Ihlicové kryštály            Doštičkové kryštály                Hviezdice

Snehové kryštály sa tvoria za rôznej teploty. Podľa závislosti na teplote sa tvorí štruktúra kryštálov.

Od        Do

-4        -8            ihlice

-8       -12           doštičky

-2       -18           hviezdice

-18     -25           priestorové hviezdice

-25     -40           krátke hranolčeky

Základné tvary snehových kryštálov

Podľa vlhkosti v atmosfére sa tieto tvary môžu navzájom kombinovať. Doteraz bolo opísaných vyše 21 tisíc rôznych tvarov kryštálov. Dokonca sa nimi zaoberá veda, ktorá sa nazýva kryštalografia snehu.

Nakayova klasifikácia snehových kryštálov

Podľa posledných poznatkov je zrejmé, že každý snehový kryštál sa líši v detailoch. Pri teplote blízkej bodu mrazu sa kryštály spájajú a tým sa tvoria vločky.

Zvláštne druhy snehu

Povrchová srieň

Vzniká sublimáciou vodnej pary na silno podchladenom povrchu snehovej pokrývky alebo nejakého predmetu, zväčša za chladných, bezveterných a jasných nocí. Pri zasnežení predstavuje nebezpečnú klzkú vrstvu pre nad ňou ležiace nové vrstvy snehu.

                                              Povrchová srieň                    Povrchová srieň

Krúpy

Guľaté amorfné tvary, ktoré nevznikli kryštalizáciou, ale namŕzaním vodných kvapiek na snehové kryštály v atmosfére. Na lavíny nemajú podstatný vplyv.

Námraza

Vzniká za veterného počasia z drobných podchladených kvapiek na náveternej strane veľmi chladných predmetov.

                                                 Námraza na skalách

Premena snehových kryštálov

Od svojho vzniku do úplného roztopenia sa sneh stále mení, odborníci tomu hovoria, že sneh žije. Prakticky sa rozoznávajú tri druhy premeny snehu:

Premena rozpadom – deštruktívna metamorfóza

Premena narastaním – konštruktívna metamorfóza

Premena topením – firnovatenie

Pri týchto zmenách už nehovoríme o  snehových kryštáloch, no o snehových zrnách, pretože kryštálová mriežka sa stráca.

Deštruktívna premena

Už po dobu pádu v atmosfére sa kryštály nového snehu pod vplyvom vetra lámu a deformujú, dostávajú tvar zlomkového prachového snehu. Po dopadu snehu pokračuje rozpad kryštálov vplyvom tlaku nadložných vrstiev v spojení s teplotou -3 až -5 a vyparovaním vodných pár cez fázu pohárikového snehu až po okrúhle snehové zrnká. Tieto snehové zrnká majú najmenšiu veľkosť a väzba jednotlivých susedných zŕn je dobrá. Vrstvy tvorené okrúhlozrnným snehom majú väčšinou dostatočnú pevnosť, a sú tak stabilizujúci prvok snehovej pokrývky.

                     Nový sneh                           Plstnatý sneh                       Okrúhlozrnný sneh

Konštruktívna premena

Pri malej výške snehovej pokrývky a veľkom teplotnom rozdiele medzi povrchom pôdy (tá je väčšinou blízka nule) a povrchom snehovej pokrývky je pohyb vodných pár tak veľký, že dochádza k rýchlemu nárastu snehových zŕn, ktoré majú hranatý tvar a väčšiu veľkosť – tzv. pohyblivý sneh. Proces narastania je závislý na dlhodobo nízkych teplotách (-10°C a nižšie) a teplotnom spáde v snehovej vrstve (teplotu povrchu snehovej pokrývky v °C delíme výškou snehovej pokrývky v cm). Podmienky na konštruktívnu premenu snehu začínajú pri teplotnom spáde 0,25°C/cm, so zvyšujúcim sa spádom je konštruktívna premena intenzívnejšia.

                                                 Hranatozrnný sneh

Veľký teplotný spád medzi vrstvami

Konečný výsledok tejto premeny je takzvaný dutinový sneh, ktorý má pomerne veľké hranaté a duté zrno, pripomínajúce malé poháriky. Zrna dutinového a pohyblivého snehu medzi sebou nemajú prakticky žiadnu súdržnosť a vrstvy tvorené týmito vrstvami predstavujú ideálnu klznú plochu pre nadložné vrstvy.

                                                   Dutinová srieň

Premena topením

Pri zohriatí snehu nad 0°C sa začína uvoľňovať voda, ktorá vniká medzi jednotlivé snehové zrná, znižuje súdržnosť medzi nimi, a tým aj celej vrstvy. Pri opakovanom zmrznutí vznikajú medzi zrnami pevné ľadové väzby – mostíky, čím sa celá vrstva výrazne stabilizuje. Opakovanie tohto procesu sa nazýva firnovatenie a jeho produktom sú pomerne veľké zrná firnu.

                                                          Zrná firnu

V závislosti na počasí sa môžu jednotlivé časti procesu premeny snehu rôzne kombinovať alebo preskočiť.

 Snehová pokrývka

Všetky poveternostné pochody a zmeny počasia sa prejavujú na vrstevnatosti snehu. Každá snehová vrstva má svoje špecifické vlastnosti: druh snehových zŕn, tvrdosť, vlhkosť, priľnavosť, optické vlastnosti a iné.

Popis niektorých základných vrstiev snehu:

Nový sneh – vrstvy nového snehu tvoria snehové kryštály, na ktorých je badateľná kryštalická mriežka. Väčšinou sa jedná o vrstvu vytvorenú počas poslednej periódy sneženia.

Voľný sneh – v tejto vrstve je každé snehové zrno voľne pohyblivé, bez väzby na susedné zrná. Táto vrstva nedovoľuje diaľkový prenos napätia v snehovej pokrývke. Môže ísť o suchý prachový sneh alebo o mokrý sneh. Prirodzený uhol sypkosti voľného snehu je 47°. Ak pri výstupe na lyžiach neostáva medzi lyžami priečka snehu, jedná sa o voľný sneh. Podobne ako keď naberiete na lopatku snehový kváder, lopatkou jemne zatrasieme a kváder sa rozsype, jedná sa tiež o voľný sneh.

Spevnený (zviazaný) sneh – miliardy snehových zŕn sú navzájom viazané a nie sú voľne pohyblivé. To umožňuje diaľkový prenos napätia v snehovej pokrývke. Stabilita vrstiev pevného snehu závisí na tvrdosti vrstiev a ich priľnavosti k spodnej vrstve.

Vetrom ubitý sneh – vyskytuje sa na náveterných stranách. Pri chôdzi po doskách vetrom ubitého snehu je možné počuť dutý zvuk. Tieto dosky sú zvyčajne veľmi krehké, pri prelomení počuť typický zvuk „whumm“, čo signalizuje zlú stabilitu dosky. Pod doskou vetrom spevnenou sa často nachádza mäkká snehová vrstva, ktorá má veľmi malú priľnavosť.

Previaty sneh – sa ukladá pod hrebeňmi na záveterných stranách svahu vo forme snehových vankúšov. Spomalenie rýchlosti vetra na záveternej strane za hrebeňom umožňuje veľkú akumuláciu a čiastočné spevnenie snehu. Spevnenie je väčšinou nedostatočné, snehové vankúše a náveje patria k nebezpečným lavínovým útvarom.

Vrstva pohyblivého a dutinového snehu –  najnebezpečnejšia a najmenej súdržná vrstva, na nadložné vrstvy pôsobí ako guľôčkové pero. Pri kopaní snehového profilu sa vrstva sype ako cukor a má minimálnu tvrdosť.

Zasnežená vrstva povrchovej sriene –  má podobné vlastnosti ako vrstva pohyblivého snehu.

Ľadová vrstvička - drasticky znižuje priľnavosť nadložných vrstiev.

Kôra zmrznutého firnu – v pokrývke pôsobí stabilizačne, nebezpečná je pre hornú vrstvu nového snehu.

Fyzikálne vlastnosti snehu

Teplota vrstvy snehu v blízkosti pôdy má väčšinou teplotu blízku nule, pri povrchu snehovej pokrývky je teplota blízka teplote vzduchu. Pri oteplení a premočení v jarných mesiacoch sa v celom profile pohybuje teplota okolo nuly. Sneh je dobrý tepelný izolátor, dvakrát lepší ako ihličnaté drevo.

Špecifická váha – uvádza sa váha jedného kubického metra snehu v kilogramoch. Zvyšuje sa tvrdosťou a vlhkosťou snehu.

Prachový sneh     10 – 50 kg/m³

Vetrom ubitý     100 – 200 kg/m³

Pevný suchý    200 – 400 kg/m³

Pevný ľahký      400 – 600 kg/m³

Firn                    300 – 800 kg/m³

Ľad                    800 – 900 kg/m³

Voda                         1000 kg/m³

Z týchto hodnôt je možné zrátať, že doska z vetrom ubitého snehu so šírkou 10 m, s dĺžkou 10 m a výškou 10 cm, má objem 10 m³ a váhu 1-2 tony. Z toho je zrejmé, že nebezpečenstvo malých dosák nie je dobré podceňovať. Tieto údaje sú dôležité tiež na výpočet nárazového tlaku lavíny. Plasticita snehovej pokrývky je tým väčšia, čím je sneh voľnejší a má vyššiu teplotu. So zvyšujúcou sa plasticitou dochádza k vyrovnávaní vnútorného napätia pokrývky.

foto a info: laviny.sk/ snowecrystal.com

text P. F.

späť