Jäätyvän meren pinnan mosaiikkikuvio syntyy, kun aallokko rikkoo riitettä ja ohutta jääkantta. Toisiaan tuuppivien jäälauttojen reunoihin kertyy sohjoa ja ne saavat pyöreän muodon ennen kuin jäätyvät hiljalleen yhteen. Kuva: Tuomo Kesäläinen
Munia, pannukakkuja, valtavia röykkiöitä – jää on pakkasen ihmeellistä taidetta
Pakkanen muuttaa maiseman nopeasti jään valtakunnaksi. Jää kiehtoo, synnyttää painovoimaa uhmaavia muodostumia ja kutsuu talvisille retkille. Viime vuosikymmeninä jääpeitteen aika on kuitenkin lyhentynyt huomattavasti.Tilaajalle
Jäämunat syntyvät, kun esimerkiksi hiekanjyvä alkaa kerätä ympärilleen jäätä ja kasvaa. Kun aallot liikuttelevat kovassa pakkasessa jääpalloa sopivan loivalla rannalla, alkaa jääpallo kasvattaa ympärilleen massaa lumipallon tavoin. Kuva: Tuomo KesäläinenVesi alkaa jäähtyä ja jäätyä, kun ilman lämpötila laskee Celsius-asteikolla alle nollan. Jäätyvät lätäköt, räystäille muodostuvat jääpuikkojen rivistöt, hiljalleen hyhmettyvä kotiranta ja vesistöjen pinnalle yön aikana muodostunut riite ja jää ovat talvisia ilmiöitä, joita on helppo seurata ympärillään.
Jää on veden kiinteä muoto. Talven kylmyydessä suurinta huomiota saavat jään erikoisimmat ja harvemmin tavatut muodot, jotka ovat usein lyhytikäisiä, ja joita syntyy vain tietynlaisissa olosuhteissa.
Runsaasti kiinnostusta ovat viime vuosina herättäneet muiden muassa Perämeren rannikon ja saarten massiiviset, 10–15 metriä korkeat jääröykkiöt ja rannoissa velloneet jäämunien rykelmät.
Ilmatieteen laitoksen jääasiantuntijana työskentelevälle Jouni Vainiolle ilmiöt ovat tuttuja.
”Pohjanlahden rannikolla kohonneet komeat jääröykkiöt ja jäämunat vaativat muodostuakseen sopivat olosuhteet. Näitä muodostuu ihmisten ilmoille, kun rannalla ei ole vielä jäätä tai jäät ovat jo lähteneet”, Vainio kertoo.
”Ilmiöissä ei ole varsinaisesti mitään uutta tai ihmeellistä, vaan samanlaisia tilanteita on aina ollut, mutta aikaisemmin, kun rannan ja ahtojääröykkiöiden välissä on ollut kymmenen kilometrin mittainen kiintojääalue, ei niitä ole päästy havainnoimaan.”
Iljanne on alijäähtyneen veden esineiden tai maan pinnalle synnyttämä tasainen ja tiivis jääkerros. Kuva: Tuomo KesäläinenMystisen oloiset jäämunat syntyvät, kun esimerkiksi hiekanjyvä alkaa kerätä ympärilleen jäätä ja kasvaa. Kun aallot liikuttelevat kovassa pakkasessa jääpalloa sopivan loivalla rannalla, alkaa jääpallo kasvattaa ympärilleen massaa lumipallon tavoin. Otollisissa olosuhteissa koko ranta velloo jäisenä pallomerenä.
Sosiaalisen median ansiosta erikoiset jäämuodostumat saavat nykyisin runsaasti huomiota ja sana niistä leviää nopeasti. Ilmiöiden yleistymisen taustalla on kuitenkin myös vakavampi syy.
”Ilmaston lämpenemisen vuoksi otollisia olosuhteita on useammin, kun kiintojään muodostuminen on vähäisempää ja rantojen jäätyminen tapahtuu jopa viikkoja myöhemmin kuin muutama vuosikymmen sitten”, Vainio muistuttaa.
Valuvedet muodostavat kalliojyrkänteille jylhiä jääputouksia. Kuva: Tuomo KesäläinenMerentutkijaksi kouluttautunut Vainio ajautui töihin jään pariin jo 1980-luvulla. Jääasiantuntijaksi tituleerattu herra on toiminut Ilmatieteen laitoksen jääpalvelussa syksystä 1987 asti. Kokemusta jäästä ja erityisesti merien jääntilanteen elämisestä on kertynyt runsaasti.
”Talvien vaihtelu on normaalia, aina on ollut kovia talvia ja leutoja talvia. Esimerkiksi 1930-luku oli hyvin leuto jäiden kannalta. Vielä 1990-luvulla, kun leudot ja kovat talvet vuorottelivat, se meni täysin luonnolliseen vaihteluun”, Vainio kertoo.
”2000-luvulla ja vielä voimakkaammin 2010-luvulla muutoksen on kuitenkin huomannut hyvin konkreettisesti. Viimeisen 30-vuotisen seurantajakson aikana jäiden tulo ja lähtö ovat siirtyneet molemmista päistä lähes kaksi viikkoa.”
Jäät siis tulevat myöhemmin ja lähtevät aikaisemmin. Yhteensä jääpeitteen aika on lyhentynyt jopa kolme viikkoa.
”Johonkin päiviä on hävinnyt. Ei siihen oikein muu voi vaikuttaa kuin ilmaston lämpeneminen.”
Lyhentynyt jääpeitteen aika ja entistä voimakkaammin edestakaisin sahaavat lämpötilat vaikuttavat myös jäillä liikkumiseen. Suomessa on kolme virallista jäätietä sekä iso joukko olosuhteiden salliessa avattavia jääteitä.
”Viime vuosina on ollut jo tilanteita, että esimerkiksi Suomen pisintä, Oulusta Hailuotoon johtavaa, jäätietä ei ole päästy avaamaan koko talvena”, Vainio toteaa.
Jäätiet avataan virallisesti, kun tietty jään paksuus saavutetaan. Paksuuden on oltava vähintään 40 senttiä, jolloin liikennöinti sallitaan 3 500 kiloa painaville ajoneuvoille.
”Tällöin jään on oltava kunnon vahvaa teräsjäätä”, Vainio muistuttaa. ”Sahaavat lämpötilat aiheuttavat sen, ettei kunnon teräsjäätä pääse muodostumaan riittävästi. Kun lämpö sahaa edestakaisin, jäästä muodostuu hauraampaa kohvaa, jota vaaditaan paljon paksumpi kerros.”
Herkimmät jäämuodostumat sulavat pienistäkin lämpötilan muutoksista. Kuva: Tuomo KesäläinenJään muodostuminen on yksinkertaisuudestaan huolimatta yllättävän oikukasta ja olosuhderiippuvaista, eikä edes tuttujen jäämuodostumien synty ole niin yksinkertaista kuin voisi äkkiseltään kuvitella.
Räystään reunalla roikkuvien jääpuikkorivistöjen voi ensi silmäyksellä ajatella olevan vain kovaksi tikariksi kerros kerrokselta jäätynyt vettä. Jääpuikon syntymekanismi on kuitenkin monimutkaisempi.
Jääpuikkoa ei kasvata sen pinnalla valuva vesi, vaan syntyvaiheessa oleva ja kasvava jääpuikko on jään muodostama putki, jonka sisällä vesi on nestemäisessä muodossa. Pintajännitys pitää veden puiko sisällä. Alijäähtynyt vesi purkautuu ulos hauraan jään muodostaman putken päässä olevasta reiästä ja kasvattaa puikko sen reunoilta.
”Syntyvaiheessa oleva ja kasvava jääpuikko on jään muodostama putki, jonka sisällä vesi on nestemäisessä muodossa.”
Erityisesti kevättalvisin jääpuikkojen kimmeltäviä taideteoksia näkee lähes kaikkialla. Niitä roikkuu latojen katoilla, räystäillä, kalliojyrkänteillä ja puiden oksilla. Otollisissa olosuhteissa jääpuikko saattaa venyä jopa metrien mittaiseksi.
Maasta kasvavat jääpiikit ovat jääpuikkojen vastakohta, ne kasvavat maasta lähes suoraan ylöspäin. Prosessissa jäätyvän veden kasvava paine nostaa vettä piikin kärkeen, josta se purkautuu ulos ja piikki kasvaa korkeutta.
Kun pakkanen kiristyy tarpeeksi, veden liike pysähtyy ja jääpuikot ja -piikit jymähtävät umpijäisiksi jööteiksi.
Kireässä pakkasessa vesistöt alkavat kasvattaa pinnalleen kestävää kantta. Vasta kantavaksi kehittymässä olevan jääkannen erikoinen ilmiö ovat kauniit jääkukat, jotka voivat koristaa vesistön mustan teräsjään pintaa valkoisen ruusujen peittämänä peltona.
Härmistymisen jäädyttämä vesihöyry muodostaa jään pinnalle kauniita jääkukkia. Kuva: Tuomo KesäläinenSatakunnassa ohutta, juuri riitteestä kovettuvaa jäätä kutsutaan varisjääksi, sillä lintujen tiedetään kerääntyvän jäätyvän veden ohuelle pinnalle keräämään jäätymisen synnyttämää lämpöä.
”Kuulostaa hieman nurinkuriselta, mutta kun vesi jäätyy, se luovuttaa lämpöä”, Vainio selittää.
”Lämmön mukana ilmaan kohoaa luonnollisesti myös vesihöyryä, joka kireällä pakkasella alkaa jäätyä heti jään pinnalle kohottuaan. Kohoavasta höyrystä jäätyneet kiteet muodostavat nämä jääkukat.”
Makrotason jäiset erikoisuudet vaativat syntyäkseen oikeanlaiset olosuhteet. Niiden havainnointia vaikeuttaa myös niiden lyhyt olemassaoloaika.
Esimerkiksi erikoinen hiusjää, joka on ohuen ohutta ja nimensä mukaisesti hiuksen hentoa, jopa seittimäistä jäätä, syntyy kosteuden puristuessa ulos lahopuun sienirihmastoista. Hento jääseitti katoaa yhtä salaperäisesti kuin on syntynytkin.
”Parhaat olosuhteet jääerikoisuuksille ovat silloin, kun leuto ja kostea sää vaihtuu nopeasti kovaan pakkaseen.”
”Parhaat olosuhteet jääerikoisuuksille ovat silloin, kun leuto ja kostea sää vaihtuu nopeasti kovaan pakkaseen”, Vainio kertoo. ”Vesi laajenee jäätyessään ja silloin kosteus pyrkii ulos kaikista paikoista, johon sitä on kertynyt.”
Näyttävimpiä jääilmiöitä esiintyy, kun pakkanen laskee nopeasti vähintään -10 asteeseen. Silloin esimerkiksi meren tai kosken rannassa voi kohdata upeita näkyjä, kun alijäähtynyt vesi jäätyy kasvien ja kivien pinnoille. Vesistöjen äärellä voi päästä myös kuulemaan jään laulua, kun vesi ääntelee jäätyessään. Kuva: Tuomo KesäläinenVesi laajenee jäätyessään noin 10 prosenttia. Jäätyvällä vedellä on valtava voima, joka halkaisee pakkaseen unohtuneet ämpärit, saunojen padat ja vesiletkut. Sama ilmiö aiheuttaa myös järvien jäiden ja metsän puiden paukahdukset – paukkupakkaset.
”Tätä hyödynnettiin ennen vanhaan kivien halkaisussa”, Vainio kuvailee. ”Kiveen porattiin reikä, joka täytettiin vedellä ja tukittiin puutapilla. Jäätyessään laajeneva vesi halkaisi suurenkin kiven.”
Luonnossa ilmiötä kutsutaan pakkasrapautumiseksi, vuosituhansia toistuessaan ilmiö muuttaa vahvankin kallion kivilouhikoksi.
”Jäätyessään laajeneva vesi halkaisi suurenkin kiven.”
Otollisia paikkoja jäisten ihmeiden bongaamiseen ovat kovallakin pakkasella sulana pysyvien koskien rannat. Roiskuva, alijäähtynyt vesi kuorruttaa rantojen kivet ja pensaat iljanteeksi kutsutulla, tasaisella ja kirkkaalla jääkerroksella.
Yksi pakkastalven ilahduttavimpia näkyjä ovat koskien pyörteissä tanssivat pannukakkujäät. Myös lautasjääksi kutsutulla muodostumalla tarkoitetaan vedessä liikkuvia pyöreitä jääkiekkoja, joiden reunat nousevat koholle hyydekakkujen törmäillessä toisiinsa. Suurimmat Suomessa tavatut pannukakkujäät ovat olleet halkaisijaltaan viisi metrisiä.
Pannukakkujääksi kutsutaan kosken pyörteissä liikkuvia pyöreitä jääkiekkoja. Kuva: Tuomo KesäläinenTalven hyydyttämä maisema on ihmeiden maa. Lumihiutaleiden pienet tähdet, painovoimaa uhmaavat jäämuodostumat, lasipintoja kirjovat kuurankukat, valtavat ahtojääröykkiöt ja laajoille vesistöille levittäytyvät jääerämaat tarjoavat loputtomasti koettavaa.
Yksi jään kiehtovimpia ominaisuuksia on se, että jää elää jatkuvasti olosuhteiden muuttuessa. Sen kasvua ja kehitystä voi seurata koko talven, ensimmäisistä pakkasista keväiseen jäiden lähtöön.
Jäällä liikkuja, varaudu riskeihin!
Jää kiehtoo ja kutsuu talvisille retkille, toisinaan jopa vaarallisiin olosuhteisiin. Jäälle houkuttelevat avarat maisemat ja jään mahdollistamat kulkureitit. Hyvinä pakkastalvina maamme talviliikunta-alueet laajenevat kymmenillä tuhansilla neliökilometreillä.
Turvallisen jäällä liikkumisen edellytys kuitenkin on, että tuntee jään käyttäytymistä, tiedostaa jäällä kulkemiseen liittyvät riskit sekä varustautuu retkille oikein.
”Kovillakin pakkasilla jään kannattaa antaa muodostua ainakin viikon, ennen kuin itse suuntaa jäille”, Ilmatieteenlaitoksen jääasiantuntija Jouni Vainio muistuttaa.
”Ei kuitenkaan ole varmaa tapaa sanoa, missä jää kantaa, edes jään paksuus ei takaa kestävyyttä, sillä jää voi olla heikkoa kohvajäätä tai muista syistä hauraampaa kuin kova teräsjää.”
Vainio muistuttaa, ettei myöskään esimerkiksi pilkkijöiden ja retkiluistelijoiden perässä kannata suunnata ensimmäisille jäille. ”Harrastajat ovat tavallaan jäällä liikkumisen ammattilaisia, he testaavat jään kestävyyttä, varustautuvat kunnolla ja harjoittelevat etukäteen valvotuissa oloissa avannosta nousua.”
Jokaisen huollettujen baanojen ulkopuolelle lähtijän olisi hyvä pohtia etukäteen, mitä tehdä, jos jää pettää. Jäällä liikkujan vähimmäisvarustus ovat kaulassa roikkuvat jäänaskalit, jään vahvuuden testaamiseen soveltuva jääsauva sekä heittoliina. Avannosta ylös pääseminen on kuitenkin vasta ensimmäinen vaihe, siksi mukana tulisi olla myös vesitiiviisti pakattu vaihtovaatekerta ja puhelin.
- Osaston luetuimmat
