Členství v:
Ikar-Cisa eaws UIAGM Česká asociace horských vůdců

Kalendář akcí, info, fotogalerie - Informace, novinky

Novinky Kalendář akcí Naplánované akce Fotogalerie Ohlednutí za sezónou Fotografická a literární soutěž Alpy4000

INFORMACE, NOVINKY, ČLÁNKY

22. 11. 2009

SNÍH A JEHO PŘEMĚNA – ÚVOD (historie, sníh a sněhové krystaly, vznik sněhu)

ÚVOD
Téma sněhu je v rámci lavinové prevence stejně důležité jako lavinová záchrana, strategie, ... a přesto se až na pár výjimek u nás skoro v žádné metodice pořádně nevyskytuje. Informace, které se u nás sněhu věnují jsou bohužel navíc většinou ovlivněné „odtržením“ našich a zahraničních metodik za dob řádění rudých kohort. Schválně níže uvádím nástin historického vývoje zkoumání sněhu a můžete tam mimochodem nalézt i fakt, že přestože v roce 1954 je vydána 1. mezinárodní klasifikace sněhu a ledu, tak v roce 1956 se u nás téměř nezávisle na této události začíná s výzkumem sněhu. Teprve až po vzájemném zkontaktování a především díky aktivitám pana Miloše Vrby dochází k přiblížení našich metodik k zahraničím. Ale i přesto je u nás (ČR a SR) v tehdejší době stále patrná snaha o určitou vlastní linii. Pravděpodobně to má za následek i určitý mišmaš v mnoha dnešních místy zavádějících informacích, které se o sněhu objevují. Teprve až totální prolomení informačních hranic díky příchodu internetu a výrazné dostupnosti literatury a mezinárodních konferencí, má za následek jednoznačné propojení informací.

V roce 1990 je mezinárodní komisí aktualizována původní mezinárodní klasifikace (z roku 1954) a u nás už v roce 2002 (tedy již po 12 letech!!!) dochází konečně k úplné změně a narovnání. Více podrobností naleznete na našich stránkách, kde ukazujeme nejen dřívější naše, ale i novou mezinárodní klasifikaci a doplňujeme to i dalšími vysvětleními.

Na tomto místě musím podotknout, že i tato „nová“ mezinárodní klasifikace je také neustále v pohybu a vědci každoročně dopracovávají další a další detaily (například nové formy sněhu – umělý, nově doplňované poddruhy sněhu, další informace, ...). K těmto aktuálním informacím se máme možnost dostat například i na mezinárodních lavinových konferencích, jako byly například v Davosu 2005, ve Vysokých Tatrách 2007 nebo letos v Innsbrucku 2009.

A právě proto, že vím, jak moc důležité je, mít dostatek především kvalitních informací, které do sebe perfektně zapadají a mohu je tak velmi dobře využívat například při svých túrách, jsem zděšený z toho, že se u nás začíná razit myšlenka: „To, že každý (rozuměj instruktor) dodává do kurzu svůj vlastni pohled a názor je samozřejmé, stejně jako to, že nemusí být tyto názory v těchto detailech shodné“ (viz. komentáře k mému 1. dílu o lavinách 2008/2009 na Lezci)

Nevím, co si o tomhle mám myslet ... Pochopím, že když na velkých konferencích či sympóziích vystupují opravdová lavinová „esa“ z celého světa a jejich názory se v některých opravdu okrajových detailech liší. Ale aby tady v naší lavinové minizemičce kdejaký instruktor vysvětloval základní lavinové věci po svém a že se tyto informace mohou lišit je pro mne zcela nepochopitelné. A že se tady navíc ještě najde někdo, kdo tento tragický fakt ještě bude obhajovat a podporovat, to je tedy opravdu síla ...

A právě proto, aby jste tady nebyli z různých důvodů dále buď úmyslně či neúmyslně mateni, tak vám předkládáme druhý díl o lavinách :-) A opět si dovolujeme ho poslat právě teď před zimní sezónou. Tentokrát se k vám postupně dostanou informace, které u nás asi nikde jinde nenajdete. Tyto informace samozřejmě opět vycházejí z odborné literatury a také z již výše zmiňovaných lavinových konferencí (přehled bude uveden u posledního dílu). Je víc než pravděpodobné, že po zveřejnění těchto informací, se zase budou kupodivu zčistajasna urychleně měnit či doplňovat některé naše „metodiky“ :-))) Ale to je moc dobře ... A doufám taky, že se tady najde fůra lidí, co mají velký zájem vědět o lavinách a sněhu mnohem víc, než jen to pouhé něco :-)))
Takže teď nejprve jen takový snad i zajímavý úvod do problematiky sněhu ..., příště vás čekají druhy sněhu a jejich přeměny



SNÍH A SNĚHOVÉ KRYSTALY
Sněhem se na jedné straně označuje nejčastější forma pevných atmosférických srážek, ale na druhé straně se tím také rozumí jeho jednotlivé navrstvení na zemi, tzv. sněhový profil. A právě tento druhý moment by nás měl především zajímat při posuzování lavinového rizika a případného nebezpečí.

Ukázky rozmanitosti sněhových vloček - SnowCrystals.com
































NEJPRVE PÁR SLOV K HISTORII ZKOUMÁNÍ SNĚHU A SNĚHOVÝCH KRYSTALŮ

Mnoho vědců se během historie zamýšlelo nad tajemstvím sněhu a sněhových krystalů. Nezávisle na tom, odkud pocházeli a čím se ve svých bádáních především zabývali ...

Tady nabízíme jen krátký nástin:





1611
první zmínka o sněhových vločkách pocházela z pera Johannese Keplera (1571-1630), astronoma, proslulého zejména pracemi o tvaru planetárních drah. Ten vydal v roce 1611 spisek nazvaný „O šestiboké sněhové vločce“






1635
filozof a matematik René Descartese (1596 – 1650), kniha La Géométrie (1638) popisuje přesně tvary sněhových krystalů viděných pouhým okem








1665
tzv. „renesanční“ muž Robert Hooke (1635 – 1703), jehož záběr byl ohromný, vydává knihu Micrographia, která obsahovala mnoho skic a zobrazení jeho mikroskopických i makroskopických pozorování






1872
John Tyndall (1820 – 1893) vydává knihu The Forms of Water in Clouds and Rivers Ice and Glaciers ve které se snaží popisovat nejen pohyb ledovců, ale i sněhové vločky a vysvětluje vzájemné vazby molekul a atomů






1931
Wilson Alwyn Bentley - The Snowflake Man (1865 – 1931). Americký farmář a mikrofotograf, který během svého života zachytil okolo 5 000 vyobrazení sněhových krystalů. Více jak 2 400 jich bylo publikováno v roce 1931 v jeho parádní knížce Snow crystals, která mimochodem vychází pravidelně až do dnešních dnů






1954
International Commission on Snow and Ice vytvořila jednoduchý systém 7 základních typů sněhových krystalů a k nim jsou ještě přiřazeny další 3 typy zmrzlých srážek. Tato klasifikace sněhu se věnuje i pozdějším přeměnám sněhu během celého zimního období






1954
vydal knihu Snow Crystals: Natural and Artificial Ukichiro Nakaya (1900 – 1962), který byl největším vědcem, který se ve 20.století zabýval studiem sněhových vloček. Jako první vědec vyrobil sněhové vločky v laboratorních podmínkách. Vytvořil klasifikaci sněhových krystalů, ve které popisuje 41 různých typů





1966
byla Nakayova klasifikace upravena a meteorologové C. Magono a C. W. Lee v ní popisují 81 různých typů







1990
International Classification for Seasonal snow on the ground , mezinárodní komise aktualizovala svůj jednoduchý systém na 8 základních typů sněhových krystalů. Tato klasifikace sněhu se věnuje i pozdějším přeměnám sněhu během celého zimního období. Tato klasifikace se používá při lavinových předpovědích na celém světě





1999
Kenneth G. Libbrecht (1958), americký fyzik vytváří svůj klasifikační systém, ve kterém popisuje 35 různých typů sněhových krystalů. Navíc vytváří propracované webové stránky věnované sněhovým krystalům a vydává úžasné knihy s touto tématikou






Vývoj zkoumání sněhu u nás:
1956
Igor Houdek, Miloš Vrba vydávají pojednání Zimní nebezpečí v horách, ve kterém představují svoji klasifikaci sněhu







DALŠÍ PODROBNĚJŠÍ INFORMACE:
Podrobnosti z historie zkoumání sněhu a sněhových krystalů jsme se pokusili zpracovat podrobněji v kapitole HISTORIE ZKOUMÁNÍ SNĚHU A SNĚHOVÝCH KRYSTALŮ.

Vývoj zkoumání sněhu u nás naleznete zase naopak tady na našich stránkách .

International Classification for Seasonal snow on the ground je ke stažení v pdf souboru zde na našich stránkách. Česká verze tabulky z této klasifikace naleznete tady na našich stránkách.



VZNIK SNĚHU

„... sněhová vločka je dopis z nebes ...“, Ukichiro Nakaya
Sněhové krystaly vznikají z podchlazených vodních kapiček v oblacích nebo přímou sublimací vodní páry na tzv. krystalická jádra. Za příhodných atmosférických podmínek (teplota, vlhkost) začne vznikat sněhový krystal, obvykle kolem mikroskopického zrnka prachu, na něž se nabalují další a další molekuly vody. Přitom stále zachovávají šestiúhelníkovou strukturu. Právě opakující se šestiúhelníkový vzor je klíčem k tajemství sněhových vloček. Ve chvíli, kdy je dostatečně velká, aby byla vidět pouhým okem, máme před sebou sněhovou vločku.


Schéma vzniku různých sněhových krystalů v oblacích

Šesterečná krystalická soustava


Jejich vznik a samozřejmě i tvar je závislý především na teplotě a vlhkosti vzduchu. S tím, jak se mění tyto veličiny, mění se i způsob narůstání ledových krystalků. Vločka vznikající v poměrně suchém vzduchu při -15 °C bude mít tvar destičky, kdežto při teplotě o 10 stupňů nižší se vytvoří robustní hranolek. Nadýchané šesticípé vločky z vánočních pohlednic se vytvoří ve vlhkém vzduchu při teplotě kolem -14 °C. Jistě si dovedete představit, jak komplikovaná situace nastane, když se vločka začne formovat při určité teplotě a vlhkosti a pak jí začne zmítat poryv větru, nejprve rychle, potom pomalu (rozdíl rychlosti má vliv na růst krystalů) a nakonec se snese k zemi. Okolní teplota i vlhkost se přitom opět mění. Každá taková změna uchová stávající tvar, ale přidá mu nebo ubere i něco nového. Nakaja měl pravdu, z tvaru vločky lze vyčíst její historii ...
Ukichiro Nakaya – asi největší vědec, který se v minulém století zabýval studiem sněhových vloček

Otázku, kterou položil již Johannes Kepler
, mohla být aspoň z části zodpovězena až ve 20.století. Struktura vločky závisí především na samotné molekule vody. Ta se, jak známo, skládá ze dvou atomů vodíku a jednoho atomu kyslíku: H2O. Při pokojové teplotě, když je voda v kapalném skupenství, jednotlivé molekuly vibrují, kloužou kolem sebe, narážejí jedna do druhé a zase se odrážejí. Přitom mezi nimi nezůstává skoro žádný volný prostor. Jakmile však teplota dostatečně poklesne, převáží elektrické vazby mezi molekulami nad tímto obvyklým chaosem a molekuly zůstanou fixovány v pevně daných pozicích. Říkáme tomu, že voda zamrzla.

Vzdálenost mezi molekulami vody znehybněnými mrazem je stále stejná. Pod rentgenem zjistíme, že se v krystalcích ledu s pozoruhodnou pravidelností opakuje obraz šestiúhelníka: v každém vrcholu šest molekul vody, z nichž každá je spojena s jinými molekulami ležícími po jejích stranách, nad ní a pod ní.
Kepler byl tehdy pravdě blíž, než sám tušil – masa ledových krystalků opravdu připomíná obří plástev.


Je pravda, že nemohou existovat dvě zcela stejné vločky?

Existuje pouze jeden jediný snímek z jediného úhlu a při jednom zvětšení ...

Až do roku 1988 odpovídali vědci kladně; nyní říkají: …možná. V květnu 1988 totiž Nancy Knight z Národního střediska pro výzkum atmosféry v coloradském Boulderu oznámila nález dvojice „prakticky totožných“ vloček. Byly objeveny 1.listopadu 1986 týmem zkoumajícím mraky z letadla letícího ve výšce kolem 6000 metrů. Tvarem se podobají malým sloupkům s dutou střední částí připomínající baňatou vázu a skutečně se zdají být identické. Dr. Nancy Knight, expertka na sněhové vločky, tvrdí, že nikdy dřív neviděla vločky, které by byly do takové míry “stejné nebo přinejmenším tak velmi podobné“. Přesto nedokážeme s jistotou říct, zda byly obě vločky skutečně jedna jako druhá - existuje pouze jeden snímek z jediného úhlu a při jednom zvětšení. To ponechává možnost milovníkům tradičního tvrzení. Ti mohou i nadále poukazovat na některé velmi přesvědčivé statistiky a tvrdit, že nejspíš ani tyto dvě vločky nebyly „tak docela“ stejné.

Představte si, kolik vloček muselo napadat na naši planetu od dob jejího vzniku. Jeden odhad zní 10na35; pod tímto číslem – jedničkou následovanou 35 nulami – se skrývá množství sněhu těžší než celá zeměkoule, i přesto, že každá vločka váží pouhou miliontinu gramu. Jistě si řeknete, že se v takovém množství musely vyskytnout aspoň dvě, které byly zcela totožné - nebo snad ne?

Tak počítejme. Každá vločka obsahuje asi 10na18 (miliardu miliard) molekul vody a ty mohou být uspořádány nekonečným množstvím způsobů. Co je to nekonečné množství? Představme si osamělou vločku, jak se snáší k zemi a přitom zvolna roste. Hrubým výpočtem zjistíme, že než dopadne na zem, asi milionkrát se zopakuje situace, v níž si nová molekula, která se k ní bude chtít připojit, bude moci „vybrat“ z většího množství pozic než z jedné jediné. Spektrum možností tak narůstá do neuvěřitelných cifer. Počet možných tvarů vloček může být triliony trilionů krát větší, než kolik jich od počátku světa nasněžilo. A kromě toho je krajně nepravděpodobné, že by dvě vločky prošly zcela stejným vývojem než napadnou na zem. Kdybychom současně z jednoho místa vypustily dva balónky, poletí každý jinam, protože je poženou jiné závany větru. Dvě vločky padající stejnou cestou navíc nemohou získat stejný tvar už proto, že molekuly vody, které pohltí prvá vločka, nemůže absorbovat vločka druhá.

Statistická data tak vedou k nevyhnutelnému závěru. Je mimořádně nepravděpodobné, aby by se na světě vyskytly dvě zcela stejné vločky.

A co si myslíte o fotografii, kterou zkoumala dr. Knightová? Buď zobrazuje dvojici téměř shodných, nikoli identických a pak se jedná o pouhou kuriozitu, anebo je to jediný existující důkaz existence dvou vloček, které se od sebe ničím nelišily. V tom případě je snímek vědeckým skvostem a naprostým mezníkem ve čtyřsetleté historii systematického zkoumání těchto křehkých sněhových krásek.


A proč je sníh bílý?

Charakteristická bílá barva sněhu

Bílá barva sněhu se zdůvodňuje tím, že světlo všech viditelných vlnových délek (různé barvy) je na hraničních plochách mezi ledovými krystaly a okolním vzduchem vícekrát odraženo a rozptýleno. Dostatečně velké shluknutí ledových krystalů se zcela náhodnou vzájemnou polohu vede, ačkoliv každý jednotlivý krystal je sám o sobě průhledný, k celkově zcela rozptýlenému odrazu světla. Překrytí a výsledné složení všech barev se pak lidskému oku zdá jako barva bílá.

Při novém sněhu je téměř 90% dopadajícího slunečního světla zase odraženo zpět do okolního vzduchu. U špinavého starého sněhu je odraz stále ještě přes 50%. Odražený podíl tak není přeměněn na teplo a neslouží tím k roztávání a následné redukci sněhu. Proto se sníh vlastně tímto způsobem sám chrání a uchovává se tak dál právě díky své bílé barvě (vyzařování).



POUŽÍVANÁ KLASIFIKACE SNĚHU

Lavinové prevence téměř všech zemí na světě používají International Classification for Seasonal snow on the ground z roku 1990. U nás se začala používat až od roku 2002. Tato klasifikace sněhu se věnuje nejen základním krystalům nového sněhu, ale i pozdějším přeměnám sněhu během celého zimního období.


V rámci této klasifikace rozlišujeme tyto hlavní druhy sněhu:
Nový sníh
Zlomkový sníh
Okrouhlozrnitý sníh
Hranatozrnitý sníh
Pohárkové krystaly
Firn
Povrchová jinovatka
Kompaktní led
Povrchové vrstvy a krusty

A právě proto, že vývoj přeměny krystalů není tzv. skokový, ale probíhá postupně, je důležité podívat se i na jednotlivé detailní dělení. Právě toto dělení vám pak může umožnit v praxi rozpoznávat bezpečně jednotlivé druhy sněhu.

Ke stažení je stránkách ve formátu pdf (v angličtině) mimo jiné i zde na našich stránkách.

Česká verze tabulky z této klasifikace naleznete tady na našich stránkách.


S pozdravem
Tým Alpy4000.cz
Tým Alpy4000




KOMENTÁŘE

Nebyly vloženy žádné příspěvky

NOVÝ KOMENTÁŘ
Jméno
Komentář
 
Šipka MOUNTAIN ACADEMY Šipka Lavinový kurz BASIC Šipka Skialpový kurz BASIC Šipka HAUTE ROUTE Šipka Freeride Gletscher M. Šipka Kurz lezení v ledu Šipka Císařská haute route Šipka SKIALP ACADEMY
ŠipkaAKTUALITY, INFO
ŠipkaFOTOGALERIE
ŠipkaKALENDÁŘ AKCÍ
ŠipkaPOČASÍ, LAVINY, CHATY
Alpy4000.cz na Facebooku Alpy4000.cz na Youtube
PARTNEŘI
© , Frenky a Kristýnka 2017, všechna práva vyhrazena

PARTNEŘI


Webdesign www-tvorba.cz
Tvorba www stránek za nízké ceny