שלג

שלג הוא משקע אטמוספירי בצורת פתיתי קרח גבישיים ואווריריים, גדולים יחסית, הנופלים מהעננים לקרקע.
השלג מכסה חלקים גדולים של כדור הארץ, חלקם רק בעונת החורף וחלקים אחרים בכל עונות השנה. מרבד השלג משפיע על אורחות בני האדם החיים בסביבה מושלגת, על החי ועל הצומח, הוא יוצר קרחונים שעקבותיהם נחרטים גם בסלע, וצבעו הלבן מחזיר אל החלל חלק מקרינת השמש ומשפיע על אקלים כדור הארץ.

היווצרות השלג והגאומטריה שלו

השלג נוצר, בדומה לגשם, כשיש לחות גבוהה באוויר ואדי המים שבעננים עוברים תהליך של התגבשות והצטננות איטית בטמפרטורה הנמוכה מטמפרטורת הקיפאון. תחילה אדי המים עוברים ריבוץ והופכים לגבישי קרח. גביש הקרח נוצר סביב חלקיק חומר כלשהו - "גרעין קרח" (IN -Ice Nucleus), גרגר אבק זעיר, עשן או אפילו חיידק. כשהגבישים מגיעים לגודל המתאים הם נופלים ארצה. תנאי מוקדם לכך שפתית השלג יגיע לקרקע הוא טמפרטורה נמוכה של האוויר דרכו הוא עובר, אחרת הפתית יינתך וייהפך לטיפת מים והשלג ירד בצורת גשם.
חוקרים מתחום הצומח אספו ראיות לכך שחיידקים מהמין Pseudomonas syringae, מפרישים חלבונים המעודדים את היווצרות גבישי הקרח היוצרים את פתיתי השלג. על פי הממצאים שנאספו, לחיידקים אלה יש השפעה משמעותית על כמות השלג הנוצרת ועל מזג האוויר.
במהלך נפילתם באטמוספירה נאחזים פתיתי השלג זה בזה באמצעות הזרועות המסועפות וכך נוצרות הצורות הפרקטליות שלהם, שהן בצורות משושה. צורת המשושה של פתית השלג נובעת מהרכב מולקולת המים - אטום חמצן אחד ושני אטומי מימן היוצרים משולש התואם את הזווית הפנימית של משושה. המבנה המיוחד של פתית השלג גורם להחזרת אור גבוהה, והימצאותם של גבישים רבים יחד יוצרת את הצבע הלבן, בדומה לגבישי הסוכר או המלח.
בראשית המאה ה-17 כתב האסטרונום הגרמני יוהאנס קפלר ספר בשם "על פתית השלג המשושה", שבו תיאר את הנטייה הטבעית של חפצים, הדומים בגודלם ובצורתם, להתארגן בצורת משושים; מכך הסיק, שפתית השלג נוצר מהצטברות של יחידות זעירות וזהות. הצורות הסימטריות של פתיתי השלג שבו את הדמיון האנושי ושולבו בתרבות האנושית, למשל בסמלי אצולה ויישובים.
גודלו של פתית השלג תלוי בלחות האוויר – ככל שהיא גדולה יותר, כך הפתית גדל. שטח הפנים של פתית השלג גדול יחסית למסה שלו, ולכן הוא נתקל בהתנגדות גדולה של האוויר בעת נפילתו, התנגדות המאיטה את הנפילה. משבי האוויר גורמים לכך שהנפילה אינה בקו ישר ונוצרת אשליה אופטית של ציפת פתיתי השלג באוויר.
לשלג יש צורות שונות, התלויות גם בטמפרטורה, בכמות המים, ובסביבת ההיווצרות באטמוספירה. צורות מסוימות קשורות בתופעות אופטיות. כאמור עד ל-40 מע' מתחת לאפס, ניתן לשמור מים בקירור יתר. מעל 8 ק"מ באטמוספירה, כל העננים עשויים קרח בלבד. לחץ על רוויה של קרח נמוכה יותר משל מים. כלומר לחץ אדים של 100% עבור מים, יהיה על רוויה עבור קרח, ובמצב כזה ייווצר קרח. אם מופיעים גבישי קרח בענן, הם יספחו אליהם את הטיפות. לגבישי קרח קשה מאוד להיווצר ללא גרעיני קרח (IN-Ice Nuclei). על מבנה הסריג של הקרח להיות דומה למבנה של הקרח, כך למשל NaCl אינו מתאים, לעומת יודיד הכסף AgI.

השפעות אקולוגיות

לשלג יש כושר בידוד גבוה, הנובע מכמות האוויר הרבה הכלואה בתוכו – משקלו הסגולי הוא רק עשירית משל מים. פעמים רבות קרה, שאנשים שהיו קבורים שעות בשלג לאחר מפולת נשארו בחיים בזכות שמירת חום הגוף. מעטה השלג מבודד את הקרקע ומונע בריחת חום.
לובן השלג גורם להחזרת כ-80% מקרינת השמש אל החלל, אפקט אלבדו התורם להתקררות כדור הארץ. ההתחממות של כדור הארץ עלולה לגרום להמסת שלגים ויצירת תגובת שרשרת, פחות שלג - יותר חום, יותר חום - פחות שלג וכך הלאה, התחממות גדלה והולכת. בעבר היה חשש מתהליך הפוך - ב-1976, הקלימטולוג לוואל פונטה (Lowell Ponte) פיתח, בספר "התקררות: האם התחיל עידן הקרח הבא?" (The Cooling: Has the Next Ice Age Already Begun?), שהיה לרב מכר, תאוריה שעל פיה התרחבות האזורים המכוסים בשלג עלולה לגרום לתחילתו של עידן קרח חדש. על פי התאוריה, די היה בחמישה חורפים קשים רצופים לשם כך. ההיסטוריון הצבאי דאגלס אורגיל וחוקר האקלים והאסטרופיזיקאי ג'ון גריבין, שניהם מהחברה הגאוגרפית המלכותית, כתבו את המותחן "החורף השישי", שנושאו עתיד אפשרי, המגיע לאחר רצף של חמישה חורפים קשים וראשיתו של עידן קרח חדש. הספר תורגם לעברית והופיע בישראל בהוצאת כתר. בהמשך הופק גם סרט קולנוע בשם "היום שאחרי מחר", עם שינויים מסוימים. השינויים האקלימיים מאז לא אששו את ההנחה והוגה התאוריה חזר בו.
השלג משפיע על החי ועל הצומח ומאלץ אותם להסתגל לנוכחותו. רובד השלג, המכסה את הקרקע תקופה ארוכה יחסית, חונק את הצמחייה שמתחתיו, עומס השלג על ענפי העצים גורם לשבירת ענפים ואף להתמוטטות העצים. רק בעלי חיים מעטים מסוגלים למצוא את מזונם מתחת למעטה השלג, לכן עוברים האחרים לאסטרטגיות הישרדות שונות, כמו נדידת בעלי חיים ועופות לאזורים חמים יותר או תרדמת חורף. עם הפשרת השלגים ולבלוב הצמחייה החדשה שבים הנודדים ומקיצים הישנים.
באזורים בהם מתקיים השלג לאורך כל השנה, בעלי החיים התפתחו להיות מותאמים לסביבה מושלגת, דוגמת דוב הקוטב, שועל השלג ואחרים. חלק מבעלי החיים באזורים מושלגים ניזונים מדגים, שכן אלה מתקיימים במי נהרות ואגמים, סביבה המושפעת פחות משינויי האקלים.

תפוצת השלג ושימושיו

השלג נפוץ הרבה פחות מן הגשם (אך רוב הגשמים הם שלגים שהותכו לפני הגעתם לקרקע), והוא יורד רק בכשליש משטח כדור הארץ, בעיקר באזורים הכלולים בין קו רוחב 35° צפון לקוטב הצפוני ובין קו רוחב 35° דרום לקוטב הדרומי. השלג נדיר באזורים הטרופיים והסובטרופיים, אך יש מקומות גבוהים שבהם עשוי לרדת שלג בכל עונה, וקיימים גם מקומות רבים שבהם השלג אינו מפשיר במהלך כל השנה (שלג עד). דוגמה להר מושלג באזור טרופי הוא הר קניה, שפסגתו מרוחקת רק 50 ק"מ מקו המשווה ואפילו על קו המשווה עצמו נערם שלג על הקרקע, בנקודה הגבוהה ביותר על קו המשווה - בגובה 4,690 מטרים על המדרונות הדרומיים של הר הגעש קאימבה (Cayambe גובה הפסגה 5,790 מטרים) שבאקוודור.
תושבי המקומות שבהם השלג שכיח למדו להשתמש בו לצרכיהם ולנקוט באמצעים הדרושים כדי להתגונן מפני נזקיו. מהשלג אפשר לבנות בתים, שהודות לתכונות הבידוד של השלג, מגינים על יושביהם מפני הקור והרוחות. בית שלג הבנוי מלוחות שלג חצובים נקרא איגלו ובית שלג הבנוי משלג מהודק נקרא קוינזי. בנוסף לצורות המסורתיות של בתי שלג, בתקופה המודרנית יצר האדם גם מלונות קרח, בעיקר למטרות תיירותיות. גם הבתים הרגילים מושפעים מנוכחות השלג, העלול להצטבר בכמויות גדולות על הגגות. כמות גדולה של שלג יכולה לגרום להתמוטטות הגג, לכן נהוג לבנות גגות משופעים באזורים שיש בהם שלג רב.
השלגים הם מאגרי מי שתייה זמינים לכל דורש. ההפשרה האיטית בעונת האביב מביאה להשקיה טובה של השדות, ברכה לחקלאים. התחממות מהירה מדי של מזג האוויר, לאחר הצטברות כמויות גדולות של שלג במהלך החורף, יכולה לגרום לשטפונות ולהצפות במקומות הנמוכים.

צורות בילוי בסביבה מושלגת

תעשיית הפנאי מנצלת היטב את היתרונות של הסביבה המושלגת ומציעה צורות בילוי מגוונות. הבילויים העממיים ביותר הם מלחמות כדורי שלג, יצירת בובות שלג והחלקה במזחלות מאולתרות. צורות בילוי אלה לא מצריכות ציוד מיוחד ואפשר להוציאן לפועל בסביבה ביתית.
אתרי סקי מציעים לנופשים מתקנים, ציוד ומסלולים לשם לימוד ובילוי. האתרים ממוקמים באזורים הרריים, שם ישנו שיפוע לצורכי גלישת שלג, והשלג זמין יותר.

השלג בספרות ובאמנות

מקומות מושלגים, עם כל האילוצים וההכבדות שהשלג כופה על האדם, משמשים כזירת אירועים בהרבה ספרי עלילה, למשל הנובלה "שלגי קילימנג'רו" מאת ארנסט המינגוויי ו"בז השלג" מאת סטיוארט הריסון. במותחן "חוש השלג של העלמה סמילה" מאת פטר הוג, מתוארת אישה ממוצא אינואיט, אשר פותרת בעיה בלשית בזכות חדות ההבחנה שלה בין סוגי שלג שונים.
בסיפורי ילדים, לובן השלג הוא מקור שמה של שלגיה וצינתו ה"מגיעה עד הלב" היא המוטיב המרכזי ב"מלכת השלג" מאת הנס כריסטיאן אנדרסן. כמה מעלילות סיפורי "פו הדוב" מאת א.א. מילן מתרחשות ביער מושלג.
ציירים רבים ציירו נופים מושלגים, ומאז המצאת הצילום, גם צלמים כיוונו את מבטם ומצלמותיהם לעברם.
השלג הוא חומר נוח מאוד לפיסול, ומכאן המנהג העממי של בניית איש שלג. לצד הנוחות המזמינה של פיסול בשלג קיים החיסרון באורך הקצר יחסית של חיי היצירה. חרף החיסרון, במקומות שבהם מצוי השלג בשפע, הוא משמש יוצרים עממיים ומתקיימים אפילו פסטיבלים רבי משתתפים הזוכים לסיקור, כדוגמת פסטיבל השלג של סאפורו. הפַּסָל הבריטי אנדי גולדסוורת'י, העוסק בין השאר באמנות זמנית, הקים כמה עבודות פיסול משלג.

השלג בישראל

בישראל ממעט השלג לרדת. המקומות היחידים שבהם יורד שלג מדי שנה הם בהר החרמון, בצפון רמת הגולן ובהר מירון, שהם אזורים גבוהים יחסית (1,000 עד 2,000 מטר מעל גובה פני הים). לעיתים יורד שלג גם באזורים נמוכים יותר, בגבהים של 700–900 מטר מעל פני הים, כמו צפת, ירושלים, מעלות-תרשיחא והרים ביהודה, שומרון והנגב (בהם שדה בוקר, מצפה רמון ודימונה).
שלג באזור מישור החוף של ישראל נדיר ביותר. אירוע שלג במישור החוף התרחש בפברואר 1950. למעט הר החרמון, מרבית המקרים של ירידת שלג באזורי ההרים מתרחשים בדרך כלל מחודש ינואר ועד למחצית מרץ. מקרים של שלג בהרי הצפון והמרכז מחוץ לתקופה זו נדירים, אולם מתועדים. בחודשי אפריל מתועדים האירועים הבאים: ב-7 באפריל 1870, ב-2 באפריל 1990 ב-12 באפריל 1949 ושוב פעם ב-12 באפריל-2015, שבהם ירדו שלגים בפסגות הרי הצפון והמרכז חלק מהם כולל את ירושלים. מנגד בחודש נובמבר מתועדים האירועים הבאים: ב-28 בנובמבר 1953, ב-30 בנובמבר 1908 שבהם ירדו שלגים בפסגות הרי הצפון והמרכז, וכן בנובמבר 2004 תועדו בהפרש של 4 ימים שני אירועי שלג בפסגות הרי הצפון. אירוע חריג במיוחד עם שלג בכל אזורי ההרים, אירע ב-12–14 בדצמבר 2013.