Frostmyndanir - hverful vetrarveröld
e. Regínu Hreinsdóttir og Klaus Kretzer
Landmótun af völdum frostþenslu er mikil hér á landi vegna þess hve skipti milli frosts og þíðu eru tíð. Vatn hefur nefnilega þann sjaldgæfa eiginleika að þenjast út þegar það frýs og taka því meira pláss í umhverfi sínu en þegar það er ófrosið. Vatn sem frýs í glufum í bergi getur því með tímanum valdið því að bergið springur. Nær allt það grjót sem er í skriðum utan í fjöllum hér á landi hefur orðið til á þennan hátt. Þekkt fyrirbæri sem myndast vegna frostþenslu í jarðvegi eru t.d. þúfur, melatíglar, melarendur og frostlyftir steinar. Við snögga hlýnun eftir langa frostakafla getur myndast vatnsósa jarðvegslag ofan á klakanum og orsakað jarðsig eða aurskriður þar sem landi hallar.
Frostmyndanir hafa ekki verið mikið rannsakaðar en þetta eru líka afar hverful fyrirbæri hverra líftími takmarkast m.a. af lofthita og sólarljósi. Stærð, lögun og form frostmyndana eins og ísnála eða frostrósa getur verið mismunandi eftir umhverfisaðstæðum. Augljóslega þarf að vera vatn til staðar en kornastærð og vatnsheldni skiptir líklega mestu máli fyrir frostmyndanir í jarðvegi. Fínkornóttur jarðvegur getur skapað kjöraðstæður fyrir myndun ísnála ef vatnið í jarðveginum er í fljótandi formi þegar lofthiti fellur niður fyrir frostmark. Þá frýs vatnið á yfirborðinu en vatnið í örsmáum holrúmunum milli jarðvegskornanna frýs ekki, en kólnar niður fyrir frostmark. Þegar ísinn á yfirborðinu nær ákveðnum eðlisfræðilegum eiginleikum fer hann að draga til sín yfirkælda vatnið. Það frýs um leið og það kemst upp á yfirborðið í snertingu við ísinn, leitar áfram upp og dregur í leiðinni meira af vatni upp úr jarðveginum. Þegar mikið vatn er í jarðveginum og frost varir í langan tíma geta þessar myndanir hlaðið utan á sig og orðið bæði háir og þykkir bunkar af ísnálum.
Stórkornótt efni eins og sandur og möl bjóða ekki upp á sömu aðstæður fyrir frostmyndanir því vatn á greiða leið í gegnum þau þar sem holrúmin milli korna eru miklu stærri. Þegar frystir t.d. eftir miklar rigningar og mikið vatn er til staðar þá frýs vatnið í slíkum jarðvegi á milli korna og bindur saman sandkornin svo útkoman verður líkast steypuklumpi en yfirborðið aflagast lítið sem ekkert. Ef einnig er mikið loft í jarðveginum frýs hann í klumpum sem brotna þegar gengið er á þeim. Til þess að koma í veg fyrir að frostverkanir hafi áhrif á mannvirki t.d. vegi, er leitast við að nota stórkornótt efni en þá þarf einnig að huga að því að þykkt lagsins sé nægjanlega mikil til að vatnið hripi niður úr því.
Heimildir:
Carter, James R, 2009. Unusual Ice Formations: Studying the Natural Growths of Ice from Soils, Stems, Branches, and Rocks. Weatherwise – Washington (Ágrip á netinu http://www.weatherwise.org/Archives/Back%20Issues/2009/January-February%202009/abstract-carter.html).
Gosnell, Mariana, 2005. Ice. The Nature, the History and the Uses of an Astonishing Substance. The University of Chicaco Press.
Þorleifur Einarsson, 1991. Myndun og mótun lands. Mál og Menning.
Ari Trausti Guðmundsson, 1982. Ágrip af jarðfræði Íslands – handa skólum og almenningi. Bókaútgáfan Örn og Örlygur hf.
Nánari umfjöllun um frostmyndanir í Skaftafelli og ljósmyndir er að finna hér.