Alijäähtyminen: Miten vesi voi olla pakkasella nestemäistä?

Alijäähtymisessä aine pysyy nestemäisenä jäätymispistettä kylmemmässä lämpötilassa. Vesi on alijäähtynyttä alle 0 celsiusasteessa.

Vesi tarvitsee jäätyäkseen jäätymisytimen, joka toimii aloituspisteenä jäätymisprosessille. Jäätymisydin voi olla esimerkiksi pölyhiukkanen, jääkide tai jopa bakteeri. Jos niitä ei ole tarpeeksi saatavilla, vesi voi pysyä nesteenä laboratorio-oloissa vielä yli 42 pakkasasteessakin. Teoriassa nestemäisen veden kylmeneminen jopa noin -48 asteeseen on mahdollista. Tarpeeksi kylmässä lämpötilassa nesteen rakenne muuttuu, ja se pystyy muodostamaan jäätä ilman ulkopuolista jäätymisydintä.

Missä alijäähtynyttä vettä on, ja mitä se aiheuttaa?

Osa pilvissä olevasta vedestä voi olla alijäähtynyttä. Myös sumu muodostuu joskus alijäähtyneistä vesipisaroista, esimerkiksi sulan vesistön päällä kireässä pakkasessa syntyvässä merisavussa. Jäätävässä sateessa pisarat ovat suurempia kuin sumussa ja jäähtyvät kulkiessaan kylmän ilmakerroksen läpi.

Alijäähtyneet pisarat jäätyvät, kun ne osuvat kylmille pinnoille kuten puihin tai lentokoneisiin. Joskus jäätävä sade voi kuorruttaa ympäristön paksuunkin jääkerrokseen. Hyvin pienistä pisaroista esimerkiksi sumutilanteessa kertynyttä jäätä kutsutaan huurteeksi.

Alijäähtyminen on mahdollista muuallakin kuin ilmakehässä. Esimerkiksi pullovesi voi jäähtyä pakkasen puolelle; jäätyminen saa alkusysäyksen mahdollisesti vasta pullon avaamisen tai muun veteen kohdistuvan häiriön jälkeen.

Joessa tai muussa vesistössä voimakkaasti virtaava vesi voi myös alijäähtyä. Tällöin siihen alkaa muodostua jääkiteitä, joista kasautunutta jäätä kutsutaan nimellä hyyde tai suppojää.

Lue seuraavaksi: Jäätävä tihkusade voi yllättää kipakassa pakkasessa

Päivitetty 23.4.2022 klo 19.34