الثلج

ما هو الثلج؟                  

الثلج Snow  هو ماء متجمد، يتكون عندما تنخفض درجة حرارة الماء، إلى صفر مئوية، على أسطح الأنهار، والبحيرات، والأرصفة، والشوارع المبتلة، وللثلج صور عديدة، مثل الجليد، والصقيع، والبرد، والمطر الثلجي، وتسمى درجة حرارة صفر مئوية، بـ(نقطة تجمد الماء)، أو (نقطة الثلج)، وهي نقطة من نقطتين محددتين، على الترمومتر Thermometer، ويتجمد الماء الذي يحتوي على الشوائب، مثل الملح، والسكر، والكحول، عند درجة حرارة، أقل من درجة حرارة، تجمد الماء النقي، ويتم إضافة هذه الشوائب إلى الماء، من أجل منع تجمده، وعند إضافتها إلى الثلج، تعمل على إذابته وصهره.  

الأشكال والصور                

يؤكد الباحثون على عدم وجود كسفتين ثلجيتين متشابهتين، والكسفة هي عبارة عن بلورات ثلجية متماسكة، والتي أصلها من بخار الماء المتجمد، وتنقسم أشكال وصور البلورات الثلجية، إلى حوالي ثمانين صنفاً تقريباً، نذكر منها السداسي، واللوحي، والإبري، والعمودي، والموشوري، حيث تتجمع البلورات في الرقعة الجليدية، على هيئات متنوعة، أشهرها النجوم ذات الرؤوس الستة، أو اللوحات الرقيقة، التي تكون على شكل، مسدس الزوايا والأضلاع، ويشابه كل ضلع في رقعة الثلج، الأضلاع الأخرى تماماً، إلا أنه لم يحدث قط، أن تشابهت الرقاع الثلجية، وتعتمد صورة البلورة على عدة عوامل، مثل درجة الحرارة، والارتفاع، والمحتوى المائي في الغيمة، التي تكونت فيها، بلورات الرقعة الجليدية.

الرطب والجاف        

قد يكون الثلج رطباً، أو جافاً، ويتألف الثلج الرطب، من أكساف ثلجية كبيرة، تتكون في درجة حرارة التجمد، أو دونها قليلاً، وهي مثالية للعب واللهو بكرات الثلج، لكنها عسيرة الإزالة، أما الثلج الجاف، فهو عبارة عن قوام مسحوقي، يتكون في درجة حرارة، دون درجة التجمد بكثير، ويسهل إزالته.

التكون والانصهار       

يتكون الثلج بسبب تجمد، بخار الماء في الجو، وعندما يتجمد البخار، تتشكل بلورات ثلجية صافية، وبفعل تيارات الهواء، فإن هذه البلورات الجليدية ترتفع تارة، وتنحدر تارة أخرى في الجو، وخلال عملية الصعود والهبوط هذه، تبدأ البلورات الثلجية، بالتجمع حول جزيئات رقيقة، موجودة في السحب والغيوم، وحين تكثر هذه البلورات الجليدية، يكبر حجمها وتتساقط شفافة، على سطح الأرض، والثلج الشفاف -في الغالب- يكون ثلجاً نصف منصهر، أو مطراً نصف متجمد، يتكون عندما تتبخر قطرات المطر، وتبرد أثناء سقوطها، ومن المعلوم أن الماء، عندما يتحول إلى ثلج، فإنه يتمدد ويزداد حجمه، بمعدل حوالي واحد على أحد عشر، فعلى سبيل المثال، عندما يتجمد 11 سم³ من الماء، ينتج 12 سم³ من الثلج، وتتحرك جزئيات الماء غير المتجمد، بسرعة فائقة وبطريقة عشوائية، وتكون قريبة من بعضها، لكن بعد تجمدها، تبتعد عن بعضها، وتصبح حركتها بطيئة، وتترتب في أشكال منتظمة، ويسبب ذلك تمدد الماء في الأنابيب، الأمر الذي يؤدي إلى انفجارها، كما يؤدي هذا التمدد، إلى جعل الثلج أخف من الماء، لذلك نشاهد الثلج، يطفو على سطح الماء، وينصهر الثلج عندما تصبح، درجة حرارة الجو المحيط به، أعلى من الصفر المئوي.   

اللون والخضاب        

الرقعة الجليدية لا لون لها على الإطلاق، فلماذا نرى لون الثلج أبيضاً؟، يقول العلماء أن سبب بياض الثلج، هو أن كل رقعة ثلجية، تتكون من عدد كبير، من البلورات الثلجية، لهذه البلورات الجليدية العديد من الوجوه، فإذا ما انعكس الضوء، من هذه الأسطح، فإن الثلج يبدو أبيض اللون، والجدير بالذكر أن الثلج لا يكون أبيضاً دائماً، فقد يكون محمراً، أو قرنفلياً، في بعض الأحيان، ويعود سبب ذلك إلى لون الطحالب، التي تعيش فيه، وللعلم أن هذا الخضاب، الذي يلون الطحالب، يحميها في ظروف البرد القارس، وقد ذكر ذلك تشارلز داروين Charles Darwin، في إحدى حملاته الاستكشافية، حيث لاحظ أن لون حوافر البغال، المرافقة لإحدى حملاته، تحول إلى اللون الأحمر، عندما كانت تسير فوق الثلج، ليكتشف عندها أن سبب لون الثلج الأحمر، يرجع إلى وجود، بعض الذرات النباتية الرقيقة.  

الاستخدام والاستعمال         

يستخدم ملايين الناس الثلج، وبشكل يومي، في تبريد المشروبات، كما تقوم المصانع الغذائية بحفظ الدواجن، واللحوم، والأسماك، والفاكهة، والخضراوات في الثلج، أثناء شحنها وتخزينها، لهذه الأنواع من الأغذية، وذلك من أجل حمايتها من الفساد، وتعمل درجة حرارة الثلج المنخفظة، على خفض معدل نمو البكتيريا، التي يمكنها إفساد هذه المنتجات، وتستخدم المؤسسات الغذائية الثلج، أثناء عملية تصنيع بعض منتجاتها، مثل اللحوم المطهية، والدواجن الطازجة، والسجق، وتستخدم مصانع الإسمنت والخرسانة الثلج، في تبريد الخرسانة، تمهيداً لصبها، فعندما تكون درجة حرارة الخرسانة مرتفعة، قد يسبب ذلك انكماشها، ويحدث بها شروخاً، بسبب سرعة تصلبها، بالتالي عندما يتم خلط الخرسانة بالثلج، فإن ذلك يساعد على إبطاء معدل تجمدها، والتقليل من انكماشها، ويستخدم الثلج في علاج الإصابات والكدمات، ونشاهد ذلك بشكل واضح وجلي، في الملاعب الرياضية، ويوضع الثلج على الحروق، أو الجروح، ليتوقف نمو الجراثيم، التي تسبب تلوث الجروح، كما يعمل الثلج أيضاً، على تخفيف التورم، ووقف النزيف.

الأنواع والأصناف      

تستخدم المطاعم الكبيرة، والمستشفيات الفخمة، والفنادق الفاخرة، آلات خاصة لعمل أنواع متعددة، من الألواح والقوالب الثلجية، وأكثر أنواع الثلج شيوعاً، هو الثلج المجروش، ومكعبات الثلج:

• الثلج المجروش   

يصنع الثلج المجروش، بواسطة آلة تجمد الماء، هذه الآلة تكون على شكل قطع مستطيلة ناعمة، مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ، تعرف باسم (الألواح)، تثبت هذه الألواح، بشكل عمودي وتبرد، ويرش الماء على سطح واحد، من كل لوح، فتتكون طبقة من الثلج، وينفصل الثلج عن طريق إمرار تيار، من الماء غير المبرد، على السطح الآخر من اللوح، ليسقط الثلج إلى قاع الآلة، ويتلقاه جهاز (الكسارة)، ليحوله إلى قطع.

• مكعبات الثلج       

تصنع مكعبات الثلج، بواسطة آلة تجمد الماء، داخل أنابيب طويلة، ارتفاعها حوالي ثلاثة أمتار، مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ، وتكون هذه الأنابيب، محاطة بالمبرد، يتم تمرير الماء من خلالها، حتى يتجمد، وبعد أن يتجمد الماء، يستبدل بالمبرد، غاز النشادر الساخن، وينفصل الثلج داخل الأنابيب، بسبب حرارة الغاز، فينزلق الثلج إلى أسفل، وعند قاع الأنابيب، يوجد جهاز القطع، الذي يقوم بتقطيع الأسطوانات الجليدية الطويلة، إلى قطع على هيئة مكعبات، ويبلغ طول ضلع القطعة، حوالي 2.5 سم.   

المراجع                                                               

• الموسوعة العربية العالمية، مجموعة من العلماء والباحثين، مؤسسة أعمال الموسوعة للنشر والتوزيع، المملكة العربية السعودية، 1999.   

• الموسوعة العلمية الشاملة، أحمد شفيق الخطيب، يوسف سليمان خير الله، مكتبة لبنان ناشرون، لبنان، 1998.