Kar

, suyun atmosferde kristalleşerek beyaz tanecikler halinde bulutlardan yeryüzüne düşmesiyle oluşan yağış türü. Yer yüzeyinin yaklaşık yüzde 23’ü sürekli ya da geçici olarak karla kaplıdır. Kar atmosferde buz kristalleri ya da yumaklar (kuşbaşı) halinde bulunur. Buz kristalleri, çoğunlukla donma noktasının altındaki sıcaklıklarda yoğunlaşma (buz) çekirdeklerinin üstünde oluşur. Su buharı -40°C’nin altında herhangi bir çekirdeğe gereksinim duymadan katılaşabilir. Yumaklar ise çoğunlukla suyun donma noktasına yakın sıcaklıklarda, çok değişik biçimler halinde ortaya çıkan buz kristallerinin birbirine yapışarak kaynaşmasıyla oluşur.

Kar kristalleri genellikle altıgen biçimlidir ve çoğunlukla zarif karmaşık yapılar oluşturur. Atmosferdeki buz kristallerinin boyutları ve biçimleri ne olursa olsun altıgen yapıda olması, oksijen atomlarının heksagonal (altıgen) sistemde açık bir kristal örgüsü oluşturmasından kaynaklanır. Uluslararası sınıflandırmada kar kristalleri levha, yıldız, sütun, iğne, dallanmış, başlıklı sütun ve düzensiz kristal biçimli olmak üzere başlıca yedi türe ayrılır. Kar kristallerinin büyüklüğü ve biçimi genel olarak oluştukları sıcaklığa ve havadaki su buharının miktarına bağlıdır.

Kristaller -40°C’den daha yüksek sıcaklıklarda, havada asıltı halinde bulunan çok küçük çekirdeklerin üzerinde oluşur (heterojen çekirdeklenme). Çekirdekler, çoğunlukla kil mineralleri ve mikalar gibi kara kökenli silikat mineralleri parçacıklarıdır. Daha düşük sıcaklıklarda ise buz, doğrudan su buharından oluşur (homojen çekirdeklenme). Atmosferdeki su buharının etkisi, temel olarak buza oranla aşındoymuşluk derecesine bağlıdır. Eğer havada büyük bir su buharı fazlalığı varsa, kar taneleri hızla ve dallanarak büyümeye başlar. Görece kuru katmanlarda kar taneleri çoğunlukla basit biçimlerde gelişir. Karmaşık yapılı kristallerin birbirine yapışmasıyla (kimi zaman 100’den çok kristal birbirine yapışabilir) yumaklar oluşur; bu yumakların çapı 2,5 cm’ye ulaşabilir. Eğer kristaller donma noktasına yakın bir sıcaklıkta ise ve yaşsa, yumak oluşumu süreci bu tanelerin aşırısoğumuş su damlacıklarıyla çarpışmasıyla daha da hızlanır. Bir kar kristali bol miktarda su damlacığı içeren bir bulutun üstüne düştüğünde, bu damlacıkların bir bölümünü üzerinde toplar. Damlacıklar buzla temasa geçtiklerinde ise donarak kristalin üstünü kaplarlar. Bu tür parçacıklara dolu denir. Kar taneleri, sirüs tipi bulutları (sirüs, sirrostratüs ve sirro kümülüs) oluşturur.

Buz ve kar bulutları yalnızca donma noktasının biraz altındaki sıcaklıklarda ortaya çıkar. Bu bulutlar ılıman ve alçak enlemlerde troposferin en üst katmanlannda oluşur. Tropik bölgelerde 4.750 m’nin altında hemen hemen hiç oluşmazlar. Yüksek dağlık bölgelerde ve kısmen de kutup bölgelerinde yüzeyin yakınlarında oluşabilirler ve buz sisleri olarak gelişebilirler. Yer’e yakın kesimlerdeki soğuk havanın üstünde sıcak hava yer aldığında (kutup bölgelerinde özellikle kışın çok sık görülür), soğuk hava kütlesinin sıcak hava kütlesine değdiği bölümleri aşırıdoyar. Bunun sonucunda küçük buz sütunları ve iğneleri oluşur ve bunlar aşağıya doğru iner.

Son derece parlak ışıltılı olan bu parçacıklar, Antarktika’nın en soğuk bölümlerinde çok sık oluşur. Buz kristalleri aşağı düşerken ya da havada asıltı halde uçuşurken, Güneş ve Ay ışığı altında ilginç optik olaylara yol açar. Ilıman enlemlerdeki sağanak yağmurlara, bulutlardaki buz ve kar tanecikleri yol açar. Serbest atmosferdeki akışkan damlacıkları aşırısoğuyabilir; tipik buz bulutları -20°C dolayındaki sıcaklıklarda ortaya çıkar. Donma noktasının altındaki aynı sıcaklıkta su molekülleri katı hallerini akışkan hallerinden daha iyi korur. Gaz fazının denge basıncı, katı (buz) sınırında, sıvı (su) sınırında olduğundan daha düşüktür.

Tipik buz bulutlarının (sirüs) oluşma sıcaklığı olan -20°C’de, aşınsoğumuş suya (bağıl nem oranı yüzde 100) göre denge basıncı, su buharı ile buzun temas noktasındaki denge basıncından yüzde 22 daha fazladır. Bu nedenle denge durumunun gerektirdiğinden fazla su buharının bulunması durumunda, buz parçacıkları daha çok su buharıyla birleşir ve su damlacıklarından daha hızlı gelişir. Büyüyen ve böylece sürtünmeden daha da az etkilenen buz parçacıkları daha hızlı düşer. Bunlar düşerken bazı su damlacıklarını süpürerek dondurur. Böylece, önceleri çok az sayıda buz kristali içeren ve temel olarak aşınsoğumuş sudan oluşan bir bulut katmanı, bir buz bulutuna dönüşür. Daha büyük buz parçacıktan, buluttaki havanın yükselme eğilimine de kolay karşı koyar. Bunlar, aşağıya indikçe öteki kristallere ve su damlalarına yapışarak daha da büyürler ve yüzeye yakın sıcaklıklara geldiklerinde eriyerek yağmura dönüşürler. Yere düşen kar tanelerinin dokusu ve yoğunluğu sürekli değişime uğrar.

Yerdeki karın yoğunluğu artar. Karın erimeden bahar ve yaz ayları boyunca yıllarca yüzeyde kaldığı yerlerde buzullar oluşabilir. Sıcaklık değişikliklerinin kar örtüsündeki kar tanelerinin birbirine tutunma yeteneğini azalttığı yamaçlarda yerçekimi ve ağdalılık sürtünme etkisini yok edebilir ve böylece çığlara yol açabilir. Kar örtüsünün kalınlığı ve yerde kalma süresi, kar yağışının ve rüzgârla taşman karın miktarı, hava sıcaklığı, Güneş ışınımının gücü gibi etmenlere bağlıdır.