Složení sněhu v přírodě a vliv umělého zasněžování

Sníh je fascinující přírodní úkaz: noční sněžení může následující ráno pokrýt celou krajinu nádhernou bílou vrstvou. Sníh si samozřejmě cení zejména lyžaři a snowboardisté, protože bez něj by nebylo zimních sportů. Společnost SnowTrex však také ví, že sníh je někdy nepředvídatelný a skrývá nebezpečí.

Jak vzniká sníh?

Mnoho lidí se domnívá, že sníh je zmrzlá voda. Ale není to tak jednoduché. Než začne sněžit, musí proběhnout řada chemických a fyzikálních procesů. To sice není magie, ale není to o nic méně působivé.

Sníh začíná jako vodní pára. Voda na zemi, například z jezer nebo řek, stoupá vlivem tepla do vzduchu jako pára a jindy tvoří mraky. Čím výše pára stoupá, tím je chladněji a tím menší je tlak v atmosféře. V důsledku toho jsou molekuly vodní páry velmi pohyblivé a neváží se na sebe. Pokud je mrak dostatečně chladný, tj. kolem -12 stupňů Celsia, molekuly vodní páry ulpívají na nejmenších prachových částicích ve vzduchu. Molekuly se skládají ze dvou atomů vodíku a jednoho atomu kyslíku, které k sobě svírají určitý úhel. Výsledkem je, že když se molekuly ovinou kolem částic, vznikne vždy šestiúhelník. Vzniká tak typický krystalický tvar sněhových vloček.

Další molekuly vodní páry se nyní vážou na každý ze šesti rohů, dokud mrak nezatíží natolik, že se již nemůže udržet ve vzduchu a molekuly spadnou dolů jako sněhové vločky.

Tvary sněhových krystalů

Sněhové krystalky, které se do těchto vloček formují, mají různé tvary v závislosti na počasí, větru a teplotě. Ve skutečnosti existuje tolik možností jednotlivých tvarů krystalů, že téměř každá sněhová vločka je jedinečná. Lze je však rozdělit do kategorií podle jejich obecného tvaru.

Čtěte také: Technický sníh: environmentální aspekty

Ale to, že padají sněhové krystalky, ještě neznamená, že na horách sněží. Aby se tak stalo, musí být vzduch dostatečně studený až dolů. To znamená, že teplota musí být alespoň 0 stupňů Celsia. Totéž platí pro sníh, který zůstává na zemi. Pouze pokud má přízemní vrstva teplotu kolem bodu mrazu nebo nižší, sníh neroztaje, jakmile spadne. Pokud napadne hodně sněhu najednou, může být přízemní vrstva až o 5 °C teplejší a sníh přesto zůstane. To je způsobeno tím, že se sněhové vločky rychle hromadí a sněhová hmota je stlačena takovým způsobem, že dostatečně rychle ochlazuje půdní pokryv.

Ne všechen sníh je stejný

Stejně rozmanité jako tvary sněhových krystalků mohou být i formy sněhu a typ sněžení. To je důležité zejména pro milovníky zimních sportů, protože různé tvary a typy sněhu ovlivňují sjezdovky a někdy vyžadují specifické techniky lyžování.

Formy sněhu

• Čerstvý sníh je čerstvě napadaný sníh, který je čerstvě uložen na zemi a v němž jsou krystaly ještě neporušené.
• Prachový sníh má vysoký obsah vzduchu a nízký obsah vody. Protože je prachový sníh relativně suchý, sněhové vločky se neslepují. Lyžaři po takovém sněhu prakticky kloužou, takže lyžování na prachovém sněhu je téměř jako létání.
• Mokrý sníh má vyšší obsah vody a padá při vyšších venkovních teplotách. Díky vodě k sobě krystalky lépe přilnou, sníh se „lepí“. To z něj dělá ideální sníh pro koulovačky nebo stavění sněhuláků.
• Mokrý sníh nebo sulc má ještě vyšší obsah vody než mokrý sníh. Nadšenci zimních sportů mu také říkají „sníh, který drtí kosti“, protože k jeho projetí na lyžích potřebujete velkou sílu.
• Rozbitý sníh znamená, že vrchní vrstva sněhu zmrzla, ale sníh pod ní je stále měkký a suchý.
• Harsch je starší sníh, který celkově tvoří pevnou hmotu.
• Sněhová břečka je nepříliš stabilní směs kusů sněhu a vody, známá také jako plovoucí sníh.
• Firn je sníh starý jeden rok nebo více. Tato zvláštní forma sněhu vzniká, když se jemně rozvětvené krystalky ledu opakovaným táním a mrznutím rozpustí do větších zrnitých útvarů.
• Sníh pokutový vzniká ve vysokých horách, v tropech a subtropech, když se sníh nahromadí a vytvoří vysoké hory.

Druhy sněhu

• Sněhové mrholení padá ze stratovních mraků nebo vysoké mlhy.
• Sněžení padá při vyšších teplotách, kdy se sníh více mísí s vodou.
• Unášený sníh dochází, když silný vítr sníh víří.
• Sněhová vánice nastává, když během sněžení sněží.
• Sněhové závěje vznikají, když vítr víří sníh u překážek.

Přehlížené nebezpečí: zasněžené stromy

Velké masy sněhu na stromech mohou být pro lyžaře nebezpečné i jinak: Hrozí nebezpečí lavin. U větších stromů, od tří do pěti metrů, je situace jiná: Pokud byly v zimě přitlačeny silnou sněhovou pokrývkou, nemohou se na jaře narovnat a rostou křivě.

Sníh jako zdroj vody

Sníh je důležitým zdrojem vody, protože až 75 % sladké vody na Zemi se nachází ve sněhu a ledu.

Zajímavosti o sněhu

• Sníh ve skutečnosti není bílý, je bezbarvý. Protože však množství krystalků působí jako zrcadla a několikrát odráží bílé sluneční světlo, jeví se našim očím jako bílý.
• I když jsou vzácné, vědci již objevili identické krystaly.
• Strach ze sněhu se nazývá chionofobie.
• Největší naměřená sněhová vločka měla průměr 38 cm.

Umělé zasněžování a jeho dopad na přírodu

V posledních letech, kdy sílí klimatická změna je čím dál větší problém najít v naší zemi místo, kde se dá lyžovat čistě jen na přírodním sněhu. Níže položené areály se přírodního sněhu nedočkají během zimy mnohdy vůbec a i ty výše položené musí zasněžovat aby uspokojili zájem lyžařů a byly ekonomicky rentabilní. Spolu s touto skutečností se začínají ozývat hlasy expertů, které varují před zatěžováním přírody a nadměrnou spotřebou vody.

Čtěte také: Vznik sněhových vloček

Bez umělého zasněžování by se spousta českých sjezdovek ocitla bez dostatečně silné sněhové pokrývky, některé i zcela bez ní. Vzhledem k tomu, že taková kapka vody, která vychází z vodního děla má mnohem kratší čas na zmrznutí než ta, která se snáší a zamrzá ve vyšších vrstvách atmosféry, mají krystalky umělého sněhu spíše charakter ledu. Takový „sníh“ má výrazně vyšší hustotu než sníh přírodní.

Jedno sněhové dělo spotřebuje 80 až 500 litrů vody za minutu. K vytvoření 1 m³ umělého sněhu je třeba 250 až 500 litrů vody, což při jeho vrstvě 20 až 35 centimetrů představuje spotřebu 70 až 120 litrů na čtvereční metr (tedy 700 tisíc až 1 200 000 litrů na jeden hektar sjezdovky).

Část umělého sněhu pochopitelně vysublimuje (a tedy se vypaří), jisté množství je také větrem odneseno pryč. Nejde však o nijak vysoká čísla a navíc by tato voda z oblasti stejně odtekla. Naopak je velký problém, že je tato voda odebírána v době, kdy je jí v krajině málo. V zimě, tedy v době průtokových minim, může nárazové noční zasněžování způsobit dočasné odebrání veškeré vody ve vodním zdroji. Pro malý potok to může znamenat to, že se sníží průtok natolik, že úplně zamrzne. Komplikace to ale přináší především lidem i zvířatům na dolním toku - voda se k nim dostává později a v menším množství.

Zdaleka největším problémem je však kvalita vody, která z umělého sněhu vzniká. Normální přírodní sníh vzniká z dešťové vody, která je, díky tomu, jak vzniká, téměř rovná kvalitě vody destilované - nejsou v ní tedy žádné rozpustné látky ani nic dalšího. Oproti tomu umělý sníh vzniká z vody, která je povrchová, tedy vlastně mineralizovaná a zasažená vším, co leží na zemi a pod ní. Rozdíl je vidět i na kvalitě vločky: na rozdíl od přirozené sněhové vločky, která krystalizuje od středu, tvoří umělý sníh spíše kuličky, které mrznou od povrchu dovnitř.

Pro přírodu je pochopitelně také nepřirozené, že umělý sníh zůstává ležet na velké ploše svahů delší dobu, než by se dělo jen s obyčejným sněhem. Noční zasněžování přináší i mnoho dalších komplikací: například vyšší úroveň hluku nebo světla.

Čtěte také: Jak vytvořit zimní atmosféru

Tento problém je zcela reálný: podle nové zprávy České inspekce životního prostředí porušilo letos zákon 29 procent skiareálů - většina právě nadměrným odběrem vody.

Že zasněžování není tak docela v souladu s přírodou, naznačuje fakt, že uměle zasněžovat se nesmí například v národních přírodních rezervacích.

Provozovatelé skiareálů říkají, že základem je 30 centimetrů již urolbovaného sněhu na sjezdovce. Na litr technického sněhu spotřebujete 50 procent vody, takže na výšku 300 milimetrů potřebujete dostat 150 milimetrů srážek, tedy 150 litrů na metr čtvereční. To je 1 500 kubíků vody na hektar.

Dle současných zákonů mají skiareály možnost vodu odčerpávat zdarma. Musí však splňovat základní podmínky „vodního zákona”. Každý areál musí mít od vodoprávního úřadu povolení o odběru povrchových či podzemních vod. Právě toto povolení stanoví maximální odběry a ukládá skiareálům povinnost zajistit především minimální zůstatkový průtok aby nedošlo k výraznému narušení ekosystému vodního toku. V roce 2018 ČIŽP zjistila pochybení u 11% areálů.

Zásadní nákladovou položkou u zasněžování je, krom nákupu technologie, energie a také mzdy zaměstnanců, kteří zařízení obsluhují. Některé z těch nízko položených areálů už skončily, ty výše položené jsou velmi důležitým dílkem ve skládačce zvané cestovní ruch. Právě z něj především žijí obce v místech, kde se v zimě dá ještě lyžovat. Není tedy divu, že obce skiareály podporují bez ohledu na vliv na okolní přírodu.

Technický sníh se liší od sněhu přírodního hned z několika hledisek. Zatímco u sněhu přírodního je zdrojem vody kondenzovaná voda z atmosféry, pro výrobu technického sněhu je využíváno povrchových a podpovrchových zdrojů, to znamená, že se jedná o vodu mineralizovanou. Minerály a další látky obsažené v technickém sněhu se po roztání sněhu dostávají do půdy, což může mít negativní dopady. Přírodní sníh nemá takovou hustotu jako sníh technický. Tento fakt má za následek rozdíl v hmotnosti sněhových vrstev, které leží na zemi. Větší hmotnost způsobuje vyšší tlak, a tedy i zhutňování povrchu. To následně omezuje možnost vsakování vody do povrchu. Tomuto faktu velmi pomáhá i mechanická úprava sjezdovek těžkými stroji.

Pro technický sníh je využíváno povrchových a podpovrchových zdrojů, ty mohou být zatíženy různými látkami. Následně může být do vody přidáváno aditivum, které umožní tvorbu sněhu i ve vyšších teplotách, tzn. teploty mírně pod bodem mrazu.

Umělé zasněžování má za následek nepřirozené prodloužení doby, po kterou je země pokryta sněhem. Toto prodloužení logicky zkracuje vegetační období rostlin nejen ukrytých pod sněhem, ale i v blízkém okolí, neboť díky blízkosti chladného a vlhkého sněhu se mění mikroklima takového území. Těžká sněhová pokrývka, která je neustále zhutňována navíc velmi dobře napomáhá hlubokému promrzání půdy. Takové půdě po roztátí sněhu hrozí snazší eroze. Zároveň takto ovlivněná půda velmi špatně absorbuje vodu.

Výroba technického sněhu je, jak je zmíněno výše, náročné na vodu, vzduch ale také energii. Zároveň při provozu sněžných děl dochází k velkému hluku. Intenzivní zasněžování sjezdovek během provozu není možné, a proto se intenzivně zasněžuje večer, kdy k hluku přibývá i světlo.

Technický sníh má oproti přírodnímu sněhu vyšší hustotu, je méně prodyšný a teploty pod ním bývají nižší, než pod přírodním sněhem. To ale nepříznivě působí na půdu a rostliny ukryté pod sněhem. Stlačování sněhu, úprava povrchu sjezdovek a případné ubývání vegetace má vliv na erozi půdy a její schopnost přijímat vodu.

Obecně ale technický sníh nemůžeme rovnou označit za špatný - vždy záleží kolik sněhu lyžařské středisko vyrobí, jak ho rozmístí a jak se o něj stará.

Jak vznikla sněhová děla

Tři Američany, Arta Hunta, Davea Richeyho a Waynea Pierce, donutil nedostatek sněhu ve Spojených státech na přelomu 40. a 50. let přemýšlet o tom, jak by se daly eliminovat ztráty při jejich podnikání. Vyráběli totiž lyže.

A tak jeden z nich dostal nápad, jak vyrábět sníh. Vzal starou zahradní hadici, kompresor a rozprašovač a v roce 1950 se mu s primitivním zařízením složeným z těchto částí skutečně sníh podařilo vyrobit. 27. dubna 1954 si první sněhové dělo na světě nechali patentovat.

Průkopníci umělého zasněžování dlouho v oboru nezůstali a v roce 1956 svou společnost prodali. Umělé zasněžování ale díky nim poté zajistilo hladký průběh zimních olympijských her ve Squaw Valley roku 1960 a od sedmdesátých let se již zasněžovalo ve velkém po celém světě.

První umělé sněhové vločky v Česku vyrobili sněhovým dělem v listopadu 1965 na sjezdovce v Zadní Telnici nedaleko Ústí nad Labem. Toto lyžařské středisko v Krušných horách se tehdy stalo nejen nositelem československého prvenství v umělém zasněžování, ale místní lyžaři si komfort umělého sněhu užili jako první i v celém tehdejším socialistickém bloku.

Sněhová děla fungují stále na podobném principu, jaký byl použit před desítkami let.

tags: #složení #sněhu #příroda

Oblíbené příspěvky:

• Přírodní Mongolsko
• Emisní normy Karviná
• Znečišťovatelé v ČR
• Emise a normy větrných elektráren
• Osobní zkušenost s NUTRIADAPT