20. yüzyılın başlarından ortalarına kadar, kar kayağı sporu popülaritesini artırdı. Daha fazla insan sporu keşfettikçe ve onu yıllık bir gelenek haline getirdikçe, kayak pistleri son derece karlı işletmeler haline geldi. Ancak tatil köyü sahiplerinin büyük bir sorunu vardı: Çalışmalarında başarı tamamen hava durumuna bağlıydı. Kar yağmadıysa veya yeterince kar yağmadıysa, hava işbirliği yapmaya karar verene kadar her şeyi kapatmak zorunda kaldılar. Dünyanın birçok yerinde kayak sezonu bir veya iki ay ile sınırlıydı.
Elbette çözüm, doğanın sağlayamadığı durumda ihtiyaç duyduğunuzda kar yapmanın bir yolunu bulmaktı. Sonuç, kar tabancası adı verilen bir icat oldu . Bu cihaz, doğal kar bol olduğunda bile yararlı olduğunu kanıtladı, çünkü tesis sahiplerine en üst kar tabakasının tutarlılığı üzerinde daha fazla kontrol sağlayarak daha iyi kayak koşulları yaratmalarına olanak tanıyordu. Bu günlerde, kar yapma makineleri dünyadaki kayak merkezlerinin büyük çoğunluğunda standart ekipmanlardır. Birçok tatil köyünün yılda dört ay veya daha uzun süre açık kalmasını mümkün kıldılar ve yıl boyunca açık kalan birkaç kapalı yamaç bile var!
Kar yapıcılar bir kayakçının en iyi arkadaşı olabilir, ancak aynı zamanda kapalı buz tırmanışı tesisleri için de değerlidirler . Daha fazla bilgi edinmek için Discovery’s Fearless Planet’teki buz tırmanışı makalesine, videosuna ve resimlerine göz atın.
Bu makalede, nasıl çalıştıklarını, neler yapabileceklerini ve operatörlerin bunları ideal kayak koşullarını oluşturmak için nasıl kullandıklarını görmek için bu kar tabancalarına bakacağız. Yani bir dahaki sefere kayak yapmaya gittiğinde, o mükemmel karın nereden geldiğini tam olarak bileceksin
Doğa Nasıl Kar Yapar
Yaygın bir fikir, makine yapımı karın yapay olmasıdır. Durum aslında böyle değil – aslında gökten düşen şeyle aynı, hava koşullarından çok bir makine tarafından yaratıldı. Makine bir hava durumu sisteminden çok farklı çalışıyor, ancak tamamen aynı şeyi başarıyor. Makinelerin nasıl kar ürettiğini anlamak için, önce karın doğal olarak nasıl oluştuğuna bakmak iyi bir fikirdir.
Kar, atmosferdeki su buharından gelir. Atmosferdeki su buharı (gaz halindeki su) yoğunlaştığı noktaya kadar soğuduğunda – yani bir gazdan sıvıya veya katıya dönüştüğünde bulutlar oluşur . Bir buluttaki damlacıklar o kadar hafiftir ki, atmosferdeki hava onları havada tutar. Damlacıklar çok ağırlaşırsa çökelme şeklinde düşer. Yeterince soğuksa, bu su buharı sıvı su damlacıkları olarak değil, küçük buz kristalleri olarak yoğunlaşır. Dünyanın çoğu yerinde yağmur genellikle kar olarak başlar, ancak atmosfere düştüğünde erir (yaz aylarında bile bulut seviyesinde çok soğuktur).
İşin garibi, su “donma sıcaklığında” (32 derece Fahrenheit / 0 santigrat derece) otomatik olarak donmaz. Form değiştirmek için yeterli ısı enerjisi kaybetmesi için saf suyu çok daha düşük bir sıcaklığa (-40 F / -40 C kadar düşük) soğutmanız gerekir. Bununla birlikte, genellikle, bir buluttaki su, su moleküllerinin birleşmesine yardımcı olan, doğal olarak oluşan küçük parçacıklar olan çekirdekleştiricilerin çalışması nedeniyle 32 F / 0 C civarında donar . Çekirdekleyiciler, enerjilerini buz kristalleri oluşturdukları noktaya kadar düşüren su moleküllerini çekerler. Kar kristallerindeki çekirdeklendiriciler, atmosferde dolaşan kir parçaları, bakteriler ve diğer maddelerdir. Su, kar kristalinin çekirdeği (merkezi) haline gelen çekirdekleyicide yoğunlaşır.
Kar kristali bulutun etrafında hareket ettikçe, üzerinde daha fazla su parçacığı yoğunlaşır ve kristaller halinde donar. Bireysel kristallerin toplanması bir kar tanesi oluşturur . Kar tanesi ağırlaştıkça toprağa doğru düşer. Tüm yol boyunca yeterince soğuksa, pul yüzeye ulaştığında hala donmuş olacaktır.
Gördüğümüz gibi, kar yapma makinelerinin ana işi atmosferde doğal olarak oluşan kar yapıcı bulutların işini yapmaktır. Ancak bu makineler herhangi bir koşulda kar yapmazlar – tıpkı doğal karın toprağa dökülmesi ve sonra yapışması için doğru zemin havasına ihtiyaç duyduğunuz gibi, doğru zemin havasına sahip olmanız gerekir. Kayak merkezleri, ne zaman kar yağacağını anlamak ve doğru türde kar elde etmelerini sağlamak için, genellikle kar yapıcı olarak adlandırılan deneyimli kar makinesi operatörlerinin uzmanlığına bağlıdır .
Peki kar yapıcılar koşulların doğru olup olmadığını nasıl belirler? Sıradan bir termometreden alabileceklerinden çok daha fazla bilgiye ihtiyaçları olduğu ortaya çıktı . Standart termometreler atmosferin kuru termometre sıcaklığını ölçer ; ancak kar koşulları için en önemli faktör ıslak termometre sıcaklığıdır.
Yaş termometre sıcaklığı, kuru termometre sıcaklığı ve bağıl nem , havadaki su buharı miktarının bir fonksiyonudur . Sıvı veya katı su, bir miktar suyu su buharı olarak buharlaştırarak kendini soğutur . Bu, ısıyı açığa çıkarır ve böylece sudaki enerji seviyesini düşürür. Atmosferde daha fazla su buharı olduğunda su veya kar o kadar çok buharlaşamaz çünkü hava zaten suya yüksek derecede doymuştur. Sonuç olarak, nem yüksek olduğunda su daha yavaş, nem düşük olduğunda daha hızlı soğur.
Bu nedenle nem, kar koşullarının belirlenmesinde çok önemli bir faktördür. Nem seviyesi yeterince düşükse, kuru termometre sıcaklığı donma noktasının birkaç derece üzerinde olsa bile aslında kar yağabilirsiniz. Bağıl nem yüzde 100 ise, yaş termometre sıcaklığı ve kuru termometre sıcaklığı tam olarak aynı olacaktır. Ancak her ikisi de donma sıcaklığında olsa bile, kar yerine yağmur alabilirsiniz çünkü hava doygunluğu soğutma sürecini çok yavaşlatır.
Sıcaklık -1 C (30 F) civarındaysa, iyi kar yapma koşulları için oldukça düşük bir bağıl neme (yüzde 30’dan az) ihtiyacınız vardır. Sıcaklık 20 F (-6,7 C) ‘nin altındaysa, bağıl nem yüzde 100 olsa bile oldukça kolay bir şekilde kar yağabilirsiniz. Gençlerde bir sıcaklık, kar yapmak için idealdir.
Böylece, kar tabancalarının temel fikrinin oldukça basit olduğunu gördük. Aslında kar yapmak biraz daha karmaşık olabilir. Islak hazne sıcaklığı yeterince düşük olmalı ve kar yapıcıları istenen sonuçları elde etmek için su ve hava seviyelerini dikkatlice dengelemelidir.
Her çeşit kar var. Kar türleri arasındaki temel fark, belirli bir hacimdeki karın ne kadar su tuttuğudur. Kar yapanlar genellikle kuru kar ve ıslak kardan bahseder . Kuru kar nispeten düşük miktarda suya sahiptir, bu nedenle çok hafif ve tozludur. Bu tür kar, kayak yapmak için mükemmeldir çünkü kayaklar ıslak sulu karla kaplı kalmadan kolayca kayar.
Kar yapıcı kullanmanın avantajlarından biri, eğimin yüzey seviyesinde her zaman bu ideal, tozlu kara sahip olduğundan emin olabilmenizdir. Bununla birlikte, ıslak kar da kayak pistlerinde önemli bir rol oynar. Tatil köyü sahipleri, bu daha yoğun karı, iyi seyahat edilmiş parkurlarda kar seviyesini yükseltmek için kullanır. Birçok tatil yeri, yılda bir veya iki kez kar derinliğini bu şekilde oluşturur ve ardından patikaları kış boyunca düzenli olarak bir kuru kar tabakasıyla kaplar.
Yoğunluk kar veya ıslaklık, sıcaklık ve nem dışarıdan, hem de silahla tarafından başlatılan su damlacıklarının boyutuna bağlıdır. Kar üreticileri, dış hava koşulları için mükemmel kar tutarlılığını elde etmek için kar tabancalarındaki su ve hava oranlarını ayarlamak zorundadır. Bir kayak pistinde sıcaklık ve nem seviyeleri noktadan noktaya önemli ölçüde değiştiğinden, kar yapıcıların her makineyi buna göre ayarlaması gerekir.
Son zamanlarda yeni teknolojinin devreye girmesiyle bu süreç biraz daha kolaylaştı. Pek çok kayak pisti artık kar tabancalarını, tüm yamaçtaki hava durumu okuma istasyonlarına bağlanan merkezi bir bilgisayar sistemiyle kontrol ediyor. Bilgisayarlar, belirli bir noktadaki sıcaklık ve bağıl neme bağlı olarak en iyi kar ve hava karışımını belirler. Elbette bu sistemler karışımı her zaman doğru yapmazlar, ancak harika bir kar yapma yardımıdırlar.
İnsan Yapımı Karın Diğer Kullanımları
Kar yapma makineleri için en yaygın pazar, kayak merkezi endüstrisidir. Ancak insan yapımı karın başka birçok kullanım alanı da vardır. Örneğin, kar yapma makineleri birçok film yapımında büyük rol oynamıştır. Film yapımcılarının birkaç gün içinde gerçekleşen sahneleri çekmesi genellikle birkaç ay sürer. Film karlı bir ortamda geçiyorsa, dekoratörlerin her çekim günü için doğru miktarda kar alması gerekir. Hava durumuna bağlı olarak bu, doğal karı eritmek veya insan yapımı kar eklemek anlamına gelebilir.
Kar yapımı tarımda da rol oynar. İyi bir kar tabakası, dünyanın ısısının büyük bir kısmının atmosfere kaçmasını engeller, bu nedenle çiftçiler bunu genellikle kış mahsulleri için bir yalıtkan olarak kullanırlar. Yalıtım etkisi, sıcaklık 32 Fahrenheit (0 C) derecenin çok altına düştüğünde bile mahsulün donmasını engeller.
İnsan yapımı karın bir başka kullanımı da uçak ekipmanlarının test edilmesidir. Atmosferde çok yükseğe uçtukları için, uçaklar çok soğuk, çok karlı koşullarda dayanabilmelidir. Kar yapma makineleri, uçak tasarımcılarının uçak ekipmanının bu koşullara nasıl tepki vereceğini test etmesine izin verir.
Küçük kar yapma makineleri ve insan yapımı kar hizmetleri için bir tüketici pazarı da var. Bazı ev sahipleri, bahçelerine ve evlerine Noel sezonu için çekici bir kar tabakası vermek veya sadece çocuklara özel bir muamele vermek için yüzlerce dolar harcayacaklar . Karlı bir bahçeyi gerçekten seven insanlar kişisel bir kar yapma makinesine yatırım yapabilirler. Genellikle binlerce dolara mal olan bu modeller, sıradan bir bahçe hortumuna ve standart bir elektrik prizine bağlanır. Kayak pisti makinelerinde olduğu gibi bu modeller de çok su ve çok fazla güç kullanır; ancak kullanımı oldukça kolaydır.
Birkaç kayak parkurunu insan yapımı karla kaplamak için çok fazla suya ihtiyacınız var . Göre SMI Kar Makineleri , bir 200×200 metrelik alanı (61×61 metre) kaplayan kar 6 inçlik battaniye oluşturmak için su 75,000 galon (285.000 litre) sürer. İyi boyutlu bir kayak pistindeki sistem, her dakika 5.000 ila 10.000 galon (18.927 ila 37.854 litre) suyu kara dönüştürebilir!
Ancak su, kayak merkezleri için çok büyük bir masraf değildir; ve bu kadar suyu pompalamak çevre için inanılmaz derecede kötü değil. Çoğu tatil yeri, alçak alanlarda bulunan bir veya daha fazla rezervuardan su pompalar. Yamaçlardan akan su bu rezervuarlara geri beslenir, böylece tesis aynı suyu defalarca kullanabilir. Bu suyu hareket ettirmenin bitki ve hayvan yaşamı üzerinde bazı olumsuz etkileri olabilir, bu nedenle kayak pistlerinin su seviyelerini oldukça dengeli tutmak için çok çalışması gerekir.
Önemli bir çevresel sorun ve bir tesisin en büyük masraflarından biri güç tüketimidir . Eğim, kar tabancalarında sıkıştırılmış hava kullanıyorsa, büyük hava sıkıştırma pompalarını çalıştırmak için çok fazla enerji sağlamalıdır. Ayrıca kar yapıcılara su sağlamak için bir pompa sistemine ihtiyaç duyar. Bu pompalar genellikle yüksek düzeyde hava kirliliğini dışarı atan dizel motorlarla çalıştırılır .
Havasız kar tabancaları kullanan kayak merkezleri de makinelerin fanlarını çalıştırmak için büyük miktarda güce ihtiyaç duyar. Bu tür kar tabancaları ürettikleri her kar için çok daha az enerji tüketir, ancak yine de büyük güç çekimleridir. Çoğu kayak merkezi için, güç tüketimi, işçilik maliyetlerinin hemen arkasındaki ikinci en büyük işletme gideridir (tek başına kar yapmak çok fazla insan gücü gerektirir). Bir tatil beldesi ne tür bir teknoloji kullanırsa kullansın, bu güç kullanımının yüksek bir yüzdesini kar yapımı oluşturmaktadır.
Kar yapma masrafları nedeniyle, kayak merkezleri makinelerini ne zaman ve nerede kullanacakları konusunda iyi bir strateji geliştirmelidir. Kar yapımıyla ilgili işlerin çoğu, kayak mevsimini uzatmanın faydalarıyla makinelerin çalıştırılma maliyetini dengeleme görevidir. Etkili kar yapıcılar, kar yapmanın işe yaramayacağı bir yerde gücü boşa harcamadıklarından emin olurlar ve sadece etrafta kalacağı zaman kar yapmaya çok dikkat ederler.
Gördüğümüz gibi, kar yapıcıların bir eğimi ideal kayak karıyla kaplamak için birçok değişkeni hesaba katması gerekiyor. İnsan yapımı karın arkasındaki fikir son derece basittir; ama aslında etkili bir şekilde çalışmasını sağlamak oldukça büyük bir başarı. Pek çok kar yapıcı, işi bilim ve sanatın zorlu bir evliliği olarak tanımlar – temel unsurlar hassas hava ölçümleri ve pahalı makinelerdir, ancak tam olarak doğru yapmak için içgüdü, doğaçlama ve yaratıcılığa ihtiyacınız vardır.