Jak poznat kvalitní a bezpečný led
Mrazivé dny po delší době umožnily vyrazit na zamrzlé rybníky, jezera a přehrady, ale i řeky. Na čem vlastně závisí rychlost mrznutí ledu a lze ji případně i spočítat? Samozřejmě ano, ale je nutné si uvědomit, že výpočet je spíše obecnější a v konkrétních podmínkách se situace může i výrazněji odlišovat. Vyjdeme-li z energetických úvah, pak lze dojít k následujícímu vztahu mezi počtem dní s mrazem (tf) a tloušťkou ledu (x) v cm:
kde ∆T s pruhem je odchylka průměrné denní teploty vzduchu od bodu mrazu (ve °C). Je-li například průměrná teplota -4 °C (do vzorce dosadíme 4), je pro led tloušťky 10 cm potřeba alespoň 2 dnů mrazu, pro led tloušťky 20 cm je potřeba osmi takových mrazivých dnů. Je nutné zdůraznit, že tento vztah platí pro klidnou vodu v nádržích typu rybníků nebo přehrad, u kterých jednak nedochází ke změně výšky hladin (pozor u hladin přečerpávacích přehrad) a současně proudění vody je jen velmi malé. Výpočet je ovšem jen přibližný. Takhle rychle voda zmrzne v nádrži jen za ideálních podmínek. Existuje celá řada jiných vzorců. Rychlost mrznutí silně ovlivňuje i teplota vodní nádrže před začátkem nástupu mrazů, se kterou uvedený vzorec nepočítá (je tedy velmi zjednodušen). V případě, že na vodě leží sněhová pokrývka, zamrzá voda kvůli tepelným izolačním vlastnostem sněhu o něco pomaleji. A samozřejmě u proudících toků je rychlost zamrzání podstatně snížená, a to tím víc, čím rychleji voda proudí.
Obr. 1: Tmavý průzračný led – je-li tlustý aspoň 10 cm, je bezpečný pro chůzi i bruslení, zdroj: Wikipedia
A jak tlustý musí vlastně led být, aby se po něm dalo chodit nebo dokonce přejet autem? Pro chůzi se udává bezpečná tloušťka ledu alespoň 10 cm, kdo chce led přejet na sněžném skútru (který dobře rozloží váhu do šířky), je tato hodnota 13 cm. Autem lze vjet bezpečně na led alespoň 20 cm tlustý (pro těžší auta je lépe volit hranici 30 cm), u dodávek už je vhodné počkat na cca 35 cm tlustou vrstvu ledu. Ale třeba jezero Bajkal promrzá klidně do hloubky jednoho metru, a pak unese i těžká nákladní auta.
Obr. 2: Mléčná barva svědčí o možných vzduchových bublinách v ledu, což snižuje jeho pevnost, zdroj: Horydoly.cz
Výše uvedené údaje platí pro tmavý, průzračný led, což zpravidla bývá i nově vznikající led. Pokud má led mléčné zabarvení, bývá jeho nosnost nižší, některé studie uvádějí až 50procentní snížení oproti výše uvedeným hodnotám. V případě ledu na řekách bychom měli odečíst dalších cca 15 procent nosnosti.
Ne vždy člověk ale může proměřit tloušťku ledu, v takovém případě nezbývá, než u dosud neprozkoumané nádrže zjistit dostatečnou nosnost experimentálně. Jednak vizuálně, kdy je možné vytipovat potenciálně problematická místa, jako jsou pukliny či díry v ledu, a dále místa, ve kterých led očividně roztál a znovu zmrznul nebo je pod ledem patrná tekoucí voda. Napoví i barva ledu, tmavý a průzračný bývá obecně bezpečnější (za předpokladu splnění výše uvedené tloušťky), jiné zbarvení nebo i výskyt textury svědčí o procesech, které vedou ke zmenšení pevnosti ledu a je třeba zvýšené opatrnosti. Pokud vizuálně led jeví dostatečnou tloušťku, je vhodné zahájit opatrný průzkum pohybem na led, přičemž třeba lyžařskou hůlkou lze oťukávat led před sebou. Vždy je ale v neznámém prostředí nutné postupovat maximálně obezřetně a nikdy nezapomínat na fakt, že 100procentně bezpečný led je v přírodě spíš výjimka než pravidlo.
OObr. 3: Mořský led pokrývá zhruba 15 procent světového oceánu, zdroj: NOAA
Dosud jsme hovořili o ledu sladkovodním, u mořského ledu je ale situace poněkud odlišná v tom smyslu, že mořská voda kvůli přítomnosti soli zamrzá při nižších teplotách než voda sladká a to zhruba při teplotě kolem -2 °C. Když ale zamrzne, obsahuje led velmi málo soli, protože mrznou jen molekuly vody. Pokud tedy mořský led necháme roztát, získáme prakticky sladkou vodu.
kde ∆T s pruhem je odchylka průměrné denní teploty vzduchu od bodu mrazu (ve °C). Je-li například průměrná teplota -4 °C (do vzorce dosadíme 4), je pro led tloušťky 10 cm potřeba alespoň 2 dnů mrazu, pro led tloušťky 20 cm je potřeba osmi takových mrazivých dnů. Je nutné zdůraznit, že tento vztah platí pro klidnou vodu v nádržích typu rybníků nebo přehrad, u kterých jednak nedochází ke změně výšky hladin (pozor u hladin přečerpávacích přehrad) a současně proudění vody je jen velmi malé. Výpočet je ovšem jen přibližný. Takhle rychle voda zmrzne v nádrži jen za ideálních podmínek. Existuje celá řada jiných vzorců. Rychlost mrznutí silně ovlivňuje i teplota vodní nádrže před začátkem nástupu mrazů, se kterou uvedený vzorec nepočítá (je tedy velmi zjednodušen). V případě, že na vodě leží sněhová pokrývka, zamrzá voda kvůli tepelným izolačním vlastnostem sněhu o něco pomaleji. A samozřejmě u proudících toků je rychlost zamrzání podstatně snížená, a to tím víc, čím rychleji voda proudí.
Obr. 1: Tmavý průzračný led – je-li tlustý aspoň 10 cm, je bezpečný pro chůzi i bruslení, zdroj: Wikipedia
A jak tlustý musí vlastně led být, aby se po něm dalo chodit nebo dokonce přejet autem? Pro chůzi se udává bezpečná tloušťka ledu alespoň 10 cm, kdo chce led přejet na sněžném skútru (který dobře rozloží váhu do šířky), je tato hodnota 13 cm. Autem lze vjet bezpečně na led alespoň 20 cm tlustý (pro těžší auta je lépe volit hranici 30 cm), u dodávek už je vhodné počkat na cca 35 cm tlustou vrstvu ledu. Ale třeba jezero Bajkal promrzá klidně do hloubky jednoho metru, a pak unese i těžká nákladní auta.
Obr. 2: Mléčná barva svědčí o možných vzduchových bublinách v ledu, což snižuje jeho pevnost, zdroj: Horydoly.cz
Výše uvedené údaje platí pro tmavý, průzračný led, což zpravidla bývá i nově vznikající led. Pokud má led mléčné zabarvení, bývá jeho nosnost nižší, některé studie uvádějí až 50procentní snížení oproti výše uvedeným hodnotám. V případě ledu na řekách bychom měli odečíst dalších cca 15 procent nosnosti.
Ne vždy člověk ale může proměřit tloušťku ledu, v takovém případě nezbývá, než u dosud neprozkoumané nádrže zjistit dostatečnou nosnost experimentálně. Jednak vizuálně, kdy je možné vytipovat potenciálně problematická místa, jako jsou pukliny či díry v ledu, a dále místa, ve kterých led očividně roztál a znovu zmrznul nebo je pod ledem patrná tekoucí voda. Napoví i barva ledu, tmavý a průzračný bývá obecně bezpečnější (za předpokladu splnění výše uvedené tloušťky), jiné zbarvení nebo i výskyt textury svědčí o procesech, které vedou ke zmenšení pevnosti ledu a je třeba zvýšené opatrnosti. Pokud vizuálně led jeví dostatečnou tloušťku, je vhodné zahájit opatrný průzkum pohybem na led, přičemž třeba lyžařskou hůlkou lze oťukávat led před sebou. Vždy je ale v neznámém prostředí nutné postupovat maximálně obezřetně a nikdy nezapomínat na fakt, že 100procentně bezpečný led je v přírodě spíš výjimka než pravidlo.
OObr. 3: Mořský led pokrývá zhruba 15 procent světového oceánu, zdroj: NOAA
Dosud jsme hovořili o ledu sladkovodním, u mořského ledu je ale situace poněkud odlišná v tom smyslu, že mořská voda kvůli přítomnosti soli zamrzá při nižších teplotách než voda sladká a to zhruba při teplotě kolem -2 °C. Když ale zamrzne, obsahuje led velmi málo soli, protože mrznou jen molekuly vody. Pokud tedy mořský led necháme roztát, získáme prakticky sladkou vodu.
Encyklopedie počasí
Přečtěte si další články z naší rozsáhlé encyklopedie počasí, která shrnuje poznatky o meteorologii a počasí. Pochopíte řadu základních meteorologických prvků a způsob vytváření předpovědí počasí.
