Güneybatı ve aşırı güney eyaletleri dışında, Amerika Birleşik Devletleri'nde kış mevsimi en azından biraz kar yağışı anlamına gelir. Çocuklar ve kış sporları meraklıları tarafından memnuniyetle karşılanan kar, aynı zamanda trafik sorunu ve kaldırımların temizlenmesi anlamına da geliyor. Kar fırtınası her şeyi durma noktasına getirebilir ve can ve mal kaybına neden olabilir. Kar oluşumunun yağmur oluşumuyla pek çok ortak yanı vardır ve su damlacıkları ile başlar. Bunlar, sıcaklığa ve atmosferik koşullara bağlı olarak farklı kar kristalleri şeklinde donarlar.
Temel koşullar
Kış kar fırtınası koşulları, sıcak, nemli bir hava kütlesinin Dünya yüzeyinden atmosferin daha soğuk katmanlarına yükselmesiyle ortaya çıkar. Birkaç senaryo mümkündür: Sıcak, nemli bir hava kütlesi soğuk bir hava kütlesi ile çarpışabilir ve sıcak havayı soğuk havanın üzerine zorlayabilir. Sıcak hava, bir dağ yamacına tırmanarak da soğuyabilir. Üçüncü bir mekanizma "göl etkili kar" olarak adlandırılır ve soğuk, kuru hava bir gölün üzerinden geçtiğinde ve daha sıcak su buharını yukarı doğru ittiğinde meydana gelir. Su buharı içeren yükselen sıcak hava bir bulut oluşturur.
Su Damlacık Oluşumu
Bulutlar, su buharının yoğuşma yoluyla tekrar sıvı suya dönüşmesiyle oluşur. Yoğuşmanın meydana gelmesi için katı bir parçacık veya yüzey gereklidir. Çimlerin üzerinde oluşan çiy düşünün. Soğuyan hava kütlesindeki su damlacıkları, kurum, polen, toz veya kir gibi atmosferdeki küçük parçacıkların etrafında yoğunlaşır. Su damlacıklarını içeren bulut, atmosferin daha yüksek, daha soğuk katmanlarına yükseldikçe veya daha soğuk hava sıcaklığı düşürmek için hareket ettikçe, su damlacıkları donarak buza dönüşür ve kar kristalleri oluşur.
Kar Kristali Oluşumu
Su damlacıklarının oluştuğu üst atmosfer sıcaklıklarının kristal oluşumu için soğuk olması gerekir. Buz kristalleri, bulut sıcaklıkları yaklaşık -10 santigrat derece (14 derece Fahrenhayt) veya altına ulaştığında oluşmaya başlar. Bireysel kar kristalleri, ağırlaştıklarında düşen daha büyük simetrik kar kristalleri oluşturmak için birbirleriyle çarpışarak büyürler. 0 ila 2 santigrat derece (32 ila 35 derece Fahrenheit) arasındaki hava genellikle en yoğun kar yağışını getirir. Kristaller düştüklerinde karşılaştıkları sıcaklıklara bağlı olarak şekillerini değiştirirler, ancak her kol aynı koşullarla karşılaştığı için aynı kollarla altı kenarlı bir şekli korurlar. Zemin sıcaklığı da kar oluşumu için önemlidir, kar yalnızca zemin 5 santigrat derecenin (41 derece Fahrenheit) altında olduğunda oluşur.
Kar Kristallerindeki Varyasyonlar
Kar kristali şekilleri sıcaklığa bağlıdır. 0 ila -4 santigrat derece (32 ila 25 Fahrenheit) arasında ince altıgen plakalar oluşur. İğneler -4 ila -6 santigrat derece (25 ila 21 derece Fahrenhayt) ve içi boş sütunlar -6 ila -10 santigrat derece (21 ila 14 derece Fahrenhayt) arasında oluşur. 6 yapraklı çiçeklere benzeyen sektör plakaları, sıcaklıklar -10 ila -12 santigrat derece (14 ila 10 Fahrenheit) arasında olduğunda ortaya çıkar. Tanıdık altı kollu dendritler -12 ila -16 santigrat derece (10 ila 3 derece Fahrenhayt) arasında oluşur. Birçok kar kristali bir kar tanesi oluşturmak için bir araya toplanabilir. Çoğu kar tanesinin çapı 1,3 cm veya daha azdır (0,5 inç), ancak bazı büyük kar taneleri yaklaşık 5 cm (2 inç) genişliğindedir.