«هل زرت مخزن الثلج؟»
فيما كانت النار تتأجج في الداخل اخذ دثار ابيض يكسو المنزل والارض بهدوء ونعومة. لقد كانت تثلج. وبالنسبة الى البعض فان لحظات كهذه تجعل الفكر يبحث عن جواب لسؤال طُرح قبل قرون «هل زرت مخزن الثلج؟» (ايوب ٣٨:٢٢؛ الترجمة الانكليزية الجديدة) وحتى هذا اليوم فان الثلج — اصله وتطور رقاقاته وتصميمه — يُذهل فكر العلماء.
ولكن ما هي حقا هذه الاشياء الرقيقة الخفيفة؟ بعبارة بسيطة، ان الثلج هو تجمُّع البلورات الجليدية الناتجة من بخار الماء في الهواء. وتساعد درجة الحرارة ولارطوبة والضغط البارومتري في نحت الاشكال المتناسقة على نحو جميل لبلورات الجليد. وعندما تكون درجة الحرارة قرب سطح الارض اعلى من ٣٢°ف فإن البلورات الصغيرة تتكتل معا لتشكل رقاقة ثلج.
ولكن يجب ان يكون هنالك شيء يمكن ان تتشكل حوله الرطوبة، شيء يعمل ك «بزرة.» فما الذي يمكن استعماله؟ ان اية جزئيات مجهرية تعوم في الهواء تكفي لذلك — غبار، ملح، او حتى تلوث. وحول هذه النوى تتطور البلورات الجليدية الى نجوم مسطحة مسدّسة الاضلاع، او اعمدة مسدّسة الشكل، او بلورات متألقة مستدقة الرأس. واذ يتساقط الثلج ببطء نحو الارض من ارتفاع ستة اميال (١٠ كلم) قد يصطدم ببلورات اخرى ويلتصق بها، او قد يتحطم مشكلا «بزورا» اضافية لمزيد من البلورات.
هل كل رقاقة ثلج فريدة؟
اليكم احصاءين قد يدهشانكم: قد يحتوي القدم المكعب (٠٢٨,٠ متر مكعب٩ من الثلج على ١٠ ملايين رقاقة ثلج. وقد قدّر انه حتى نصف سطح اليابسة و ١٠ في المئة من البحرن اي حوالى ٤٨ ميل مربع (١٢٤ مليون كيلومتر مربع)، قد يكون احيانا تحت هذا الدثار الشتوي. وبكل هذا المقدار من الثلج، هل يمكن ألا تتشابه رقاقتان ثلجيتان؟ نعم!
في محاولة لفهم السبب فلنفكر في مجرد مجموعة اخرى من الوقائع. ان ملايين من جزيئات الماء، التي يمكن ان تنتظم بطرائق مختلفة كثيرة، قد تشكل بلورة جليدية واحدة. ويلزم من واحدة الى اكثر من مئة من هذه البلورات الجليدية لتأليف رقاقة ثلج واحدة. واستنادا الى شارل نايت، عالم الفيزياء في المركز القومي للبحوث الجوية للولايات المتحدة، اذا وضعتم كل هذه الارقام في دماغ الكتروني ستجدون انه لا تزال توجد توافقيات محتملة للجزيئات في كل رقاقة ثلج اكثر من عدد الرقاقات الثلجية التي وُجدت في كل تاريخ الارض.
واضافة الى ذلك فان الهواء المحيط بالرقاقة يوجه تطورها. وكما ذكر سابقا، فان الرطوبة ودرجة الحرارة ولاضغط البارومتري تنحت الثلج. ولكنّ الريح تصوغ شكلها ياضا. وقد تتغير العوامل الاربعة كلها من لحظة الى لحظة. وقد يمر الثلج المتساقط عبر طبقات هواء ذات درجات حرارة متفاوتة. وقد تقذفه الريح عبر ايّ عدد من مجالات الحرارة والرطوبة في رحلة سقوطه. وبما انه لا تتبع رقاقتان على الارجح الطريق ذاته الى الارض فينبغي ان تكون كل واحدة فريدة فعلا.
دثارنا «الحراري»
تماما كما يتمتع كثيرون بدثار ناعم دافئ في ليلة شتوية باردة، كذلك تحظى الارض بدثارها الشتوي. والشكر للثلح اذ يجري تلطيف تغيّر درجات حرارة التربة. فالتربة تستبقي الحرارة التي امتصتها قبلما تكتسي. وبذلك تُصان البذور وتنمو الغلال لموسم الحصاد التالي.
ولكنّ الدثار الثلجي لا يشكل عازلا فقط بالنسبة الى الارض. فهو يسمّدها ايضا. وكيف ذلك؟ بسبب النترات الحيوية التي يُرسبها الثلج. وفي سبعينات الالف والتسعمئة قُدّر ان التساقط العادي للثلج على مزارع المروج يُرسب نترات بقيمة ٢٠ دولارا تقريبا لكل اكر (٤,٠ هكتار).
وهل تعلمون انه يشار الى الثلج «بالسد» الاكثر فعالية من ايّ نوع؟ فالماء يُحتجز او يُخزن بشكل ثلج. وينتظر بهذا الشكل الى ان يتحرر بذوبانه في الربيع. وهكذا يحتجز الثلج الماء كما يفعل السد. وحتى آنذاك يذوب الثلج ببطء، والشكر لقدرته على عكس اشعة الشمس، وبهذه الطريقة يترشح كثير من الماء نزولا الى التربة عوض مجرد التدفق بعيدا.
وقبل اكثر من ٥٠٠,٢ سنة اوجز الكتاب المقدس فوائد المطر والثلج هذه بالقول: «ينزل المطر والثلج . . . يُرويان الارض ويجعلانها تلد وتنبت وتعطي زرعا للزارع وخبزا للاكل» (اشعيا ٥٥:١٠) نعم، بالنسبة الى كثيرين من سكان ارض، فان الماء الذي يشربونه والطعام الذي يأكلونه وحتى الكهرباء التي يستعملونها قد تكون بصورة مباشرة او غير مباشرة نتيجة لفتح «مخزن الثلج.»
[الاطار في الصفحة ١٦]
هل تساءلتم مرة . . .
ما هو لون الثلج؟
قد يجيب معظم الناس «ابيضز» ولكنّ الثلج شفاف، انه صاف. وهو مؤلف من بلايين المواشير الصغيرة. واذ يمر النور خلال كل موشور بلوري فانه ينقسم الى كل ألوان قوس قزح. ولما كانت عيننا تعجز عنمعالجة كل هذه الالوان فورا فانها تضمّها معا الى مجموعها — الابيض.
لماذا اقاسي من وجه الظهر بعد جرف الثلج فيما الرقاقات خفيفة جدا وناعمة؟
ان وزن ملايين القاقات المكدّسة بعضها على بعض هو ضخم. مثلا، اذا جرفتم الثلج من ممر طوله ٥٠ قدما (١٥ م) وعرضه ٥ اقدام (٥,١ م) بعد هطلان ثلجي بمقدار ١٥ انشا (٣٨ سم) فانكم رفعتم نحو ٠٠٠,٢ رطل (٩٠٠ كلغ) من الثلج!
[الصورة في الصفحة ١٦]
بلورات الجليد جميعها متناسقة الشكل ومسدّسة الاضلاع، ومع ذلك لا تكون اثنتان متشابهتين