අයිස් සහ හිම
උෂ්ණත්වය එක්තරා අංකයකට පැමුණුණු විට හෝ ඊට අඩු වූ විට හෝ ජලය මිදේ. මේ අංකය මේ අංකය සෙන්ටිග්‍රේඩ් හා රෝමර් පරිමාණයන්හි අංශක බින්දුවෙන් ද පාරන්හයිට් පරිමාණයෙහි අංශක 32න් ද හඳුන්වනු ලැබේ. පිරිසිදු ජලය මිදී අයිස් සෑදෙන උෂ්ණත්වය සාමාන්‍යයෙන් නියතය. එහෙත් හිමාංකය (freezing point) පීඩනය අනුව සුළු වශයෙන් වෙනස් වේ. පීඩනය වැඩි වුවහොත් හිමාංකය පහළ යයි. පීඩනය අඩු වුවහොත් හිමාංකය ඉහළ යයි. යම්කිසි ලවණයක් ජලයේ දිය වී ඇත්තේ නම් හිමාංකය පහළ යයි. එබැවින් ලුණුවතුර මිදෙන්නේ පිරිසිදු ජලය මිදෙන උෂ්ණත්වයට අඩු උෂ්ණත්වයක දීය. ලුණු වතුර මිදෙන විට දිය වී තිබෙන ලුණුවලින් වැඩි කොටසක් පහ කරනු ලැබේ. මේ නිසා මූදුඅයිස් දිය වීමෙන් ලැබෙන ජලයේ ලුණු තිබෙන්නේ ඉතා ස්වල්පයක් පමණකි. අයිස්වල ඉතා ම පුදුම ලක්ෂණය නම් එහි ඝනත්වය (density)යි. හිමාංකයේ දී අයිස්වල ඝනත්වය 0·9168කි. එබැවින් අයිස් ජලයට වඩා සැහැල්ලුය. ජලය මිදෙන විට හිමාංකය ආසන්නයේ දී අක්‍රමික වූ පුදුම දෙයක් විද්‍යමාන වේ. ජලයේ පරිමාව අඩු වෙනවා වෙනුවට වැඩිවෙයි. යම්කිසි ජල ප්‍රමාණයක් මිදීමෙන් සෑදෙන අයිස්වල පරිමාව ජලයේ පරිමාවට වඩා 1/11ක් වැඩිය. මේ නිසා ජලය මිදෙන විට උඩින් තිබෙන ජලය පළමුවෙන් මිදේ. අයිස් ජලය උඩ පාවේ.
ජලය මිදෙන විට ප්‍රසාරණය වීම ඉතා වැදගත් ලක්ෂණයකි. පෘථිවියේ දේශගුණය කෙරෙහි මේ ලක්ෂණය තදින් බලපායි. විල්, පොකුණු හා ගංගාවල ජලය මිදෙන විට උඩින් පටන් ගෙන පතුල දක්වා මිදෙනවා වෙනුවට පතුලෙන් පටන් ගෙන උඩ දක්වා මිදේ නම් ජලචර ජීවීන්ගේ ව්‍යාප්තිය ද දැන් පවත්නා තත්වයට වඩා වෙනස් විය හැකි ය. ජලය අයිස්වලට පරිවර්තනය වීමේ දී සිදුවන ප්‍රසාරණය කරණකොට ගෙන තරමක බලවේගයක් ඇති වේ. සමහරවිට සිසිර කාලයේ දී ජල නළවල ඇතුළේ තිබෙන ජලය මිදෙන විට ප්‍රසාරණය වීමෙන් ජලනළ පිපිරේ. ශීතල ප්‍රදේශවල පර්වතවල හා ගල්වල දක්නා ලැබෙන කැඩී බිඳී යාමත් මේ හේතුව නිසාය.
අයිස් කැට දෙකක් එකට එක තබා තද කළ විට ඒවා ඇලේ. තද කරන විට අයිස් කැට දෙකේ ස්පර්ශ වන පෘෂ්ඨ දෙක අතර පීඩනය වැඩිවීමෙන් හිමාංකය අඩු වේ. මේ නිසා අයිස්වලින් ස්වල්පයක් දිය වේ. පීඩනය අඩු වූ විට මේ ජලය යළිත් ඝන වී අයිස් කැට ඇලේ. මීට ප්‍රතිශීතනය (regelation) යයි කියනු ලැබේ.
අතිවිශාල ද්‍රවස්ථිති පීඩන අයිස් කෙරෙහි බල පෑමෙන් පැහැදිලි ලෙස විකරණය වූ අයිස් වර්ග පහක් ලැබේ. මේ අයිස් වර්ග ස්ඵටික හැඩයෙන් ද ඝනත්වයෙන් ද සාමාන්‍ය අයිස්වලට වඩා වෙනස්ය. මේ අයිස් වර්ග පහ ම ජලයට වඩා බරය.
ඩියුටීරියම් ඔක්සයිඩ් නමැති බර ජලය මිදීමෙන් ලැබෙන බර අයිස්වල ලක්ෂණ සාමාන්‍ය අයිස්වල ලක්ෂණයට සමානය. එහෙත් එහි ඝනත්වය 1·1018කි. බර අයිස්වල අණුක භාරය (molecular weight) උඩ කෙළින් ම රඳා පවතින ලක්ෂණ සාමාන්‍ය අයිස්වල එවැනි ලක්ෂණවලට වඩා වෙනස්ය.
අයිස් තද වුව ද භංගුර වුවද සුවිකාර්ය (plasticity) නම් ලක්ෂණය බොහෝ සෙයින් දක්වයි. අයිස්වල මේ ලක්ෂණය ඉතා වැදගත්ය. ග්ලැසියරවල චලනය සිදු වන්නේ මේ ලක්ෂණය නිසා ය. අයිස් එකට රැස්වී ග්ලැසියර හා පාවෙන අයිස් කුට්ටි වශයෙන් දක්නට ලැබේ. මුහුද කරා පැමිණෙන ග්ලැසියරවලින් විශාල කුට්ටි වෙන්වී මුහුදේ පාවේ. ලෝකයේ වර්තමාන ස්වරූපය බොහෝ සෙයින් හටගෙන ඇත්තේ අයිස්වලින් කෙරෙන ක්‍රියා හේතුකොටගෙනය. අවුරුදු දහස් කීපයකට පෙර පැවතුණු අයිස් සමයේ දී උතුරු ඇමෙරිකාව හා යුරෝපය යන ප්‍රදේශවලින් භාගයක් පමණ අයිස් තට්ටුවලින් හා ග්ලැසියරවලින් වැසී තිබුණි. මේ විශාල ප්‍රදේශවලින් දැන් අයිස් පහව ගොස් තිබේ. එකල ග්ලැසියර මඟින් ගෙන ආ පාවෙන ද්‍රව්‍යවලින් දැන් මේ ප්‍රදේශ වැසී ඇත. ග්‍රීන්ලන්තය හා ඇන්ටාක්ටික් මහාද්වීපය වැනි ප්‍රදේශ අඩි දහස් ගණන් පමණ ඝන වූ අයිස් තට්ටුවලින් දැන් වැසී තිබේ.
වෙළහෙළඳාම සම්බන්ධයෙන් ද අයිස් සැලකිය යුතු වැදගත්කමක් ඇති ද්‍රව්‍යයකි. ශීතනය වැනි ඇතැම් ක්‍රියාමාර්ගවලින් වැඩි වියදමක් නැතුව දැන් අයිස් සාදා ගත හැකිය. මෙසේ සාදා ගන්නා අයිස් අතිශයින් පිරිසුදුය; ඉතා අනර්ඝය.
අවුරුද්ද මුළුල්ලෙහි ම ලෝකයේ ඇතැම් ප්‍රදේශ හිමවලින් වැසී තිබේ. ආක්ටික් වෘත්තයේ (Arctic Circle) මුහුදු මට්ටමේ පවා අවුරුද්ද මුළුල්ලෙහි ම හිම ඇත. සමකයේ මුහුදු මට්ටමෙන් අඩි 16,000කට වඩා උස් ප්‍රදේශ හැම කල්හි ම හිමවලින් වැසේ. මෙසේ ඇමෙරිකාවේ ඇන්ඩීස් කඳු මුදුන්වල ද ටැන්ගනිකාවේ කිලිමන්ජාරෝ කඳු මුදුනේ ද හිම තිබේ. අංශක 30ට පහත් අක්ෂාංශවලට අයත් මුහුදු මට්ටමේ ප්‍රදේශවල කවදාවත් හිම නොවැටේ. අක්ෂාංශ 30°ටත් 40°ටත් අතර මුහුදු මට්ටමේ ප්‍රදේශවල හිම වැටෙන්නේ කලාතුරකිනි. අක්ෂාංශ අංශක 40ට ඉහළ ප්‍රදේශවල උස් ස්ථානවල හිම සුලභය. ඊට වඩා ඉහළ අක්ෂාංශ ප්‍රදේශවල සිසිර කාලයේ දී සෑම තැන ම පාහේ හිම වැටේ.
අලුතෙන් වැටුණු හිම ගොඩක අඩංගු ජල ප්‍රමාණය ඒ හිම ප්‍රමාණයෙන් 1/12ක් පමණකි. එබැවින් අඩියක් උසට තිබෙන හිම වැහි වතුර අඟලකට සමානය. උස් ප්‍රදේශවල තිබෙන හිම පහතට එන්නේ පෘථිවි ආකර්ෂණ බලයේ හේතු වෙනි. ශීඝ්‍ර ලෙස හිම ගොඩක් පහතට වැටේ නම් ඊට හිමධාවයයයි කියනු ලැබේ. හිම ධාවයකින් බොහෝ හානි සිදුවන්නට පුළුවන. සමහර විට හිම ගොඩවල් අයිස්වලට පරිවර්තනය වී ග්ලැසියර ලෙස පහත් වේ.
වැටුණු හිම ගොඩක විශාල වාත ප්‍රමාණයක් අඩංගු වන බැවින් හිම වනාහි තාප අසන්නායකයකි. ඒ නිසා ශීතල ප්‍රදේශවල තද තුහින කරණ කොට ගෙන වෘක්ෂලතාවලට ඇති විය හැකි හානි ආරක්ෂක ආවරණයක් සාදන හිම නිසා වැළැකී යයි.
