හිම පියලි

හිම පියල්ලක් යනු පෘතුවි වායුගෝලය හරහා පතනය වන මිදුනු දිය ස්පටිකයක් හො ස්පටික සමූහයකි. වායු ගෝලයේ වලාකුළු වල ඉතා පහල උෂ්ණත්වයක පවතින සියුම් ජල අන්ශු මිදීමට ලක් වීමෙන් සෑදෙන හිම කැට ලෙස මේවා ජනනය වේ. හිම පියලි විවිද හැඩවලින් හා ප්‍රමාණවලින් දක්නට ලබේ. මෙම හිම පියලි විවිද උෂ්ණත්ව හා ආර්ද්‍රතා කලාප හරහා ගමන් කිරීමෙදී එකිනෙකට වෙනස් සංකීර්ණ හැඩයන් මතුවේ, එලෙසින් හිම පියල්ලක් සතුව එයටම අනන්‍ය වූ ව්‍යුහයක් පවතී. හිම පියලි එකිනෙක එක්වීමෙන් පතනය වන හිමෙහි දක්නට ලබෙන Graupel [[2]] නැමැති කුඩා හිම බෝල ඇතිවේ. සුපැහැදිලි මිදුනු දියෙන් තැනී තිබුනද හිම පියලි සුදු පැහැයෙන් යුක්තය. මෙසේ වන්නේ සම්පූර්ණ දෘශ්‍ය වර්ණාවලියම කුඩා ස්පටික මුහුණත් තුලින් විසාරී පරාවර්තනයට ලක්වන බැවිනි.

නිර්මාණය විම

හිම ස්පටික වල ව්‍යුහය, René Descartes[[1]]

ඉතා පහල උෂ්ණත්වයක පවතින සියුම් ජල බිඳිති(10 μm පමණ විශ්කම්භයෙන් යුත් ) මිදීමට ලක් වීමෙන් හිම ස්පටික නිර්මාණය වීම සිදුවේ. මෙම ජල බිඳිති වලට −18 °C (-0 °F) කටත් වඩා අඩු උෂ්ණත්වයකදී පවා ද්‍රව තත්වයේ පැවතීමට හැකියාවක් පවතී එයට හේතුව නම් මිදීම සිදුවීම සඳහා ජල බිඳිති අණු කිහිපයක් අහඹු ලෙස හමුවී අයිස් දැලිසක් ආකාරයේ සැකැස්මක් නිර්මාණය කරගත යුතු වේ, ඉන්පසු මෙම න්‍යෂ්ටිය වටා අනෙකුත් ජල බිඳිති මිදීම සිදු වේ. පරීක්ෂණ වලින් පෙන්නුම් කරන ආකාරයට ජල බිඳිති වල මෙම සමජාතීය න්‍යෂ්ටි ඇති වීමේ ක්‍රියාවලිය සිදුවන්නේ -35 °C(−31 °F) ට වඩා අඩු උෂ්ණත්ව වලදීය. උණුසුම් වලාකුළු වල මෙම ක්‍රියාවලිය සිදුවීමට නම් දූවිලි අංශු හෝ මිදුණු අයිස් න්‍යෂ්ටියක් හෝ පැවතිය යුතුය. ද්‍රව තත්වයේ පවතින ජල බිඳිති මගින් නිර්මාණය වන න්‍යෂ්ටීන් ප්‍රමාණය හා සසඳන විට මිදුණු අයිස් මගින් න්‍යෂ්ටීන් ඇතිවීම ඉතා කලාතුරකින් සිදුවන සිදු වීමකි, කෙසේවෙතත් මෙම ක්‍රියාවලිය වේගවත් කරන සාධක ගැන මෙමගින් අදහසක් ලබාගැනීම අපහසුය. කොපමණ දුරකට අපැහැදිලි වුවත් පස් අංශු, දූවිලි අංශු සහ ජීව අංශු මෙම ක්‍රියාවලිය කාර්යක්ෂම කරනු ලබයි. මෙහිදී කෘතීම න්‍යෂ්ටීන් ලෙස සිල්වර් අයඩයිට් හා වියලි අයිස් යොදා ගැනෙනා අතර මේවා කෘතීම වැසි ඇති කරවන වලාකුළු ජනනය කිරීම සඳහා යොදා ගනු ලැබේ.

ජල බිඳිති මිදීමට ලක් වූ විට ඒවා අධිසන්තෘප්ත පරිසර තත්ත්ව යටතේ වර්ධනය වේ, මෙහිදී උෂ්ණත්වය හිමාංකයට වඩා අඩු වන අවස්ථා වලදී අයිස් වලට සාපේක්ෂව වාතය සංතෘප්ත තත්වයේ පවතී. වාතයේ පවතින ජල අනු(ජල වාෂ්ප) අයිස් ස්පටික මත ඝනීබවනය වීම නිසා ජල බිඳිති තව දුරටත් වර්ධනය වේ. එසේ වන්නේ වායුගෝලයේ අයිස් ස්පටික ප්‍රමාණයට සාපේක්ෂව විශාල ජල බිඳිති ප්‍රමාණයක් පවතින බැවිනි, මෙම ජල බිඳිති එක්රැස් වීම නිසා අයිස් ස්පටික වලට ප්‍රමාණයෙන් මයික්‍රෝමීටර හෝ මිලිමීටර සියගණකින් වර්ධනය වීමේ හැකියාවක් පවතී. මෙම ක්‍රියාවලිය Wegener–Bergeron–Findeisen ක්‍රියාවලිය ලෙස හඳුන්වනු ලබයි. මෙසේ ජල බිඳිති හිඳි යාම හේතුවෙන් වායුගෝලයේ ජලවාෂ්ප ක්‍ෂය වීම සිදුවේ, එනම් ජල වාෂ්ප වැය වීමෙන් අයිස් ස්පටික වර්ධනය වීම සිදුවේ. මෙම විශාල ස්පටික හිම පතනය කාර්යක්‍ෂම කරන හේතුවක් වේ, මේවයේ විශාලත්වය හේතුවෙන් පහසුවෙන් වායුගෝලය හරහා පතිත වන අතර මෙසේ පතිත වීමේදී මෙම ස්පටික සමූහ වශයෙන් එකිනෙක ඝට්ටනය වී ඇලීම හෝ එකතු වීම සිදුවේ. මෙසේ සමූහ වශයෙන් එක්වූ අයිස් ස්පටික සාමාන්‍යයෙන් පොළව මත පතිත වන කුඩා අයිස් කැබලි ලෙස හඳුනා ගත හැකිය. ජිනස් වාර්තා සඳහන් කරන ආකාරයට ලොව විශාලම (සමූහ වශයෙන් එක්වූ) හිම පියලි වාර්තා වන්නේ 1987 දී මොන්ටානා[[3]] දේශයේ ෆෝට් කියෝ( Fort Keogh)[[4]] හි දීය; මෙම හිම පියලි වල පළල අසන්න වශයෙන් අඟල් 15( 38 cm)ක් පමණ වන බව සඳහන්.ගොවියකු විසින් වාර්තා කරනලද මෙම තොරතුර සැක සහිත වුවද, අඟල් තුනක් හෝ හතරක් පළල ඇති සමූහ වශයෙන් එක් වූ හිම ස්පටික දක්නට ලැබේ. එසේම කාසියක ප්‍රමාණය ඇති තනි ස්පටිකද වාර්තා වී තිබේ.

හිම පියලි වල එකිනෙක සම්බන්ධ වීමේ ක්‍රමවේදය ගැන නිවරිදිම තොරතුරු තවමත් මතභේදාත්මකව පවතී. යාන්ත්‍රික අතුරගුළු වැටීම, සින්ටර්(පරමාණු එකිනෙක සම්බන්ධ වීමේ ක්‍රමයකි) වීම ස්ථිති විද්‍යුත් ආකර්ෂණය මෙන්ම ස්පටික මුහුණත් මත ඇලෙන සුළු තරල තිබීමත් මෙම ක්‍රියාවලිය සිදුවිය හැකි අකාර ලෙස හඳුනාගත හැකිය. තනි අයිස් ස්පටිකයකට බොහෝ විට ෂඩස්‍රාකාර සමමිතික ව්‍යුහයක් පවතී. අයිස් පැහැදිළි වුවත්, ඒවායේ මුහුණත් තුලුන් ආලෝකය ප්‍රකිරණය වීම සහ කඩතොළු සහිත බව හෝ අසම්පූර්ණ බව ආලෝකයේ දෘශ්‍ය වර්ණාවලිය කුඩා ස්පටික මුහුණත් තුලින් විසාරී පරිවර්තනයකට ලක්වීමෙන් ස්පටික බොහෝ විට සුදු පැහැයක් ගැනීමට හේතු වේ. හිම පියලි වල හැඩය තීරණය වීමේදී එය නිර්මාණය වන අවස්ථාවේ පවතින උෂ්ණත්වය හා ආර්ද්‍රතාවය පුළුල් ලෙස බලපායි. කලාතුරකින් උෂ්ණත්වය −2 °C(28 °F) දී පමණ ත්‍රිවිධ සමමිතිකතාවයක් ඇතිව හිම පියලි නිර්මාණය වේ- ත්‍රිකෝණාකාර හිම පියලි. සිත් ඇදගන්නා සුළු බව නිසා පින්තුර වල මනා හැඩයෙන් යුත් හිම පියලි බහුලව දක්නට ලැබුනද සැබවින්ම හිමපියලි බොහෝ විටදී අක්‍රමවත් හැඩයෙන් යුක්ත වේ. පොළව මතට පතිත වන අවස්ථාවේදී වායු ගෝලයේ පවතින වෙනස් වන උෂ්ණත්ව හා අර්ද්‍රතා තත්ත්ව අතරින් විවිධ විශාලත්ව හා හැඩ ඇතිව වර්ධනය වන හිම පියලි, සාමාන්‍යයෙන් නිර්මාණය වන්නේ ගණනය කර ඇති පරිදි ජල අනු 10¹⁹ ක් පමණ එක වීමෙනි, එහෙයින් හිම පියලි දෙකක් එකම හැඩයෙන් යුක්ත වීම සිදු නොවිය හැකි තරම්ය. හිම වල METAR[[5]] සංකේතය SN වන අතර හිම වැසි SHSN ලෙස සංකේත කර ඇත.

සමමිතිය

සමූහ නොවූ හිම පියල්ලක් පැති හයකින් යුත් සමමිතියකින් යුක්ත වේ. මෙම මූලික සමමිතිය ඇතිවන්නේ අයිස් වල ස්පටිකරූපී ව්‍යුහය තල හයකින් යුක්ත වන බැවිනි. හිම පියලි වල බාහු/ශාඛා හය තනිතනිව වර්ධනය වන අතර ඒ එක් එක් ශාඛාවේ දෙපැත්තද වෙන වෙනම වර්ධනය වේ. බොහෝ හිම පියලි සම්පූර්ණයෙන් සමමිතික වන්නේ නැත. හිම පියලි වලාකුළු හරහා පතනය වෙද්දී ඒවා වර්ධනය වන ක්ෂුද්‍ර පරිසරය නිතැතින්ම වෙනස් වීම් වලට ලක් වේ, එලෙසම උෂ්ණත්වයේ හා අර්ද්‍රතවයේ ඉතා කුඩා වෙනස් වීම්ද හිම පියලි වලට ජල අණු සම්බන්ධ වන රටාව කෙරෙහි බලපෑම් එල්ල කරයි. හිම පියල්ලක් වටා ඇති ක්ෂුද්‍ර පරිසරය( හා එහි වෙනස්කම්) ඉතා අසන්න ලෙස සමාන වූ විට එහි සියලුම ශාඛා ආසන්නව සමාන අයුරින් වර්ධනය වේ. කෙසේනමුත් ක්ෂුද්‍ර පරිසරය සමාන වූ පමණින් හිම පියලි වල සියලුම ශාඛා සමාන වේ යැයි පැවසිය නොහැක; සැබවින්ම හිමපියල්ලේ එක් එක් පෘෂ්ටය වර්ධනය වීමේ වේගය කෙරෙහි ස්පටික වර්ධනය වීමේ මූලික ක්‍රියාවලිය ද බලපාන හෙයින් සමහර ස්පටික සඳහා එසේ සිදු වන්නේ නැත.

අනන්‍ය බව

සෑම හිම පියල්ලක්ම පාහේ එකිනෙකට වෙනස් වේ

"No two are alike" ජනප්‍රිය කියමන අනුව යමින්, හිම පියලි එකිනෙකට වෙනස් සංකීර්ණ හැඩයන් වලින් නිර්මාණය වේ. හිම පියලි පොළවට පතිත වන අතරතුරේදී උෂ්ණත්වයේ හා අර්ද්‍රතවයේ ඇතිවන බොහෝ වෙනස් වීම් නිසා, සිදුවීමට හැකියාවක් පැවතියද අහඹු ලෙස තෝරාගත් හිම පියලි දෙකක් සෑම අතින්ම සමාන වීමේ සම්භාවිතාවය ඉතා අඩුය. එකිනෙකට සමාන හිම පියලි සෙවීමේ පළමු වෑයම ලෙස 1885 දී විල්සන් ඇල්වින් බෙන්ට්ලි( Wilson Alwyn Bentley)[[6]] විසින් දියත් කරනලද දහස් ගණනක් හිම පියලි අන්වීක්ෂයක් ආධාරයෙන් ඡායාරූප ගතකීරිම මගින්, අද අප දකින එකිනෙකට වෙනස් හිම පියලි සොයාගන්නා ලදී.

සංකේතයක් ලෙස භාවිතා කිරීම

හිම පියලි සංකේතයක්

හිම පියලි යනු නත්තල වැනි උත්සව කාල වලදී විශේෂයෙන් යුරෝපය සහ ඇමරිකා එක්සත් ජනපදය වැනි රටවල බහුලව භාවිත කරන සළකුණක් හෝ සැරසිළි අංගයක් ලෙස හඳුනා ගත හැකිය. එය සාම්ප්‍රධායික ශ්වේත නත්තල නිරූපණය කරයි. මෙම කාල වකවානුවේදී, කඩදාසියක් කීප වතාවක් නමා කතුරක් ආධාරයෙන් රටාවකට කපා එය නැවත දිග හැරීමෙන් කඩදාසි හිම පියලි සාදාගැනීම බොහෝ සෙයින් ජනප්‍රිය අංගයකි.

හිමපියලි ශීත ඍතුව හෝ ශීත බව නිරූපණය කිරීමේ සංකේතයක් ලෙසද බහුලව භාවිතා වේ. උදාහරණයක් ලෙස කටුක ශීත කාලයේ රිය පැදවීමේදී, ප්‍රකර්ශන හැකියාව වැඩි වන ලෙස නිර්මාණය කරන ලද "හිම ටයර" සංකේතවත් කර ඇත්තේ කන්දක් මුදුනේ පවතින හිම පියල්ලකිනි.

යුනිකේතයෙහි එකිනෙකට වෙනස් හිමපියලි සංකේත තුනක් කේතනය කොට තිබේ: U+2744 (❅) මගින් "snowflake"; U+2745 (❅) මගින් "tight trifoliate snowflake"; U+2746 (❆) මගින් "heavy chevron snowflake"