forma tuhého skupenství vody From Wikipedia, the free encyclopedia
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 na převážně biologickém podkladu jako jsou bakterie,[1] 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 druhům přečkat mrazy.
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 slučovat 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.
Molekulární síly si při formování sněhové vločky vynutí její skoro dokonalou šesterečnou symetrii. Mezi jednotlivými vločkami jsou ale vzdálenosti již příliš veliké, takže jsou vločky při snášení se k povrchu (rychlostí 0,3–1 m·s−1)[2] orientovány chaoticky 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. Čerstvě napadaný sníh je tvořen jen ze 3 % ledovými krystalky, 97 % připadá na vzduchové mezery mezi krystaly. Jeho hustota se pak pohybuje okolo 100 kg/m3.[3]
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.
Velmi dobrý tepelný izolant. Čerstvě napadaný sníh má součinitel tepelné vodivosti asi 0,03 W·m−1·K−1, mokrý uleželý asi dvacetinásobně vyšší[4]. Tato vlastnost je zásadní pro přežití některých rostlinných a živočišných druhů. Nebezpečná situace, 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[5], který může výrazně omezit tepelné ztráty.
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[6].
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 světlo. Oko a mozek pak výsledek vyhodnotí jako bílou barvu. Často uváděnou analogií tohoto jevu je efektivní zbělení automobilového skla, které se po nárazu roztříští na mnoho drobných střípků s mnoha hranami.
Čerstvě napadaný sníh odráží asi 90 % dopadajícího světla ve viditelné oblasti spektra (albedo = 0,9)[6], 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. Prach ale způsobuje ztmavnutí sněhu i ve vzdálených oblastech.[7]
Sněhová pokrývka se dá klasifikovat podle rozličných charakteristik (hustota, vlhkost, typ zrn atd.) Užívána je zejména Mezinárodní klasifikace sezónní sněhové pokrývky,[8] která je revidovanou verzí stejnojmenné mezinárodní klasifikace z roku 1990.[9][10] Tato klasifikace třídí sněhovou pokrývku do typů dle následujících charakteristik:
Dle tvaru jsou sněhová zrna sezónní sněhové pokrývky členěna do devíti základních typů, které jde pak dále členit do řady dalších subtypů. Základními typy jsou:
Tvrdostí je v této klasifikaci myšlena odolnost vůči průniku předmětu do sněhu. V rámci terénního měření se tradičně tvrdost sněhu určuje ručním měřením tvrdosti za pomoci rukou, tužky a nože. Pro přesnější a objektivnější určení tvrdosti se používá švýcarské kladivové sondy, u které se určuje R hodnota odrazu v newtonech. Kategorie tvrdosti sněhu jsou:
Rozložení tvrdostí sněhu ve sněhovém profilu může posloužit jako dobrý ukazatel stability sněhové pokrývky. Sněhová pokrývka s tvrdým sněhem naspodu a postupným snižováním tvrdosti v rámci sněhového profilu, nebo s rovnoměrnou tvrdostí v rámci celého profilu, bude výrazně soudržnější, než sněhová pokrývka s výraznými skoky v tvrdosti či s měkkým sněhem uprostřed či ve spodní části profilu.[11][12]
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, saně, sněžné rolby, sněžné skútry.
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, v ČR nejčastěji lyžování. Výzbroj potřebná k jejich provozování je podobná jako pro pohyb v trvale zasněžených oblastech – lyže, snowboard, saně.
Sníh je také obávané riziko. Nejničivějším 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).
Četnost výskytu sněhu v dané oblasti je úměrná postavení sněhu v místně tradovaných příbězích. U severských národů vystupují postavy jako Sněhová královna nebo Děda Mráz. V České republice je sníh spíše příznakem dočasné nehostinnosti krajiny (pohádka O dvanácti měsíčkách). U jihoslovanských národů je opakujícím se motivem mouka padající z nebe.
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.