Tento článek vyšel v časopise SNOW 86 (prosinec-leden 2015/16).
Kde se sníh v mraku bere?
Sníh i všechny ostatní druhy srážek jsou výsledkem narůstání vodních kapiček a ledových krystalků uvnitř oblaku. Obecně platí, že pršet nebo sněžit začne v okamžiku, kdy vodní kapičky nebo ledové krystalky narostou natolik, že vlivem zemské tíže padají k zemi. Proč narůstají? V mraku se odehrávají dva různé procesy – buď současně, nebo nezávisle na sobě. První děj se nazývá koalescence. Nastává v kupovitých oblacích složených výhradně z vodních kapiček při teplotách nad bodem mrazu. Kapičky do sebe naráží a navzájem splývají a vytváří tak větší kapky, které jsou pak tak těžké, že vypadávají z oblaku ven. Druhý děj se jmenuje koagulace, a právě díky němu vznikají sněhové vločky. Ve třicátých letech 20. století ho zkoumali ve Švédsku Bergeron a Findeisen. Ke koagulaci dochází v případě, že jsou teploty pod nulou a v mraku jsou kromě ledových krystalků i kapičky přechlazené vody. V takovém případě molekuly vody přechází na ledové krystalky, které rychle na úkor vodních kapiček narůstají, a když už jsou tak velké, že je vzestupné proudy v oblaku neudrží, začnou vypadávat na zem.
Hodně sněhu ale umí napadnout i v Evropě,
na snímku je ukrajinský Dragobrat
To, v jaké podobě na zem srážky vypadnou – jestli se jedná o déšť, sníh, či kroupy apod., závisí nejen „na procesu“ vzniku, ale taky na tom, jaká je teplota vzduchu pod oblakem. Pokud je vzduch v oblaku studený, může pršet, padat zmrzlý déšť nebo sníh – to podle toho, jakou teplotu má vzduch pod spodní základnou mraku. Pokud je vzduch hodně studený, může déšť cestou k zemi zmrznout a padá tzv. zmrzlý déšť. V případě, že je pod základnou mraku nad nulou, mohou ledové krystalky roztát a na zem pak prší. Naopak je-li uvnitř mraku vzduch podobně chladný jako pod jeho základnou, spojují se ledové krystalky ve sněhové vločky. Nastat může i stav, kdy sice těsně pod základnou mraku vidíme vodní kapičky či ledové krystalky, ale na zem nedopadají. Vznikají pouze tzv. srážkové pruhy neboli virga. Stává se to v případě, že pod základnou mraku je vzduch teplý a suchý a vodní kapičky, popř. ledové krystalky se stihnou odpařit.
A jen poznámka. K tomu, aby vznikly vůbec první mikroskopické vodní kapičky či ledové krystalky, které tvoří mrak, je třeba, aby se vzduch ochladil na teplotu rosného bodu, kdy vodní pára v něm obsažená začíná kondenzovat. K tomu jsou potřeba tzv. kondenzační jádra, tedy mikroskopické částice mořské soli, prachu či jiného znečištění. Čím víc jich ve vzduchu je, tím rychlejší je proces kondenzace. Mimochodem právě dodáním výjimečného množství takových kondenzačních jader, například krystalů jodidu stříbrného, přímo do oblaku se například Rusové či Číňani pokoušeli ovlivnit to, aby z mraku pršelo právě v místě, kde chtějí.
Vlhkost vzduchu
Proto, aby tedy z mraků sněžilo, je třeba, aby byl vzduch dostatečně vlhký a teploty byly pod nulou. Nemusí být extrémně nízké, ideálně kolem –12 °C. Při takhle studeném vzduchu je v něm totiž ještě dost vlhkosti, která může kondenzovat nebo se rovnou měnit v ledové krystalky (depozice). Čím studenější je vzduch, tím menší množství vodní páry v něm může být, aniž by docházelo právě ke kondenzaci či k depozici. Proto z velmi studených mraků vypadávají jen drobné sněhové vločky a naopak z mraků, jejichž teplota je těsně pod nulou, padají velké vločky. A jak tedy zajistit, aby takový vzduch v daném místě byl?
Japonsko – silnice přes hory občas vypadá jako sněhový kaňon
a je sama turistickou atrakcí
Povětrnostní situace a vzdálenost od moří, oceánů či velkých jezer
O tom, jaký vzduch se v dané lokalitě nachází, rozhoduje povětrnostní situace. Ideální je, když přichází přímo od moře vzduch hodně vlhký a relativně chladný. Je-li to spolu s tlakovou níží, kde už a priori existují vzestupné pohyby, které podporují tvorbu mraků a následně i srážek, jen dobře. Je-li tlaková níže stabilní a pohybuje se jen málo, dokáže v ní napadnout i metr sněhu za 24 hodin. Ideální jsou taky zvlněné studené fronty, které po několik dní nemění svoji polohu, resp. do stejné oblasti přinášejí jednu vlnu za druhou. I ty mívají na svém kontě desítky centimetrů nového sněhu za pár hodin.
Co počítají modely?
Spočítat množství sněhu, které v určitém období napadne, není pro modely vůbec jednoduchou záležitostí. Zvlášť komplikované je to v případě, že se mění kvůli kolísající teplotě sníh v déšť či naopak. A vůbec nejhůř v případě, že se tak stane několikrát během období, pro které model výšku sněhu počítá. Některé modely nabízí množství sněhu přímo v centimetrech, jiné pouze množství srážek v milimetrech. Obvykle můžeme počítat, že 1 mm srážek představuje 1 cm sněhu. V případě, že jsou teploty vysoké a sníh je mokrý, je to míň, naopak v případě nízkých teplot a prachového sněhu může 1 mm srážek znamenat i víc než 2 cm sněhu.
Návětří a závětří
Množství sněhu, který v daném období na daném místě napadne, ovlivňuje zásadním způsobem i tvar terénu. Záleží na směru proudění vzduchu. Přichází-li oblačnost na návětrnou stranu kopce, zastaví se a je nucena vystupovat vzhůru. Díky vzestupným pohybům se vzduch ochlazuje, vznikají ledové krystalky, které usnadňují tvorbu srážek. Na návětrné straně tedy sněží či prší, naopak v závětří se kvůli sestupným proudům vzduch vysušuje, oblačnost se rozpouští a prakticky tam neprší ani nesněží. Rozdíly mezi návětřím a závětřím jsou velmi výrazné. Díky dlouhodobému působení závětrného efektu vznikají i pouště. Ve výpočtech regionálních modelů už je vliv orografie započten, ale i tak musíme být při interpretaci pro horské oblasti zvlášť obezřetní.
