હિમ–હિમવર્ષા (snowsnowfall) : વર્ષા અથવા વૃષ્ટિનું એક સ્વરૂપ. તે અતિસૂક્ષ્મ હિમસ્ફટિકોના દળથી બનેલું હોય છે. આવા સ્ફટિકો ઠંડાં વાદળોમાં જલબાષ્પમાંથી વિકસતા હોય છે. વિકસ્યા પછી તે અન્યોન્ય અથડાય છે, જોડાય છે અને તેમાંથી હિમપતરીઓ રચાય છે. હિમપતરીઓનાં કદ જુદાં જુદાં હોય છે, ક્યારેક 100 જેટલા હિમસ્ફટિકો અન્યોન્ય જોડાય તો 25 મિમી. કે તેથી વધુ વ્યાસવાળી હિમપતરીઓ બને છે. તેમના આકાર પણ ભિન્ન ભિન્ન જોવા મળે છે; પરંતુ તેમને બધાને છ બાજુઓ હોય છે. હિમમાં વરસાદના જળ કરતાં ઘણું ઓછું જળ રહેલું હોય છે. આશરે 7 સેમી. ભેજવાળો હિમનો થર અને 30 સેમી. રૂંવાંવાળું (fluffy) શુષ્ક હિમ 1 સેમી. જળવર્ષાથી એકત્ર થતા જળ જેટલું થાય. (જુઓ આકૃતિ : હિમસ્ફટિકો.)
આકૃતિ 1 : હિમસ્ફટિકો
પૃથ્વી પર જુદા જુદા પ્રદેશોમાં થતો હિમવર્ષાપાત જુદો જુદો હોય છે. ધ્રુવપ્રદેશોમાં તે આખું વર્ષ પડ્યા કરે છે; પરંતુ સમશીતોષ્ણ કટિબંધના પહાડી પ્રદેશોમાં શિયાળા દરમિયાન અતિભારે હિમવર્ષા થાય છે. તેમાં કૅનેડાના બ્રિટિશ કોલંબિયાના કાંઠાના પર્વતો, યુ.એસ.ની રૉકી હારમાળા અને સિયેરા નેવાડા હારમાળા, ઇટાલી અને સ્વિટ્ઝર્લૅન્ડના આલ્પ્સ પર્વતો, એશિયાનો ઉચ્ચ હિમાલય વિસ્તાર તથા ઑસ્ટ્રેલિયા અને ન્યૂઝીલૅન્ડના પહાડી પ્રદેશોનો સમાવેશ થાય છે. 4880 મીટરથી વધુ ઊંચાઈવાળા વિષુવવૃત્ત નજીકના પર્વતો પર પણ હિમવર્ષાપાત થઈ શકે છે.
હિમ જળનો એક મહત્વનો સ્રોત છે. પહાડી પ્રદેશોમાં ઓગળતો હિમ નદીઓને, જળવિદ્યુતના ઊર્જાએકમોને તથા સિંચાઈ માટેનાં જળાશયોને પાણી પૂરું પાડે છે. ગુણધર્મની દૃષ્ટિએ હિમ વીજળીનો અવાહક છે. ઠંડા શિયાળાની હવા સામે હિમ વનસ્પતિને તથા શીતનિદ્રામાં રહેતાં પ્રાણીઓને રક્ષણ આપવામાં સહાયભૂત થઈ પડે છે. તેમ છતાં ઉગ્ર ઢોળાવવાળા પર્વતો કે વૃક્ષવિહીન ઢોળાવો પર એકત્રિત થતો ગયેલો વધુ પડતો હિમજથ્થો હિમપાતની હોનારતો પણ સર્જે છે.
આકૃતિ 2 : (અ) ષટ્કિરણતારક તકતી સ્વરૂપ હિમસ્ફટિકો, (આ) સોયાકાર, સ્તંભાકાર હિમસ્ફટિકો
હિમનિર્માણ : મોટે ભાગે મધ્યવર્તી હિમસ્ફટિકો અતિ સૂક્ષ્મ કદના હોય છે. તેમનું અસ્તિત્વ વાદળોમાં હોય છે. તેમનાં તાપમાન ઠારબિંદુથી નીચેનાં હોય છે. નાભિસ્ફટિક પર સીધેસીધી જામતી જતી જળબાષ્પ હિમસ્ફટિકોમાં વિકસતી હોય છે. અતિશીત જળનાં બુંદ હિમકેન્દ્ર પર જામતાં જાય તોપણ હિમસ્ફટિકો રચાય છે. અતિશીત જળ એ એવું જળ છે જે ઠારબિંદુથી નીચેના તાપમાને પણ ઠર્યા વગરનું રહે છે, તેમ છતાં –40° સે. તાપમાને અતિશીત જળ હિમસ્ફટિક કેન્દ્ર ન હોય તોપણ ઠરે છે અને હિમસ્ફટિકોની રચના કરે છે.
જે તે સ્થળનાં તાપમાન અને આર્દ્રતાના પ્રમાણને આધારે હિમસ્ફટિકો પતરીઓ અને સ્તંભાકાર સ્વરૂપોમાં વિકસે છે. હિમસ્ફટિકો જો પતરી સ્વરૂપના હોય તો તે ચપટા અને છ બાજુઓવાળા હોય છે; આર્દ્ર હવામાં તે છ બાજુની અણીઓવાળા ષટ્કિરણતારક જેવા કે હંસરાજ વનસ્પતિ જેવા શંકુ સ્વરૂપના હોય છે. તાપમાન –15° સે. હોય તો સ્ફટિકો પતરી-સ્વરૂપના રચાય છે. સ્તંભાકાર હિમસ્ફટિકો બરફની લાંબી સોયો જેવા હોય છે; પરંતુ તે વખતે જો આર્દ્રતાનું પ્રમાણ વિશેષ હોય તો તે પોલા સ્તંભો કે સળીઓમાં પરિણમે છે. આશરે 5° સે. તાપમાન હોય ત્યારે અથવા તાપમાન –20° સે.થી નીચે જાય ત્યારે પણ તે બને છે. એક વખત કોઈ પણ એક સ્વરૂપમાં બનેલા હિમસ્ફટિકો જુદા તાપમાનવાળી હવાના સ્તરોમાંથી પસાર થાય ત્યારે તેમનો આકાર બદલાઈ શકે છે.
ઓગળેલા હિમસ્ફટિકો અથવા વર્ષાજળબિંદુઓ જ્યારે ઠંડી હવામાંથી પસાર થઈને નીચે પડે ત્યારે તે નિર્મળ બરફ-ગાંગડાઓમાં પરિવર્તન પામે છે, આવાં સ્વરૂપોને સહિમ વર્ષા અથવા કરા સહિતની જળવર્ષા (sleet) કહે છે. નીચે પડતા બરફના સ્ફટિકો જો અતિશીત જળ સાથે અથડાય તો તેમાંથી સફેદ ગોલકો તૈયાર થાય છે, તેમને હિમગોલકો (snow pellets or graupel) કહે છે. જો આ પ્રકારની અથડામણ ચાલુ રહે તો ગોલકો મોટા કદના બનતા જાય છે, જે કરા (hails) તરીકે ઓળખાય છે.
આકૃતિ 3 : હિમાચ્છાદિત ભૂમિદૃશ્ય
હિમવર્ષાનું પ્રમાણ : ઓગણીસમી સદીના ઉત્તરાર્ધથી હિમવર્ષાનો ઇતિહાસ તપાસીએ તો કહી શકાય કે દુનિયાભરમાં થયેલી હિમવર્ષા સરેરાશ લગભગ એકસરખી રહી છે; તેમ છતાં કેટલાંક વર્ષોમાં ઓછી કે વધુ હિમવર્ષા પણ થઈ છે ખરી. કેટલાક નિષ્ણાતોનું માનવું એવું પણ છે કે અગાઉનાં વર્ષો કરતાં હવે હિમવર્ષાનું પ્રમાણ ઘટ્યું છે. હિમવર્ષાનું પ્રમાણ જાણવા માટે દર વર્ષે તેના અહેવાલ તૈયાર થાય છે.
કૃત્રિમ હિમ : 1936માં જાપાની ભૌતિકશાસ્ત્રી ઉકિચિરો નાકાયાએ પ્રયોગશાળામાં સર્વપ્રથમ વાર કૃત્રિમ હિમનું નિર્માણ કર્યું. 1940ના દાયકામાં વિન્સેન્ટ જે. શીફરે (Schaefer) તેમજ બીજા ઘણા અમેરિકી વિજ્ઞાનીઓએ પ્રયોગશાળાની બહાર ખુલ્લામાં હિમનિર્માણની પદ્ધતિઓ વિકસાવી. અતિશીત જળધારક વાદળોમાં સિલ્વર આયોડાઇડ અને મેટાલ્ડિહાઇડ સ્ફટિકોનું બીજારોપણ કરીને બરફના કૃત્રિમ નાભિવિભાગોનું નિર્માણ કર્યું. બીજારોપણ પરિબળોથી હિમવર્ષાના/જળવર્ષાના પ્રયોગો મર્યાદિત પ્રમાણમાં સફળ પણ રહ્યા છે.
ગિરીશભાઈ પંડ્યા