Počasie: Všetko, čo viete o najpodivnejších zimných javoch

Poznámka redaktora: Extrémne chladné počasie môže spôsobiť nezvyčajné javy, od tzv. Morského dymu až po hladké vlny oceánu. Ako vysvetľuje atmosférický vedec Scott Denning, tieto pozoruhodné udalosti sú spôsobené hlavne správaním sa vody pri veľmi nízkych teplotách.

Prečo sa jazerné a oceánske vody javia ako parné počas studených zaseknutí?

Existujú tri fázy alebo stavy vody: tuhý ľad, kvapalná voda a plynná vodná para. Aj v extrémne chladnom počasí nemôže byť tekutá voda chladnejšia ako bod mrazu - asi 32 stupňov Fahrenheita - takže povrch oceánu je oveľa teplejší ako vzduch nad ním.

Veľa vody sa vyparuje z teplejšieho oceánu do chladnejšieho suchého vzduchu nad ním. Akonáhle tento neviditeľný plyn stúpa ešte trochu nad relatívne teplú vodu, zasiahne vzduch, ktorý je oveľa chladnejší a nedokáže zadržať veľké množstvo pary, takže para kondenzuje do mikroskopických kvapôčok tekutej vody vo vzduchu.

Niektorí ľudia nazývajú mizerné mraky spôsobené kondenzáciou tesne nad zimným oceánom alebo jazerami „morský dym“. To je lepší termín ako para. Skutočná para je veľmi horúca vodná para - to znamená voda v plynnej fáze, ktorá je neviditeľná.

Počasie pozorovatelia Zdá sa, že veľmi vzrušený z Thundersnow. Čo je to a prečo je to zriedkavé?

Thunder je zvukový boom vytvorený vtedy, keď blesk spôsobí, že vzduch expanduje rýchlejšie než rýchlosť zvuku. Blesk je tvorený iskrami statickej elektriny medzi mrakmi a zemou. Trenie, ktoré vytvára tento statický jav, je zvyčajne spôsobené prudko stúpajúcim „teplom“ vznášajúceho sa vzduchu v horúcich letných dňoch, čo je dôvod, prečo sú búrky v lete bežné.

Vzduch sa nemôže dostať z chladného zimného terénu, pretože studený vzduch je hustý, takže hrom v zime je dosť nezvyčajný. Thundersnow sa stane, keď sa zo severu vyfukuje naozaj studený vzduch. Tento studený vzduch je hustejší ako vzduch na povrchu, takže doslova padá dole a tlačí povrch vzduchu nad ním. To môže vytvoriť presne rovnaký druh statického náboja ako letná búrka, a BOOM - thundersnow! To sa deje len s veľmi dramatickou zmenou teploty, ako je napríklad prístup arktickej studenej fronty.

Aké spoločné je to, aby oceány zamrzli mimo polárnych oblastí?

Slaná voda má nižší bod mrazu ako sladká voda, preto na našich uliciach a chodníkoch dávame soľ, aby sme v zime rozpustili ľad. Morská voda je dosť slaná, že musí byť naozaj chladná až mrazová - okolo 28 stupňov F. Je to nezvyčajné, že morská voda v kontinentálnych Spojených štátoch zamrzne, aj keď sa to deje po celú dobu v arktickej zime.

Keď zamrzne morská voda, väčšina jej soli sa zatlačí do vody pod morom. To je dôvod, prečo ľudia v Arktíde môžu rozpustiť morský ľad pre pitnú vodu. Ako malé kúsky sladkovodného ľadu sa tvoria na oceánskom povrchu, zostávajúca voda sa stáva slašou a slanejšou, takže je pre ňu ťažšie a ťažšie ju zmraziť.

Ale niekedy, keď je to veľmi chladno, na povrchu oceánu sa tvoria malé ľadové kry. Vlny ich rozbijú tak, že povrch sa môže stať ako vlnitý slurpee. Pre každého, kto je ochotný odvážne prechladnúť, je divoké stáť pri brehu a pozerať sa na fajčenie, hladké more s jeho pomalým surfovaním. Na póloch je tak chladno, že sa plávajúce ľadové kryštály nakoniec zbiehajú a spevňujú do morského ľadu.

Vedci zistili, že aj Mars má snehové zrážky. Ako sa líšia od snehu na Zemi?

Atmosféra na Marse je takmer čistý oxid uhličitý, ktorý poznáme ako hlavný skleníkový plyn, ktorý poháňa klimatické zmeny tu na Zemi. Atmosféra Marsu je však oveľa tenšia ako naša, takže nezachytáva veľa tepla. Na pekný marťanský letný deň, teploty môžu dosiahnuť 70 stupňov F a potom pád na mínus 100 stupňov F v tú istú noc.

Zimy sú tu ešte chladnejšie. To je tak chladné v polárnych zimách na Marse, že vzduch sám zamrzne, čo malé oxid uhličitý snehové vločky veľkosti červených krviniek, ktoré hromadu dostatočne hlboko, aby sa polárne čiapky suchého ľadu.

Počas dlhej polárnej noci padá približne jedna tretina celej atmosféry Marsu ako sneh. Toto robí čiastočné vákuum, nasávanie vetra z letnej pologule planéty na jeho zimnú pologuľu, aby sa rozdiel. Na jar sa tieto planétové vetra otáčajú smerom dozadu, keď sa suchý ľad vracia späť na plyn a začína padať na druhý koniec Marsu.

Planéty „ľadového obra“ a mnohé ich mesiace majú v slnečnej sústave obrovské množstvo vody a ľadu z oxidu uhličitého - oveľa väčšie množstvo ako všetky naše oceány. Ale na Zemi sa suchý ľad nemôže tvoriť nad mínus 110 stupňov F. Takže na našej planéte nikdy nebude sneh na báze oxidu uhličitého - len zmrznutá voda vo všetkých jej podobách.

Tento článok bol pôvodne publikovaný na The Conversation od Scott Denning. Prečítajte si pôvodný článok.