Când este suficient de frig încât apa să se transforme din lichid în solid, se pot întâmpla lucruri ciudate. Într-adevăr, lucruri ciudate se pot întâmpla și atunci când temperaturile sunt exact potrivite pentru ca apa să se transforme din solid în gaz, sărind complet peste starea lichidă. Sau când vântul suflă la viteza potrivită, sau apa se mișcă în ritmul potrivit. Cu alte cuvinte, când condițiile sunt perfecte pentru ciudățenie, obținem următoarele formațiuni neobișnuite de gheață.
Cercuri de gheață
Cercurile de gheață, sau discurile de gheață, se formează în coturile râurilor. Pe măsură ce un strat de gheață se formează deasupra apei, curentul de apă accelerată de dedesubt creează o „forfecare rotațională”, desprinzând o bucată de gheață și răsucind-o până când formează un cerc. Acolo rămâne, un cerc de gheață care se rotește încet în cotul unui râu. O priveliște ciudată și ceva ce nu este observat foarte des. Cercul de gheață din videoclipul de mai sus — filmat în ianuarie 2019 pe râul Presumpscot din Westbrook, Maine — are un diametru de aproximativ 91,5 metri, ceea ce este neobișnuit de mare.
Penitentes
Găsite în Anzii arizi, la peste 4.000 de metri altitudine, aceste piscuri înalte de zăpadă și gheață sunt o priveliște ciudată. Sunt penitentes și pot varia în dimensiune de la doi-cinci centimetri la peste 4,8 metri înălțime. Cuvântul „penitentes” în spaniolă înseamnă „zăpezi în formă de penitenți”, deoarece aceste formațiuni neobișnuite de zăpadă arată ca penitenții, oameni religioși ai Procesiunii Pocăinței care poartă glugi înalte și ascuțite în procesiunile din timpul Săptămânii Sfinte spaniole.
Aceste structuri zimțate se formează printr-un proces numit sublimare, similar cu topirea, cu excepția faptului că soarele transformă zăpada direct în vapori de apă fără a se topi mai întâi. În esență, gheața trece din stare solidă în stare gazoasă și sare peste stadiul lichid. Punctul de rouă trebuie să rămână sub temperatura de îngheț pentru ca acest lucru să se întâmple. Pornind de la un strat neted de zăpadă sau gheață compactă, soarele încălzește zonele curbe ale suprafeței care sublimează mai repede decât altele, procesul accelerând pe măsură ce se formează depresiunile, rezultând structurile de penitentes. Deoarece procesul depinde de căldura de la soare, cu sublimarea având loc mai rapid în depresiunile formate, penitentes se înclină în direcția generală a razelor solare.
Gheața iepurelui
Această formațiune ciudată de gheață este cunoscută sub mai multe denumiri, inclusiv flori de gheață, panglică de gheață, gheața iepurelui, brumă iepurelui, lână de gheață și altele. Dar procesul este același, indiferent de nume. Gheața iepurelui se formează atunci când aerul atinge temperaturi de îngheț, dar solul nu a înghețat încă. Seva din tulpinile plantelor se extinde pe măsură ce îngheață, provocând formarea de crăpături de-a lungul tulpinii. Apa este apoi extrasă prin crăpături, înghețând în contact cu aerul și formând strat după strat subțire pe măsură ce mai multă apă este extrasă, creând în cele din urmă petale sau panglici de gheață.
Un fenomen similar se întâmplă și cu plantele lemnoase, deși gheața rezultată este mai subțire și mai asemănătoare cu un fir de păr. Deoarece formațiunile de gheață sunt foarte subțiri și delicate, ele se topesc sau sublimează de obicei rapid, așa că cele mai bune șanse de a observa bruma iepurelui sunt dimineața devreme, în zonele umbrite, când condițiile meteorologice sunt potrivite.
Ace de gheață
La fel ca gheața iepurelui, acele de gheață sunt cunoscute sub multe denumiri, inclusiv castele de gheață, coloane de brumă, franjuri de gheață sau filamente de gheață. Practic, gheața aciculară este un tip de floare de gheață, care apare într-un mod similar. Când temperatura solului este deasupra punctului de îngheț, iar temperatura aerului este sub punctul de îngheț, apa care curge sub suprafața solului este atrasă în sus prin acțiune capilară și îngheață la contactul cu aerul. Mai multă apă este atrasă și îngheață, iar gheața se formează într-o coloană asemănătoare unui ac. Deși procesul este destul de simplu, „părul” delicat rezultat, care crește din pământ, este ceva uimitor de privit.
Flori de gheață
Încă o altă versiune a florilor de gheață poate fi găsită plutind pe suprafața gheții marine sau a gheții de lac nou formate. Numite și înfloriri de brumă sau înfloriri arctice, aceste mici formațiuni de gheață sunt destul de interesante pentru oamenii de știință. În 2009, o echipă de biologi de la Universitatea din Washington naviga lângă Polul Nord când au găsit un câmp vast de aceste mici înfloriri de gheață. Când au topit câteva, au descoperit că acestea conțin o cantitate neobișnuit de mare de bacterii.
În primul rând, să vedem cum se formează. Iată cum explică NPR: „aerul era extrem de rece și extrem de uscat, mai rece decât suprafața oceanului. Când aerul devine atât de diferit de mare, uscăciunea extrage umezeala de pe micile denivelări din gheață, bucăți de gheață se vaporizează, aerul devine umed — dar numai pentru o vreme. Frigul face ca vaporii de apă să fie grei. Aerul vrea să elibereze acea greutate în exces, așa că, cristal cu cristal, aerul se transformă înapoi în gheață, creând tentacule delicate, pufoase, care ating uneori cinci până la opt centimetri înălțime, precum fulgi de nea uriași. Marea, literalmente, înflorește.”
Acum, iată de ce sunt fascinante din punct de vedere științific: Am menționat că aceste flori de gheață conțin o cantitate surprinzătoare de bacterii. Datorită modului în care se formează, florile de gheață au o salinitate de trei ori mai mare decât oceanul și nu multe ar putea trăi într-o apă înghețată atât de sărată. Sau așa credem. Dar cercetătorii au găsit aproximativ un milion de bacterii trăind în fiecare floare de gheață. Mai multe cercetări ar putea dezvălui ce fac exact bacteriile în acele înfloriri și cum reușesc să supraviețuiască. Deși acest lucru pare un eveniment rar, Jody Demming, profesor la Universitatea din Washington, consideră că vom vedea mai multe astfel de „pajiști” de flori de gheață în viitor, deoarece, pe măsură ce planeta se încălzește, va exista mai multă apă deschisă la poli care se va transforma în gheață subțire iarna.
Rulouri de zăpadă
Arată mult ca niște baloți de fân făcuți din zăpadă. Și, într-un fel, aceasta este o descriere destul de precisă. Într-un mod similar cu modul în care fânul este rulat în bile mari, un rulou de zăpadă se formează atunci când o bucată de zăpadă este purtată de vânt pe sol, adunând mai multă zăpadă pe măsură ce se rostogolește și crescând în dimensiune. Sunt cilindrice și, de obicei, goale, deoarece primele straturi formate se desprind destul de ușor pe măsură ce rulourile, ei bine, se rostogolesc. Pot ajunge până la aproximativ 60 de centimetri în diametru.
Rulourile de zăpadă apar de obicei atunci când există un strat proaspăt de zăpadă afânată pe sol și temperatura este aproape de punctul de topire. Zăpada trebuie să fie, de asemenea, pe o suprafață de care nu se lipește ușor — cum ar fi zăpada înghețată — astfel încât stratul superior de zăpadă să se lipească de rulou, mai degrabă decât de sol. În plus, trebuie să existe suficient vânt pentru a pune ruloul în mișcare, dar nu atât de puternic încât totul să se spargă. Deoarece condițiile sunt destul de precise, rulourile de zăpadă sunt destul de rare.
Gheață-clătită
Similar cu un cerc de gheață este gheața-clătită sau gheața în pană. Gheața-clătită se formează atunci când gheața de pe apă este spartă și se rotește în vârtejuri de râu sau pârâu, formând cercuri subțiri. Aceasta se poate întâmpla atâta timp cât temperatura este în jurul punctului de îngheț și există încă o mișcare moderată a apei. Acest tip de formațiune de gheață poate varia în dimensiune de la aproximativ 30 de centimetri la aproape 3 metri în diametru, în funcție de condiții. Adesea, discurile vor aduna lapoviță, sau gheață frazilă, pe margini pe măsură ce se rotesc și se lovesc una de cealaltă și devin ceea ce se numește un „baraj suspendat”, care este un cerc de gheață cu margini înalte și un centru jos.
