1928 yılının 6 Temmuz günü, Nebraska’nın Potter kentinde yaşayanlar beklenmedik bir olayla karşılaştılar. Mevsim yaz olduğu halde büyük bir fırtına çıktı. Tenis topundan daha iri dolu yağdı. Dolu tanelerinin ağırlığı 680 grama ulaşıyordu. Dolu, suyun soğumasıyla oluşan katı bir buz parçasıdır. Su donunca akışkanlığını yitirerek katı bir cisme dönüşür. Saf suyun donma noktası O°C’dir. Buz ısıtıldığı zaman yine aynı sıcaklıkta erir. Suyun kabarcıklar biçiminde su buharına dönüştüğü kaynama noktası ise 100°C’dir.
Su 100°C’ta kaynar ve içinden kabarcıklar biçiminde su buharı çıkar. Ancak suyun yüzeyi her sıcaklıkta su buharına dönüşebilir. Bu biçimde yeryüzünde her saniye 10000 litre su buharlaşarak atmosfere karışır. Suyun buharlaşması denizden, karadan, yapraklardan, hatta insan vücudundan olur. Su buhar i atmosferin her yanında bulunur. Hava soğuksa atmosferdeki su buharı yoğunlaşarak yeniden su biçimine, yani yağmura dönme eğilimi gösterir. Eğer hava çok soğuksa doğrudan doğruya kara dönüşürler.Atmosferin üst kısmında sıcaklık donma noktasının oldukça altındadır. Buralara kadar rüzgarla taşınan su buharı. küçük su damlacıkları veya buz kristalleri biçimine dönüşür. Bu ola’la hava içinde bulunan tuz kristalleri. duman tanecikleri. toz, çiçek tozları ve yanardağ külleri yardımcı olur. Bu tanecikler. “yoğunlaşma çekirdeği” veya “donma çekirdeği” oluştururlar.
Bir bulut içinde bu çekirdeklerden milyonlarcası vardır. Bunların her biri, hava sıcaklığına bağlıolarak oluşan su damlasının ya da buz kristalinin merkezidir. Bulut içindeki buz kristalleri büyüdükçe ağırhkları artar. Bunun sonucunda buluttan düşerler. Yere doğru düşerken hava içindeki su damlaları bunlara çarparak donar ve kristali daha ağırlaştırırlar. Buz kristalleri sıcak bir hava tabakasından geçerlerse erirler ve yere yağmur biçiminde düşerler. Erimeyecek olurlarsa yere kar olarak düşerler. Bilim adamları yapay yağmur yağdırmak için, su buharının üzerinde yoğunlaşmasıru ve donmasını sağlayacak bir çekirdek işlevi görmesi amacıyla bulutların üzerine uçaklardan kristal parçacıkları püskürtürler. Bu amaçla altı köşeli kristalleri olan gümüş iyodür kullanılır.
Bulutların ortasından şiddetli bir rüzgar eserken bu taneciklerinin sağa sola uçuşması sonucunda dolu oluşur. Dolu taneleri, kat kat buzdan oluşur. Bu katlar, dolu taneleri sıcak ve soğuk hava kuşaklarından geçerken suyun erimesinin ve yeniden donmasının sonucudur. Katlar aynı zamanda, ilk oluşan kristalin, rüzgar tarafından kaç defa bulut içine sürüklenip çıkarıldığını gösterir. Bu şekilde gittikçe ağırlaşan dolu tanecikleri. rüzgar tarafından sürüklenemeyecek kadar büyüdükleri zaman dolu olarak yere düşerler. Kutuplarda. atmosferdeki su buharı büyük bir buz örtüsü biçiminde toprak üstünde donmuş durumdadır. Güney kutbunda 10 milyon kilometre karelik bir alan, bazı yerlerde 3 000 metre kalınlığa kadar varan bir buz örtüsü ile kaplıdır. Deniz kıyısındaki buzların kopması sonucunda ise uzunluğu 145 km.’ye kadar varan buzdağları (aysbergler) oluşur.
Karların çok sıkı ve kalın tabakalar halinde olduğu yüksek dağlı bölgelerde, çok ağır akan ve buzul adı verilen buz nehirleri oluşur. Bunların denize ulaşması ile de buzdağları ortaya çıkar. Buzdağları gemiciler için büyük bir tehlike meydana getirirler.
Sıvıların çoğunun donarken büzülmesine karşılık, su donarken büyük bir kuvvetle genişler. Kayaların ya da binalardaki oyukların içinde donan su, bunları parçalayabilir. Bunun gibi kışın su boruları içinde donan su, boruları çatlatabilir .
Saf su O°C’de .dorıar. ancak suyun içinde eriyik biçiminde bulunan yabancı maddeler suyun donma noktasını düşürürler. içinde önemli ölçüde erimiş tuz bulunan deniz suyunun donma derecesi 0°C’nin oldukça altındadır. Buz tutmuş karayollarında buzların eritilmesi için tuz kullanılır. Buz ile karışan tuz buzun donma derecesini düşürür ve böylelikle buz erimiş olur. Ancak buzun erimesi için çevresinden ısı alması gerekli olduğundan buzların eritilmesi için her zaman tuz kullanılması doğru olmaz. Çünkü buzun bir kısmı çevresinden ısıyı alarak erir ve sonuç olarak yolların daha buzlu olmasına yol açar.
Deniz suyu donduğu zaman tuz, sudan aynşır ve buz saf durumda olur. Bu gözlemden yola çıkılarak buzdağlarının suyun kıt olduğu bölgelere çekilerek su sorununun çözülmesi önerilmektedir.
