Pokaždé s příchodem zimy a sněžením zažíváme nějaký emocionální výbuch. Bílý závoj, který zahalil město, husté lesy a mlází, nekonečná pole a široké řeky a zabalené stromy do šatů bizarně třpytivých na slunci, nenechá lhostejným ani dítě, ani dospělého. Jako děti jsme dokázali sedět u okna celé hodiny a sledovat, jak pomalu kroužící sněhové vločky prolétávají kolem a tiše padají k zemi… Často jsme zkoumali jejich strukturu, snažili jsme se najít dvě stejné, nepřestávali jsme být překvapeni krása a složitost této magické nádhery.
Zasněžená zima vždy naplní dětskou duši pocitem radosti a nevysvětlitelné rozkoše. Časem, když dítě vyroste, tento pocit otupí, ale přesto někde v hloubi duše vše zamrzne a my si užíváme tu krásu spící pod bílým závojem přírody. Děti se často ptají svých rodičů:"A co je to sníh?" Dospělí obvykle odpovídají jednoslabičně, říkají, že jde o zmrzlou vodu. V našem článku se pokusíme vypořádat nejen s otázkou, co je sníh, ale také zvážit jeho vlastnosti, a to jak ze strany vědy, tak ze strany poezie.
Co říkají encyklopedie?
Dalův slovník odpovídá na otázku, co je sníh, následovně: je to zmrzlá vodní pára, která padá ve formě vloček, kousků z mraků; volný led, který v zimě nahrazuje déšť. Jak vidíte, vysvětlení je poněkud skoupé. Vševědoucí Wikipedie je také lakonická a říká, že sníh je forma srážek, která se skládá z malých ledových krystalků. Encyclopedic Dictionary uvádí následující: sníh je pevná atmosférická srážka, která se skládá z ledových krystalů, které se liší různými tvary; sněhové vločky mají nejčastěji podobu šestiúhelníkových desek nebo hvězd; vypadnout, když teplota vzduchu klesne pod nulu stupňů Celsia. Ukazuje se, že všechny slovníky a encyklopedie říkají totéž, ale nepřinášejí jasno v otázce, co je sníh. V tomto případě se pojďme obrátit na exaktní vědy.
Historické pozadí
Odkud se bere sníh? Z čeho se skládá? Jaká je jeho teplota? Vědci na celém světě se o tyto a mnohé další otázky související s tímto přírodním fenoménem zajímají již velmi dlouho. V roce 1611 tedy astrolog a astronom Kepler publikoval vědecké pojednání nazvané „O šestiúhelníkových vločkách“. Autor studoval velmi pragmatickysněhové krystaly v celé závažnosti geometrie. Jeho práce vytvořila základ takové vědy, jako je teoretická krystalografie. Tvarem sněhových vloček se zabývala i další slavná postava sedmnáctého století, francouzský matematik a filozof René Descartes. V roce 1635 napsal skicu, která byla následně zahrnuta do díla „Zkušenosti s meteory“. V budoucnu se otázkou, z čeho se skládá sníh, zabývali vědci z celého světa nesčetněkrát.
Zkoumají moderní vědci tento fenomén?
Dnes se i ve školkách dětem říká, že sněhové vločky mají tvar šestiúhelníků, že jejich vzor je jedinečný a že žádné dvě sněhové vločky nejsou stejné. Zdá se, že vše je již známo: při jaké teplotě sníh taje, při jaké teplotě sněží a mnohem více. Přesto vědci neztratili zájem o tento zázrak přírody a stále studují procesy vzniku sněhových vloček. Ukazuje se, že se tvoří kolem takzvaných krystalizačních jader, a co je nejzajímavější, mohou to být nejmenší částice prachu, sazí, rostlinného pylu a dokonce i spór.
Kvalita sněhu zpívaná básníky
Skřípání je zajímavý efekt. Je slyšet jen za výjimečně mrazivého počasí. Pokud je tedy relativně teplý den, pak bude sněhová pokrývka tichá. A úplně jinak se chová při opravdovém zimním nachlazení. Lidé si již dlouho všimli: čím nižší je teplota sněhu a vzduchu, tím vyšší je tón vrzání. Vědci byli schopni zjistit, že k tomuto efektu dochází v důsledku drcení mikroskopických ledových krystalů. Když teplota sněhu klesne, tyto krystaly se stávají křehčími a tvrdšími, takže vydávají vrzavý zvuk a lámou se pod koly aut a našima nohama. Pokud jeden takový krystal rozdrtíme, pak díky jeho malé velikosti nic neuslyšíme. Takové jemné zvuky lidské ucho není schopno zachytit. Ale když se spojí, krystaly dokážou vytvořit výjimečné hudební pozadí. Právě toto vrzání zpívají básníci ve svých dílech.
Proč sněží nebo prší?
Srážky jsou spojeny s nerovnováhou (stabilitou) mas mraků, které se skládají z mnoha prvků různých struktur a velikostí. Čím je toto složení homogennější, tím je oblak stabilnější, a tím déle nebude poskytovat srážky. V jaké formě dopadají na zem, závisí na teplotě vzduchové hmoty ve vrstvě podmraku a také na výšce a struktuře samotného oblaku (zpravidla je smíšený, to znamená, že se skládá z kapek chlazeného voda a ledové krystaly). Podívejme se, co z toho vyplývá. Tato směs, která vypadne z oblaku, na cestě k povrchu planety prochází hmotami podmraků. Pokud je teplota dostatečně vysoká, pak ledové krystaly tají a mění se v obyčejný déšť s kladnou teplotou kapiček. Někdy, vzhledem k nízké výšce mraků, sněhové vločky nemusí mít čas úplně roztát, v takovém případě padá mokrý sníh. To je důvod, proč se mimo sezónu mohou vyskytovat smíšené srážky. Pokud je teplota hmoty podmraku záporná, pak se v tomto případě jedná o prostý sníh.
Proč někdy v létě sněží a v zimě prší?
Přišli jsme na to, při jaké teplotě sněží a při jaké teplotě prší. Někdy se však stávají neuvěřitelné jevy, například v létě může padat sníh a v zimě déšť. Co vysvětluje taková kataklyzmata? Pokusme se pochopit, proč se to děje. Vědci tento jev vysvětlují jako odchylku od normálního průběhu vývoje procesů v atmosféře. Takže v zimě mohou do středních zeměpisných šířek vstoupit masy teplého vzduchu bohatého na vlhkost, který se pohybuje z povodí teplých jižních moří. V důsledku toho začínají tání, které se projevují táním napadaného sněhu a také srážkami v podobě deště. V létě můžeme pozorovat opačnou situaci, tedy studené vzduchové masy z Arktidy mohou prorazit na jih. Při ústupu teplé fronty se tvoří velmi mohutná oblačnost a na předělu dvou vzduchových hmot s rozdílnými teplotami je srážek velmi hojně. Nejprve ve formě deště a následně s následným ochlazením a za podmínek nízké oblačnosti ve formě prostého nebo mokrého sněhu. V jižních oblastech se to stává zřídka, zatímco teplota na povrchu Země zůstává kladná.
Vále se sníh – co je to za anomálii?
Když poprvé uvidíte tento zázrak přírody, usoudíte, že je to výtvor lidských rukou. Ve skutečnosti jsou takové cesty nebo rohlíky zkroucené samotnou přírodou. Jedná se o poměrně vzácný meteorologický jev. Sněhové válečky vznikají tak, že vítr převaluje sníh, dokud nezíská váhu a velikost. Takové postavy mívámtvar válce, ale existují výjimky. Tento jev lze pozorovat pouze v oblastech se silným nárazovým větrem, lehkým mokrým sněhem a pouze na otevřených plochách. Sněhové válečky se valí po stepi jako prázdné sudy. Jejich velikost může dosáhnout 30 cm v průměru a 30 cm na šířku. Ve skutečnosti se na zasněženém poli mohou současně objevit stovky jednotlivých rolí. Každý z nich zanechává stopu – jakousi cestu, která udává trajektorii ujeté cesty. Sněhové role se často tvoří při přechodu zimních bouří, kdy je silný vítr a sníh je čerstvý. Teplota vzduchu by se měla blížit nule.
Proces tvarování sněhových válečků
To se děje následovně: povrch země musí být pokryt ledovou krustou nebo starým udusaným sněhem, v takovém případě mají padající sněhové vločky se spodní vrstvou malou přilnavost. V tomto případě by spodní vrstva měla mít zápornou teplotu a horní kladná (mírně nad nulou stupňů). Čerstvý sníh pak bude mít vysokou „lepivost“. Za optimální teplotu se považuje minus dva stupně pro spodní vrstvu a plus dva pro horní. Nárazový vítr musí mít rychlost vyšší než 12 m/s. Tvorba role začne, když vítr "vyhrabe" kus sněhu. Dále se tvoří malé hrudky, valící se po poli pod vlivem větru, zarůstající každým metrem přibývající vrstvou mokrého sněhu. Když je role příliš těžká, zastaví se. Jeho velikost tedy přímo závisí na rychlosti proudění vzduchu.
Zajímavá fakta o sněhu
1. Sněhová vločka je z 95 % vzduch. Díky tomu padá velmi pomalu, rychlostí 0,9 km/h.
2. Bílá barva sněhu je způsobena přítomností vzduchu v jeho struktuře. V tomto případě se paprsky světla odrážejí od okraje ledového krystalu vzduchem a rozptylují se.
3. Historie zaznamenala případy padajícího barevného sněhu. Takže v roce 1969 napadl černý sníh ve Švýcarsku a zelený sníh v Kalifornii v roce 1955.
4. Ve vysokých horách a Antarktidě můžete najít sněhovou pokrývku růžové, červené, fialové, žlutohnědé barvy. Tomu napomáhá tvor - sněžný chlamydomonas, který žije ve sněhu.
5. Když sněhová vločka spadne do vody, vydává silný vysokofrekvenční zvuk. Lidské ucho to nezachytí, ale ryby ano a podle vědců se jim to opravdu nelíbí.
6. Za normálních podmínek taje sníh při nula stupních Celsia. Pokud je však vystaven slunečnímu záření, může se odpařovat i při teplotách pod nulou, přičemž obchází kapalnou formu.
7. V zimě sníh odráží až 90 % slunečních paprsků od zemského povrchu, a tím brání jeho oteplování.
8. V roce 1987 byla ve Fort Coy (USA) zaznamenána největší sněhová vločka na světě. Jeho průměr byl 38 cm.
Na závěr
Analyzovali jsme tedy tento jev počasí, který je tak střídmě popisován encyklopediemi a slovníky. Nyní víme, při jaké teplotě sníh taje, při jaké teplotě taje, jak, kdy a proč se objevují válečky a mnoho dalšího.další, spojený s tímto nejkrásnějším hlasatelem a společníkem zimy.
