Sníh

Z Multimediaexpo.cz

Zasněžená krajina

Sníh je specifická forma ledu, pevného skupenství vody. Je tvořen ledovými krystalky seskupenými do sněhových vloček. V přírodě vzniká přirozeně za vhodných klimatických podmínek v oblacích, odkud se snáší k zemi. Tento děj se nazývá sněžení. Sníh nahromaděný ve větším množství na dostatečně prochladlém zemském povrchu se nazývá sněhová pokrývka. Na rozdíl od dešťové vody z místa dopadu ihned neodtéká, představuje tak důležitý prvek v koloběhu vody v přírodě. Významná je také jeho tepelně izolační schopnost, která umožňuje mnoha rostlinným i živočišným druhů přečkat mrazy.

Sněhové vločky
(Wilson Bentley, 1902)

Obsah

Sněhová vločka

Hlavní článek: Sněhová vločka

Za podmínek panujících obvykle v oblacích krystalizuje voda ve fázi ledu Ih v šesterečné krystalografické soustavě. To určuje šesterečnou symetrii vloček. Krystalky jsou formovány v podmínkách nízké prostorové koncentrace molekul vody. Proto nevzniká celistvá masa, jak lze běžně pozorovat při přechodu vody do pevného skupenství na zemském povrchu. Jejich tvar je dán lokální kombinací teploty, tlaku a koncentrace molekul vody (vlhkosti). Sněhové vločky vznikají akrecí ledových krystalků. Při ní je obvykle symetrie mírně porušena. Při sestupu k povrchu se mohou ještě agregovat do větších shluků opět v závislosti na klimatických podmínkách.

Dalším faktorem ovlivňujícím tvar a velikost vločky je čas. Jevy akrece i agregace vyžadují fyzické přemisťování ledových krystalků, jsou proto relativně pomalé. Při napodobování tvorby sněhu pomocí sněžných děl jsou vločky formovány v omezeném čase, proto jsou obecně menší. V důsledku toho je technický sníh od přírodního rozpoznatelný, je hutnější.

Přítomnost symetrických krystalků v mracích může při vhodné poloze Slunce vyvolat halové jevy.

Fyzikální vlastnosti

Molekulární síly si při formování sněhové vločky vynutí její skoro dokonalou šesterečnou symetrii. Mezi jednotlivými vločkami jsou ale vzdálenosti již příliš veliké, takže orientace vločky při snášení se k povrchu (rychlostí 0,3 ÷ 1 m·s-1)[1] je náhodná a sněhová pokrývka tak představuje soubor neuspořádaně nakupených vloček. Proto je základní vlastností sněhu jeho izotropie. Pokud by byl způsob jak vločky srovnat, většina níže uvedených vlastností by se změnila.

Mechanické

Hustota čerstvě napadaného sněhu značně závisí na vlhkosti začíná na 30 kg·m-3 a u mokrého se zvyšuje zhruba na 600 kg·m-3, při silných deštích může vzrůstat až k hustotě vody.

Tepelné

Velmi dobrý tepelný izolant. Čerstvě napadaný sníh má součinitel tepelné vodivosti asi 0,03 W·m-1·K-1, mokrý uleželý asi dvacetinásobně vyšší[2]. Tato vlastnost je zásadní pro přežití některých rostlinných a živočišných druhů. Nebezpečná situaci, kdy mrzne bez sněhové pokrývky, se označuje jako holomráz. Malá tepelná vodivost sněhu umožňuje vhodně postavené iglú vytopit relativně malým zdrojem tepla. Téže vlastnosti lze využít i v našich podmínkách. Při neočekávané potřebě přečkat noc v přírodě lze vybudovat sněhový záhrab[3], který může výrazně omezit tepelné ztráty.

Akustické

Sníh je dobře zvukově izolační materiál. Deseticentimetrová vrstva čerstvě napadaného sněhu pohltí 45 % energie na frekvenci 125 Hz a více než 90 % pro všechny lidskému uchu slyšitelné frekvence nad 500 Hz[4].

Optické

Jednotlivé sněhové vločky jsou stejně jako např. kostka ledu průhledné ve viditelné oblasti spektra. Výsledná bílá barva sněhu je dána tím, že vidíme mnoho vloček najednou, vlastně obrovské množství hran ledových krystalků, na nichž se odráží a láme. Oko a mozek pak výsledek vyhodnotí jako bílou barvu. Často uváděnou analogií tohoto jevu je efektivní zbělení automobilového skla, které se po nárazu na mnoho drobných střípků s mnoha hranami.

Čerstvě napadaný sníh odráží asi 90 % dopadajícího světla ve viditelné oblasti spektra (albedo = 0,9)[4], u staršího sněhu odrazivost klesá. Sníh tedy vykazuje při odtávání kladnou zpětnou vazbu – sníh v důsledku dopadajícího světla na povrchu nataje, tím klesne jeho odrazivost, pohlcuje více světla a odtává stále rychleji. V blízké infračervené oblasti spektra klesá jeho odrazivost k nule v blízkosti vlnové délky 1,5 µm, kde je světlo dobře pohlcováno vodou. V blízké ultrafialové oblasti je odrazivost čerstvě napadaného sněhu vysoká, protože z mikroskopického pohledu je k dispozici velké množství rovinných stěn ledových krystalů, které dobře odrazí krátkovlnné záření.

Barva sněhu může být zásadně ovlivněna příměsemi přítomnými v oblacích. Jemný písek z pouštních oblastí může sníh zbarvit do žluta nebo oranžova, průmyslové znečištění pak prakticky jakkoli. Pro sníh ve městech je typické, že rozbředlý sníh nejprve přijme hnědou barvu (sněhová břečka) a později při nakupení do postupně odtávajících kup na povrchu černá v důsledku usazování prachových částic.

Vliv na lidskou společnost

Ve vyšších zeměpisných šířkách je sníh přirozenou součástí života. Je používán na stavbu obydlí – iglú. Pro pohyb po sněhové pokrývce jsou používány prostředky, které umožní rozložení hmotnosti osoby nebo vozidla na větší plochu – lyže, sněžnice, sáně, sněžné rolby, sněžné skútry.

Rekreace

V mírném pásu je sníh typickým atributem zimy. Sníh je v zimě snadno dostupný a snadno zpracovatelný materiál, který je kromě jiného lehce použitelný k zábavě, lze se koulovat, stavět sněhuláky, bunkry. Sněhová pokrývka může při vhodně zvolených prostředcích usnadnit pohyb i po jinak nepřístupném terénu. To vytváří základ pro mnohé zimní sporty, u nás nejčastěji lyžování. Výzbroj potřebná k jejich provozování je podobná jako pro pohyb v trvale zasněžených oblastech - lyže, snowboard, sáně.

Nebezpečí

Padající sněhová lanina

Sníh je také obávané riziko. Nejničivější jevem je náhlý sesuv sněhové masy ze svahu – sněhová lavina, jejíž nebezpečí hrozí tehdy, napadne-li čerstvý sníh na již umrzlou sněhovou pokrývku, s níž se pevně nespojí a může po ní sklouznout. Méně nebezpečný je podobný jev na šikmých střechách, na něž se proto umisťují sněhové zábrany nebo sněhové háky, aby zabránily náhlému sesuvu sněhové masy. Pro budovy s plochou střechou představuje sněhová pokrývka zase riziko přetížení střešní konstrukce.

Sníh také komplikuje pohyb. Při pohybu v terénu hrozí v hlubokém sněhu přecenění sil a možné umrznutí. Nebezpečná je i situace silničních vozidel, která se na sněhové pokrývce stávají hůře ovladatelná a je třeba je doplnit zimní výbavou – zimními pneumatikami nebo sněhovými řetězy.

Sníh je zrádný také tím, že oproti jiným běžně se vyskytujícím plochám v krajině velmi dobře odráží ultrafialovou složku slunečního světla i pod velkými úhly. Delší expozice v zasněženém terénu bez ochranných brýlí může vést k poškození očí (tzv. sněžná slepota)

Mytologie a pohádky

Četnost výskytu sněhu v dané oblasti je úměrná postavení sněhu v místně tradovaných příbězích. U severských národů vystupují postavy jako Sněhová královna nebo děd Mrazík. U nás je sníh spíše příznakem dočasné nehostinnosti krajiny (pohádka O dvanácti měsíčkách). U jihoslovanských národů je opakujícím se motivem mouka padající z nebe.

Měření a klasifikace sněhu

Existuje mnoho klasifikačních stupnic sněhu, pro potřeby předvídání lavinového nebezpečí je užívána tato[5]:

  • nový sníh (srážkové částice)
  • zlomkový (plstnatý sníh)
  • okrouhlo-zrnitý sníh
  • hranato-zrnitý sníh
  • pohárkové krystaly
  • firn
  • povrchová jinovatka
  • kompaktní led
  • povrchové vrstvy a krusty

Podle vlhkosti

  • suchý
  • navlhlý
  • vlhký
  • mokrý
  • velmi mokrý
  • led

Klasifikační stupnice tvrdosti pro ruční měření (co stačí k narušení vrstvy sněhu)

  • pěst
  • 4 prsty
  • 1 prst
  • tužka
  • nůž
  • led

Formy sněžení

Sněhová přeháňka
Srážka složená z ledových krystalků, které většinou vytvářejí hvězdice (sněhové vločky). Sněhová přeháňka se od sněžení liší rychlostí kolísání intenzity jevu, náhlostí výskytu, rychlostí střídání oblačnosti a obvykle malým územním rozsahem jednotlivé přeháňky. Ve sněhové přeháňce bývá značný pokles dohlednosti, mimo přeháňku bývá dohlednost dobrá.
Déšť se sněhem
Srážka složená současně z vodních kapek a sněhových vloček se nazývá déšť se sněhem.
Sněhové krupky
Srážka se skládá z bílých neprůsvitných ledových zrn. Tato zrna jsou kulovitá, někdy kuželovitá, jejich průměr bývá 2 až 5 mm. Sněhové krupky jsou křehké, dají se snadno stlačovat. Při dopadu na tvrdou plochu odskakují a snadno se tříští. Většinou se vyskytuji v přeháňkách.
Sněhová zrna
Srážka skládající se z velmi malých a neprůsvitných ledových zrn. Tato zrna jsou zploštělá nebo podlouhlá, jejich průměr bývá menší než 1 mm. Při dopadu na zem se netříští a neodskakují.
Zmrzlý déšť
Srážka je složená z průhledných ledových zrn. Vzniká zmrznutím dešťových kapek nebo sněhových vloček, které během svého pádu téměř roztály a opět zmrzly. Ledová zrna zmrzlého deště mají zpravidla kulovitý nebo nepravidelný, vzácně i kuželovitý tvar. Jejich průměr je menší než 5 mm.
Námrazové krupky
Srážka složená z průsvitných ledových zrn převážně kulovitého, zřídka též kuželovitého tvaru o průměru kolem 5 mm. Jsou to sněhová zrnka obalená tenkou vrstvou ledu. Námrazové krupky se vyskytují výhradně v přeháňkách.

Sněhové rekordy

Největší zaznamenaná hloubka sněhové pokrývky dosahovala 11,46 metrů a byla naměřena v Tamaraku ve státě Kalifornie v USA v březnu 1911.
  • Nejvyšší počet mrtvých a škod v důsledku sněhové bouře - celkem 500 lidí zahynulo při sněhové bouři, která se 12. až 13. března 1993 přehnala po celém východním pobřeží USA. Bouře, kterou jeden z meteorologů charakterizoval jako "vánice se srdcem sněhové bouře a duší uragánu", způsobila škody ve výši 1,2 miliardy dolarů.

Reference

  1. ↑ Král, V. a kol, Malý encyklopedický slovník A–Ž, Praha: Academia 1972.
  2. ↑ Chyský, J. a kol., Technický průvodce - Větrání a klimatizace, Praha: 1993.
  3. ↑ Vosátko, Mirko: Tábornická encyklopedie, Praha: Mladá fronta, 1985.
  4. ↑ 4,0 4,1 Brož, J., Roskovec, V., Valouch, M.: Fyzikální a matematické tabulky. Praha: SNTL, 1980.
  5. ↑ Kořízek, V., Alpy4000.cz

Externí odkazy


Flickr.com nabízí fotografie, obrázky a videa k tématu
Sníh
Commons nabízí fotografie, obrázky a videa k tématu
Sníh
Citováno z „http://ww.multimediaexpo.cz/mmecz/index.php/Sn%C3%ADh“