Samaan hankeen ei voi astua kahdesti

Postikorttimaisema: syvät hanget ja kylmä, revontulien värjäämä tähtitaivas, lumen vaimentamassa maisemassa mies, reki ja hevonen.

Kultakauden taiteilijat loivat 1800-luvun lopulla kuvaa sitkeästä pohjoisesta kansasta. Tykkylumen peittämät kuuset olivat Pekka Halosen maalausten tavaramerkki. Runebergin runouteen talvi vaikutti melankolisesti ja Eino Leinon ”hanget hohkaa kuolemaa”. Lumella oli keskeinen rooli arktisessa romantiikassa.

Pohjoisten alkuperäiskansojen kielissä on laaja lumisanasto, ja suomessakin lunta kuvataan monin tavoin. Helsingin yliopiston geofysiikan emeritusprofessori Matti Leppäranta on tutkinut lumen kulttuurihistoriaa kirjassaan Lumen ja jään maa. Hänen mukaansa isoja lumihiutaleita on kutsuttu esimerkiksi akanpommeiksi, lolloiksi ja kintaiksi. Loskan synonyymeja taas ovat sopaska, lumenmäski ja hölse.

Myös lumentutkimus on vanha laji. Ensimmäinen länsimainen lumitutkija oli Uppsalan arkkipiispa Olaus Magnus, joka julkaisi luonnontieteellisesti oikeanlaisia puupiirroksia kuusisakaraisista lumikiteistä jo 1500-luvulla. Tarkemmin lunta ryhdyttiin tutkimaan luonnontieteiden edistyttyä 1800-luvulla, naparetkien vauhdittamana.

Veden mystinen olomuoto

Geofyysikko Sirpa Rasmus on tutkinut lunta 1990-luvulta lähtien. Lapin yliopiston Arktisessa keskuksessa työskentelevää tutkijaa kiehtoo se, että lumi on veden olomuoto, josta Suomessakin tiedetään edelleen vähän.

Vesi on yhden happi- ja kahden vetyatomin muodostama molekyyli. Sitä esiintyy maapallolla luonnollisissa olosuhteissa kaasumaisena, nesteenä ja kiinteänä. Olomuodon määrää lämpö.

Lumikiteitä muodostuu nousevan ilman jäähtyessä, vesihöyryn kiteytyessä ilmassa oleviin pienhiukkasiin. Lumi on siis jääkiteitä, jotka rakentuvat nanometrin kokoisista vesimolekyyleistä. Jos ilmakehä olisi puhdas, kiteitä ei syntyisi. Lumihiutaleissa useita kiteitä liittyy toisiinsa.

Lumi on jääkiteitä, jotka rakentuvat nanometrin kokoisista vesimolekyyleistä.

”Lumen muodostumiseen tarvitaan joko korkeutta, pohjoisuutta tai napa-alueen läheisyys”, Rasmus tiivistää.

Globaali lumialue kattaa Suomen ja sen naapurimaiden lisäksi ainakin Sveitsin, Grönlannin, Kanadan ja Yhdysvaltain pohjoiset osavaltiot, Keski-Aasian osia, kuten Kazakstanin, sekä pohjoisen Japanin. Ja tietysti napa-alueet.

Lumen ja jään maailmaa kutsutaan tieteellisesti kryosfääriksi. Etelämantereen ja Grönlannin hitaasti uusiutuvat mannerjäätiköt sisältävät 98,5 prosenttia maapallon lumesta ja jäästä.

Maassa lumi on aina seosta, jossa on kosteaa ilmaa ja jääkiteitä sekä ainakin vähän vettä. Lumipeitteessä on aina ilmaa. Jos ilmaa ei ole, kyse on jäästä, mutta lumen ja jään välillä on liukumavaraa.

”Minulle lumi on taivaalta satanutta. Esimerkiksi lumipeitteen pintaan muodostuvaa kuuraa, joka ei ole satanut mistään, ei oikein voi sanoa lumeksi”, Rasmus pohtii.

Professori Leppäranta kirjoittaa myös syvästä kuurasta tai pohjakuurasta, kiteistä jotka eivät ole sataneet taivaalta vaan syntyneet pakkastalven aikana lumipeitteessä.

Jäätiköllä osa lumesta sulaa ja jäätyy taas uudelleen. Sama lumi saattaa muuttaa muotoaan kymmeniä tai satoja kertoja. Kun mukana ei ole enää ilmahuokosia, lumi muuttuu jääksi.

Peitteen kiehtovat kerrostumat

Alussa on lumipeite, lapio ja tutkija. Lumen ruumiinavauksen perustana on lumikuoppa, josta tutkitaan lumen kerrostumia tunnustellen ja katsoen. Kuopan seinämää voidaan tutkia käsin tai hyvinkin sofistikoituneesti, kuten tomografialla, jota käytetään myös aivojen kuvaamisen.

Hienorakenteisella kide- ja kerrostasolla lumessa tapahtuu paljon, ja lumikuoppaprofiili voi muuttua vuorokaudessa merkittävästi.

Lumikuopista kerätään muun muassa lumen syvyyteen, tiheyteen, kovuuteen, lämpötilaan ja massaan liittyvää dataa. Geofyysikko Rasmus mallintaa tietokoneella esimerkiksi sitä, miten ilmastonmuutos vaikuttaa lumipeitteeseen.

Samanlaisista kuopista tietoa keräävät myös vapaalaskijat ja poronhoitajat.

Puuterilumen metsästäjä tutkii kuoppansa äärellä lumivyöryvaaraa. Lumen heikot kerrokset ja leikkaus­lujuus auttavat arvioimaan vyöryvaaraa, vaikka sen toteaminen käsipelillä saattaa olla haastavaa.

Poronhoitaja taas tutkii, onko pohjalla esimerkiksi jäätä. Jääkerrostumat voivat estää porojen ravinnonsaannin ja routaantunut maa saattaa osoittaa, että suoalueen yli on turvallista kulkea.

Ilmastonmuutos varjostaa lumisia talvia. Pohjoisessa lumi on tavallaan annettu tosiasia – kunnes se muuttuu harvinaiseksi.

”Opiskeluaikanani puhuttiin vielä, että Suomi on yksi harvoista maista, joissa pysyvä lumipeite kattaa talvella koko maan”, Rasmus sanoo.

Nykyään tämä ei ole enää varmaa. Etelä- ja Keski-Suomessa lumipeitteinen kausi on jo lyhentynyt ja lumen määrä vähentynyt.

”Jos ilmasto lämpenee vain vähän, yleinen käsitys on, että Pohjois-Suomeen sen sijaan tulee ensin hyvin lumisia ja pitkiä talvia – ennen kuin sitten on liian lämmintä”, Rasmus kertoo.

Yksi haaste on, että nykyään on vaikea sanoa, mikä on ”normaali perustila”. Talvien välinen vaihtelu on suurta.

Lumi muuttuu kaiken aikaa

”Lunta ei pysty luomaan jonnekin, missä sille ei ole edellytyksiä. Vaikka lumipilven saisikin synnytettyä ja satamaan, lumi sulaisi pois. Lumi ei ole styroksia. Jos sitä lähettää matkaan kylmäkontillisen, se elää matkan aikana ja muuttuu aivan erilaiseksi lumeksi – tai jääksi”, sanoo Rasmus.

Lumen suhteen olemme edelleen pääosin luonnon armoilla. Rasmus pitää epätodennäköisenä, että lumesta voisi tulla arvokasta kauppatavaraa. Paikallisesti lunta voidaan toki tehdä ja säilöä, kuten monissa Pohjois-Suomen hiihtokeskuksissakin tehdään.

Vaikka uusi lumi vähenisi, on vielä olemassa ylivuotista lunta eli lumen pysymäpaikkoja.  

Haltin alueella sijaitseva Ridnitšohkkan pysyvä lumikenttä havaittiin 1800-luvun lopulla. Se on ollut jopa viiden kilometrin pituinen ja 600 metrin levyinen. 2000-luvulla lumikentän havaittiin pienentyneen ja jakautuneen moneen erilliseen osaan.

”Geologien mukaan Suomen viimeinen jäätikkö vetäytyi Haltin alueelle, ja sieltä se voisi lähteä uudestaan kasvamaan, jos olosuhteet muuttuisivat.”

Lumi muuttuu kaiken aikaa. Sekä kiteet että kiteiden väliset sidokset muuttuvat, kuten myös lumikerrokset ja koko lumipeite. Jopa saman sääilmiön aikana lumi voi olla erilaista eri paikoissa. Mikrometeorologia vaikuttaa jatkuvasti lumen ja kiteiden muotoon. Kreikkalaista filosofi Herakleitosta mukaillen: samaan lumihankeen ei voi astua kahdesti.