Kandirano voće

Oblaci baš ne posustaju... valjaju se nebom dobar deo zime. Hladno je, temperatura je ispod nule, a košava je krenula da duva kao da je došla sa godišnjeg odmora, orna da vremenu smrsi konce. Čini ti se da ti se kosti lede na vetru, a samo što nije krenulo da sipa iz oblaka...

I eto, počinje! Ali, na tvoje iznenađenje, to što pada nije sneg. Zvecka pomalo pri padu na tlo, a stiže iz oblaka brzinom neprimereno velikom za pahulje snega. Maleni vodeni projektili pogađaju predmete na tlu i, kao zla zimska kraljica, okiva ih ledom! E, pa zima stvarno nije fer! Otkud sad kiša koja se ledi pri tlu? I šta ona predstavlja?

U ovom slučaju upravo je košava krivac za ovu pojavu koja se, pomalo pogrešno, naziva ledena kiša. Kišne kapi jesu tečne, ali se u dodiru sa predmetima pri tlu momentalno ledi. A znaš li da je temperarura tih kišnih kapi ispod tačke mržnjenja? Tečno stanje vode na temperaruri ispod nule naziva se prehlađena voda. Kišne kapi sa ovom osobinom su stvorene u oblaku kao kiša ili eventualno kao sneg koji se, tokom svog pada, topi i pretvara u vodu. Temperatura kapi u ovom trenutku je sasvim malo iznad nule. Međutim, problem je u neobičnoj raspodeli temperature vazduha po visini.

Često se dešava, naročito pri nailasku toplog vazduha po visini, da postoje slojevi vazduha koji su i na većoj visini i na višoj temperaturi. To je obrnuto od uobičajene situacije u kojoj temperatura opada sa povećanjem visine. Upravo ta obrnutost je ovoj pojavi dala ime inverzija. Međutim, za razliku od prizemne inverzije, koja je redovni posetilac mirnih i ne baš tako oblačnih noći, ova pridignuta inverzija ima svoju visinu iznad tla gde zavrpava, ali i gde počinje. Košava je jedan od vetrova koji je čest pratilac nailasku toplog vazduha po visini. Međutim, zbog vetra koji svom svojom snagom meša vazduh u prizemnom sloju do neke visine, mešanjem izjednačava i temperaturu, pa je taj sloj vazduha neretko hladniji od onog na visini. Na ovaj način, profil raspodele temperature po visini jeste veoma mala promena u sloju od tla do visine gde se oseća košava, zatim iznenadni porast temperature u nekom tankom sloju, a iznad tog sloja uspostavlja se uobičajeni pad temperature sa porastom visine.

Evo, ima i nacrtano kako nastaje kiša koja se ledi (slika SKYbrary)

A zašto ti sve ovo pričam? Pa ima veze sa nastankom kiše koja se ledi pri tlu. Vraćajući se na prekinutu priču, zapazi da je najviša temperatura na nekoj bitnoj visini iznad tla, a ne pri tlu. Upravo ta oblast najtoplijeg vazduha topi eventualne pahulje do kojih smo stali u prekinutoj priči koju sada nastavljam. Ispod tog toplog sloja, nalazi se hladniji vazduh, čija temperatura u ovom slučaju pada ispod nule i hladi kišne kapi na stanje prehlađene vode. Tada je dovoljno da kišna kap samo dodirne neki predmet i da se ovo neobično i nestabilno stanje pređe u stabilnije i primerenije zatečenoj temperaturi ispod nule, odnosno pretvori u led.

Vidiš, kiša koja se ledi pri tlu ti odaje da je raspodela temperature takva da iznad tebe sigurno postoji oblast sa temperaturom vazduha iznad nule, što je najčešće posledica priliva toplog vazduha po visini. Dalje, kako je ova raspodela temperature po visini potpuno nepoznata debelom oblaku sa dugotrajnim padavina, Nimbostratusu, ovaj rod oblaka svakako treba isključiti iz opcije za određivanje tipa oblačnosti. Sa druge strane, takva raspodela temperature uopšte nije strana Stratocumulusu, kojeg svakako treba beležiti kao oblak u kojem nastaje ova neprijatna verzija kiše.

Hoćeš da voziš auto sa ovakvim vetrobranom? (foto autora)

Kiša koja se ledi pri tlu je veoma nepovoljna i opasna meteorološka pojava. Svi predmeti pri tlu, pa i samo tlo, dobijaju finu, ledenu glazuru, te počinju da liče na nekakvo kandirano voće. Možda je lepo za oko gledati kako se sve cakli u ledu, ali čim izađeš napolje, na taj led, prođe te volja za romantikom i nalaziš se u problemima. Bilo kakvo kretanje je jako otežano ili onemogućeno, te je saobraćaj prilično ugrožen. Ako si mislio da treba da voziš po takvom vremenu, ili budi potpuno siguran i uveren da si pažljiv vozač koji zna šta poledica sprema od iznenađenja, ili zauzimanje vozačke pozicije u vozilo prepusti profesionalcima.

Led koji okiva svet na ovoj vrsti kiše takođe može da ošteti i osetljive predmete. Naročito malene grane drveća su ugrožene i mogu da se odlome, a ako se to desi stablima voća, eto manjka sočnih plodova kad im dođe vreme. Ili još gore, ako postoje neki manji kablovi za dovod struje, bilo da je reč o napajanju manjih zgrada električnom energijom, vodovi za kablovsku ili možda telefonske žice, i one mogu da se prekinu ne samo od nataloženog leda, već i u sprezi sa nemilosrdnim cimanjem vetra.
 

Voliš pomorandže? Prijatno (foto Forecasting Kitsap)

Za utehu, kiša koja se ledi pri tlu retko kad traje duže od par sati. Poledica može da opstane i par dana, a onda se taj led ili otopi, ili biva prekriven snegom. A tada, ako nisi video ovu pojavu jer je pao sneg i prekrio poledicu, čeka te neprijatno iznenađenje kad budeš hteo da čistiš sneg sa auta. Kandirano voće u koje se pretvara sve, nije za jelo.

Od kiše do snega

Sivi oblaci su naselili nebo čitavom širinom. Nimbostratusi, skoro sasvim jednolični, polako postaju nešto tamniji, spuštajući svoju donju bazu sve niže prema tlu, kao da su otežali. A u njima – drama! Kapljice vode koje čine oblak dobijaju nove, sitne sustanare, stvorene iz vodene pare oko nekih sićušnih, golim okom nevidljivih zrnaca prašine. Lutajući po oblaku, ove novajlije se sudaraju sa starosedceocima, a u tom sudaru postaju jedna nova, veća kap, velika kao obe zajedno. Iako izgleda kao da su to sve slučajni susreti vodenih kapljica, oni se odigravaju mnogo brže nego što možeš da zamisliš. Ubrzo, kapi postaju dovoljno velike i teške da savladavaju otpor vazduha, a onda počinju da padaju kroz oblak, sve niže i niže... Ali, iako savladan, otpor vazduha zaustavlja ubrzavanje ovih kapljica za veoma kratko vreme. Tako, kapljice vode postižu svoju konačnu brzinu padanja pre nego što se istinski zalete. Verovao ili ne, ta brzina nije veća od par metara u sekundi. Da nema tog usporavanja otporom vazduha, brzina kapljica vode koja padaju bi bila tolika da bi bile probojne kao meci iz vatrenog oružja. Zamisli samo projektil od vode, u brzini od 100 metara u sekundi, koliko bi iznosila u padu sa visine od 500 metara...

Konačna sudbina kišnih kapi (foto Novi list)

Ovako, kapljice ostaju bezopasne po svojoj brzini, ali nailazeći na kapljice ispod sebe i sudarajući se sa njima, one i dalje rastu! Dobro, ne dobijaju puno na svojoj veličini, jer im je prečnik između pola milimetra i pet milimetara. Kiša koja ima glavnu ulogu u ovoj priči ima prečnik od možda 1-2 milimetra. Iznenada, kapi ispadaju kroz donju bazu iz oblaka i stropoštavaju se ka tlu. U tom trenutku oni dostižu svoju najveću veličinu i prestaju da rastu. Na putu ispod oblaka, one počinju da se smanjuju, jer se nalaze u vazduhu koji nije zasićen vodenom parom, i počinju neznatno da isparavaju. Naravno, to isparavanje zavisi od relativne vlažnosti vazduha kroz koji prolaze. U ovoj kiši, relativna vlažnost vazduha ostaje između 85 i 95 procenata, pa je isparavanje veoma slabo. Konačno, armija kapljica udara o tlo, čineći svaka po jedan tanušan, kratak zvuk, koji zajedno čine akorde kišne muzike koja šumi prepoznatljivim, skoro umirujućim zvukom.

U ovoj priči, temperatura polako počinje da opada. Ništa se bitno ne menja dok temperatura ne dostigne oko 3 stepena. Tada, uz kišne kapi, možeš da opaziš i poneku pahulju snega koja se stidljivo provlače kroz kapljice vode, što čini mešavinu poznatu pod imenom susnežica. Sa daljim opadanjem temperature, sve je više pahulja, a sve manje vodenih kapljica. I sad, pitaš se otkud te pahulje?

(N)i kiša, (n)i sneg... (foto Telegraf)

U oblaku je došlo do izvesnih promena. Ovde, pri opadanju temperature, umesto vodenih kapljica počinju da se stvaraju kristalići leda. Dovoljno je da temperatura bude par stepeni ispod nule da dođe do kristalizacije vodene pare u pahulje. Priča je u osnovi ista, samo je padanje pahulja mlao drugačije. Prvo, konačna brzina padanja pahulja je znatno manja. Manja masa i veoma razgranati oblik zvezdica čini otpor vazduha većim nego kod kišnih kapi, što znatno brže dovodi do uravnotežavanja sile teže i otpora vazduha, već u delu sekunde, pa se ne postiže veća brzina od nekoliko centimetara u sekundi. Idući naniže, oblak je sve topliji, i to skoro uvek tempom od oko 0.6 stepeni na 100 metara visinske razlike. Ovaj tempo promene temperature se naziva vlažnoadijabatski vertikalni temperaturni gradijent. Drugim rečima, sa naših oko 500 metara visine i temperature od nula stepeni, na tlu je zaista oko 3 stepena. Ali, ako se stvaraju samo pahulje, otkud kišne kapi u susnežici? Pa jednostavno je, pri temperearuri iznad nule, pahuljice počnu da se tope u svom padu. One najveće uspevaju da opstanu dok ne padnu na tlo, a one najsitnije su se pretvorile u vodene, kišne kapljice. I naravno, što je visina manja, pad pahulja je duži i kroz veći sloj temperarure iznad nule ima sve više šansi za topljenje. Na kraju pada kapi vode i pahulja snega imamo u vidu koliko je pahulja ustvari bilo u oblaku, a koliko se tih pahulja jeste ili nije otopilo. Tako je kad si na kraju događaja, sve poslednje saznaš.

Kada temperatura pri tlu opadne na oko 1 stepen iznad nule, kišne kapi polako prestaju da postoje, bivajući zamenjene pahuljama snega. Tada je sloj pozitivnih temperatura veoma mali i do topljenja ne uspeva da dođe. Gore, u oblaku, temperatura može da bude nekoliko stepeni ispod nule. Uostalom, možeš i sam da izračunaš, koristeći onaj pomenuti tempo opadanja temperature sa povećanjem visine od 0.6 stepeni na 100 metara visinske razlike. Eto zabave! Kada znaš temperatruru vazduha i kad vidiš vrstu padavina, ovom jednostavnom računicom možeš dosta tačno da pretpostaviš na kojim brdima i planinama pada sneg.

... i evo šta je sve ispadalo od pahulja iz oblaka (foto autora)

Sve niža temperatura donosi nove promene. Dok na oko 1 stepen iznad nule sneg jedva uspeva da se zadrži na tlu (osim ako ne pada umereno ili jako), već na nula stepeni počinje formiranje snežnog pokrivača uz njegovo istovremeno blago topljenje u najnižem sloju do tla, a na 1 stepen ispod nule i taj sloj prestaje da otapa novopali sneg. Na još malo nižoj temperaturi, sneg sasvim prestaje da se topi, pa pahulje koje dostiži do tla prestaju da se lepe na novoformirani snežni pokrivač. Tako, već na -2 stepena može lako da dođe do premeštanja snežnih pahulja na samoj površini snežnog pokrivača, odnosno niske mećave. Uz umeren i jak vetar počinju da se stvaraju snežni nanosi, i eto problema.

Međutim, kad sneg prestane da pada, kad se razvedri i mraz jako stegne, u šetnji po snegu možeš da čuješ kako sneg škripi. Mokar sneg to nije u stanju da proizvede, već samo sneg čija je temperatura -9 ili niža. Takav snežni pokrivač je više nalik prahu ili pesku, migoljeći se pod nogama, bez lepljenja za rukavice, ometajući te u pravljenju grudvi. Zato je dobar za skijaše, jer se ne lepi ni za skije, omogućavajući ti prijatno proklizavanje na površini snega. Eto, nije svaki sneg za svakoga – hladnijije za skijaše, a onaj manje hladan je bolji za grudvanje, da ne mrznu (naročito dečije) ruke... Vredelo je proći ovaj put od kiše do snega, jer te čeka užitak ako si ljubitelj zime. Ako si, pak, ljubitelj leta, strpi se, sneg će se sigurno otopiti do kraja proleća, kad krene vladavina Sunca i topline.

Promene vremena koje se osećaju na licu

Čak i kad nema atmosferskih pojava, ni kada nebo ne govori mnogo svojim oblacima, opet se mogu osetiti vrlo fine promene vremena. Koža je ponekad veoma osetljiv pokazatelj određenih vremenskih karakteristika. A najosetljivija koža je upravo na licu.

Kada izađeš na hladno vreme, koji deo lica ti prvi reaguje na promene? Nos, naravno! Kao neka antena, prvi ‘namiriše’ promene temperature, jer svojim oblikom blago štrči sa površine lica. Baš ta osobina mu pomaže da prvi oseti promene temperature, jer je dovoljno mali da prvi poprimi deo toplote (ili hladnoće) okoline. Toplotni kapacitet nekog tela zavisi od mase i specifične toplote (jednostavnije rečeno, od veličine i vrste materijala). Ovakva osobina se može primeniti i na objašnjenje zašto se inje javlja pre svega na tankim i malim predmetima, kao što su četine zimzelenog drveća ili vrhovi i žice ograde. To je odavno poznato. Seti se stihova čika Jove Zmaja:

Uf, sto je hladno, hocu kuci... foto Moj Pedijatar

A šta meni zima može,

šta mi može, šta mi sme,

da mi nosić pocrveni,

eto to je, to je sve.

Posle nosa, sledeći reaguju obrazi, koji su ponekad pravi meteorološki instrument. Naime, kada jedva osetiš promenu temperature na obrazima, to znači da je razlika u temperaturi pre i posle promene oko 2 stepena Celzijusa. Tako možemo smatrati da je koža obraza neka vrsta termometra sa podeocima na 2 stepena.

Ovo, naravno, važi ako ne osećaš nikakvo strujanje vazduha. Sa druge strane, ako nema promena temperature, isti ti obrazi mogu da osete javljanje vetra od najmanje 2 metra u sekundi. Na ovaj način, obrazi se ponašaju kao indikator vetra sa pragom osetljivosti od 2 metra u sekundi, odnosno 2 stepena Boforove skale. Sada vidiš da svako od naskao da ima deo meteorološke stanice kao deo sebe.

Postoje i znaci surovosti zime koji se mogu opaziti na goloj koži. Jedan od takvih znakova je opisan kao Arktičko pravilo 30-30-30 koje kaže da se na temperaturi od -30 stepeni Farenhajta (oko -35 stepeni Celzijusa) i pri vetru brzine 30 milja na čas (oko 15 metara u sekundi) otkrivena koža smrzava za svega 30 sekundi. Pri tome, kada se kaže da je koža smrznuta, misli se na promrzline najvišeg stepena, kada se tkivotrajno oštećuje. Uh, kad samo pomisliš koliko se ljudi smrzlo u polarnim ekspedicijama i ko je sve to morao da preživi da bi se utvrdilo ovakvo surovo pravilo… još strašnije je kad shvatiš da takva iskustva mogu da steknu i ljudi koji nisu u takvim avanturama svojevoljno, već trpe zimu decenije ili stoleća.

Da vidimo... kolona -30 i red 30 daje... ekstremnu hladnoću! Brrrr... (tabela Accuracy Project)

Kombinacija niske temperature i vetra je često opisana kao subjektivni osećaj temperature, odnosno pri kojoj temperaturi jedva osetnom vetru se stiče isti osećaj hladnoće. Postoje mnoge formule i tablice za izračunavanje tog osećaja, ali često se one međusobno dosta razlikuju. Ono što je zajedničko jeste da se uzima u računicu temperatura površine kože od oko 32 stepena Celzijusa i granica osećaja vetra od 2 metra u sekundi. Sve ostalo može biti krajnje subjektivno. U svakom slučaju, izračunavanje subjektivnog osećaja temperature može biti zabavno, ali i predmet stručnih izučavanja. Ne, nisam rekao ‘meteoroloških’.

Sada znaš kako se oseća blaga, a kako ekstremno oštra zima. Ali, više će ti značiti ako ova saznanja iskombinuješ sa ostalim znanjima o vremenu koje si sticao kroz iskustvo, vremenom posmatrajući vreme.