Přeskočit na obsah

Cookies 🍪

Tato stránka používá cookies, které vyžadují souhlas.

Dozvědět se více

Tato stránka je také k dispozici v English.

Zur Powderguide-Startseite Zur Powderguide-Startseite
Sněhová bouře

SchneeGestöber 2 2017/18 | Vlhkost a teplota - emancipované manželství

Ruku v ruce

23. 11. 2017
Lukas Ruetz
Při každodenním zasněžování se věnuje příliš málo pozornosti vlhkosti. Její vliv na sněhovou pokrývku je však stejně důležitý jako teplota. Uvažujme o manželství, ve kterém je naprostá rovnost mezi oběma partnery realitou.

Hledáme partnera

O teplotě vzduchu a jejím přímém vlivu na teplotu sněhu, a tedy i na jeho vlastnosti, nemusíme příliš hovořit. Ve skutečnosti je to tak. Všichni víme, že tvorba a přeměna sněhu je silně závislá na teplotě vzduchu. Ta s přechlazenými kapičkami, krystalizačními jádry v mraku nebo teplotním gradientem na zemi a tak dále.

Za údajně dominantním ženichem zvaným "teplota" se však skrývá spousta věcí, které bychom měli vědět i mimo ni: Sníh může být 0 °C "teplý", ale když padá z nebe, může být také -30 °C "studený". V obou případech je relativně "horký". Proč? Při teplotě 0 °C sníh taje a přechází do kapalné fáze. Proto není nikdy daleko od bodu tání. A mnohem studenější sníh v naší oblasti prakticky nikdy nepadá na zem, nebo téměř vůbec nevychladne, když už je na zemi. Materiály, které jsou těsně pod bodem tání, jsou velmi univerzální.

Co to znamená? Srovnejme sníh s kusem oceli: ocel s bodem tání kolem 1 400 °C začíná žhnout při teplotě kolem 600 °C. Při teplotě 1 300 °C jasně září a třpytí se a pozorovateli, kterého se nedotýkají mzdová jednání rakouských kovodělníků, se zdá, že je na pokraji výbuchu. Žíhání mění vlastnosti oceli. Žíhání se proto používá právě k jejímu zpracování. To se označuje jako "rekrystalizační žíhání". Tento termín nám ukazuje analogii se sněhem: při teplotách těsně pod bodem tání dochází k mnohem větším změnám než při teplotách hluboko pod ním. Sníh, který je studený -20 °C nebo - jak je tomu často v případě naší zimní sněhové pokrývky - pouze -6 °C, je v tomto smyslu megahorký. Proto se vše ve sněhové pokrývce neustále proměňuje neboli rekrystalizuje.

Jak se proměňuje, závisí na teplotním gradientu, tedy na rozdílu teplot mezi jednotlivými sněhovými krystaly. Pokud je teplotní rozdíl velký, vodní pára migruje z teplé části do studené a tam zmrzne tak, že vytvoří krystaly, které později známe jako slabé vrstvy. Pokud je teplotní rozdíl malý nebo mají krystalky stejnou teplotu, jsou stále menší a menší a zaoblené - sníh je pevnější a rychleji se usazuje. Pokud je teplota tak vysoká, že dokonce taje a pak opět mrzne, nacházíme další krystalické formy. Náš ženich, teplota vzduchu, tento proces neustále ovlivňuje: při tvorbě sněhu v mraku a později ve stávající sněhové pokrývce a na jejím povrchu, který je v neustálé tepelné výměně s teplotou vzduchu.

Partnerství

Sama teplota vzduchu však není pro sníh rozhodující. Ta se již snoubí s vlhkostí vzduchu. Vlhkost vzduchu ovlivňuje sníh stejně - jen nepřímo: svým vlivem na teplotu sněhu prostřednictvím sálání a radiace, vypařování a sublimace.

Co se týče radiace, celá věc se rychle vysvětlí: čím vyšší je vlhkost vzduchu, tím více je ztíženo vyzařování tepla z povrchu sněhu. Vodní částice ve vzduchu odrážejí tepelné záření zpět k zemi a povrch sněhu se tak otepluje nebo méně ochlazuje. Clona z mraků záření brání víceméně úplně, vysoká vlhkost záření výrazně brání.

Stejný princip platí i pro sublimaci a vypařování: čím vyšší je vlhkost, tím méně se může povrch sněhu ochlazovat. Odpařování kapalné vody na vlhkém povrchu sněhu a sublimace sněhu na povrchu sněhu ochlazuje sněhovou pokrývku - fázový přechod z kapalného skupenství na plynné nebo z pevného skupenství na plynné vyžaduje energii, tedy teplo.

Pro lepší práci s tímto faktem a lepší odhad vlivu vlhkosti existují tři míry: relativní vlhkost v procentech, rosný bod ve stupních Celsia a teplota vlhkého teploměru ve stupních Celsia. Vzhledem k tomu, že studený vzduch může absorbovat méně vlhkosti v absolutním vyjádření (absolutní znamená v gramech na metr krychlový) než teplejší vzduch, existuje teplotní značka, na kterou se musí vzduchová zásilka ochladit, aby dosáhla bodu, kdy vlhkost začne kondenzovat, tj. relativní vlhkost dosáhne 100 %, zatímco absolutní vlhkost zůstane stejná (kde by se mělo vzít více vlhkosti?). V tomto bodě již balík vzduchu nemůže nést vlhkost, kterou byl schopen nést v teplejší oblasti, takže vlhkost musí kondenzovat ven. Tato teplota je rosný bod. Když rosný bod stoupá, zatímco teplota vzduchu zůstává stejná, relativní vlhkost vzduchu se zvyšuje. Teplota vlhkého teploměru popisuje něco podobného jako rosný bod, ale obvykle se na grafech meteorologických stanic neuvádí, a proto je pro nás méně důležitá. Zhruba řečeno se obvykle nachází přesně mezi teplotou vzduchu a rosným bodem. Teplota rosného bodu a teplota vlhkého teploměru nemohou být vyšší než teplota vzduchu, protože vlhkost vzduchu nemůže být vyšší než 100 %.

Pokud jsou teplota vlhkého teploměru a teplota rosného bodu nižší než 0 °C, sníh pouze sublimuje. A to i v případě, že teplota vzduchu je vyšší než 0 °C! Díky nízké vlhkosti vzduchu je tlak vodní páry tak nízký, že molekuly sněhových krystalků na povrchu jsou "vymrštěny" z pevného do plynného stavu přímo do vzduchu. Pokud teplota vlhkého teploměru stoupne nad 0 °C, ale rosný bod zůstane nižší, sníh částečně roztaje. To znamená, že jeho část přechází z pevné fáze do kapalné a povrch se stává vlhkým. S rostoucí vlhkostí vzduchu se zvyšuje tlak vodní páry a molekuly sněhových krystalků již nemají možnost se kvůli vyššímu tlaku všechny přeměnit přímo na vodní páru, ale musí zůstat na povrchu sněhu a stát se tak kapalnou vodou. Některé z nich stále přecházejí přímo do plynné fáze. Pokud relativní vlhkost vzduchu ještě více vzroste a rosný bod rovněž stoupne nad 0 °C, sníh pouze taje: jinými slovy, již nesublimuje a pouze přechází z pevného do kapalného skupenství. Sněhová pokrývka taje, rozmrzá. Pouze malá část vody, která se nyní vytvořila, se vypaří. To znamená, že veškeré teplo, které bylo předtím získáno čistou sublimací nebo sublimací a vypařováním, se ztratí. Při tání se sněhová pokrývka mnohem rychleji zahřívá, mnohem rychleji se zvlhčuje a mnohem rychleji se odpařuje. To vše díky teplotě vzduchu A vlhkosti.

V praxi: V suchém vzduchu zůstává čerstvý sníh nadýchaný déle než ve vlhkém vzduchu. V suchém vzduchu se sněhová pokrývka tvoří rychleji a měkne pomaleji (nebo vůbec!). V suchém vzduchu sněhová pokrývka pomaleji nasákne. To vše je způsobeno účinky na teplotu sněhu způsobenými ochlazováním povrchu. V extrémně suchém vzduchu se nosná sněhová pokrývka tvoří při teplotách vzduchu kolem +6°, +7° nebo dokonce +8 °C. Ve velmi vlhkém vzduchu pouze do +1 °C. Ve velmi vlhkém vzduchu pouze do +1° nebo +2 °C a při cloně mraků se do 0 °C nevytvoří vůbec žádná tvrdá pokrývka. Jinými slovy: při vysoké vlhkosti vzduchu stačí nižší teplota vzduchu k tomu, aby se teplota sněhu zvýšila. Při nižší vlhkosti vzduchu stačí k ohřátí sněhu vyšší teplota vzduchu.

Oba partneři jdou ruku v ruce po celou dobu životnosti sněhu. Přestože navenek má dominantní vliv teplota vzduchu, v pozadí jsou vlákna stejným způsobem tažena vlhkostí vzduchu. Zejména v hraničních situacích (= v oblasti bodu tání a těsně nad ním) rozhoduje vlhkost vzduchu o tom, kam se sníh na své cestě vydá. Za silným mužem stojí silná žena aneb: Táta nosí kalhoty, máma je vybírá.

Shrnutí: Manželství & manželská smlouva

Vliv vlhkosti vzduchu lze tedy považovat za stejně prakticky významný jako teplotu vzduchu. Obojí má vliv na teplotu sněhu, a tedy i na jeho tvar a vlastnosti. Pouze vliv teploty vzduchu vnímáme silněji, protože na sníh působí přímo prostřednictvím tepelné výměny. Naproti tomu vlhkost vzduchu má na teplotu sněhu nepřímý vliv prostřednictvím radiace/záření a vypařování/sublimace. Teplota vzduchu a vlhkost vzduchu si v celkovém obrazu udržují rovnocenné manželství, které musíme jako takové uznat!

Poznámka: Vlivu vlhkosti vzduchu na sníh je třeba věnovat stejnou pozornost jako vlivu teploty vzduchu.

Fotogalerie

Poznámka

Tento článek byl automaticky přeložen pomocí DeepL a poté upraven. Pokud si přesto všimnete pravopisných či gramatických chyb nebo pokud překlad ztratil smysl, napište prosím mail redakci..

K originálu (Německy)

Související články

Komentáře