Sníh – druhy, přeměna

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.

Schéma vzniku sněhových krystalů v oblacích

Přeměny sněhu

Termodynamickými procesy uvnitř sněhové pokrývky a výměnou energie a hmoty mezi sněhovou pokrývkou a půdou, příp. i atmosférou, se mění tvary krystalů, a vznikají tak vrstvy s rozdílnými vlastnostmi. Rozlišujeme tři základní procesy přeměny sněhu:

1. bortící přeměna (rozklad)
2. výstavbová přeměna
3. tavící přeměna

1. bortící přeměna (rozklad)

Časový úsek tohoto děje je závislý především na teplotě a působení větru. Při chladu trvá déle, při mírných teplotách se sněhová pokrývka stabilizuje rychleji. Tento proces začíná ihned po navrstvení nového sněhu. Krystaly ztrácí teplotními (termickými) a mechanickými vlivy své špičky a tvoří se „zrna“. Přitom se také zmenšuje objem pórů a celkový objem ubývá, tzn. sněhová pokrývka si sedá a dochází ke zpevnění. Také povrch krystalů se markantně zmenšuje. Vysoký tlak (hodně nového sněhu) urychluje rozkladnou přeměnu podstatně méně než vysoké teploty. Trvání rozkladu je při –5 °C jeden až dva týdny. Může nastat krátkodobá ztráta pevnosti při přechodu od nového sněhu ke zlomkovému. Odbourání rozvětvení krystalů přitom snižuje soudržnost. Nové můstky, které by mohly kompenzovat ztrátu pevnosti však ještě nejsou vytvořeny. V praxi to znamená zvýšené lavinové riziko během prvního nebo dvou dnů po sněžení. Větrem rozložený sníh se ve svém chování odlišuje od sněhu rozloženého sedáním, ačkoliv tvar zrna může být stejný. Velmi mírné teploty po sněžení způsobují přechodně snížení pevnosti.

	Nový sníh Jedná se o sníh, který padá, nebo je čerstvě napadaný. Původní krystaly jsou ještě patrné. Nejprve se vyznačuje velkou nesoudržností (je velmi porézní, ještě se nestačil působením různých vlivů stmelit nebo se alespoň částmi svých krystalků do sebe zaklínit). V rozumných rozměrech je opravdu nesoudržný nový sníh bez vzájemných vazeb celkem bezpečný. Pokud se ale začnou postupně tvořit zárodky vazeb, začíná vzrůstat i nebezpečí. Tento sníh se stává základem pro laviny známé jako prachové, které se vyznačují obrovskými rychlostmi, tlakovými i podtlakovými vlnami.
	Zlomkový sníh Tím, že se polámané zbytky původních krystalků především vlivem působení větru mezi sebe zakliňují víc a víc, dochází k jeho vetší a větší soudržnosti. Většinou je tato přeměna velmi náhlá a rychlá, a může tak dojít k velmi nebezpečné situaci. Horní vrstvy bývají větrem téměř dokonale propojeny, ale tato vrstva se ještě nestihla spojit s podkladovou vrstvou. Zlomkový sníh stojí za vznikem velmi zákeřných deskových lavin. Pozor na závětrná místa, kde je větrem čerstvě uloženo velké množství sněhu.
	Okrouhlozrnitý sníh Za působení mírného oteplení dochází k postupnému odtávání i těch posledních rozvětvených částeček krystalu. Zůstává jakési jadérko – okrouhlozrnitý sníh. Tvarem jsou to již téměř kuličky, nemá téměř žádnou strukturu, nemá lesk, je matně bílý. Jedná se o závěrečnou fázi bortící přeměny. Pro svoji schopnost pojit se přispívá k větší stabilitě sněhového profilu.

2. výstavbová přeměna

Výstavbová přeměna způsobuje tvoření nových krystalů uvnitř sněhové pokrývky. Čím větší je teplotní gradient (teplotní rozdíl), tím rychleji následuje výstavbová přeměna. Všeobecně ale probíhá podstatně pomaleji než bortící přeměna (dva až čtyři týdny). Konečným stadiem této přeměny jsou dutiny vytvářející pohárové krystaly, které se označují jako tekoucí sníh. Díky velkým zrnům (do 5 mm a více) s málo vzájemnými kontaktními body dochází k odstranění povrchového zpevnění sněhu. Tvoření těchto pohárových krystalů se děje sublimací. Předpokladem je proto již zmiňovaný vysoký teplotní gradient (teplotní rozdíl) ve sněhové pokrývce.

V průběhu zimy se sníh poblíž půdy zahřeje na 0 °C. Sněhová pokrývka Izoluje velmi dobře a rozsáhle ochrání půdu před zimním chladem. Teplejší vzduch v pórech u země obsahuje více vodní páry než chladnější vrstvy nad ním, což vede k tomu, že vodní pára stoupá ve směru studenějších vrstev a ukládá se na spodní straně chladnějších krystalů (přechod vodní pára–led). Nový krystal narůstá podél teplotního gradientu směrem dolů, a dostává tak charakteristickou vypuklou nebo pohárkovou formu plovoucího sněhu. Pohárkové krystaly se mohou rovněž tvořit ve výše položených mezivrstvách. Rozhodující je vždy velký teplotní rozdíl na krátkých vzdálenostech (= velký teplotní gradient).

	Hranatozrnitý sníh Při nízkých teplotách (mrazu) se začíná vyvíjet z původního zborceného krystalku nová forma. Vznikají ledová zrnka hranatého tvaru. Dají se velmi dobře přirovnat k cukru krystal. Při pohledu z boku sněhového profilu se lesknou a za určitých podmínek se až z profilu vysypávají. O tomto, ale i o následujícím druhu sněhu hovoříme jako o pohyblivém sněhu!
	Pohárkové krystaly Vznikají výhradně uvnitř sněhového profilu a v uzavřených prostorách při dlouhotrvajících mrazech (pod –10 °C). Nově vznikající krystalky jsou kalíškovité a duté. Tyto křehké a vzdušné pohárky pak nedokáží čelit původnímu či zvýšenému zatížení a hrozí zborcením. Jedná se o další velmi kritickou formu sněhu. Vyskytuje se především na severních svazích. Pozor: cca 70 % spadlých lavin je ze severních svahů! U nás se ještě ojediněle mylně označuje zavádějícím názvem – dutinová jinovatka.
	Povrchová jinovatka Také na povrchu sněhové pokrývky, především na stinných svazích během dlouhých studených období, se mohou tvořit nové krystaly. Na rozdíl od předchozích druhů sněhu vzniká vlivem vzdušné vlhkosti. Základní procesy jsou ale stejné a také z hlediska efektu nebezpečí je povrchová jinovatka pod čerstvě nasněženou vrstvou sněhu srovnatelná s plovoucím sněhem.

Laviny, které se vlivem vrstvy plovoucího sněhu odtrhnou, jsou ve své pravděpodobnosti uvolnění, rozměru a dosahu těžko předvídatelné a tedy velmi zákeřné.
Ale ne vždy zvyšuje výstavbová přeměna ve sněhovém profilu lavinové nebezpečí. Pro mohutné, zhuštěné vrstvy z konce zimy může lehká výstavbová přeměna způsobit snížení napětí.

3. tavící přeměna

Slunce, teplý vzduch a déšť mohou ohřát sněhovou pokrývku na 0 °C, což může vést k odtavení rohů a hran krystalů. Dostanou tak oblý tvar, přesunou se blíže k sobě a potáhnou se tekutým „povlakem“. Dutiny se zalijí vodou vyplňující pórové rohy, tím se ztrácí soudržnost (přilnavost), avšak rostou kapilární síly. Při dalším zvlhčení odtéká volná voda, pevnost rychle klesá. V průběhu přeměny tání vznikají velké, oblé krystaly, které jako u jiných druhů přeměny rostou na úkor těch malých. Přeměna tání je nezávislá na ročním období, ale jako převládající proces ve sněhové pokrývce je obzvláště charakteristická pro jaro.

Firn Vícenásobnou změnou tání a opětného zmrznutí vzniká hrubozrnitý sníh (průměr jader větší než 1 mm). Je-li proces tání velmi intenzivní, pokračuje do hloubky sněhové pokrývky, takže se pak pod tvrdou vrstvou nachází velmi nesoudržný a vlhký sníh. Tavící přeměna je nejsnadněji vysvětlitelná přeměna a její působení je dobře zjistitelné a posouditelné. Může se uskutečnit v krátké době a způsobit výrazné sesednutí (hrboly, rýhy, vlny). Krásná jarní lyžovačka. Pozor ale na základové laviny (spíše tedy pozor na velmi provlhlou spodní část profilu, pozor ale také na kluzký podklad či podklad dobře jímající teplo, tedy skály).

Led, ledová vrstva (lamela) Vrstva ledu či vrstva ledu a firnu o různé mocnosti, vyskytující se v kterékoliv hloubce sněhového profilu. Její hloubka a tloušťka je závislá na předchozím průběhu počasí. Nebezpečná nejen jako podklad pro nový sníh, ale za větších oblev (i deště) se z ní může vytvořit podkladní vrstvička pod volně tekoucí vodou a pak…

Poznámka:

Názvosloví, označení a celkový systém vychází ze studie „International classification for seasonal snow on the ground‘‘. Colbeck a kolektiv, 1990