Prečo niekedy z nízkej oblačnosti mrholí alebo len slabo sneží

Nízka oblačnosť patrí v chladnej časti roka k veľmi častým javom v stredných zemepisných šírkach. Ide o pomerne „pokojnú“ formu oblačnosti, ktorá však môže za rovnakých poveternostných podmienok prinášať rozdielne typy zrážok – od jemného mrholenia, cez slabý dážď, až po mierne sneženie. Prečo to tak je, súvisí najmä s fyzikálnymi procesmi, ktoré v týchto oblakoch prebiehajú.

Ako vzniká nízka oblačnosť

Nízka oblačnosť (napríklad stratus alebo stratocumulus) vzniká pri stabilnom vertikálnom teplotnom profile, často v spojení s teplotnou inverziou. V takomto prípade je vzduch pri zemi chladnejší a vo vyšších vrstvách teplejší. Stabilita atmosféry výrazne obmedzuje vertikálne pohyby vzduchu, a tým aj vývoj oblakov do výšky. Práve slabé prúdenie a minimálna turbulencia majú zásadný vplyv na to, aké zrážky z takejto oblačnosti vzniknú.

Prečo nízka oblačnosť často „neprší“ klasickým spôsobom

Z mikrofyzikálneho hľadiska obsahuje nízka oblačnosť obrovské množstvo veľmi drobných oblačných kvapiek. Samotné kvapky sú však príliš malé a ľahké, aby dokázali samostatne dopadnúť na zem ako dážď. Aby sa z nich stali zrážky, musia sa najskôr výrazne zväčšiť.

V klasických dažďových oblakoch sa tento rast často deje pomocou ľadovej fázy – prostredníctvom tzv. Bergeronovho procesu, pri ktorom rastú ľadové kryštáliky na úkor vodných kvapiek. V nízkej oblačnosti však väčšinou ľadové kryštáliky chýbajú, prípadne sú podmienky na ich vznik a rast veľmi slabé. Výsledkom je, že zrážkový proces je neefektívny alebo úplne chýba.

Koalescencia – rast kvapiek bez účasti ľadu

Ak sa v oblaku nevyskytuje ľadová fáza, jediným spôsobom rastu kvapiek je koalescencia – proces, pri ktorom sa väčšie kvapky zrážajú s menšími a postupne rastú. V nízkej oblačnosti má však tento mechanizmus nízku účinnosť, a to z viacerých dôvodov:

• veľkosti kvapiek sú si navzájom veľmi podobné,

• prevládajú extrémne malé kvapky,

• vertikálne pohyby vzduchu sú slabé.

Výsledkom sú veľmi drobné zrážkové častice, ktoré k povrchu dopadajú ako jemné a vytrvalé mrholenie s nízkou intenzitou.

Kedy z nízkej oblačnosti sneží namiesto mrholenia

Aby nízka oblačnosť produkovala sneh, musia byť v jej horných častiach dostatočne nízke teploty (zvyčajne pod −5 až −8 °C). V takýchto podmienkach sa môžu začať tvoriť ľadové kryštáliky, ktoré postupne rastú a spájajú sa do snehových vločiek.

Aj malé množstvo ľadových kryštálikov dokáže výrazne zmeniť správanie oblaku. Mikrofyzikálne procesy sa „prepnú“ na efektívnejší režim a z oblaku začne vypadávať slabé sneženie alebo snehové zrná, namiesto mrholenia.

Ďalšie javy spojené s nízkou oblačnosťou

• Mrznúce mrholenie vzniká vtedy, keď sú kvapky v oblaku prechladené – zostávajú v kvapalnom stave aj pri teplotách pod bodom mrazu. Po dopade na studený povrch okamžite zamŕzajú a vytvárajú súvislú ľadovú vrstvu, ktorá je mimoriadne nebezpečná najmä pre dopravu.

• Typ aj intenzita zrážok z nízkej oblačnosti závisia od veľmi jemných rozdielov v jej mikrofyzikálnej štruktúre. Tieto detaily však numerické modely často nedokážu presne zachytiť, čo je dôvod, prečo je predpoveď mrholenia či slabého sneženia z nízkej oblačnosti často neistá.

Zdroj: in-pocasi.cz, wikipedia