Her kar yağdığında, sokaklar, bahçeler, ağaçlar, ormanlar beyaza bürünür ve bir kartpostal güzelliği sergiler. Karın beyaz görünmesinin nedenine dair daha net bakış açısı elde etmek için ilk etapta rengi neyin oluşturduğuna bakmak gerekir. Gözler temelde elektromanyetik radyasyonun belirli bir spektrumunu (görünür ışık) algılayan sensörlerdir. Bu spektrumun farklı dalga boyları veya aralıkları farklı renkler olarak algılanır, daha geniş dalgalar bize kırmızı görünürken, daha dar dalgalar mavi görünür. Güneş ışığı diğer radyasyon türlerine benzer. Bir cisme çarptığında içinden geçebilir, onunla etkileşime girebilir ya da tamamen yansıtılabilir. Nesneler farklı renkler alır çünkü yapı taşları (atomlar veya moleküller) farklı enerji frekanslarına (ışık tarafından taşınan enerji gibi) yanıt olarak titreşir. Bu titreşimi sürdürmek için belirli bir enerji bandını emerler ve bu da onu ısıya dönüştürür. Emilmeyen ışık frekansları bu malzemenin içinden geçmeye devam edebilir, bu onu şeffaf veya yarı saydam yapar veya ışık geri yansıtılabilir, bu durum maddeyi opak hale getirir.
Işık, ister güneşten ister ampulden gelsin, gökkuşağındaki farklı renklerin, dalga boylarına göre ayrıştırılabilen renklerin birleşimidir. Tüm renkler eşit oranda birleştiğinde, hiçbir renk aralığı baskın olmadığında ışık beyaz renk üretir. Alternatif olarak, diğer tüm dalga boyları emilebilir ve yalnızca istenilen renk yansıtılabilir. Örnek olarak, çimenler, ağaçların yaprakları canlı yeşil olarak görünür çünkü klorofil kırmızı ve maviye karşılık gelen dalga boylarını emer. Bitkiler kırmızı ve mavi ışığa ihtiyaç duyarlar çünkü bunlar güneş ışınımının (radyasyonunun) daha az enerjiye sahip kısımlarıdır. Yapraklar yeşil dalga boylarının yalnızca bir kısmını emer, çoğunu yansıtır, yansıyan kısım onların rengini oluşturur. Benzer şekilde, kırmızı bir kazak kırmızı dışındaki tüm renkleri emip kırmızı ışığı, sarı bir tenis topu sarı dışındaki tüm renkleri emip sarı ışığı geri yansıttığı için bakan bir kişi kazağı kırmızı, tenis topunu da sarı olarak görür. Eğer bir cisim, ışığın hiçbir dalga boyunu ya da rengini yansıtmıyorsa siyah, ışığın (renklerin) tamamını geri yansıtıyorsa beyaz görünecektir. İşte, karın beyaz görünmesinin sebebi budur çünkü ışığın tüm renklerinin toplamı beyazdır.
Kar Aslında Yarı Saydamdır
Bulutlardaki su buharı normal yoğunlaşma süreciyle neme dönüşür. Sıcaklıklar normale döndüğünde bu durum yağmur olarak iner. Ancak atmosfer sıcaklığı donma noktası olan 0 santigrat derecenin (32 Fahrenhayt) altına düştüğünde veya daha düşük dereceye ulaştığında ve koşullar uygun olduğunda (havadaki nem eksikliği gibi) bu nem donar ve buz kristalleri oluşturur. Birçok buz kristalinin bir araya gelmesiyle kar taneleri oluşur. Su şeffaftır. Işık sudan herhangi bir yansıma ya da emilim olmadan geçer ve bu nedenle suyun rengi yoktur. Kar, buz kristallerinden oluştuğu için aslında yarı saydam ya da berraktır, ancak bu berrak kristallerin ışığı yansıtma şekli nedeniyle kar insan gözüne beyaz görünür. Işık saydam bir malzemeden değişmeden geçebilirken, yarı saydam bir malzemeden geçerken bükülür. Yani bir kar yığınına bakıldığında, aslında bir grup küçük buz tanesine ve kar taneleri arasındaki boşlukları dolduran bir sürü havaya bakılır. Işık kar yığını ile karşılaştığında kristallerin ilk katmanından geçerek bir miktar bükülür. Bu ışık başka bir kar tanesine, sonra bir başkasına, sonra bir diğerine çarpar ve sonunda tekrar ortaya çıkana kadar rastgele bir şekilde bir kar tanesinden diğerine sıçrar. Kar, yığının dışına doğru bükülünceye kadar ışığı kırmaya devam eder. Buz yarı saydam olduğundan ışığın herhangi bir dalga boyunu emmez, hepsini eşit olarak yansıtır. Bu nedenle kar yansıyan ışığın rengini alır yani ışık kar yığınından geri çıkıp gözdeki retinaya çarptığında beyaz görünür. Bu durum her bir kristalin berrak görünmesine rağmen bir şeker veya tuz yığınının beyaz görünmesine benzer.
Kar Her Zaman Beyaz Değildir
Pürüzsüz nesneler ışığı dik açıyla, ayna gibi yansıtır. Pürüzlü yüzeyler ise yansıttıkları ışığı dağıtır, bu nedenle bir nesneye bakılarak doku algılanabilir. Kardaki kristaller pürüzsüz olduğundan her biri ışığı ayna gibi yansıtır. Dik açılardan bakıldığında bu buz üzerindeki küçük, parlak yansımalar olarak görülebilir. Ancak kristaller bir araya toplandığında ışığı genel olarak dağıtır. Kar beyaz dışında başka renklerde de görünebilir. Işığın üzerine düşme şekli rengin oluşmasına yardımcı olduğundan kar, belirli durumlarda, örneğin gölgede kaldığında mavi, mavimsi mor, mor, hatta pembe tonlarında görünebilir. Bu nedenle bazı manzara sanatçıları resimlerinde tamamen saf beyaz boya kullanmaktan kaçınırlar ve bunun yerine gerçekte hangi renkleri gördüklerini düşünürler, resimlerde karı canlandırmak için genellikle beyazı biraz farklı renklerle karıştırarak kullanırlar. Kırmızı ya da pembemsi, karpuz karı, kanlı kar ya da ahududu karı denilen karlar da gözlenebilir. Bu renkler kar kütlesinin içinde canlı olarak bulunan bir tür yeşil alg olan Chlamydomonas nivalis’in (Chloromonas typhlos olarak da anılır), kırmızı pigmentlerinden kaynaklanır. Bu alg tüm dünyada Alplerin ve kutup bölgelerinin karla kaplı alanlarında bulunan tek hücreli, kırmızı renkli, fotosentetik bir algdir.
Kirlilik de karın rengini etkileyebilir. Toz parçacıkları ve diğer kirleticiler buz kristallerinin içine sıkıştığında, oluşan kar taneleri tüm renkleri emerek karın siyah görünmesine sebep olabilir. İçinde bulunan bazı başka organizmalar nedeniyle de kar farklı renklerde (yeşil, turuncu, sarı gibi) görülebilir.
Buzullar Neden Mavi Görünür?
Derin kar ve buz, özellikle de buzullar, onlarca yıl, hatta yüzyıllar boyunca daha fazla kar tarafından bastırılan eski karın sıkışmasıyla oluşur. Antarktika’daki buz çekirdekleri 800.000 yıl öncesine dayanmaktadır. Görkemli buzullar ve kalın kar yığınları veya sıkışmış kar mavi renkte görünebilir. Sıkıştırılmış kar veya buzda kristaller arasında çok az hava vardır, bu nedenle ışığın yansıması için daha az fırsat vardır. Herhangi bir renk tonunu görmek için en az birkaç fitlik (1 fit 0,3 metredir) kar derinliği gereklidir. Kalın katmanlar, kırmızı ışığı emen filtreler gibi davranır. Buz tabakasının içine giren herhangi bir ışık, geri yansımadan önce buzun içinde daha uzun bir mesafe kat eder. Işık geri yansımadan önce buz taneleri arasında defalarca seker (yansır) ve bu da spektrumun kırmızı ucuna emilmesi için yeterli zaman kazandırır, kırmızı ışığı maviden daha fazla emer. Yüzeye geri dönen ışık mavidir ve kar mavi görünür. Grönland’ın bazı bölgelerinde ve diğer Arktik bölgelerde aynı prensip nedeniyle zaman zaman kırmızı ve yeşil kar görülür. Temiz, derin karda bir delik açıldığında bir renk geçişi ortaya çıkar. Açıklığın ya da deliğin yakınında kar sarımsı görünecektir. Buz kristalleri sarıyı geçirir ve diğer renkleri emer. Derinlik arttıkça, emilen ve geri yansıyan renge bağlı olarak renk sarımsı-yeşil, yeşilimsi mavi ve son olarak parlak (canlı) mavi olur. Delik yeterince derinse, tüm ışık emilir, renk ve ışık tamamen kaybolur. Buzun rengi gücünü ve yaşını belirler. Daha az kabarcık içeren eski mavi buz, beyaz buzdan daha güvenli ve daha güçlüdür.
KAYNAKÇA:
http://scienceline.ucsb.edu/getkey.php?key=128
https://sciencenotes.org/why-is-snow-white/
http://www.actforlibraries.org/the-color-of-snow/
https://bilimgenc.tubitak.gov.tr/makale/buz-renksizken-kar-neden-beyazdir
http://www.biyolojiokuryazari.com/2021/12/31/kar-ile-ilgili-gercekler/
https://www.belge.com.tr/haber-389825-karin_rengi_aslinda_beyaz_degil.html
https://yer-bilimi.narkive.info.tr/epMZdmSf/buzul-buzu-neden-mavi-gorunuyor
YAZAR: MÜŞERREF ÖZDAŞ