четвртак, 28. новембар 2013.

Širok asortiman snežnih pokrivača


Prodavac: Snežni pokrivači, snežni pokrivači... navali, narode! Novi, sveži, blistavo beli...
Kupac: Hej, nisam znao da ima više snežnih pokrivača. Oduvek sam mislio da postoji samo jedna vrsta.
Prodavac: Ma taman posla, ima nekoliko različitih vrsta. I sve su lepe. Evo, pogledaj ovu, na primer. Sad je stigla.
Kupac: A šta ti je to?
Prodavac: Mokar snežni pokrivač. Nije mnogo debeo, ali je težak. Pogodan za temperature bliske nuli, recimo oko jedan ili dva stepena iznad nule. Odličan za grudvanje!
Kupac: Malo kaplje...
Prodavac: Da, takva je vrsta. On je za kratkotrajnu upotrebu, ako želiš snežni pokrivač koji se sam od sebe stanjuje vrlo brzo. Često se dešava da bude tanji čak i kada se još stvara.
Kupac: Čudno...
Prodavac: Uopšte nije. Temperature iznad nule mu obezbeđuju topljenje, pa se tako stanjuje.
Kupac: I kada se sasvim stanji, kad nestane?
Prodavac: Pa, zavisi od debljine. Ako je par centimetara, otopi se za jedno prepodne. Desetak centimetara potraje čitav dan, a dvadesetak centimetara ostaje tri, pet dana... Sve zavisi na kojoj temperaturi ga topiš. Kako god okreneš, temperatura površine mu je uvek nula stepeni.
Kupac: Dobro. A šta ako spustim temperaturu ispod nule?
Prodavac: E, onda se stvara druga vrsta, zamrznuti snežni pokrivač. Liči na ovaj, ali nije tako mek. Postaje krut, i to pre svega na površini. Sloj koji se topi izgubi onu finu kristalastu strukturu pahuljica, kapljice otopljenih pahuljica se grupišu u veće, pa kad se to zamrzne, liči na minijaturne komadiće leda. Ustvari, to i jesu.
Kupac: Deluje mi grubo...
Prodavac: I jeste. Zato ga držim ispod tezge, jer nije svež. Nije ni lep za skijaše ili za klince što vole da se sankaju. Gušći je od svežeg mokrog snega, pa ume da deluje kao da je težak.
Kupac: Ali nije toliko debeo?
Prodavac: Naravno, nešto je tanji, jer potiče od otopljenog svežeg mokrog snega. Ali, ima skoro istu težinu. Evo, pogledaj. Sve što se topi, ostaje u njemu i zamrzne se.
Kupac: Podseća me na dečije pelene, bele i natopljene... A kakva je zemlja ispod njega?
Prodavac: Ispod svežeg mokrog snega je vlažna, a ispod ovog smrznutog snega može da se zaledi.
Kupac: Imaš li svež sneg na smrznutoj zemlji?
Prodavac: Naravno da imam. Ali, isto ti je to... Nego, imam za tebe nešto lepše.
Osmeh u snegu... :)
Kupac: Da vidim.
Prodavac: Evo... Ah, ovaj! Pogledaj ovu lepotu! Svež sneg, ali suv.
Kupac: Baš je fin. Nekako je lakši od ona dva.
Prodavac: I jeste. Snežne pahulje od kojih je napravljen padale su pri temperaturama ispod nule. Krupnije pahulje su na oko minus dva, ali što je hladnije, pahulje su sitnije i sneg je rastresitiji.
Kupac: Hmm... Čini mi se da se pahulje lako odvajaju od ovog snežnog pokrivača.
Prodavac: Da, to mu je nezgodna strana. Malo vetra može da ga nosi i premešta, tako da postaje neravan. Ako ima dosta snega, može da napravi snežne nanose čija visina može da bude i dva do tri puta veća od debljine pokrivača.
Kupac: Ali, nanosi mogu da budu nezgodni za puteve.
Prodavac: Istina, ali ne volim kada ga vozači uzimaju. Mogu da se zaglave u snegu, pa ko će onda da ih izvadi odande. Tu pomaže samo lopata.
Kupac: I lanci za točkove.
Prodavac: Naravno, ali to je za vešte vozače. Oni koji nisu vični vožnji treba da ga izbegavaju po svaku cenu.
Kupac: A za šta je dobar ovakav sneg?
Prodavac: Dobar je za opterećenje objekata od snega. Čak i ne može da napravi veću količinu odjednom. Pošto je lak, čak ni suv snežni pokrivač veće debljine nije mnogo težak. Recimo da je negde dva puta lakši od mokrog snega.
Kupac: Koliko to bude?
Prodavac: Pa evo ovako. Mokar sneg ima oko 8 kg na 10 cm snega. Ovaj suvi ima 3 do 4 kg na 10 cm snega. Onaj smrznuti ima 10 do 15 kg na 10 cm snega. A najteži mi je stari sneg, naročito ako je nekad imao veliku debljinu, pa se topio, i tako može da ima i preko 35 kg na 10 cm snega!
Kupac: Ko će to da čisti, čoveče?
Prodavac: Niko. Obično takav stari sneg ostane tamo gde se ne čisti, jer se sneg čisti čim padne.
Kupac: U pravu si. A kakav je ovaj što liči na sendvič?
Prodavac: To je stari planinski sneg, sa slojevima ledenih kora.
Kupac: Otkud te ledene kore unutra?
Prodavac: Padne sneg, pa ostane neko vreme, počne da se otapa po površini, pa padne nov suvi sneg preko njega, pa kad i taj ostane i počne da se topi...
Kupac: ... i stvori još jednu ledenu koru. Da, jasno mi je. Može da bude nezgodan, po površini suv, a iznutra, kad noga propadne, krcne ledena kora.
Prodavac: Baš tako.
Kupac: Nego, imaš tu i nešto sivo.
Prodavac: To je gradski sneg. Prljav je i nezanimljiv, niko ga ne voli i niko ga neće. Kad pada, i on je beo, ali kad ostane na ulicama, brzo dobije svu gradsku prljavštinu. Naročito ako ga neki čistunci bacaju iz dvorišta pravo na ulicu. Tada je i krajnje opasan za vozače, ali i za pešake, jer je jako klizav. Prosto ne razumem kako to mogu da rade.
Kupac: Fuj, baš je gadan!
Prodavac: A da vidiš kako je tek gadan stari gradski sneg, kada ostane u gomilama po nekoliko sedmica... Još se stvrdne, kao da se okameni, pa ga teško topi čak i visoka temperatura.
Kupac: Baš ima raznih snežnih pokrivača.
Prodavac: Dobro, sad kada si ih video, kupuješ li nešto?
Kupac: Da. Daj mi 10 cm mokrog snega, deci za grudvanje...
Prodavac: Dobro...
Kupac: ... i 30 cm suvog snega, za skijanje i sankanje...
Prodavac: Evo... još nešto?
Kupac: Ništa, to je sve.
Prodavac: Nećeš stari planinski sneg? Može da stoji dugo...
Kupac: Ne, ne treba mi.
Prodavac: Ne nudim ti gradski sneg...
Kupac: Prepun je soli, peska, pepela... Posle mi bude prljava ulica od njega. Pošto je sve ovo?
Prodavac: Danas je akcija, reklamiramo i delimo besplatno.
Kupac: Sjajno! Častim te jednim čitanjem ovog posta.
Prodavac: Hvala! Dođi opet!
Kupac: Važi. Hvala i prijatno!
Prodavac: Sve najbolje! ... Snežni pokrivači, snežni pokrivači... navali, narode! Novi, sveži, blistavo beli...

четвртак, 21. новембар 2013.

Jači vetrovi, slabije vidljivosti



Jesen je vreme kada su sumaglice i magle sve češće. Vazduh sve više liči na neumiveno lice. Tmurni dani donose sumaglice, a tiha vedra jutra više nisu bistra kao u proleće i na leto.
Jesen je vreme kada se vetrovi vraćaju na scenu, kovitlajući kroz opalo lišće u prirodi i sitne otpatke u gradovima. Grane se ljuljaju, kao da mašući pozdravljaju dolazeću poznu jesen. Ruke hrle u džepove u pokušaju da sačuvaju ono malo toplote.

Osim jeseni, šta pojačan vetar i smanjena vidljivost imaju zajedničko?

Na prvi pogled, baš ništa. Ali, ako si pažljiv posmatrač vremenskih prilika, neće ti promaći nekoliko detalja koji ukazuju na posrednu zavisnost vidljivosti od vetra. Vetar sam po sebi ne može mnogo toga da učini, ali i sam znaš koliko je u stanju da utiče na druge stvari. Ali, polako ću ti otkrivati jednu po jednu vezu između vetra i vidljivosti.
Sumaglice, bez obzira da li kvare vidljivost u tmurnom ili vedrom danu, javljaju se samo kada je vetar sasvim slab. Pri tome, smanjenje vidljivosti nije uvek samo od prisustva vodene pare u vazduhu skoro do zasićenja, već i od prisustva prašine i čađavine koje potiču od sagorevanja raznih goriva. Čim vetar postane umeren, vazduh počinje da se čisti od ovakvih primesa koje lebde u vazduhu. Jak vetar obično omogući vidljivost od najmanje 10 kilometara, čime se ukida pojava sumaglice.
Ali, šta se dešava kada taj isti vetar donese nešto što smanjuje vidljivost? Ima i takvih pojava koje nastaju povećanjem brzine vetra i smanjenjem vidljivosti. Takve pojave obično sadrže razne čestice podignute sa tla, odnosno podloge, pa njihov identitet zavisi od prirode takvih čestica.

Koje su to pojave koje smanjuju vidljivost kada vetar pojača?

Vetar je jedva podigao sneg sa tla (foto J.R./Pinehouse Photos)
Mećava je tipičan primer ovakve pojave. Vetar podiže pahulje suvog snega sa snežnog pokrivača već pri brzini od oko 8 m/s. Kovitlanje snega iznad površine je sve veće, zauzima sve veću visinu sa daljim pojačanjem vetra. Kada uskovitlane pahulje dostižu visinu manju od visine oka osmatrača (po definiciji Svetske Meteorološke Organizacije, to je visina od 1,80 m), tada se ova pojava nazina niska mećava. Ona još uvek ne ugrožava vidljivost u bitnoj meri, ali je sklona da pravi neke druge nedaće, kao snežne nanose.

Da li to sneg pada ili se penje? (foto Anthony's Science Blog)
Međutim, veoma jak vetar koji podiže sneg sa snežnog pokrivača iznad visine oka osmatrača naziva se visoka mećava. Logično, iz same definicije ove pojave je jasno da je vidljivost smanjena na manje od 10 kilometara, a obično iznosi 1 do 4 kilometra. Visoka mećava može da bude i takva da može da te zbuni i da od silnih pahuljica u vazduhu, nošenih veoma jakim vetrom, više ne razlikuješ da li padaju iz oblaka ili su podignute sa snežnog pokrivača. Sve te pahulje lete skoro horizontalno, kao da prave oštre rezove u vazduhu. Peckaju po licu, ponekad jače od samog mraza. Vidljivost tada može da bude smanjena i na desetak metara. Srećom, ovo se najčešće dešava na planinama, kada snežni oblak nalegne na njene obronke, dok je u nizijama prilično retko da se oblak sa snegom spusti skoro do tla uz takav vetar.
Prašina se podiže vetrom (foto The Long Island Blog)
Postoji i drugačija verzija ove pojave, poznate pod nazivom prašinska, odnosno peščana mećava. To je ista pojava kao i snežna mećava, samo što čestice podignute sa tla više nisu pahulje snega, već zrnca prašine, odnosno peska. Naravno, ova pojava je mnogo zastupljenija u predelima sa peščanim tlom. Međutim, može da dođe do ove pojave i u vreme velikih suša, kada posle nekoliko dana bez ijedne kapi kiše tlo postane toliko suvo da je prekriveno tankim slojem prašine. Najčešće se to dešava leti, prilikom nailaska hladnog fronta sa pojačanim vetrom, tako da ova pojava ne traje dugo, manje od sat vremena. Vidljivost je tada obično smanjena na 2 do 8 kilometara, dok su vidljivosti manje od kilometra mnogo verovatnije u pustinjama nego u našim predelima. Samo se seti priča o karavanima koji bivaju zaustavljeni, kako ne bi zalutali u dubinu pustinje.
Kud plovi ovaj brod po ovakvom moru? (foto The American Practical Navigator)
I na moru može doći do slične pojave, kada vetar otkida kapljice vode sa talasa. Takva pojava više nije nikakva mećava, već se naziva dim mora. Ponekad, takve kapljice mogu ponegde da dobiju oblik pokretnih vrtloga. Na talasima, te kapljice su često pomešane sa penom. Vidljivost je smanjena srazmerno jačini vetra, a ponekad se može činiti da se više ne zna da li vidljivost smanjuju te kapljice ili visoki talasi.

A da li može da se pojavi slaba vidljivost, a da vetar ostane slab?


Naravno. Pa zar to nije mnogo češći slučaj? Ah, dobro, podsetiću te i na to… ali drugi put.

понедељак, 11. новембар 2013.

Rosulja - isceđena voda iz tmurnog oblaka



Tmuran jesenji dan se ogrnuo širokim sivim oblačnim plaštom. Hladnoća tera prste u džepove ili pred usta kako bi se zagrejali duvanjem. Sva sreća, pa nema vetra koji bi osećaj hladnoće pojačao. Sasvim je dovoljno to što sve deluje nekako zamućeno, kao pogled iz neumivenih očiju. Oseća se neka vlaga koja prekriva travu, kolovoze, drveće, zidove, sam vazduh, čitav svet.
Taman pomisliš kako je dobro što ne pada kiša, kad ti na lice slete prvi dodiri sitnih vodenih kapljica, slabašni kao titraji, na granici da ih i ne osetiš. Nije to kiša kakvu očekuješ. Ovo je više kao neka magla koja se cedi iz oblaka. Kad obratiš pažnju, primećuješ lebdenje i sporo spuštanje tih sićušnih kapljica što te skoro golicaju. Kad prođeš rukom kroz njih, čini ti se kao da ćeš ih razneti oko sebe, a one hrabro ostanu u tvojoj blizini i zaplešu.
Kako su sitne ove kapljice... ali ih puno ima! (foto Hairstyle Pictures)


Da, to je sipeća kiša, ili kako je još meteorolozi nazivaju, rosulja. Čudnog li naziva, primetićeš. Zvuči kao rosa, a nije. Rosaje nešto što krasi vedra jutra. Vedrinu sada možeš samo da zamišljaš, da je se sećaš.

Odakle li dolazi?

Naizgled težak sivi, jednolični oblačni sloj Stratusa donosi ovu vrstu padavina. Prema definiciji Svetske meteorološke organizacije (WMO), rosulju čine vodene kapljice prečnika manjeg od 0,5 mm. Osim iz Stratusa, rosulja se javlja i iz magle, jer Stratus može da predstavlja maglu koja je izdignuta iznad tla. Po svojoj prirodi, rosulja i ne može da se javi iz oblaka nekog drugog roda.
Ceđenje... Da, to je prava reč koja opisuje nastanak rosulje. Spuštanjem vazduha sa veće visine dolazi do intenziviranja procesa kondenzacije vodene pare u kapljice vode. Zbog tako povećane koncentracije kapljica vode, one se češće sudaraju i spajaju u veće, pa u nekom trenutku postaju dovoljno velike da savladaju silu Zemljive teže ili, kao na planinama, da nalete na neku podlogu i tako iscede iz oblaka. Ali, kako se kondenzacija i dalje nastavlja, isceđena voda iz oblaka se brzo nadoknadi novonastalom iz dalje kondenzacije. Rosulja se javlja dokle god se održava ovaj sled događaja. Čim oslabi spuštanje vazduha na visini, kondenzacija slabi i više nema vode koja bi se cedila iz oblaka.

Koje su prateće atmosferske pojave koje se javljaju uz rosulju?

Vidljivost koja tom prilikom vlada je prilično slaba. Ako nije u pitanju magla, kada po definiciji vidljivost iznosi manje od 1000 metara, onda vidljivost može da bude u domenu sumaglice, odnosno počev od 1 km, ali manje od 10 km. Relativna vlažnost vazduha je prilično visoka, obično preko 85%, a neretko dostiže 100%, odnosno dolazi i do zasićenja vazduha vodenom parom. Zbog toga, a i zbog nižih temperatura, isparavanje vode sa tla je znatno manje nego inače. Zato i ostaje taj osećaj vlage na svim predmetima i u vazduhu.
Veoma, veoma retko, vidljivost prilikom rosulje može da bude 10 km, ali takva rosulja se već graniči sa sitnom kišom, jer Stratus retko dozvoljava vidljivosti od 10 km na više. Ako je vidljivost dobra, a beležiš rosulju, zapitaj se da to nije ipak neka sitna kiša, a Stratusi iznad tvoje glave već mogu da budu i Stratocumulusi.

Koliko su značajne količine padavina od rosulje?

Takmičenje u količini padavina između rosulje i kiše
(ilustracija USA Today)
Količina padavina koja stiže od rosulje nije velika, obično je manje od 1 mm vodenog taloga. Dešava se da tokom celog dana može da bude i više padavina, ali ne više od 2 ili 3 mm. Više od toga može da dopre do tla u nekim posebnim uslovima, kao što vladaju na planinama. Tada se oblak, zalepljen za planinu, čini kao magla, a iz njega se cede sićušne kapljice rosulje. Količina padavina tako ume da bude znatno veća od opisane, i do 1 mm na čas. Takve količine padavina svakako ne menjaju bitno ukupnu količinu padavina tokom godine na nekom mestu. Zato se manje pažljivim osmatračima na saradničkim i amaterskim meteorološkim stanicama se ova pojava može učiniti manje značajnom, pa da je čak i ne zabeleže. Biljke se ne bi složile sa tim stavom, jer ne samo da im je važno da dobiju vodu za svoj rast, već isto tako osećaju kako ne gube postojeću količinu vode u sebi.
Iako znaš, kao ljubitelj vremenskih prilika i prirode, da je svaka atmosferska pojava važna i da je svaka količina padavina važna, sada znaš i zašto je važna. Verujem da ćeš pažljivo pratiti pojavu rosulje i razumeti vremenske prilike još malo više nego ranije.

петак, 1. новембар 2013.

Smoke signals

The Sun goes down, another chilly night is coming. Wind stops just to see the day off, and while it welcomes the evening, it is as weak as a draft, bearly noticeable. Fires are lit in houses to make them warm and comfortable. Smoke rises straight up from a chimney, and one can see its greyish shadow quite clearly. Now you expect to see it rises straight up higher, but it's not about to happen. On the contrary, smoke sharply turns above the chimney, and it appears like crawling upon some invisible ceiling. It drifts further away like being pulled by some invisible force. So, you get a smoked air that makes you cough instead of fresh evening.
- Wasn't it enough with the cold night? Now this smoke makes me cough - you unwillingly comment this unexpected smoke motions. But only some minutes later, the situation turns a bit easier. Invisible ceiling rised a little, so the smoke is less felt. Further with time, that invisible ceiling that stops the smoke going up is still rising.

See how smoke crawls across that invisible ceiling...

 What stops the smoke going up? What is that invisible ceiling?

Sunset is the end time of heating from the Sun and the start of night cooling. During daytime, the changes of air temperature is driven by heating of the land surface. Naturally, the lowest air layer comes first to be cooled, while upper air layers come next. That cooling gradually weaks with the elevation from the ground, until it disappears at some significant height.
At the beginning of the described cooling, temperature lapse rate changes with height. Instead of temperature decreasing with height, the higher air is warmer. This is called the temperature inversion, the state opposite to normal. This makes that invisible ceiling that you noticed in this evening event. At heights with the inversion, it is impossible for warm air and thus smoke to rise further up. High temperature at this height surprises even the warm air from the smoke, since it cooles during its rise through the air. So, the smoke can't spread upwards, it stays below the invisible ceiling. This shape of the plume is called fanning.
This type of temperature change with height is usual during weather that is not just cloudy, while wind remains at low speed. Such event announces weather with no precipitation and temperature that falls down to its minimum value around sunrise.

I can see there, in the distance, a stack from a power plant. The smoke from the stack is not stuck at some height, but it rises freely. How come?

Power plant stacks are usually built to be much higher than house chimneys. The stacks might be even more than 100 meters high. The inversion height is often lower than the top of the stack, while temperature normally falls with elevation, so the smoke behaves regularly, freely rising up. But when the inversion rises above the stack, the smoke will feel the resistance in the inversion layer and get stuck, too. The smoke will spread wider than near the land surface, because the wind speed is usually higher at stack height than near the ground, where it is almost absent. The smoke will disperse and become more sparse, so it won't spoil anything that's on the ground surface.
If the smoke flows down the wind at night, while inversion is still below the stack height, you'll notice that smoke disperses everywhere, except downwards, below some height. The inversion really behaves like an invisible obstacle from both sides. So, this plume shape is called lofting.

I also noticed that sometimes, just after sunrise, it might happen that the smoke falls down to the ground. How's that?

At sunrise, the heating from the Sun restarts, warming up the ground surface first, the air above it, from lower to higher layers. The inversion starts to disappear from the bottom. Temperature lapse rates are changed again, restoring its desrease with the elevation, but only to some height where this heating didn't take effect yet. There is still the inversion above that height, so temperature rises from that height up again. This temperature change is called elevated temperature inversion, because the opposite temperature lapse rate from normal starts not at ground level, but from some height. The decribed plume shape is now called fumigation, which is quite logical, isn't it? The smoke rises up until it reaches the inversion layer, and it appears like hitting the invisible ceiling again and coming down to the ground. Luckily, such temperature changes with height can't last long and weaks rapidly with time, since a normal temperature lapse rate is being restored.

Intereting... but is there any possibility to have that invisible ceiling both below and above the smoke plume?

Of course. These situations are seldom, but they come up when the night cooling starts from the ground, while there still exists an elevated inversion. The top of the stack is between the two inversion layers, in the space where the temperature are normally lower with height, so the smoke disperses as much as possible, hitting not only the 'invisible ceiling', but also to an 'invisible table'. Obviously, this smoke plume is called trapping.

These are smoke signals, from upper row, from left to right: looping, fumigation, coning, lofting, fanning, trapping...

But how does the smoke spread at daytime, when there is no inversion?

The smoke usually spreads away from some axis that lies down the wind. The shape of the smoke plume is called coning. Normal temperature lapse rate allows free dispersion of the smoke. Its tilt depends on the wind direction and speed, making the smoke moves nearly horizontally at high wind speed, thinned by strong mixing of the smoke and a surrounding air.
But when the solar heating is quite intensive, a smoke (that might come from a fire) spreads irregularly all over, moving up and down. Due to this strong ground heating, the temperature is much higher just above the ground, decreasing with height more rapidly than normal. Such temperature distribution enables even stronger mixing the smoke and the surrounding air, bouncing the plume up and down. The shape of the plume (if there is any shape) is looping, looking like loops thrown away from some broken shoes.

So it turns out that we have smoke signals for weather description...

Exactly! You know, we, who observe the nature and live by its laws, sometimes are just like Indians that lived in some past times, so why we wouldn't use smoke signals, just like they did?