Το ξέρατε ότι κάθε χιονονιφάδα είναι μοναδική; – Το ανακάλυψε πρώτος ο Snowflake Man

Επιμέλεια κειμένου: Ειρήνη Αϊβαλιώτου

Το χιόνι (Κώστας Καρυωτάκης)

Τι καλά που ‘ναι στο σπίτι μας τώρα που έξω πέφτει χιόνι!
Το μπερντέ παραμερίζοντας τ’ άσπρο βλέπω εκεί σεντόνι
να σκεπάζει όλα τα πράγματα, δρόμους, σπίτια, δένδρα, φύλλα.
Πόσο βλέπω μ’ ευχαρίστηση μαζεμένη τόση ασπρίλα.

Όμως, κοίτα, τουρτουρίζοντας το κορίτσι εκείνο τρέχει.
Τώρα στάθηκε στην πόρτα μας, ψωμί λέει πως δεν έχει,
πως κρυώνει, πως επάγωσε…

Έλα μέσα κοριτσάκι,
το τραπέζι μας εστρώθηκε κι αναμμένο είναι το τζάκι!

 

Βασίλειος Ιθακήσιος, Παναγίτσα Λιτόχωρου

 

Οι χιονονιφάδες είναι σύνθετα δημιουργήματα της φύσης. Ο τρόπος που δημιουργείται μία χιονονιφάδα εξαρτάται τόσο από τη θερμοκρασία όσο και από την υγρασία του περιβάλλοντος. Οι νιφάδες χιονιού (ή, πιο αυστηρά, οι κρύσταλλοι χιονιού, δεδομένου ότι οι πραγματικές νιφάδες από τον ουρανό μπορεί να αποτελούνται από πολλούς κρυστάλλους) αρχίζουν συχνά τη ζωή τους ως μικροσκοπικά σω­ματίδια σκόνης στα οποία τα μόρια του νερού συμπυκνώνονται σε επαρκώς χαμηλές θερμοκρασίες. Όσο κινείται ο κρύσταλλος της χιονονιφάδας το σχήμα του αλλάζει. Άρα το τελικό σχήμα του κρυστάλλου εξαρτάται από το μονοπάτι που ακολουθεί μέσα στα σύννεφα. Ποτέ δύο χιονονιφάδες δεν ακολουθούν ακριβώς την ίδια πορεία στο χώρο και έτσι καθεμία χιονονιφάδα είναι μοναδική.

 

Edvard_Munch – New Snow in the Avenue

 

Το χιόνι (αρχαία ελληνικά: η χιών) δημιουργείται μεταξύ, κάτω ή πάνω από τα στρώματα των νεφών, ανάλογα του πλάτους και της θερμοκρασίας των νεφών, από τη συμπύκνωση των υδρατμών σε θερμοκρασία κατώτερη του σημείου πήξεως αλλά με πολύ βραδύ ρυθμό. Έτσι το χιόνι αποτελείται από κρυστάλλους πάγου, που ενωμένοι μεταξύ τους χαλαρά σχηματίζουν τις λευκές και ελαφρές χιονονιφάδες.

 

Vincent van Gogh – Αγρότισσες σε χιονισμένο χωράφι

 

Μεγάλες ποσότητες σχηματίζονται στα ψηλά νέφη σε όλα τα πλάτη της Γης. Αν και είναι κοινότατο στους πόλους εν τούτοις σχηματίζεται περισσότερο στις βόρειες εύκρατες ζώνες επειδή ο αέρας περιέχει περισσότερη υγρασία. Στα πολικά όρη, οροπέδια αλλά και στα ψηλότερα όρη πέφτει σε μεγάλη ποσότητα, έκταση και βάθος ώστε η πίεση των τελευταίων στρώσεων το μετατρέπει σε πάγο, σχηματίζοντας έτσι τους παγετώνες που στις πολικές περιοχές καλύπτουν χιλιάδες τετραγωνικά μίλια.

 

Γάτα του Νορβηγικού Δάσους

 

Για πολλούς τοπογραφικούς και μετεωρολογικούς λόγους οι χιονοπτώσεις ποικίλλουν σημαντικά στις κορυφές των βουνών ακόμα και αν είναι στον ίδιο παράλληλο. Τα όρια του «διαρκούς χιονιού», στις κορυφές, γνωστό ως η γραμμή χιονιού, είναι από 300 μ. υψόμετρο σε γεωγραφικό πλάτος 70°, 1.500 μ. σε 60°, 2.100 μ. σε 50°, 3.000 μ. σε 40°, 3.900 μ. σε 30°, 4.500 σε 20° και 5.100 μ. στον Ισημερινό.

 

 

Τα κρυσταλλικά συσσωματώματα των νιφάδων του χιονιού είναι κατά το πλείστον διαφανή με στιλπνές έδρες που αντανακλούν το φως και παρουσιάζουν λευκή μάζα. Το μέγεθος των κρυστάλλων τους είναι 0.25 – 13 χιλιοστά (mm) και πέφτουν μεμονωμένοι ή ενωμένοι σε νιφάδες που σχηματίζονται συνήθως σε ήρεμη χιονόπτωση με θερμοκρασία εδάφους 0 °C (32 °F) ή χαμηλότερη. Τα λίαν ψυχρά νέφη σχεδόν πάντα είναι ξερά σε αντίθεση με τα θερμότερα νέφη (τα χαμηλότερα) που περιέχουν περισσότερη υγρασία και έχουν την τάση να παρασκευάζουν τους μεγαλύτερους, ταχέως αυξανόμενους και διακλαδιζόμενους κρυστάλλους.

 

Γάτα Σιβηρίας

 

Οι τελειότεροι κρύσταλλοι

Γενικά τα σχήματα των κρυστάλλων του χιονιού ανήκουν στο εξαγωνικό σύστημα, με επικράτηση των αστεροειδών μορφών με έξι ακτίνες. Η ομορφιά και ο πλούτος τους έλκυσε την προσοχή και το θαυμασμό των μελετητών του χιονιού από τους αρχαίους χρόνους μέχρι και σήμερα και αποδεδειγμένα θεωρείται ότι υπερτερούν σε τελειότητα και ποικιλία των κρυστάλλων οποιουδήποτε ορυκτού είδους.

 

 

Από το χιόνι προέρχονται πολλές ωφέλειες, αλλά και καταστροφές. Διατηρεί τη θερμότητα του εδάφους και προστατεύει τη βλάστηση, από την τήξη του παρέχει άφθονο νερό που τροφοδοτεί ποτάμια και χείμαρρους. Στις πολικές περιοχές και στις κορυφές των βουνών, προσφέρεται θαυμάσια στην επικοινωνία και μεταφορά ειδών με έλκηθρα. Συνθλιβόμενο και μετατρεπόμενο σε πάγο συντελεί τα μέγιστα στη διάβρωση του εδάφους, μετατρέποντας τους βράχους σε χώμα και διανοίγοντας ρυάκια και όχθες ποταμών.

 

 

Από την άλλη όμως, η γρήγορη τήξη του δημιουργεί επικίνδυνες πλημμύρες, η τυχόν έντονη χιονόπτωση φράζει δρόμους και παραλύει τις συγκοινωνίες, το βάρος του προκαλεί θραύση δέντρων και δικτύων, ενώ σε πλαγιές δημιουργεί χιονοστιβάδες, που κατερχόμενες προξενούν μεγάλες καταστροφές.

Στις περισσότερες όμως των περιπτώσεων στη γεωργία, το χιόνι είναι ωφέλιμο. Καταστρέφει παράσιτα, τα ποώδη φυτά δεν βλάπτονται και γενικά τα χειμερινά σιτηρά και τα κτηνοτροφικά ψυχανθή καλυπτόμενα από το χιόνι προστατεύονται από τους παγερούς ανέμους. Δημιουργεί βραδεία απορρόφηση και αποθήκευση από την τήξη ύδατος, όπου και χαρακτηριστική η εμπειρία στις ελαιοκομικές περιφέρειες ότι μετά από βαρύ χειμώνα με άφθονες χιονοπτώσεις η σοδειά είναι άφθονη. Δεν θα πρέπει να λησμονείται και η μεγάλη προσφορά του στον αθλητισμό, στα χιονοδρομικά κέντρα και στον τουρισμό.

 

 

Έργο τέχνης της φύσης

Η φύση έχει αποδείξει ότι μπορεί να αποτελέσει τον πιο δημιουργικό καλλιτέχνη. Με εργαλεία τα φυσικά και χημικά φαινόμενα πλάθει με τον δικό της μοναδικό τρόπο τα αριστουργήματά της.

Το πιο χαρακτηριστικό έργο τέχνης της φύσης είναι η μικροσκοπική χιονονιφάδα. Ένα μικρό κόσμημα με πολύπλοκα σχήματα που σε αφθονία δημιουργεί το αγαπημένο σε όλους μας χιόνι.

Η χιονονιφάδα διακρίνεται για την ποικιλία σχημάτων, σε τέτοιο βαθμό, που στη δυτική παράδοση συχνά χρησιμοποιείται η φράση “no two snoflakes are alike”, δηλαδή “καμιά χιονονιφάδα δεν είναι όμοια με κάποια άλλη”. Η αλήθεια είναι ότι να έχουν δύο χιονονιφάδες το ίδιο σχήμα είναι δύσκολο άλλα όχι αδύνατον.

Η χιονονιφάδα απαρτίζεται από πολλούς κρυστάλλους χιονιού. Ο κρύσταλλος χιονιού αποτελείται από ένα κρύσταλλο πάγου σε μικροσκοπική μορφή. Όταν μια σταγόνα πολύ κρύου νερού συμπυκνωθεί γύρο από έναν κόκκο γύρης ή σκόνης, που έχει παρασυρθεί από τον αέρα στην ατμόσφαιρα, δημιουργεί τον κρύσταλλο χιονιού. Καθώς ο κρύσταλλος πέφτει, περισσότεροι υδρατμοί συμπυκνώνονται γύρω του αυξάνοντας τη μάζα του και τελικά δημιουργώντας τη χιονονιφάδα.

Τα σχήματα των κρυστάλλων του χιονιού ανήκουν στο εξαγωνικό σύστημα, αφού αποτελούνται από μόρια νερού (H2O) τα οποία οργανώνονται σε εξαγωνικό πλέγμα. Η ποικιλομορφία της χιονονιφάδας οφείλεται στη μεταβολή της θερμοκρασίας και της υγρασίας του περιβάλλοντος. Συγκεκριμένα, σε συνθήκες χαμηλής υγρασίας υπάρχουν απλές εξαγωνικές δομές, ενώ σε υψηλή υγρασία υπάρχουν διακλαδισμένες δομές.

 

 

Ο Wilson A. Bentley

Ο άνθρωπος που αποθανάτισε τη πρώτη νιφάδα χιονιού ήταν ο Wilson A. Bentley, στις 15 Ιανουαρίου του 1885. Η φωτογράφιση έγινε με τη χρήση φωτογραφικής μηχανής φυσούνας τοποθετημένης σε σύνθετο μικροσκόπιο. Οι νιφάδες χιονιού πιάνονταν σε μαυροπίνακα και άμεσα μεταφέρονταν σε αντικειμενοφόρο πλάκα για να φωτογραφηθούν. Η διαδικασία έπρεπε να γίνει πολύ γρήγορα γιατί η χιονονιφάδα έλιωνε ακόμα και σε θερμοκρασίες υπό το μηδέν.

Ο Ρώσος φωτογράφος Alexey Kljatov κατάφερε να αποτυπώσει τη μορφή των μικροσκοπικών χιονονιφάδων χρησιμοποιώντας μια απλή αυτοσχέδια τεχνική.

Με τη χρήση μίας φωτογραφικής μηχανής 12.1MP Canon PowerShot A650 και ενός επιπλέον φθηνού φακού, τον οποίο κόλλησε με τη βοήθεια ενός ξύλου και λίγης ταινίας πάνω στη φωτογραφική του μηχανή.

Για τη λήψη τέτοιας φωτογραφίας ακολουθούνται διάφορες τεχνικές όπως με πρόσθετο συγκλίνοντα φωτογραφικό φακό, ή με αύξηση της κλίμακας του φερόμενου στη φωτογραφική μηχανή φακού με πρόσθετους ενδιάμεσους δακτυλίους (μακροφωτογραφία).

 

 

Ο “Χιονονιφάδας” 

Είναι μερικοί φωτογράφοι στην ιστορία της φωτογραφίας που μένουν άσημοι ή τέλος πάντων γνωστοί σε ένα περιορισμένο κοινό, ενώ το έργο τους είναι πολύ σημαντικό. Μια τέτοια περίπτωση είναι ο Wilson Alwyn “Χιονονιφάδας” Bentley, ένας φωτογράφος που έχει αφήσει στην ανθρωπότητα μια παρακαταθήκη από εκπληκτικές φωτογραφίες τις οποίες τραβούσε με υπομονή, επιμονή και συνέπεια (και εμμονή θα πρόσθετα) για πάνω από 47 χρόνια. Ποιο ήταν το θέμα των φωτογραφιών του; Οι νιφάδες του χιονιού. Γι’ αυτό άλλωστε του δόθηκε και αυτό το παρωνύμιο.

Το ενδιαφέρον του Wilson για τις χιονονιφάδες γεννήθηκε στην εφηβεία του όταν άρχισε να χρησιμοποιεί ένα φορητό μικροσκόπιο και προσπαθούσε να σχεδιάσει τα περίπλοκα σχήματα των χιονονιφάδων. Στην πορεία πρόσθεσε μια φωτογραφική μηχανή στο μικροσκόπιο και προσπάθησε να αποτυπώσει φωτογραφικά αυτό που εκείνος ονόμαζε “μικρά θαύματα ομορφιάς” ή “λουλούδια του πάγου”. Το 1885 κατάφερε να φωτογραφίσει την πρώτη χιονονιφάδα. Όπως αναφέρει κάπου ήταν η πιο ευτυχισμένη στιγμή της ζωής του.

 

 

Η τεχνική που είχε αναπτύξει για να μπορεί να φωτογραφίζει τις χιονονιφάδες στην καλύτερη τους κατάσταση – αφού τις άρπαζε πάνω σε ένα παγωμένο μαύρο ύφασμα – πριν αρχίσουν να λιώνουν ήταν τόσο καλή, που σχεδόν για τα επόμενα 100 χρόνια κανείς δεν θέλησε να ασχοληθεί με τη φωτογράφιση των νιφάδων του χιονιού, γιατί οι φωτογραφίες του ήταν αξεπέραστες. Όποιος ήθελε να εικονογραφήσει κάτι σχετικό χρησιμοποιούσε τις φωτογραφίες του Wilson.

 

 

Ο Wilson ήταν ο πρώτος που ισχυρίστηκε σε ένα άρθρο του ότι η κάθε χιονονιφάδα είναι διαφορετική από τις άλλες. Αντιμετώπιζε αυτή την επίμονη εργασία καταγραφής των χιονονιφάδων με ποιητική ματιά από τη μία, αλλά και αυστηρά επιστημονικά από την άλλη. Έζησε μια μοναχική ζωή, δεν έκανε οικογένεια, αλλά όπως έλεγε του έφταναν οι νιφάδες του για παρέα.

Το 1931 εκδόθηκε το φωτογραφικό λεύκωμα του Wilson Snow Crystals που περιείχε πάνω από 2.500 φωτογραφίες χιονονιφάδων και κυκλοφορεί μέχρι και σήμερα. Ο Wilson Alwyn “Snowflake” Bentley έχει γίνει φιγούρα σε κουκλοθέατρο, ενώ για την ιστορία του έχει γραφτεί και ένα εικονογραφημένο και παιδικό βιβλίο,. Επίσης κυκλοφόρησε μια βιογραφία του το 1970, γραμμένη από τον Duncan C. Blanchard, με τον τίτλο “The Snowflake Man”.

Εκτός από τις νιφάδες τον Wilson Alwyn Bentley τον ενδιέφερε και φωτογράφιζε κάθε μορφή του νερού. Τον πάγο, τις σταγόνες της βροχής, τα σύννεφα και την ομίχλη, αλλά βέβαια το έργο της ζωής του ήταν οι φωτογραφίες των νιφάδων του χιονιού. Τραγική ειρωνεία για τον άνθρωπο που λάτρεψε τις χιονονιφάδες, είναι ότι πέθανε από πνευμονία έπειτα από μια μεγάλη χιονοθύελλα στην οποία βρέθηκε εκτεθειμένος κυνηγώντας πάλι να φωτογραφίσει τα αγαπημένα του θέματα.