitä olomuotoja. Siitä huolimatta arkikielessä jäällä voidaan viitata muihin aineisiin kuin veteen. Esimerkiksi [[hiilihappojää]]llä tehdään teatterinäytösten [[savuefekti|savuefektejä]] tai jäähdytetään [[Ylikellottaminen|ylikellotettavia]] [[tietokone]]ita. |
||
== Jään tiheys == |
== Jään tiheys == |
||
[[Kuva:Icicles.jpg|thumb|250px|Jääpuikkoja]] |
[[Kuva:Icicles.jpg|thumb|250px|Jääpuikkoja]] |
||
| ⚫ | Tavallisen [[kuusikulmio|heksagonaalisen]] jään [[tiheys]] on jään tilaa vievän kuusikulmaisen [[kiderakenne|kiderakenteen]] vuoksi veden tiheyttä pienempi, joten se kelluu tiheämmän veden pinnalla. Samasta syystä veden tiheysmaksimi on makeassa vedessä poikkeuksellisesti jäätymispisteen yläpuolella +4 °C:ssa. Kun lämpötila laskee tämän alapuolelle, vesimolekyylit alkavat jo hakeutua kuusikulmaiseen muotoon, jolloin tiheys pienenee. Puhtaan jään tiheys on noin 0,9 kg/dm³. Koska vesi laajenee jäätyessään, jäätyminen aiheuttaa muun muassa [[kivi]]en rapautumista. Veden jäätyessä [[jäälinssi|jäälinsseiksi]] maaperässä tapahtuu [[routa|routimista]] yleensä [[kevät|keväisin]], kun jäälinssiä ympäröivä maaperä sulaa nopeammin. |
||
| ⚫ | Tavallisen [[kuusikulmio|heksagonaalisen]] jään [[tiheys]] on jään tilaa vievän kuusikulmaisen [[kiderakenne|kiderakenteen]] vuoksi veden tiheyttä pienempi, joten se kelluu tiheämmän veden pinnalla. Samasta syystä veden tiheysmaksimi on makeassa vedessä poikkeuksellisesti jäätymispisteen yläpuolella +4 °C:ssa |
||
== Jää vesistöissä == |
== Jää vesistöissä == |
||
=== Jään merkitys ihmisille === |
=== Jään merkitys ihmisille === |
||
Suomessa [[järvi|järvet]] ja meri jäätyvät tavallisesti talvella, mistä on sekä hyötyä että haittaa ihmisille. [[Laiva]]liikennettä varten on käytettävä [[Jäänmurtaja|jäänmurtajia]] [[vesiväylä|laivaväylien]] tekemiseen. Toisaalta etenkin [[saaristo]]ssa jää mahdollistaa nopeamman ja vaivattomamman liikkumisen jääteillä. |
Suomessa [[järvi|järvet]] ja meri jäätyvät tavallisesti talvella, mistä on sekä hyötyä että haittaa ihmisille. [[Laiva]]liikennettä varten on käytettävä [[Jäänmurtaja|jäänmurtajia]] [[vesiväylä|laivaväylien]] tekemiseen. Toisaalta etenkin [[saaristo]]ssa jää mahdollistaa nopeamman ja vaivattomamman liikkumisen jääteillä. |
||
Versio 21. tammikuuta 2016 kello 11.54
Jää on veden kiinteä olomuoto. Kaiken kaikkiaan veden kiinteitä faaseja tunnetaan 14 erilaista, mutta yleensä jäällä tarkoitetaan luonnossa esiintyvää kiderakenteeltaan kuusikulmaista jäätä. Lumi ja rakeet ovat myös jäätä. Normaalipaineessa vesi jäätyy 0 °C:n (273,15 K, 32 °F) lämpötilassa. Jäätymispiste riippuu myös veden suolaisuudesta: suolainen merivesi voi jäätyä vasta −4 °C:ssa. Itämeren vähäsuolainen vesi jäätyy noin −0,3 °C:ssa. Sataessa vesi saattaa olla alijäähtynyttä eli alle 0 °C, mutta silti nestemäistä.
Valtaosa maapallon jäästä on jäätiköissä. Jääkaudella jäätiköt levittäytyvät laajoille alueille ja jättävät vetäydyttyään jälkeensä monenlaisia luonnonmuodostumia. Jäätiköt muodostuvat, kun lumi puristuu jääksi päälle satavan lumen painon vuoksi. Lumi muuttuu jääksi, kun sen sisältämät ilmahuokoset umpeutuvat ilmakupliksi: tällöin lumen tiheys on noin 0,83 kg/dm³. Jäätä on myös muilla taivaankappaleilla, kuten komeetoilla.
Ainoastaan vesi jäätyy ja muodostaa jäätä. Muut aineet jähmettyvät ja muodostavat kiinteitä olomuotoja. Siitä huolimatta arkikielessä jäällä voidaan viitata muihin aineisiin kuin veteen. Esimerkiksi hiilihappojäällä tehdään teatterinäytösten savuefektejä tai jäähdytetään ylikellotettavia tietokoneita.
Jään tiheys
Tavallisen heksagonaalisen jään tiheys on jään tilaa vievän kuusikulmaisen kiderakenteen vuoksi veden tiheyttä pienempi, joten se kelluu tiheämmän veden pinnalla. Samasta syystä veden tiheysmaksimi on makeassa vedessä poikkeuksellisesti jäätymispisteen yläpuolella +4 °C:ssa. Kun lämpötila laskee tämän alapuolelle, vesimolekyylit alkavat jo hakeutua kuusikulmaiseen muotoon, jolloin tiheys pienenee. Puhtaan jään tiheys on noin 0,9 kg/dm³. Koska vesi laajenee jäätyessään, jäätyminen aiheuttaa muun muassa kivien rapautumista. Veden jäätyessä jäälinsseiksi maaperässä tapahtuu routimista yleensä keväisin, kun jäälinssiä ympäröivä maaperä sulaa nopeammin.
Jää vesistöissä
Jään merkitys ihmisille
Suomessa järvet ja meri jäätyvät tavallisesti talvella, mistä on sekä hyötyä että haittaa ihmisille. Laivaliikennettä varten on käytettävä jäänmurtajia laivaväylien tekemiseen. Toisaalta etenkin saaristossa jää mahdollistaa nopeamman ja vaivattomamman liikkumisen jääteillä.
Jään paksuus ei välttämättä kerro jään kantavuutta. Keväällä jää on erilaista kuin syksyllä, ja virtauspaikoissa on jää usein ohuempaa kuin lähellä olevassa vähemmän virtaavassa paikassa. Veden suolapitoisuus vaikuttaa myös jään kantavuuteen.
Koska veden jäätymispiste riippuu sen suolaisuudesta, voidaan hyvin kylmässä (alle 0 °C) avomeressä ajelehtivilla jäävuorilla havaita ilmiö, jossa jäävuori jättää taakseen ohuen "jäävanan", pintaan juuri muodostuneen jääkerroksen. Tämä johtuu siitä, että jäävuori on muodostunut makeasta vedestä, joka jäätyy lähempänä nollaa astetta kuin merivesi. Näin ollen mereen joutunut jäävuoren massa pysyy jäänä eikä sula veteen kuten normaalisti.
On yleinen harhaluulo että luistimien ja suksien luistavuus perustuu siihen, että niiden paine sulattaa niiden alla olevan jään muodostaen sen pinnalle liukkaan vesikalvon. Paineen sulattava vaikutus on kuitenkin pieni, joten uskottavampi teoria on että jään pintakerroksen molekyylit eivät sitoudu kunnolla sisäosien kanssa vaan jäävät osittain nestemäiseen tilaan.[1]
Jäät ovat erityisen heikkoja syksyllä ja kevättalvella. Syksyllä jää voi olla vaarallisen heikkoa keskellä järveä, vaikka se olisi turvallista lähellä rantaa. Keväällä aurinko sulattaa jäätä nopeasti, ja aamulla kantava jää voi pettää illalla. Keskitalvella vaarallisia ovat esimerkiksi salmissa, jokien suistoissa ja niemenkärjissä olevat virtauspaikat, joissa on avantoja.
Jää- ja lumipeite vähentävät ilmaston lämpenemistä, sillä ne heijastavat auringonsäteitä takaisin avaruuteen. Tämä on yksi syy, miksi tutkijat ovat huolestuneita ilmaston lämpenemisen seurauksena häviävistä jääpeitteistä.
Jään merkitys eläimille
Koska 0-asteinen vesi on kevyempää kuin 4-asteinen, alkaa vesistöjen jäätyminen veden pinnasta. Veden pinnalla oleva jää- ja lumikerros toimii eristeenä, mikä parantaa elämän mahdollisuuksia napa-alueiden vesistöissä. Talvella eläimet voivat vaeltaa laajemmalle alueelle etsimään ravintoa kantavan jään ansiosta.
Vesieliöiden on täytynyt myös sopeutua elinympäristöönsä, joka talvisin peittyy jäällä. Jääpeite vaikuttaa eri tavoin vedenalaiseen elinympäristöön, koska jääpeite
- vähentää veden virtauksia, sillä veden lämpötila pysyy hyvinkin muuttumattomana jään alla. Tämä vaikuttaa ravinteiden ja kaasujen, esimerkiksi hapen kulkeutumiseen vedessä.[2]
- vähentää valon läpäisykykyä jopa yli 99 %. Tämä vähentää kasvien yhteyttämistä jään alla. Yhteyttäminen jatkuu kuitenkin läpi talven.[2]
- vähentää kaasujen vaihtoa, mikä voi aiheuttaa hapettomia alueita etenkin lähellä pohjaa.[2] Esimerkiksi ruutana on kehittänyt erityisen kyvyn pysyä hengissä hapettomissa oloissa tuottamalla alkoholia.
Jää hyötykäytössä
Etelämantereella ja Grönlannissa olevista vanhoista jääkerroksista voidaan tutkia maapallon ilmaston muutoksia jopa kymmenien tuhansien vuosien takaa, koska lumi sulkee sisäänsä ilmakuplia puristuessaan jäätikköjääksi.
Jääkuutioita käytetään yleisesti virvoitus- tai alkoholijuomien seassa pitämään juoman nautiskeluajan kylmänä. Jäätä käytetään myös apuna urheiluvammojen ensihoidossa. Tekojää on urheilupaikkojen pinnoitus, jonka päällä voidaan harjoittaa luistelulajeja.
Jään nimityksiä
- Riite: ohut jää
- Roukko: jääröykkiö rannalla
- Komojää: "ontto" jääpeite, jonka alta vesi on laskenut
- Teräsjää". tiivistä, hyvin nopeasti jäätynyttä kiinteää jäätä, tiheys 0.95 luokkaa. Jäässä vähän ilmakuplia, hyvä kantavuus
- Kohvajää: Osittain sulaneen lumen kanssa jäätynyttä, kantavuus heikkoa
Katso myös
Viitteet
- ↑ NYTimes.com, Explaining Ice: The Answers Are Slippery
- ↑ a b c Wetzel, Robert G.: Limnology: Lake and River Ecosystems, s. 63-64,122,156. California: Academic Press, 2001. ISBN 0-12-744760-1. (englanniksi)
Aiheesta muualla
- Ilmatieteen laitoksen jääkartta Itämerelle
- Jäällä liikkuminen (sisältää tietoa jäästä, sen syntymisestä ja heikkenemisestä)
- Engineeringtoolbox: Ice - Thermal Properties, Thermal and thermodynamic properties of ice - density, thermal conductivity and specific heat at temperatures from 0 to -100 oC (englanniksi)