أصبح نصف الكرة الشمالي أكثر برودة، وتأتي التحديات مع تعاقب المواسم، على سبيل المثال: إذا كان هناك ما يجعل سائقي السيارات يفقدون هدوءهم فهو “الجليد الأسود”.
تعرّفه هيئة الأرصاد بأنه طبقة الجليد الرقيقة المتشكلة على الطرق أو غيرها من أسطح النقل التي لا تُمكن رؤيتها بسهولة بالعين البشرية لأنها شفافة.
هو ليس أسود، لكنه شفاف ويبدو كذلك عندما يغطي طبقة الأسفلت، فالحوادث تحدث بمجرد شرود السائقين، ما يؤدي إلى السير على الجليد ومن ثم فقدان السيطرة.
تسهل رؤية أنواع أخرى من الجليد (وهي مكعبات الجليد محلية الصنع) وتبدو ضبابية وغير شفافة في منتصفها طبقة مثل غزل البنات.
كيف يمكننا الرؤية عبر الجليد الأسود، بينما العكس في حالة المكعبات؟
الشعور بالشفافية
يبدو الماء صافيًا، لأنه لا يمتص كامل الضوء الساقط عليه. هناك نوعية خادعة من الماء مهما بدت عذبة إلا أنها ليست نقية بنسبة 100%.
إن عينة من H2O تحتوي على قطع عائمة من المواد العضوية مثل الطحالب، وبقايا النباتات، وما إلى ذلك، إضافةً إلى الرواسب العالقة، وذرات الغبار، أو المعادن مثل الكالسيوم والكلس.
وقد تحتوي على الكثير من الغازات المذابة، مثل الأكسجين، فدون الأكسجين لن تتمكن الأسماك من التنفس.
الغازات والشوائب هي المفتاح لفهم لماذا تظهر مكعبات الجليد في إبريق عصير الليمون ضبابية جدًا.
عندما يتجمد الماء تتركز الفقاعات الهوائية والشوائب وتعرقل تجمع الضوء، ما يبعثر كل الترددات الملونة لطيف الضوء المرئي، وعندما يحدث هذا فإن الجليد يبدو أبيض وضبابيًا، لكن ليس بشكل دائم.
المشي على الماء
قام اليوتيوبر “توماس نونوك” بتصوير نفسه وصديقه وهما يتجولان في بحيرة Velke Hincovo Pleso في سلوفاكيا عام 2014، وهي بحيرة عذبة عميقة في جبال سلوفاكيا.
انتشر الفيديو على نطاق واسع لأنه يظهر أنهما يقفان على جليد واضح، فالصخور في قاع البحيرة كانت مرئية بشكل واضح من خلال الماء المتجمد.
كان الجليد في الفيديو شفافًا جدًا حتى إن بعض مشاهدي يوتيوب افترضوا أن اللقطات مزيفة.
ولكن بحيرة Velke Hincovo Pleso حقيقية للغاية، فعندما تتجمد البحيرة في كثير من الأحيان، فإن السطح الجليدي يكون شفافًا تمامًا.
ينبغي أن يكون الغطاء الجليدي خاليًا تمامًا من فقاعات الهواء والشوائب لكي يكون شفافًا، وهناك متطلبات أخرى أيضًا.
يتكون الجليد من بلورات وعندما يتجمد الماء بسرعة، تميل تلك البلورات إلى أن تكون صغيرة وكثيرة، وهذا يجعل الجليد يبدو أكثر بياضًا، لأن البلورات لها أسطح عاكسة.
لذا إذا كان هناك المزيد من البلورات سيحدث المزيد من الانعكاس، ما سيساعد على تبعثر الضوء القادم.
من ناحية أخرى، فإن الجليد المتجمد ببطء يتشكل من بلورات أقل وأكبر، وهذا يعزز الشفافية.
باختصار؛ يصبح الجليد شفافًا إذا توفر شرطان:
الأول أن تتم عملية التجمد ببطء، والثاني ألا يحتوي الماء المتجمد على الكثير من الشوائب والبلورات.
فيديو توماس على يوتيوب هو دراسة حالة لما يبدو عليه الجليد عندما يتحقق هذان الشرطان.
في يوم رحلته السلوفاكية، كانت بحيرة Velke Hincovo Pleso مغطاة بطبقة جليد بسماكة حوالي 2سم، وكان الماء يتجمد تدريجيًا ببطء مع هبوب رياح قوية إلى البحيرة محملة بالشوائب.
الجليد الأسود
يحدث نفس الشيء في الطريق المغطى بالجليد الأسود، وعلى الرغم من أنها ليست من نفس المصدر (تبدأ ضباب، سديم، رذاذ، ثلج مذاب)، إلا أنها تتجمد ببطء في حال وجود رياح بطيئة.
وهو رقيق دومًا ويحتوي على نسبة قليلة من الشوائب، وهو السبب الذي يجعل الجليد الأسود شفافًا للغاية، ويسبب الإزعاج لسائقي السيارات.
الجليد الشفاف ليس شائعًا في الطبيعة مثل الجليد الأبيض، هناك الكثير من الأسباب التي تجعل قطعة الجليد غير شفافة.
بعض الجليد يتشكل من الثلج الساقط ذي الأشكال الزاوية والبلورات غير المنتظمة التي تبعثر الضوء.
أحيانًا يتجمد الماء بسرعة، ما يؤدي إلى جليد ببلورات أصغر.
الجليد الصناعي يتبع نفس القوانين الفيزيائية. معظم أواني الجليد المنزلية مصممة لتجميد كتل صغيرة من المياه، فالقيام بذلك له تأثير جانبي حيث يدفع الشوائب إلى مركز المكعب، ولذلك فإن المنتجات النهائية تبدو بيضاء وضبابية في المنتصف.
للحصول على مكعبات أكثر شفافية وجاذبية، فإن بعض المطاعم تقوم باستخدام آلات باهظة الثمن تجمد المياه بشكل تدريجي وتُبقي الشوائب خارجًا.
لحسن الحظ، هناك الكثير من الطرق الأرخص لجعل مكعبات الجليد شفافة، إحداها غلي الماء مسبقًا، وبالتالي تخليصه من الغازات المذابة قبل بدء عملية التجميد.
اقرأ أيضًا:
دراسة على كل الجبال الجليدية في العالم تكشف عن مصير مدمر
لماذا يتسبب الجليد الجاف بالحروق؟
ترجمة: عمرو أحمد حمدان
تدقيق: وسام عمارة
