Tento článek je souhrnem článků z archivu The Conversation.

V době, kdy v Severní Americe panuje chladné počasí, některé obce již nasadily sněhové pluhy, zatímco jiné bedlivě sledují předpověď počasí. Sníh a led mohou zhatit cestovní plány, ale hrají také důležitou ekologickou roli. A zmrzlá voda může mít úžasné podoby. Pro dny, kdy se všechny řeči stočí k zimnímu počasí, upozorňujeme na těchto pět příběhů z našeho archivu.

Podivné podoby vody

Kromě sněhových vloček a rampouchů se zmrzlá voda může chovat překvapivým způsobem. Například při velmi nízkých teplotách se může zdát, že se jezera zapařují jako v sauně.

Jak vysvětluje atmosférický vědec z Coloradské státní univerzity Scott Denning, děje se to proto, že kapalná voda v jezeře nemůže být chladnější než bod mrazu – asi 32 stupňů Fahrenheita. Když se voda z relativně teplého jezera vypařuje do studeného suchého vzduchu, kondenzuje z páry (plynné vody) na drobné kapičky vody ve vzduchu, které vypadají jako pára.

Když se extrémně ochladí, může se na povrchu oceánu vytvořit led. Vlny ho rozbíjejí, takže voda začne vypadat jako vlnící se břečka. „Pro každého, kdo je ochoten odvážit se zimy, je divoké stát na pobřeží a pozorovat kouřící břečku moře s pomalým příbojem,“ píše Denning.

Jak silniční sůl krotí led

Při předpovědi velké bouřky často vyjíždějí komunální vozy, aby předem ošetřily ulice a dálnice, obvykle rozprašováním kamenné soli nebo roztoků slané vody. Navzdory všeobecnému přesvědčení však sůl led nerozpouští.

Voda zamrzá při teplotě 32 stupňů Celsia, ale její smíchání se solí snižuje její bod mrazu. „Sůl brání molekulám vody vytvářet pevné krystalky ledu,“ vysvětluje Julie Pollocková, odborná asistentka chemie na Richmondské univerzitě. „Stupeň snížení teploty tuhnutí závisí na tom, jak je roztok slaný.“ Když se suchá sůl rozsype na led, spoléhá se na slunce nebo tření pneumatik automobilů, že led roztaje a pak zabrání jeho opětovnému zamrznutí.

Pulzy soli mohou poškodit rostliny, vodní plochy a vodní organismy, když se smyjí ze silnic – zejména během jarního odtoku, který může nést obrovské dávky. Vědci se snaží najít šetrnější varianty a v současné době zkoumají přísady včetně melasy a šťávy z červené řepy.

Proč stromy potřebují sníh

www.youtube.com

Solanka z červené řepy je „zcela přírodní“ způsob odstraňování ledu ze silnic

Sníh se může zdát jen jako problém, zejména pokud ho musíte odhrnovat. Je to však také cenná surovina. Vědci zabývající se životním prostředím Andrew Reinmann a Pamela Templerová na severovýchodě země zjistili, že zimní sněhová pokrývka funguje jako přikrývka, která chrání kořeny stromů a půdní organismy před chladem.

Na experimentálních lesních plochách, kde Reinmann a Templerová odstranili sníh z půdy, pozorovali, že

„…mráz proniká metr a více hluboko do půdy, zatímco na blízkých referenčních plochách s nezměněnou sněhovou pokrývkou jen zřídka zasahuje více než dva centimetry hluboko. A stejně jako cykly mrazu a tání vytvářejí výmoly v městských ulicích, promrzání půdy odírá a ničí kořeny stromů a poškozuje ty, které přežijí.“

Změny klimatu zkracují zimy na severovýchodě a snižují množství sněhových srážek, což má vážné dopady na lesy. „Ztráta sněhové pokrývky může snížit růst lesů, sekvestraci uhlíku a zadržování živin, což bude mít významné důsledky pro změnu klimatu a kvalitu ovzduší a vody po celý rok,“ předpovídají Reinmann a Templer.

Zamrzlé nádrže

twitter.com

Dnešní #sněhová pokrývka na Montgomery Pk v severní části White Mtns CA, viděno zdola v Benton Valley. Na červen velmi slušná sněhová nadílka! pic.twitter.com/t8ikfbEY32

Sníh je ještě cennější v západních státech, kde mnohé obce získávají velkou část pitné vody ze sněhové pokrývky, která se ve vysokých nadmořských výškách udrží i v teplých měsících. I zde oteplující se zimy znamenají méně sněhu a vědci již pozorují „sněhová sucha“.

Adrienne Marshallová, vědecká pracovnice zabývající se hydrologií a změnou klimatu na univerzitě v Idahu, definuje sněhové sucho jako rok s tak nízkou sněhovou pokrývkou, že v minulosti k němu docházelo jen jednou za čtyři roky nebo méně.

„Dnes se sněhová sucha na západě USA vyskytují přibližně v 7 % případů,“ píše. „Pokud se budou emise skleníkových plynů v polovině století i nadále zvyšovat, naše výsledky předpovídají, že víceletá sněhová sucha se budou vyskytovat v průměru ve 42 % let.“

Sněhová pokrývka také na jaře taje dříve, což znamená, že v létě je k dispozici méně vody. Tyto změny mají celoroční dopad na města, farmy, lesy, divokou přírodu a průmysl rekreace v přírodě na celém Západě.

Můžeme si přimět sníh?“

Pokud nám příroda nedodává tolik sněhu, kolik potřebujeme, co jí v tom pomoci? Mnoho západních států a agentur se o to již léta pokouší pomocí tzv. cloud-seedingu – přidávání částic do atmosféry, které mají sloužit jako umělé ledové krystalky a podporovat tvorbu sněhu.

Má to jen jeden háček: Nikdo nedokázal, že to skutečně funguje. Přesto „západní státy potřebují vodu a mnozí rozhodující činitelé věří, že výsev mraků může být nákladově efektivním způsobem její výroby,“ píší atmosféričtí vědci Jeffrey French a Sarah Tessendorfová.

Ve studii z roku 2018 French, Tessendorfová a jejich kolegové použili nové nástroje počítačového modelování a pokročilý radar, aby zjistili, zda mohou detekovat ledové krystalky tvořící se na částicích jodidu stříbrného vstřikovaných do mraků. Zavěsili zobrazovací sondy na křídla výzkumných letadel, která vlétávala a vylétávala z nasátých oblastí mraků. Ukázalo se, že v těchto oblastech se tvorba ledových krystalků zvýšila o stovky, což vedlo k tvorbě sněhu. V neosetých oblastech k takovým výsledkům nedošlo.

Je zapotřebí dalšího výzkumu, abychom zjistili, zda výsev mraků může změnit vodní bilanci na velkých plochách. A nakonec, i kdyby se ukázalo, že je to pravda, zůstane další otázka:

Převzato se souhlasem The Conversation.

.