Sneg in snežna odeja

Avtor besedila: Mišel Podgorski

O snegu

Sneg je trdna padavina, sestavljena iz snežink, ki padajo iz oblakov proti tlom. Snežinke nastajajo v oblaku ob sublimaciji (kristaliziranju) vodne pare v kristale. Če je sublimacija postopna, snežinke dobivajo več ali manj pravilno obliko, na poti do tal lahko zadenejo ob druge snežinke, se zlomijo, zlepijo v skupke ali preoblikujejo. Če se med padanjem talijo, lahko pada dež s snegom, če se vse stalijo, pade dež.

Vsaka snežinka je drugačne oblike in velikosti. Običajno so v oblaku pomešane z ledenimi kristali. Ledeni oziroma snežni kristali so lahko različnih oblik: ploščice, zvezdice, stebrički, igle, ježek, račka itd. Če je temperatura zraka višja od -10 °C, se ti kristali navadno spajajo v obliki kosmov. Na velikost snežink vpliva predvsem temperatura zraka, če je nižja, so snežinke manjše velikosti. Velike snežinke in kosmi nastajajo pri temperaturi, ki ni znatno nižja od 0 °C.

Pravilo je, da sneg vedno nastaja samo pri negativnih temperaturah, pada pa lahko tudi pri pozitivnih (redko nad 3 °C, zelo redko nad 5 °C, izjemoma pa tudi pri temperaturah zraka do 10 °C). V nižinah Slovenije najpogosteje sneži pri temperaturah okoli 0 °C.

Foto: 1

1
Ločimo več vrst snega (Šegula, 1986), naštete in kratko opisane so spodaj:
– Pršič: suh in nesprijet sneg, pada ob mrzlem vremenu, snežinke so nesprijete, redko padajo kosmiči, ne moremo narediti kepe, če vanj pihnemo, ga odnese, ko zapade gostota 30 do 60 kg/m³.
– Puhec: posebno lahka zvrst pršiča, nastaja ob hudem mrazu, sestavljen iz ježkov, zvezdic in iglic, ki se komaj dotikajo, po strmini se pri premikanju obnaša kot tekočina, ne moremo narediti kepe, vsebuje 97-99 % zraka in ima gostoto 10 do 30 kg/m³.
– Ledene iglice: ob jasnem vremenu, pri zelo nizkih temperaturah, pravimo jim tudi diamantni prah, ponavadi ne tvorijo omembe vredne snežne odeje.
– Južen sneg: vlažen in nesprijet, pada pri temperaturi okoli 0 °C, lahko naredimo kepo, med sneženjem se kristali oblikujejo v kosme, ko vanj pihnemo, ga ne odnese, gostota svežega snega od 60 do 150 kg/m³.

Med naštetimi najpogosteje padajo pršič, puhec in južen sneg, redkeje pa ledene iglice.

Zanimivost: naravno je sneg bele barve, v primeru, če se navzame puščavskega peska ali kakega drugega onesnaževala pa je lahko rdečkast ali npr. rumen.

O snežni odeji
Do snežne odeje pride ob padanju snega. Nastaja ob sneženju, ko je temperatura tal enaka ali nižja od 0 °C. Če je temperatura tal višja od 0 °C je pogoj za oprijemanje močno sneženje. Snežna odeja lahko vsebuje vodo v vseh treh agregatnih stanjih: trdno in plinasto – suh sneg ter trdno, plinasto in tekoče – moker sneg. Oblikuje se v plasteh, ki so posledica več zaporednih sneženj. Če se snežna odeja ne tali izrazito lahko preko plasti opazujemo zgodovino pretekle zime.

V snežni odeji lahko merimo:

– temperaturo (≤ 0 °C),
– višino ≥ (debelina),
– gostoto (kg/m³),
– sprijetost plasti,
– zrnatost,
– vodnatost (vodni ekvivalent; mm) idr.

Na spremembe v snežni odeji, kot so njeno sesedanje, preobrazba snežnih kristalov in taljenje, vplivajo veter, tekoče padavine, sončno sevanje in temperaturne razmere v zraku in v sami snežni odeji. Poznamo mehanske, izotermne, gradientne spremembe v snežni odeji in odjugo.

Mehanske spremembe se začnejo takoj, ko snežni kristali padejo na tla. Ti se ob trku s tlemi ali starim snegom razlomijo, predvsem se odlomijo krhki izrastki. Ko se izrastki kristala zataknejo ob druge izrastke, pravimo da se sneg sprijema. Ob močnejšem vetru se snežni kristali med seboj zlepljajo. Zlepljanje je posledica regelacije, procesa pri katerem se pod pritiskom površina ledu stali, nato pa spet zmrzne, kot posledica izravnave temperature. Veter prenaša padajoče snežinke in po sneženju erodira snežno odejo, trga kristale iz nje ter jih nosi po zraku in odlaga v zavetrnih legah, temu pravimo živi sneg. Ob tem nastanejo erozijske oblike zastrugi ter depozicijske oblike zameti, klože in opasti.

Pri izotermnih spremembah snežne odeje poznamo dva procesa, zrnjenje in srenjenje. Izotermno pomeni, da se procesa dogajata neodvisno od temperature, dokler ta niha okoli 0 ° C ali je ves čas pod 0 °C.

– Zrnjenje je preobrazba snežnih kristalov v zrna in se začne takoj po mehanski deformaciji kristalov ob stiku s snežno odejo. Je posledica tega, da je nad izrastki kristala (konveksne oblike, predvsem konice) večji nasičen parni tlak kot nad vdolbinami v kristalu (konkavne oblike). Vdolbinice se tako počasi polnejo, izrastki pa manjšajo. Proces poteka tako dolgo, dokler ni ukrivljenost celotne površine snežnega kristala enaka in nastane kroglasto zrno. Pred in po zrnjenju je masa snežne odeje enaka, spremeni se njena prostornina. Pred procesom je med kristali več zraka kot po procesu, med zrnjenjem se snežna odeja poseda.
– Srenjenje oziroma povezovanje zrn poteka istočasno z zrnjenjem. Kjer se dve zrni med seboj dotikata, nastane nova konkavna oblika. Spet vanjo prehaja vodna para in nastane leden mostiček, ki poveže zrni, med seboj se tako povežejo celi deli snežne odeje. Tako nastane sren, skorja snega, ki se ne predira pod človeško težo. Osrenica je tanka skorja, ki je nastala na površini snega, srenec pa je star, uležan sneg debelozrnate strukture (Šegula, 1986).

Foto: 2 Izotermalna preobrazba snežnega kristala – zrnjenje v odvisnosti od časa. Oblika snežnega kristala se postopoma spreminja. Številke označujejo število dni od začetka preobrazbe.

2

Gradientna preobrazba snežne odeje poteka s procesom sreženja. Med snežnimi plastmi je pogosto zelo velik temperaturni gradient, zlasti med močno ohlajeno površino in globljimi plastmi, lahko tudi tlemi. Neredko tla pod snegom sploh niso zmrznjena, na površini snežne odeje pa je lahko tudi več kot 20 °C hladneje. Posamezne plasti so v termodinamičnem ravnovesju z nasičenim parnim tlakom v zraku, ki je ujet med ledenimi zrni v plasteh snežne odeje. To pomeni, da določeni temperaturi ustreza določen parni tlak vodne pare. Zato se, ko je med plastmi velik temperaturni gradient, vzpostavi tudi velik gradient parnega tlaka in tako začne vodna para prehajati od višjega proti nižjemu parnemu tlaku. Pogosto je to proti površini snežne odeje. Ko pride para iz snežne odeje na njeno površino, kjer je temperatura ponoči in zjutraj lahko zelo nizka, postane močno ohlajen zrak preveč nasičen za količino vodne pare, ki je prišla iz snežne odeje in začne se sublimacija na snežni odeji v obliki kristalov sreža, ki je na pogled podoben luskam najrazličnejših oblik. Srež lahko nastaja tudi med posameznimi plastmi snežne odeje. Tedaj se vodna para, ki prehaja med plastmi, izloča na stiku dveh plasti, tam sublimira in nastanejo kristali sreža. V tem primeru je to globinski srež.

Odjuga je proces v snežni odeji, ki je povezan z njenim taljenjem in izginjanjem. Poznamo tri vrste odjuge:

– Dnevna odjuga: Zaradi sončnega sevanja se površina snežne odeje čez dan nekoliko stali (ojuži). Najprej se stalijo najdrobnejši kristali in zrna oziroma mostički med njimi. Na površini nastane kašasta mešanica ledenih zrn in vode. Čez dan se ta plast debeli, del vode pronica vse globlje v snežno odejo. Ponoči, zlasti v jasnih nočeh, se snežna odeja na površini močno ohladi, nastane ledena plast, ki se imenuje osrenica. Večdnevno taljenje in zmrzovanje snežne odeje slednjo utrdi in poveže.
– Deževna odjuga: Snežna odeja se tali zaradi dežja, ki ima temperaturo nad lediščm, dež tali tudi zrnca in mostičke med njimi, voda se tako ohladi na 0 °C. Ob toplejšem vremenu, ki traja dlje, se ojužijo debelejše plasti. Pronicujoča voda počasi rahlja vezi med snežno odejo. Voda pronica do tal ali do ledene neprepustne plasti. Če je snežna odeja zelo debela in če so spodnje plasti ohlajene precej pod 0 °C, lahko voda sprva v snežni odeji tudi zmrzuje.
– Pomladna odjuga: Kombinacija dnevne odjuge brez nočnega zmrzovanja, deževne odjuge in odjuge zaradi toplega zraka. Snežna odeja tudi ponoči ne zmrzne. Pogoj za to je, da je zrak vlažen in je temperatura mokrega termometra nad 0 °C. Snežna odeja se pospešeno tali in izgineva. Voda pronica skozi snežno odejo do tal. Če so tla še zmrznjena, voda odteka po tleh, sicer pa pronica v tla.

Viri in literatura:
– Čarobnost snežnih kristalov. Kvarkadabra.net. (ur. Zupan, J.). URL: http://www.kvarkadabra.net/naj-snezi (Citirano 21.11.2015).
– Ogrin, M. Klimatogeografija – vaje (skripta). Oddelek za geografijo Filozofske fakultete Ljubljana. (Citirano 21.11.2015).
Rakovec J., Vrhovec T., 2007. Osnove meteorologije za naravoslovce in tehnike. 3. izd. Ljubljana, Društvo matematikov, fizikov in astronomov Slovenije, 313. str. (Citirano 21.11.2015).

Comments are closed