Akulli

Nga Wikipedia, enciklopedia e lirë
Shko te: navigacion, kërko
Uji i ngrirë në formë të një kubi të zakonshëm. Pjesa e bardhë në qendër është rezultat i flluskave të vogla të ajrit.
Fjolla e borës nga Wilson Bentley, 1902. Bora në akull që rritet nga avulli i ujit në atmosferën e Tokës, gjë që është edhe arsyeja se pse shfaqet në forma kristalore.

Akulli është një nga gjendjet e ujit - i ngrirë dhe në gjendje të ngurtë. Varësisht nga prezenca e pastërtisë si grimcat të baltës ose flluskat e ajrit, ai mund të paraqitet transparent ose pak a shumë me ngjyrë të errët kaltër në të bardhë.

Sistemin Diellor, akulli paraqitet në formë natyrale në vende që janë më afër Diellit si në Mërkur ashtu edhe në vendet që janë më larg si në retë Oort. Përtej Sistemit Diellor, ai paraqitet në formë ndëryjore. Ai është i bollshëm në sipërfaqen e Tokës – veçanërisht në regjionet polare dhe mbi vijat e borës – dhe, si formë e ngjashme e rreshjeve dhe depozitimit, luan një rol të rëndësishëm në qarkun ujor të Tokës dhe në klimën e saj. Ai bie si fjolla bore, breshëri ose mund të ndeshet si acar.

Molekulat e akullit shfaqen në gjendje të ndryshme agregate që varen nga temperatura dhe shtypja. Virtualisht gjithë akulli i sipërfaqes së Tokës dhe në atmosferë e saj është nga struktura heksagonale kristaline e përcaktuar si Akull Ih (lexo “akull një h”).

Akulli përdoret në mënyra të ndryshme, duke përfshirë ftohësit, sportet dimërore dhe skulpturat e akullit.

Formimi natyror[redakto | redakto tekstin burimor]

Akulli pendë në një pllajë të Norvegjisë. Kristalet formohen në temperaturë −30 °C (i.e. −22 °F).

Termi që i përshkruan të gjitha pjesët e sipërfaqes së Tokës ku uji është në formë të ngrirë quhet kryoferë. Akulli është komponent i rëndësishëm i klimës globale, veçanërisht në ciklin e ujit. Akullnajat dhe copat e borës janë të rëndësishme për ruajtjen mekanike të ujit të freskët; me kohë ato mund të sublimohen ose shkrihen. Bora e shkrirë është një burim i rëndësishëm i ujit të freskët sezonal. Organizata Meterorologjike Botërore përkufizon disa lloje të akullit varësisht nga origjina, madhësia, ndikimi dhe të tjera.[1] Hidratet klatrate janë formë e akullit që përmbajnë molekula të gazit bllokuar brenda mburojes kristalore të saj.

Akulli në oqeane[redakto | redakto tekstin burimor]

Akulli që gjendet në det mund të jetë në formë të akullit që lundron mbi ujë, akull i shpejtë i fiksuar në një bregore, ose akull spirancës nëse ngjitet në fundin e detit. Akulli që vjen nga një akullnaj mund të bëhët ajsberg. Akulli i detit mund të mblidhet bashkë nga rrymat dhe erat për të formuar një kreshtë shtyrëse deri në 12 metra të gjatë.

Akulli në tokë dhe struktura[redakto | redakto tekstin burimor]

Akulli në halore pas shiut ngrirës.

Akulli në tokë lëvizë nga lloji më i largët i quajtur “fleta akullnajore” deri te më i vogli i quajtur “akulli kup” dhe “fusha e akullit” në akullnaja dhe “stuhi të akullit” në borë linjore dhe fusha të borës.

Akulli në lumenj[redakto | redakto tekstin burimor]

Një vijë e vogël ngrice

Akulli i cili formohet në ujin lëvizës tenton të jetëm më pak uniform dhe stabil sesa akulli i cili krijohet në ujë të qetë. Digat e ujit, kur copat e thyera të akullit grumbullohen, janë rreziqet më të larta të akullit në lumenj. Digat e ujit mund të shkaktojnë përmbytje, duke shkatërruar strukturën në afërsi të lumit dhe duke shkatërruar anijet në lumenj. Digat e ujit mund të shkaktojnë pajisjet industriale të fuqisë së ujit për të kompletuar rënien. Një digë e ujit është një bllokim për lëvizjen e akullnajave të cilat mund të prodhojnë liqe proglacial. Rrjedhjet e larta të akullit në lumenj mund të shkaktërrojnë anijet dhe kërkohet përdorimi i një thyesi të akullit për të vazhduar lundrimin.

Akulli në liqene[redakto | redakto tekstin burimor]

Format e akullit në ujë të qetë krijojnë brigje, një shtresë të hollë duke u përhapur nëpër sipërfaqe, dhe pastaj në tatapjetë. Akulli në liqene është në përgjithësi në katër lloje: primare, sekondare, të mbivendosur dhe aglomerate. [2][3]

Akulli në ajër[redakto | redakto tekstin burimor]

Akulli i brymës[redakto | redakto tekstin burimor]

Bryma është një lloj i akullit të formuar në objekte të ftohta kur pikat e ujit kthjellohen mbi ta. Kjo mund të vëzhgohet në kohë të mjegulltë, kur temperaturat bien gjatë natës. Bryma e butë përmban një proporcion të lartë të ajrit të bllokuar, duke e bërë atë të paraqitet më shumë i bardhë sesa transparent, dhe duke i dhënë densitetin e një çereku të atij akulli të pastër. Bryma e rëndë është relativisht e dendur.

Plumbat e akullit[redakto | redakto tekstin burimor]

Akumulimi në plumbat e akullit

Plumbat e akullit janë një formë e reshjeve të përbëra nga topa të vegjël të tejdukshëm. Kjo formë e reshjeve po ashtu njihet si “borë me shi”.[4] Plumbat e akullit janë zakonisht më të vegjël se breshëri.[5] Ata zakonisht fryhen kur e godasin tokën, dhe përgjithësisht nuk ngrihen në masë të ngurtë përveçse kur përzihen me shi të ngrirë.

Plumbat e akullit formohen kur një shtresë e ajrit të ngrirë është e vendosur në mes të 1,500 dhe 3,000 metra mbi tokë, me ajër të sub-ngrirë mbi dhe nën të. Kjo shkakton shkrirje të pjesshme ose komplete të çfarëdo fjolle nëpër shtresë të nxehtë. Duke rënë në shtresën e sub-ngrirë më afër sipërfaqes, ato ri-ngrihen në plumba të akullit.

Breshëri[redakto | redakto tekstin burimor]

Një breshër i madh

Si edhe reshjet tjera, breshëri formohet në stuhitë e reve pikëzat e ujit të superftohtë ngrihen në kontakt me bërthamat e kondensuara, si pluhuri ose papastërtia.

Fjollat e borës[redakto | redakto tekstin burimor]

Fjollat e borës të shikuara në mikroskop optik

Kristalet e borës krijohen kur pikëzat e reve super të ftohta ngrihen. Këto pikëza janë në gjendje të ruajnë lagështi në temperaturë më të vogël se −18 °C (255 K; 0 °F), për shkak të ngrirjes, disa molekula në pikëza duhet të bashkohen nga mundësia për të formuar një marrëveshje të ngjashme me atë të rrjetës së akullit; pastaj pikëza ngrihet rreth kësaj “bërthame”.[6]

Pluhuri diamant[redakto | redakto tekstin burimor]

I ashtuquajturi “pluhur diamanti”, i njohur edhe si halat e akullit ose kristalet e akullit, formohen në temperaturë −40 °C (−40 °F) për shkak të ajrit me lagështi pak më të lartë nga përzierja me të ftohtë.

Fazat[redakto | redakto tekstin burimor]

Varësia e shtypjes në shkrirjen e akullit

Akulli mund të jetë në një nga 17 fazat e ngurta kristalore të ujit, ose në gjendje të ngurtë amorfe në densitete të ndryshme.

Shumica e lëngjeve nën shtypje rritëse ngrihen në temperatura më të larta për shkak se shtypja ndihmon në mbatjen e molekulave bashkë. Megjithatë, lidhjet e hidrogjenit të fortë në ujë e bëjnë atë të ndryshëm: për disa shtypje më të larta se 1 atm (0.10 MPa), uji ngrin në temperaturë nën 0 °C, siç tregohet në diagramin në vazhdim. Shkrirja e akullit nën shtypje të lartë mendohet se kontribuon në lëvizjen e akullnajave. [7]

Akulli, uji, dhe uji avull mund të ekzistojnë në një pikë të trefishtë, e cila saktësisht është 0.01 °C (273.16 K) në shtypje 611.73 Pa (Klevinin në fakt përkufizohet si 1/273.16 e ndryshimit në mes të pikës së trefishtë dhe zeros absolute).[8] Ndryshe nga shumica e trupave të ngurtë, akulli është i vështirë ndaj supernxehtësisë. Në një eksperiment, akulli në −3 °C është super nxehur në rreth 17 °C per 250 pikosekonda.[9]

Duke iu nënshtruar shtypjeve të larta dhe temperatura të ndryshme, akulli mund të formohet në 16 ndarje të njohura si faza. Me kujdes të gjitha fazat, përveç akullit X, mund të rimbulohen në një ambient presioni dhe temperature të ulët. Llojet ndryshojnë nga struktura e tyre kristalore, renditja dhe densiteti. Ekzistojnë po ashtu dy faza metastabile të akullit nën shtypje, IV dhe XII. Akulli XII u zbulua në vitin 1996. Në vitin 2006, XIII dhe XIV u zbuluan.[10] Në vitin 2009, akulli XB u gjet në shtypje ekstremisht të lartë dhe −143 °C.[11] Në shtypje akoma më të larta, akulli bëhet metal; kjo është vlerësuar të ndodhë në vlera të ndryshme nga 1.55 TPa[12] deri në 5.62 TPa.[13]

Ashtu si format krisaline, uji i ngurtë mund të ekzistojë në gjendje amorfe si akull amorf (ASË) me densitete të ndryshme. Uji në medium ndëryjor dominohet nga akulli amorf, duke e bërë atë formën më të zakonshme të akullit në univers.

Në hapësirën e jashtme, akulli kristalor heksagonal (forma mbizotëruese është gjetur në Tokë) është ekstremisht e rrallë. Akulli amorf është më i zakonshëm; megjithatë, akulli kristalor heksagonal mund të fromohet nga veprimet vullkanike. [14]

Diagrami shtypje-temperaturë i ujit

Referencat[redakto | redakto tekstin burimor]

  1. ^ "WMO SEA-ICE NOMENCLATURE" (Multi-language) World Meteorological Organization / Arctic and Antarctic Research Institute. Retrieved 8 April 2012.
  2. ^ Petrenko, Victor F. and Whitworth, Robert W. (1999) Physics of ice. Oxford: Oxford University Press, pp. 27–29, ISBN 0191581348
  3. ^ Eranti, E. and Lee, George C. (1986) Cold region structural engineering. New York: McGraw-Hill, p. 51, ISBN 0070370346.
  4. ^ Sleet (glossary entry). National Oceanic and Atmospheric Administration's National Weather Service. Vizituar në 20 mars 2007.
  5. ^ Hail (glossary entry). National Oceanic and Atmospheric Administration's National Weather Service. Vizituar në 20 mars 2007.
  6. ^ Mason, Basil John: Physics of Clouds. Clarendon Press 1971, ISBN 0-19-851603-7
  7. ^ National Snow and Data Ice Center, "The Life of a Glacier"
  8. ^ SI base units. Bureau International des Poids et Mesures. Vizituar në 31 gusht 2012.
  9. ^ (2006) "Ultrafast superheating and melting of bulk ice". Nature 439 (7073): 183–186. doi:10.1038/nature04415. PMID 16407948. 
  10. ^ Salzmann, C.G. (2006). "The Preparation and Structures of Hydrogen Ordered Phases of Ice". Science 311 (5768): 1758–1761. doi:10.1126/science.1123896. PMID 16556840. 
  11. ^ Sanders, Laurua (11 September 2009). A Very Special Snowball. Science News. Retrieved 11 September 2009. 
  12. ^ Militzer, B. and Wilson, H. F. (2010). "New Phases of Water Ice Predicted at Megabar Pressures". Physical Review Letters 105 (19). doi:10.1103/PhysRevLett.105.195701. PMID 21231184. 
  13. ^ MacMahon, J. M. (1970). "Ground-State Structures of Ice at High-Pressures". Physical Review B 84 (22). doi:10.1103/PhysRevB.84.220104. 
  14. ^ Chang, Kenneth (9 December 2004). "Astronomers Contemplate Icy Volcanoes in Far Places". The New York Times. Retrieved 30 July 2012.