Muistan itsekin joskus testanneeni kyläsepän tekemää alkeellista, T-kirjaimen muotoista, noin neljän tuuman jäävintilää, ja kyllä se toimi aivan hyvin.

Vuonna 1942 kehitettiin armeijalle niin sanottu pioneerikaira, ensimmäinen varsinainen jääpora, joka tuli Fiskarsin valmistamana myyntiin vuonna 1947.

Nykymuotoiset jääporat ilmestyivät markkinoille reilut kymmenen vuotta myöhemmin. Pilkkijöiden tärkeä työkalu, taitettava ja kaksiotteinen kaira ei siis ole kovin vanha keksintö.

Vuosien saatossa teräosasta tuli helposti irrotettava ja vaihdettava, viime vuosina enää vain itse teräpalat.

Eräs 1970-luvulla USA:ssa hyväksytty patentti koskee erillisten, ruuveilla kiinnitettävien teräpalojen käyttöä jääkairoissa. Irtoteräpalat oli esitelty jo varhaisimpina vuosikymmeninä, mutta kyseisessä patenttihakemuksessa viitataan erilaisten teräkulmien tarpeellisuuteen erilaatuista jäätä kairattaessa.

Sama toteamus ilmenee myös useasta muusta, myöhemmin tehdystä jääkairaan liittyvästä patenttihakemuksesta. Tämä kaikki viittaa siihen, että jään ja terän väliseen kohtaamiseen on kiinnitetty entistä enemmän huomiota etenkin kun kaikki jää ei ole samanlaista.

Molekyylit paikallaan

Jää poikkeaa veden kahdesta muusta olomuodosta, nesteestä ja höyrystä erityisesti siksi, että molekyylit pysyvät siinä täysin paikallaan asettuneena tiettyyn järjestykseen.

Jääpeitettä alkaa syntyä meressä ja järvissä vyöhykkeittäin vasta kun osa vedestä on jäähtynyt jäätymislämpötilaansa alhaisemmaksi, niin sanotusti alijäähtyneeksi.

Veden kiinteytyessä jääksi vapautuu samalla lämpöenergiaa 333 kilojoulea yhtä kilogrammaa kohti.

Mikäli vesi suolaista, esimerkiksi viisi promillea suolaa sisältävä kuten Suomenlahdella, se jäätyy vasta noin – 0,3 °C lämpötilassa suolattoman eli makean veden jäätyessä jo 0 °C asteessa.

Jään mekaaniset ominaisuudet voivat vaihdella hyvin monesta eri syystä, eikä kahta ”täysin samanlaista jäätä” ole helppo löytää.

Pienempi kide, kovempi jää

Mitä pienemmistä kiteistä jää koostuu, sen vahvempaa se on.

Syksyisessä, kovassa teräsjäässä kiteet ovat pieniä, mutta keväällä kiteet ovat isoja ja puikkomaisia eikä jää enää kanna kunnolla.

Muutos tapahtuu päivällä auringon vaikutuksesta osan jäästä sulaessa nesteeksi. Öiset pakkaset eivät kuitenkaan enää kiinnitä nestettä samalla tavoin kuin syksyllä. Merellä jää on suolan vaikutuksesta aina järvijäätä heikompaa.

Syksyllä syntynyt teräsjää muuttuu talven mittaan monella eri tavalla.

Voimakkaat ja pitkäaikaiset tuulet voivat taivuttaa jääkenttiä, mutta usein jään päälle kasvanut lumi painaa jäätä ja tekee siihen murtumia.

Lumikuorman kasvaessa tarpeeksi suureksi vesi nousee jään pinnalle muodostaen kastuneesta lumesta sohjoa. Pakkanen kovettaa sohjon maitomaisen valkeaksi, kantavuudeltaan teräsjäätä heikommaksi kohvajääksi.

Pakkas- ja suojakelien vaihdellessa saattaa jäähän muodostua useita lujuusominaisuuksiltaan erilaisia ja eripaksuisia kerrostumia.

Murtumia ja muutoksia aiheutuu myös päivänpaisteessa lämmenneen ja laajentuneen sekä yöpakkasessa kutistuneen jään vaikutuksesta.

Lähteet: Jyrki Hari, Jäitä pitkin. J. J. Petrovic, Mechanical properties of ice and snow

5-tuumaisten kairojen testi ilmestyi Erän numerossa 1/2018

Lue myös