Sníh

Rozbalit box

Obsah boxu

Sníh je forma pevných srážek, která se skládá z jednotlivých ledových krystalů nebo jejich shluků, zvaných sněhové vločky. Vzniká v atmosféře za specifických teplotních a vlhkostních podmínek a je klíčovou součástí koloběhu vody a klimatu, zejména v mírných a polárních oblastech. Sněhová pokrývka, která se tvoří na zemském povrchu, má zásadní význam pro vodní zdroje, ekosystémy i lidské aktivity, od zemědělství po zimní sporty.

🔬 Vznik a fyzikální podstata

Vznik sněhové vločky je komplexní mikrofyzikální proces, který vyžaduje specifické podmínky v oblacích.

Podmínky pro vznik

Aby mohl sníh vzniknout, musí být splněny tři základní předpoklady: 1. Dostatečná vlhkost: Vzduch musí být nasycen vodní parou. 2. Teplota pod bodem mrazu: Teplota v oblaku musí být nižší než 0 °C. 3. Přítomnost desublimačních jader: V atmosféře musí být přítomny mikroskopické částice (prach, pyl, saze), na kterých může vodní pára přímo přeměnit své skupenství z plynného na pevné.

Proces vzniku sněhového krystalu

Sněhový krystal, základní stavební kámen sněhové vločky, nevzniká zmrznutím vodní kapky. Jeho vznik je založen na procesu zvaném desublimace, tedy přímém přechodu vodní páry (plyn) na led (pevná látka).

1. Nukleace: V přechlazeném oblaku (kde jsou vodní kapky v kapalném stavu i při teplotách pod 0 °C) se vodní pára začne usazovat na povrchu desublimačního jádra. 2. Růst krystalu: Ledový krystal začne rychle růst na úkor okolních přechlazených kapiček. Důvodem je Bergeronův-Findeisenův proces: tlak nasycené vodní páry nad povrchem ledu je nižší než nad povrchem přechlazené vody. To znamená, že voda se z kapiček vypařuje a okamžitě desublimuje na povrchu ledového krystalu, který tak na jejich úkor "vysává" vlhkost a roste.

Proč má vločka šest cípů?

Základní tvar sněhového krystalu je šestiúhelník (hexagon). Tato symetrie je přímým důsledkem molekulární struktury vody (H₂O). Molekuly vody se při krystalizaci spojují vodíkovými můstky v úhlech, které přirozeně vytvářejí hexagonální mřížku.

Tvar krystalu se však během jeho pádu oblakem neustále mění v závislosti na okolní teplotě a vlhkosti.

• Při teplotách kolem -2 °C rostou tenké šestiboké destičky.
• Při teplotách kolem -5 °C vznikají tenké jehličky a sloupky.
• Při teplotách kolem -15 °C vznikají nejznámější a největší hvězdicovité dendritické krystaly.

Protože každý krystal padá mírně odlišnou cestou skrze oblak, je vystaven nepatrně jiným podmínkám. To je důvod, proč se říká, že neexistují dvě naprosto identické sněhové vločky.

Z krystalu na vločku

To, co běžně označujeme jako sněhovou vločku, je ve skutečnosti shluk několika (někdy i stovek) jednotlivých sněhových krystalů, které se během pádu srazily a spojily. Tomuto procesu se říká agregace. Velikost vloček závisí na teplotě – při teplotách mírně pod bodem mrazu jsou krystaly na povrchu mírně natavené a lepivé, takže se snadno spojují a tvoří velké, těžké vločky (tzv. "sníh jako peřiny"). V silných mrazech jsou krystaly suché a padají spíše jednotlivě.

❄️ Druhy sněhu a sněhová pokrývka

Vlastnosti sněhu se dramaticky liší v závislosti na teplotě, vlhkosti a větru, a to jak při jeho pádu, tak po dopadu na zem.

Druhy padajícího sněhu

• Prachový sníh (prašan): Skládá se z jemných, nespojených krystalů, které padají při nízkých teplotách (obvykle pod -5 °C) a nízké vlhkosti. Je velmi lehký, sypký a má nízkou hustotu. Je ideální pro lyžování.
• Mokrý sníh: Padá při teplotách kolem 0 °C. Krystaly jsou částečně natavené, lepí se na sebe a tvoří velké, těžké vločky. Snadno se z něj staví sněhuláci a koule, ale je těžký a může způsobovat škody (lámání větví, poškození elektrického vedení).
• Sněhové krupky: Bílé, neprůhledné a snadno stlačitelné ledové kuličky (průměr 2–5 mm). Jsou to v podstatě silně omrzlé sněhové krystaly (tzv. námrazky). Padají často ve formě přeháněk a jsou předzvěstí chladného počasí.
• Plískanice (déšť se sněhem): Smíšené srážky, kdy spolu s deštěm padají i částečně roztáté sněhové vločky. Vyskytuje se při teplotách mírně nad 0 °C.

Sněhová pokrývka

Sníh, který se nahromadí na zemském povrchu, vytváří sněhovou pokrývku. Její vlastnosti se v čase neustále mění vlivem teploty, slunečního záření, větru a tlaku dalších vrstev sněhu. Tento proces proměny se nazývá metamorfóza sněhu.

Vrstvy a typy sněhu ve sněhové pokrývce

• Nový sníh: Čerstvě napadaný sníh, jehož krystaly si ještě zachovávají původní tvar.
• Starý sníh (firn): Sníh, který prošel několika cykly tání a opětovného mrznutí. Původní krystaly ztratily svůj tvar a přeměnily se na zaoblená ledová zrna. Sníh se stává hustším a tvrdším. Po mnoha letech se firn může pod tlakem dalších vrstev přeměnit na ledovcový led.
• Přelámaný sníh: Vzniká působením větru, který láme krystaly a přenáší je. Hromadí se v závětrných místech a vytváří sněhové jazyky a závěje.
• Krusta: Tvrdá, ledová vrstva na povrchu sněhové pokrývky. Vzniká, když povrch sněhu roztaje a následně zmrzne (ledová krusta), nebo působením silného větru (větrná krusta).

Laviny

Metamorfóza sněhu může vést ke vzniku nestabilních vrstev ve sněhovém profilu. Pokud se na stabilní, tvrdé vrstvě nachází slabá, nesoudržná vrstva (např. z dutinových krystalů), a na ní leží těžká deska nového sněhu, může dojít k narušení stability. Při dodatečném zatížení (např. lyžařem) nebo samovolně se celá sněhová deska může utrhnout a sjíždět po svahu dolů jako lavina. Laviny jsou jedním z největších přírodních nebezpečí v horách.

Barva sněhu

Sníh se nám jeví jako bílý ze stejného důvodu jako sůl nebo cukr. Skládá se z velkého množství malých, průhledných ledových krystalů. Světlo, které na sníh dopadá, prochází přes nesčetné množství plošek a hran krystalů a je opakovaně odráženo a rozptylováno všemi směry. Protože jsou rozptýleny všechny barvy světelného spektra rovnoměrně, výsledný vjem pro lidské oko je bílá barva.

V určitých podmínkách se může sníh zbarvit i do jiných odstínů:

• Modrý sníh: Ve velkých masách sněhu nebo ledu (např. v ledovcových trhlinách) jsou delší vlnové délky světla (červená, žlutá) pohlcovány efektivněji než kratší vlnové délky (modrá). Odražené světlo je proto obohaceno o modrou barvu.
• Červený nebo růžový sníh (tzv. melounový sníh): Tento jev je způsoben přítomností mikroskopických řas (Chlamydomonas nivalis), které obsahují červený pigment a žijí ve sněhu v horských a polárních oblastech.

🌍 Význam sněhu

Sníh a sněhová pokrývka mají zásadní dopady na klima, hydrologii, ekosystémy i lidskou společnost.

Klimatický a hydrologický význam

• Vysoké albedo: Čerstvý sníh má velmi vysoké albedo, což znamená, že odráží 80–90 % dopadajícího slunečního záření zpět do vesmíru. Tím zabraňuje ohřívání zemského povrchu a přispívá k ochlazování klimatu. Úbytek sněhové a ledové pokrývky vlivem globálního oteplování tento efekt snižuje, což vede k dalšímu oteplování (pozitivní zpětná vazba).
• Zásobárna vody: Sněhová pokrývka v horách funguje jako obrovská přírodní zásobárna vody. Během zimy se v ní akumulují srážky, které na jaře a v létě postupně tají a zásobují řeky vodou v období, kdy je srážek méně. Tento proces je klíčový pro vodní hospodářství, zemědělství a výrobu elektřiny v mnoha oblastech světa (např. v podhůří Alp, Himalájí nebo Skalnatých hor).

Ekologický význam

• Izolační vrstva: Sněhová pokrývka funguje jako izolační deka. Díky vzduchu uzavřenému mezi krystaly chrání půdu a kořeny rostlin před promrznutím a umožňuje přežití malých živočichů během zimy.
• Životní prostředí: Sníh a led jsou životním prostředím pro specializované organismy, od sněžných řas po zvířata, jako je lední medvěd nebo kamzík horský.
• Zdroj vláhy: Pomalé jarní tání sněhu umožňuje vodě vsakovat se do půdy a doplňovat zásoby podzemní vody mnohem efektivněji než přívalové deště.

Význam pro člověka

• Zimní sporty a rekreace: Sníh je základem pro širokou škálu rekreačních a sportovních aktivit, jako je lyžování, snowboarding, běh na lyžích, sáňkování a bruslení. Zimní turistika je klíčovým odvětvím ekonomiky v mnoha horských oblastech.
• Negativní dopady: Husté sněžení může způsobit sněhové kalamity, které paralyzují dopravu, způsobují výpadky elektrického proudu a mohou ohrozit zásobování. Těžký mokrý sníh může poškodit stromy a budovy. Laviny představují smrtelné nebezpečí.

📏 Měření sněhu

Množství sněhu se sleduje pomocí několika parametrů:

• Výška nového sněhu: Měří se v centimetrech (cm) pomocí sněhoměrné latě nebo prkénka. Udává, kolik sněhu napadlo za určité období (obvykle 24 hodin).
• Celková výška sněhové pokrývky: Měří se v centimetrech a udává celkovou hloubku sněhu na zemi.
• Vodní hodnota sněhu: Nejdůležitější údaj pro hydrology. Udává, kolik vody (v milimetrech srážek) by vzniklo roztátím sněhové pokrývky. Měří se pomocí váhových sněhoměrů. Hustota sněhu se velmi liší – zatímco z 10 cm lehkého prachového sněhu může vzniknout jen několik mm vody, stejná výška těžkého mokrého sněhu může obsahovat i více než 30 mm vody.

💡 Pro laiky

Sníh jako izolační peřina

Představte si sněhovou pokrývku jako obrovskou, nadýchanou peřinu, kterou příroda v zimě přikryje krajinu.

1. Udržuje teplo: Stejně jako peřina, i sníh je plný malých vzduchových kapes mezi jednotlivými vločkami. Vzduch je skvělý izolant, a proto tato "sněhová peřina" brání tomu, aby mráz pronikl hluboko do země. Pod peřinou (sněhem) je mnohem tepleji než nad ní (ve vzduchu). Díky tomu nezmrznou kořínky rostlin a malá zvířátka, jako jsou myši, mohou pod sněhem přežít celou zimu.

2. Je to zásobárna vody na později: Představte si, že v zimě naprší obrovské množství vody najednou. Většina by rychle odtekla a v létě by bylo sucho. Příroda to ale vymyslela chytře: v zimě vodu "uskladní" ve formě sněhu. Tato obrovská zásobárna pak na jaře pomalu taje a postupně uvolňuje vodu do potoků a řek přesně v době, kdy ji příroda nejvíce potřebuje k probuzení.

3. Funguje jako zrcadlo: Když si v létě vezmete černé tričko, je vám horko, protože pohlcuje slunce. Bílé tričko slunce odráží a je vám chladněji. Čerstvý sníh je jako obrovské bílé tričko pro celou planetu. Odrazí většinu slunečních paprsků zpět do vesmíru a brání tak Zemi v přehřívání.

Sníh tedy není jen "zmrzlá voda", ale chytrý nástroj přírody, který chrání život, uchovává vodu na horší časy a pomáhá regulovat teplotu planety.