Riippumatta siitä, missä päin maapalloa olemme, me kaikki tunnemme lumen. Itse asiassa myrsky Filomena huolehti siitä, että ainakin kerran elämässä näimme kunnon lumisateen. Mutta tunnistamme lumen myös elokuvista, valokuvista, kirjoista… olemme tuttuja sen kanssa! Silti monet ihmiset eivät osaisi selittää, miten lumihiutaleet todella muodostuvat. Tiedätkö sinä? Ja tämän kysymyksen lisäksi meillä on monia muita kysymyksiä liittyen hiihtoon ja lumen ylläpitoon hiihtokeskuksissa ja rinteillä. Todellisuus on, että kaikki haluaisimme hiihtää pelkästään taivaalta tulevan lumen päällä, mutta tässä artikkelissa näemme, kuinka monissa tapauksissa joudumme turvautumaan keinotekoiseen lumeen. Mitä lumitykit ovat ja miten ne toimivat? Mikä ero on luonnonlumella ja keinotekoisella lumella? Onko keinotekoisen lumen tuotannolla haitallisia vaikutuksia? Näitä ja muita kysymyksiä käsittelemme tämän päivän artikkelissa.
MITEN LUMIHIUTALEET MUODOSTUVAT?
Yllättävää kyllä, tätä niin taianomaista sääilmiötä, lunta, tutkii suuri joukko ihmisiä ympäri maailmaa. Se on itse asiassa tutkimuskohde ja sitä kutsutaan nimellä nivologia. Ja ei, se ei ole noituutta tai fantasiaa.
Lumihiutaleen muodostuminen alkaa pilvien korkeimmasta osasta. Siellä on todella… todella kylmä! Tässä ilmakehän osassa lämpötila on alle 0 ºC, mutta vesipisarat ovat alijäähtyneessä tilassa. Mitä se tarkoittaa? Periaatteessa sitä, että vesi pysyy nestemäisenä eikä muutu jääksi, kuten puhdas vesi normaalisti tekee saavuttaessaan 0 ºC ja ollessaan 1 atm paineessa.
Jätetään tekniset yksityiskohdat sikseen… jatketaan prosessia! Tässä vaiheessa meillä on siis nestemäistä vettä. Nämä pisarat joutuvat kosketuksiin mikroskooppisten hiukkasten kanssa (jotka voivat olla pölyä, siitepölyä tai muita pieniä kiinteitä aineita), ja ne jäätyvät muodostaen jääkristallin. Minkä muotoinen tämä kristalli on? Kuusikulmainen. Tämä on tärkeää lumihiutaleen geometrian ymmärtämiseksi, joka esitetään aina pienillä viivoilla, jotka näyttävät lähtevän samasta pisteestä. Etkö muista, kun piti piirtää niitä koulussa? Totuus on, että lumihiutaleen lopullinen muoto mukautuu tähän kuusikulmaiseen prismaattiin, joten yksikään hiutale ei ole samanlainen kuin toinen. Loppujen lopuksi, riippuen pilven sisäisistä kosteuden ja lämpötilan olosuhteista, hiutaleiden kasvu ja muodostuminen vaihtelee.
Tämän jälkeen hiutale alkaa kasvaa ja kehittää haarojaan koskettaessaan lisää mikropartikkeleita, ja myös ilmakehän vesihöyryn siirtyessä kiinteään tilaan, missä hiutale muodostuu. Me, jotka rakastamme hiihtoa ja olemme nähneet paljon lunta eri paikoissa, olemme kysyneet toisen kysymyksen: miten on mahdollista, että jotkut lumihiutaleet ovat esteettisesti kauniimpia kuin toiset? Koska se on totta! On hiutaleita, joiden haarat näyttävät lähes ihmiskäden veistämiltä… Tämä johtuu siitä, että ilmakehän vesihöyry muuttuu suoraan jääkristalliksi, ilman että siihen ehtii liittyä lisää hiukkasia, jotka hämärtäisivät sen ”muotoa”. Toisin sanoen, mainitsemaamme kuusikulmaista prismaattia on paljon näkyvämpi ja siksi esteettisempi.
Sitten useat tällaiset hiutaleet yhdistyvät, saavuttaen riittävän tiheyden painaakseen ja laskeutuakseen, ja alkaa sademäärä eli alkaa sataa lunta. Joten… kyllä, siinä on jotain taianomaista. Mutta todellisuudessa se on puhdasta logiikkaa.
Entä missä kohtaa tunnettu ”räntäsade” sopii tähän? Ne eivät oikeastaan ole varsinaisia lumihiutaleita, koska niiden prosessi alkaa sadepisaroista, jotka jäätyvät kokonaan tai osittain kulkiessaan kylmän ilmakerroksen läpi. Se on yksinkertaisesti vettä, joka muuttuu lumeksi, joten meteorologit yhdistivät nämä kaksi sanaa ja siitä tuli termi.
LUONNONLUMI VS KEINOTEKOINEN LUMI
Ihmisellä on taipumus jäljitellä keinotekoisesti sitä, mitä luonto tarjoaa, saadakseen sen hyödyt samalla tavalla, mutta välttäen planeetan resurssien loppumista. Katsotaan siis, mikä on ero luonnonlumella ja keinotekoisella lumella.
Tällä hetkellä olemme tottuneet siihen, että hiihtorinteet avautuvat joka kausi ilman poikkeuksia. Ajattelemme: ”On talvi, sataa lunta ja rinteet peittyvät lumeen, tietenkin”. Kuitenkin vielä suhteellisen äskettäin hiihtokeskukset olivat sääolosuhteiden armoilla, joten avaaminen tai ei riippui siitä, satoiiko tarpeeksi lunta jotta olisi ollut laadukas hiihtopinta, ja mikä tuntui niin itsestään selvältä, ei silloin ollutkaan.
Monilla on kielteinen suhtautuminen sanaan ”keinotekoinen lumi” sen negatiivisen konnotaation vuoksi. Mutta loppujen lopuksi se on vain väärinkäsitys termistä, koska sen merkitys on ”ihmisen valmistama”. Keinotekoisen lumen tuotanto löydettiin oikeastaan vahingossa, kun 1940-luvulla joukko kanadalaisia tiedemiehiä tutki jään vaikutusta lentokoneiden suihkumoottoreihin. Luodakseen sääolosuhteet, joissa nämä koneet toimivat, he tekivät kokeen hyvin alhaisissa lämpötiloissa ja käyttivät tuulitunnelia, tarkoituksenaan tarkistaa, muodostuuko moottoriin jäätä, kun sitä suihkutetaan vedellä. Tuloksena oli, että turbiinin toisella puolella muodostui lunta. Kuvittele tiedemiesten ilme! Nähtyään tämän he päättivät välillä pysähtyä poistaakseen kaiken muodostuvan lumen ja näin pystyivät pitämään huoneen puhtaana. Uskotaan, että nämä olivat pohjana amerikkalaisen Tey Manufacturing Corporationin rakentamille ensimmäisille lumitykeille, joista puhumme myöhemmin tässä artikkelissa.
MIKSI TARVITAAN KEINOTEOISTA LUMEN TUOTANTOA?
Tämä on suuri kysymys, joka liittyy edellä mainittuun. Olemme liian tottuneita siihen, että sataa lunta. Tällä ”liian” viittaamme siihen, että ajattelemme lumikerroksen olevan riittävä hiihtorinteellä liukumiseen, eikä se ole täysin totta. Hiihtokeskusten tehtävä, siitä lähtien kun keinotekoisen lumen tuotantojärjestelmä löydettiin, on rinteiden valmistelu ennen kauden alkua. Miten rinteet valmistellaan? Erittäin yksinkertaisesti (vaikka taloudellisesti ei niin helppoa): peittämällä vuori keinotekoisella lumella ennen ensimmäisiä lumisateita. Tällä saavutetaan kaksi erittäin tärkeää asiaa. Tiedätkö mitkä ne ovat?
Ensinnäkin muodostuu lumikerros, joka toimii pohjana myöhemmille luonnonlumisateille. Tuloksena oleva laatu on siis optimaalinen hiihtäjien ja lumilautailijoiden liukumiseen. Toiseksi tällä ensimmäisellä lumipeitteellä keskukset pystyvät hieman irtautumaan alueen sääolosuhteista. Ne eivät enää ole niin riippuvaisia siitä, että kausi alkaisi kunnon lumisateella! Ne voivat avata ovensa myös kevyillä lumisateilla.
LUMITYKIT
Kuinka lumitykki oikeastaan toimii? Kuinka paljon ne maksavat? Onko niitä kaikissa hiihtokeskuksissa? Toimivatko ne kaikissa sääolosuhteissa?
Kuten edellisestä osasta muistimme, lumituotannon sattumanvarainen löytäminen johti niin kutsuttujen tykkien kehittämiseen, mutta vasta 1950-luvun alussa niitä käytettiin ensimmäistä kertaa hiihtokeskuksessa. Yhdysvalloissa nämä pioneeri-laitteet alkoivat sekoittaa vettä ja paineilmaa, ja sitten suihkuttivat sen ilmaan, jotta hiutaleet muodostuisivat. Tuloksena oli kuitenkin enemmän jääpalloja, joten rinteiden lumilaadun odotettiin olevan parempi kuin se todellisuudessa oli.
Kaksi vuosikymmentä myöhemmin amerikkalainen yritys SMI patentoi lumitykkimallin, johon tehtiin tarvittavat muutokset, jotka tekivät suunnittelusta täysin uuden ja tehokkaan. Nämä tykit kuitenkin riippuivat ympäristön lämpötilasta hiutaleiden muodostumiseksi, ja tämä johtaa seuraavaan kysymykseen, joka varmasti herää: voiko lumitykkejä käyttää missä tahansa sääolosuhteissa? Vastaus on ei. Katsotaan miksi.
Tätä lumitykkimallia, joka tunnetaan nyt nimellä matala-paineinen lumitykki, käytetään edelleen hiihtokeskuksissa (pienin muutoksin) ja tunnistat sen varmasti yhdellä silmäyksellä. Kuten mainitsimme, ne riippuvat ulkolämpötilasta hiutaleiden muodostumiseksi, koska ne toimivat suihkuttamalla pieniä vesipartikkeleita, jotka joutuvat kosketuksiin jääydinhiukkasten kanssa, jotka syntyvät niin kutsutuissa ydinlaitteissa. Toisin sanoen sopiva lämpötila pystyy vahvistamaan tämän veden ja jääytimen välisen liitoksen. Mutta huomio, emme puhu ympäristön lämpötilasta! Puhumme kosteasta lämpötilasta. Mikä on kostealämpötila? Se on alin lämpötila, jonka ilma voi saavuttaa pelkän haihtumisen avulla, ja siksi se riippuu ympäristön lämpötilasta ja ilman suhteellisesta kosteudesta. Lumitykin tarvitsemman kostealämpötilan lumen tuotantoon tulee olla alle -2,5 ºC, joten ymmärrät nyt, miksi joissain tilanteissa näitä tykkijä ei voi käyttää? Ei siksi, etteivät hiihtokeskukset haluaisi, vaan koska vaikka ympäristön lämpötila olisi alle 0 ºC, jos kostealämpötila ei ole lähellä -2,5 ºC, niitä ei voi käyttää.
Ehkä nämä matalapaineiset tykit eivät ole niitä, joita olet fyysisesti nähnyt hiihtokeskuksissa. Ehkä olet sen sijaan törmännyt niin kutsuttuihin lumikeihäisiin. Ne sijaitsevat rinteiden sivuilla ja ovat hyvin korkeita, koska niissä ei ole tuuletinta, kuten matalapaineisissa tykeissä. Mutta ne toimivat oikeastaan samalla tavalla!
KEINOTEKOISEN LUMEN YMPÄRISTÖVAIKUTUKSET
Hiihtäjinä, riippumatta tasostamme, tarvitsemme lunta tämän lajin harjoittamiseen. Kuitenkin keinotekoisen lumen tuotantojärjestelmien ilmestymisen jälkeen monet ympäristöaktivistit ovat avanneet keskustelun, joka on ehkä herännyt myös sinulle tämän artikkelin lukemisen aikana: mikä on keinotekoisen lumen tuotannon ympäristövaikutus?
Kuten olemme nähneet, lumen tuotanto keskittyy lumitykkeihin. Nämä tykit toimivat kahdella lähteellä: sähköenergialla, joten niillä on oma hiilijalanjälkensä; ja vedellä. Saatat ajatella: ”No, ainakin Espanjan vuoristoalueilla ei ole veden puutetta!” Ja se on totta, mutta tekoaltaiden rakentaminen voi muuttaa alueen ekosysteemiä, ja siinä ympäristöaktivistit kiinnittävät huomiota. On kuitenkin huomattava, että lämpötilan nousu hiihtokauden lopussa saa veden palaamaan luonnolliseen kiertoon.
Vähitellen kaikki teollisuudenalat keskittyvät etsimään ratkaisuja ilmastonmuutokseen, joka johtuu luonnonvarojen liiallisesta käytöstä, eikä lumiala ole poikkeus. Planeetta asettaa meille yhä enemmän haasteita, ja ihmisinä meidän tehtävämme on vastata niihin. Tärkeintä on ensisijaisesti lisätä tietoisuutta, jotta jokainen meistä voi jossain määrin antaa oman panoksensa tai… paremminkin: oman lumihiutaleensa.
KYSYMYKSET JA VASTAUKSET
- MITEN LUMI MUODOSTUU?
Lumi on sääilmiö, joka sataa lumihiutaleina. Lumihiutaleet syntyvät pilvien korkeimmassa osassa, jossa lämpötilat ovat hyvin alhaiset ja muodostuu kuusikulmaisia prismaatteja. Tämän jälkeen ne joutuvat kosketuksiin mikropartikkeleiden, kuten pölyn tai muiden aineiden kanssa, ja hiutale kasvaa ja suurenee, kunnes se painaa tarpeeksi laskeutuakseen. Näitä olosuhteita pyritään jäljittelemään keinotekoisen lumen tuotantojärjestelmissä, jotta saadaan sama lopputulos ja hiihtokeskukset eivät olisi riippuvaisia luonnonlumesta.
- MINKÄ ERON ON LUONNONLUMELLA JA KEINOTEKOISELLA LUMELLA?
Ero luonnonlumella ja keinotekoisella lumella on niiden syntetisointiprosessissa. Luonnonlumi syntyy luonnon omasta toiminnasta, kun taas keinotekoinen lumi pyrkii jäljittelemään samoja olosuhteita lumitykkien ja vesipartikkeleiden levityksen avulla. Näitä käytetään hiihtokeskusten rinteillä takaamaan pinnan laatu ja auttamaan luontoa luomaan optimaalisen ympäristön hiihtäjälle.
- MITEN KEINOTEOINEN LUMI TEHDÄÄN?
Keinotekoinen lumi valmistetaan lumitykeillä, jotka toimivat veden ja paineen avulla. Niitä käytetään yleensä hiihtorinteillä, erityisesti maaston valmistelujakson aikana, koska ne toimivat pohjana myöhemmille luonnonlumisateille kauden aikana. Toisaalta ne auttavat myös rinteen ylläpidossa, joten ne ovat sinulle varmasti tuttuja.
- ONKO KEINOTEOISTA LUMEA KAIKISSA HIIHTORINTEISSÄ?
Ei välttämättä, vaikka valitettavasti ilmastonmuutos on pakottanut hiihtokeskusten vastuuhenkilöt ja järjestäjät miettimään ratkaisuja vähäisiin lumisateisiin tai heikkoon laatuun, joka syntyy pelkästään luonnonlumesta riippuen. Keinotekoisen lumen käyttö ”lisänä” rinteellä takaa sen avaamisen kyseisellä kaudella, ja Espanjassa se kattaa jo yli puolet tärkeimpien hiihtokeskusten rinteistä.
