Proč křupe sníh pod nohama? Je za tím jednoduchá fyzika

Sníh je nejen pozoruhodně uklidňující a svým způsobem krásný, ale má také spoustu fyzikálně zajímavých vlastností – a za pomoci fyziky jde vysvětlit i jeho typické křupání pod botami, kdy se o sebe třou jednotlivá ledová zrna.

Zima se ve své závěrečné třetině rozhodla dopřát většině obyvatel České republiky poměrně bohatou sněhovou pokrývku, minimálně v kontextu posledních dekád. Hlavně ve středních a severozápadních Čechách leží v nížinách ještě často kolem 15 centimetrů sněhu, a protože je mrazivo, sníh zatím netaje.

Asi každý jsme si tak v posledních dnech mohli vyzkoušet onen známý pocit křupání či jistého vrzání nebo skřípotu sněhu pod botami. Na tom samozřejmě není nic překvapivého. Málokdo se ale asi zamýšlí nad tím, proč se křupání vlastně ozývá.

Fyzika křupání

Na úvod je důležité si uvědomit, že se sníh skládá z 90 procent ze vzduchu a je díky své nízké hustotě dokonalým tlumičem zvuku. To je mimochodem i důvod, proč po výraznější nadílce prachového sněhu hluk velkoměst tak výrazně utichne.

Vrstvu sněhu na zemi tvoří mnoho drobných ledových zrn (nebo krystalků) obklopených vzduchem. Když na něj člověk šlápne, zrnka se stlačí. Při tomto stlačení ledová zrna o sebe vzájemně drhnou. Dochází tedy k tření a odporu, přičemž platí, že čím nižší je teplota, tím větší je tření mezi zrnky ledu.

Když tedy šlapeme na sníh, dochází k tření milionů zrnek, což ve finále vytváří onen dobře známý skřípavý nebo křupavý zvuk.

Obecně platí, že nejvíc křupe sníh při nejsilnějších mrazech, pokud ale sněhová pokrývka neleží na zemi ještě příliš dlouho, což byla přesně situace v posledním týdnu. Jakmile sníh začne tát, tření mezi zrnky ledu se sníží, zejména když už se objeví voda – proto při vyšších teplotách křupání už neslyšíme. Rovněž při delším trvání sněhové pokrývky se vzdálenosti mezi ledovými krystalky zmenšují, a klesá tak i možnost pohybu zrnek při dopadu boty.

Není sníh jako sníh

Sníh posledních dnů potěšil určitě nejen děti, snad jen řidiče a zaměstnance v dopravním sektoru poněkud potrápil. Zatím ale letos nemáme problémy s příliš silnou vrstvou sněhu, která dokáže způsobit svou tíhou i značné problémy.

To, jak je sníh těžký, nezávisí jen na výšce sněhu, ale i na řadě dalších faktorů, zejména na obsahu vlhkosti a teplotě vzduchu. Ve velmi studeném vzduchu často padají jednotlivé sněhové hvězdy nebo ledové vločky, což bylo možné na některých místech pozorovat v minulých dnech.

Pokud je teplota poněkud vyšší, ale stále poměrně hluboko pod nulou, mluví se o suchém sněhu, hovorově často o prašanu. Ten je lehký (hustota je jen kolem 50 kilogramů na metr krychlový) a často ho lze z povrchů odstranit pouhým odfouknutím.

Při teplotách blížících se nule stupňů už padá těžší sníh, kdy se sněhové krystaly spojují a vytvářejí větší sněhové vločky, v některých případech doslova podobné chuchvalcům. Čím je teplota vyšší, tím je padající sníh těžší, hovoříme pak o mokrém sněhu, který už je podstatně těžší (oproti prašanu až čtyřnásobně).

Při teplotách kolem 0 °C může někdy padat i takzvaný lepkavý sníh, který je tvořený vlhkými vločkami velkých rozměrů, které se usazují na předmětech na zemi, a zejména na větvích stromů, drátech a podobně. Vytváří pak silnou vrstvu, která svou tíhou může způsobit škody.

I když sníh napadne jako prašan, pokud leží na zemi delší dobu, začne se jeho podoba a tíha měnit. Především opakované tání a mrznutí během střídání dne a noci za slunečného počasí vede k postupnému stlačování sněhové vrstvy a zvyšování její hustoty. Starý sníh se postupně mění ve firn, který může vážit až 800 kilogramů na metr krychlový. Mimochodem slovíčko firn je převzato z němčiny, kde má stejný význam jako v češtině. Je odvozeno z přídavného jména firn znamenajícího loňský (které ale současně souvisí s fern, tedy vzdálený). V oblastech, kde po většinu roku panuje mráz, pak může z firnu vznikat ještě těžší ledovec.

Jak je těžký sníh

Tíha sněhové vrstvy bývá často nejvyšší koncem zimy, když nepřicházejí oblevy a sníh se tak postupně ukládá. V jednotlivých sezonách se ale tíha značně liší. V tomto směru stojí za zmínku zejména zima 2005/2006, kdy v Česku leželo enormní množství sněhu a docházelo i k prolomení a pádům střech (zejména plochých), které nápor sněhu nevydržely.

To mimochodem vedlo ke změně stanovení tzv. sněhových oblastí, které udávají, s jakým zatížením je v jednotlivých částech Česka nutné počítat. Nová norma pak vstoupila v platnost 1. listopadu 2006, kdy byla vypracována nová mapa. V prosinci 2011 pak bylo pro zjednodušení rozhodnuto, že už se bude používat jen interaktivní mapa, která je k dispozici i na webu. Po kliknutí do mapy se objeví příslušné hodnoty charakteristické pro dané místo.

Výběr redakce

Aktuálně z rubriky Věda

Nehoda concordu byla začátkem konce komerčních nadzvukových letů

Před pětadvaceti lety došlo k nehodě, od níž se začal odvíjet začátek konce jednoho ze snů lidstva, a to ten o komerčním létáním nadzvukovými letouny. Shořel v plamenech letounu Concorde, který tehdy odstartoval z pařížského letiště.
včeraAktualizovánopřed 6 hhodinami

OBRAZEM: Padesát oceněných snímků. Český fotograf zazářil v soutěži NASA

Husarský kousek se podařil českému astrofotografovi Petru Horálkovi. V pátek získal už padesáté ocenění s názvem Astronomický snímek dne NASA (Astronomy Picture Of the Day, zkráceně APOD), které každý den vybírá ten nejhezčí a nejzajímavější snímek vesmíru.
před 7 hhodinami

Žloutenky typu A přibývá dramaticky, říká Prymula

Nárůst případů onemocnění žloutenku typu A je v Česku dramatický, říká epidemiolog a bývalý ministr zdravotnictví Roman Prymula. Podle dat Státního zdravotního ústavu bylo letos k 21. červenci nahlášeno už 928 případů a deset úmrtí. Ve srovnání s celým loňským rokem je dosavadní počet nemocných zhruba o polovinu vyšší. Loni zemřeli dva lidé. Prevencí je zvýšení osobní hygieny a očkování.
před 10 hhodinami

Írán sužuje nedostatek vody, nelze vyloučit přemístění metropole, řekl prezident

Íránský prezident Masúd Pezeškján varoval, že kvůli kritickému nedostatku vody, s nímž se potýká velká část země včetně metropole Teheránu, nelze jako nouzové řešení vyloučit ani přemístění hlavního města. Informovala o tom agentura DPA. Podle ní mnoho obyvatel zhruba 15milionovou metropoli už opustilo a odešlo na sever na pobřeží Kaspického moře, kde problémy se zásobováním vodou zatím nejsou.
před 10 hhodinami

Klid před bouří? Hurikánová sezona je letos nápadně klidná

Když vědci modelovali letošní hurikánovou sezonu, předpokládali, že bude patřit k těm silnějším. Ale nejenže se to zatím neděje, v současné době je dokonce málo cyklon po celé planetě. Meteorologie vysvětluje, proč tomu tak je.
před 13 hhodinami

Země se točí rychleji, vědci zvažují negativní sekundu

Rotace Země se od začátku měření stále zrychluje. Za celou tu dobu se kolem své osy nikdy neotáčela tak rychle jako v posledních několika letech. Délka dne se kvůli tomu nepatrně zkracuje a ve hře je takzvaná negativní sekunda. Její zavedení může mít dalekosáhlé důsledky kvůli způsobu, jak funguje výpočetní technika a jakým spolu komunikují počítače po celém světě.
před 16 hhodinami

Putování losa Emila sleduje celé Česko. Ve známém prostředí je ale jako duch, říká zoolog

Los evropský, kterého lidé pojmenovali Emil, nadále bloudí Českem. Zvíře se stalo nečekaným hrdinou sociálních sítí i miláčkem venkova. Objevilo se totiž na místech, kde by ho málokdo čekal – tento týden třeba na frekventované křižovatce v Želechovicích nad Dřevnicí, kde museli zasáhnout policisté a doprovodit ho zpět do lesa. Podle odborníků zřejmě dorazil z Polska, kde je těchto majestátních zvířat víc. „Byli bychom rádi, kdyby dorazil na Šumavu a posílil tamní mikropopulaci,“ řekl v pořadu Události, komentáře, který moderovala Jana Peroutková, zoolog Národního parku Šumava Jan Mokrý.
24. 7. 2025

Vědci odhalili v oceánu „šokující množství“ nanoplastů

Když studie odhadovaly, kolik plastů lidstvo produkuje a kolik jich proniká do přírody, narazili už před roky na záhadu: desítky milionů tun umělých hmot chybí. Teď je zřejmě našli, v podobě miniaturních umělohmotných částeček ve vodě.
24. 7. 2025
Načítání...