Mráz

Rozbalit box

Obsah boxu

Mráz je meteorologický jev, při kterém teplota v prostředí klesne pod bod mrazu, tedy pod 0 °C (32 °F, 273,15 K). Při těchto teplotách voda mění své skupenství z kapalného na pevné, čímž vzniká led nebo jinovatka. Mráz je běžný v polárních oblastech a ve vysokých nadmořských výškách po celý rok, zatímco v mírném podnebném pásu se vyskytuje v chladném ročním období. Ve subtropech mrzne jen výjimečně a v tropech (s výjimkou velehor) nikdy.

❄️ Definice a fyzikální podstata

Mráz je definován jako stav, kdy teplota vzduchu klesne pod 0 °C (bod mrazu). To vede k tuhnutí vody a tvorbě ledových krystalů, například jinovatky na površích. Fyzikálně se jedná o proces, při kterém dochází k radiačnímu ochlazování zemského povrchu a přilehlých vrstev atmosféry, zejména za jasných nocí bez oblačnosti a větru. Vlhkost vzduchu pak kondenzuje a následně mrznou na studených površích.

🧊 Typy mrazu

Existuje několik typů mrazu, které se liší svým vznikem a projevy:

• Radiální mráz (neboli radiační mrazík) – Vzniká vyzařováním tepla z povrchu Země za jasných a bezvětrných nocí. Teplota klesá nejvíce u země.
• Advekční mráz – Způsobený přílivem studeného vzduchu z jiných oblastí, často z polárních nebo arktických oblastí. Je charakterizován poklesem teploty v celé vrstvě atmosféry a bývá doprovázen větrem.
• Přízemní mráz – Jev, kdy teplota vzduchu ve výšce 5 cm nad povrchem půdy klesne pod 0 °C, zatímco ve výšce 2 metry nad zemí zůstává nad nulou. Tento rozdíl může být 2 až 3 °C, ale v extrémních případech i přes 10 °C. Často se vyskytuje na jaře a na podzim a může poškodit zemědělské plodiny a vegetaci.
• Holomráz – Mráz bez přítomnosti sněhové pokrývky. Nepřítomnost sněhu znemožňuje vytvoření přirozené tepelné izolace půdy, což vede k jejímu intenzivnímu ochlazování. Holomráz má negativní dopady na zemědělskou produkci, neboť může způsobit úhyn rostlinek.

🌡️ Měření a stupnice

Teplota vzduchu se měří standardně ve výšce 2 metry nad zemí. Pro zjišťování přízemního mrazu se používá teploměr umístěný 5 cm nad povrchem půdy. Bod mrazu je stanoven na 0 °C, což odpovídá 32 °F nebo 273,15 K. Intenzita mrazu se obvykle klasifikuje jako slabý, mírný, silný nebo velmi silný, v závislosti na dosažených záporných teplotách.

🌍 Geografické rozšíření a rekordy

Mráz se běžně vyskytuje v polárních oblastech a ve vysokých nadmořských výškách po celý rok. V mírném podnebném pásu je typický pro chladné roční období. Ve subtropech se objevuje jen výjimečně a v tropech (kromě velehor) nikdy.

Nejnižší teplota naměřená pozemním měřením na Zemi byla −89,2 °C, zaznamenaná 21. června 1983 na sovětské polární stanici Vostok v Antarktidě. Satelitním měřením byla 23. července 2004 ve východní části Antarktické plato zaznamenána teplota −98,6 °C, což je dosud nejnižší naměřená teplota povrchu ledu. Na severní polokouli je nejchladnější oblastí Sibiř, konkrétně Ojmjakon a Jakutsk v Rusku, kde byly naměřeny teploty hluboko pod −60 °C (rekord v Jakutsku -64,4 °C v únoru 1981). V Česku byl absolutní teplotní rekord −42,2 °C naměřen 11. února 1929 v Litvínovicích u Českých Budějovic.

👨‍🌾 Vliv na zemědělství a ekosystémy

Mráz má značný vliv na zemědělství a ekosystémy.

• Negativní dopady: Jarní mrazy jsou významným rizikem pro zemědělské plodiny, zejména obiloviny a řepka, které jsou citlivé na nízké teploty během raných fází vývoje. Mohou poškodit květy a poupata ovocných stromů, jahodníky a ranou zeleninovou sadbu, což vede ke snížení úrody. Holomráz bez sněhové pokrývky může způsobit promrznutí půdy do značné hloubky a poškodit kořeny ozimých plodin.
• Pozitivní dopady: Zimní mrazy naopak prospívají ovocným sadům, protože pomáhají redukovat populaci škůdců (například hraboši) a chorob. V regenerativním a ekologickém zemědělství se s mrazem počítá jako s přirozeným pomocníkem při přemrznutí kořenů meziplodin namísto orby. Mráz také zastavuje rozkladné procesy a biologické procesy, čehož se využívá pro dlouhodobé uchovávání potravin (mražení). Některé organismy jsou mrazu přímo přizpůsobeny (např. psychrofily, kryofyty).

🏡 Ochrana a prevence

Proti mrazu existují různé metody ochrany a prevence, zejména v zemědělství a zahradnictví:

• Pasivní ochrana: Zahrnuje výběr vhodné lokality pro výsadbu, volbu odrůdy odolné proti mrazu, umístění větrolamů a správnou volbu půdního pokryvu. Důkladná zálivka před zimou je také důležitá.
• Aktivní ochrana:
  • Zakrývání rostlin: Používání netkaných textilií, fólií nebo prostěradel k ochraně sazenic, jahodníků a mladých ovocných stromů.
  • Zavlažování: Postřikování rostlin vodou před očekávaným mrazem. Voda při mrznutí uvolňuje latentní teplo, které pomáhá udržet teplotu rostlin nad bodem mrazu.
  • Vykuřování: Zapalování malých ohníčků, které produkují kouř. Teplý kouř vytváří izolační vrstvu a brání úniku tepla z povrchu půdy.
  • Větrné turbíny a vrtulníky: Používají se k míchání teplejšího vzduchu z vyšších vrstev s chladnějším vzduchem při zemi, čímž se narušuje teplotní inverze.
  • Chemické přípravky: Existují speciální postřiky obsahující kryoprotektanty, které zvyšují odolnost rostlin proti mrazu.
  • Parafínové svíčky: Mohou být použity k lokálnímu zvýšení teploty v sadech.

⏳ Historické mrazy a jejich dopad

Historie zaznamenala řadu krutých zim s extrémními mrazy, které měly značný dopad na společnost a krajinu:

• Zima 1928/1929 v Evropě: Byla nejstudenější zimou 20. století v Evropě, kdy nad kontinent pronikl mrazivý vzduch ze Sibiře. V Československu (dnešní Česko a Slovensko) panovaly mrazy od ledna až do konce března, přičemž 62 dní po sobě nevystoupila teplota nad bod mrazu. V Litvínovicích u Českých Budějovic bylo naměřeno −42,2 °C, což je dosud nepřekonaný český rekord. Tato zima způsobila zamrznutí Baltského moře a benátských kanálů, nedostatek uhlí, paralyzaci železniční dopravy a masivní úhyn ovocných stromů a divoké zvěře.
• Zima 1829/1830: Klimatologové ji považují za jednu z nejtužších zim ve střední Evropě, s 76 ledovými dny v Praze-Klementinu.
• Zima 1783/1784: Další krutá sněžná zima s 73 ledovými dny.

🔬 Mráz v kultuře a vědě

Mráz se objevuje i v kultuře a vědě:

• Lidová slovesnost: V pohanských kulturách byl mráz často personifikován, například v podobě bělovlasého Dědy Mráze nebo Mrazíka, kteří vládnou zimě a sněhu.
• Kryogenika: Extrémně nízkými teplotami (cca pod −180 °C) se zabývá kryogenika, vědní obor studující chování materiálů při těchto teplotách.
• Geologické procesy: Mráz hraje roli v mrazovém zvětrávání, což je rozpad hornin způsobený zamrzáním vody v puklinách.

🧒 Pro laiky

Představte si, že je venku taková zima, že se z vody stane led. Přesně to je mráz! Když teplota klesne pod nulu (jako když je na teploměru 0 °C nebo méně), říkáme, že mrzne. Voda se pak mění v led, ať už je to jinovatka na trávě, led na řece nebo sníh, který padá z oblohy. Mráz může být někdy hodně silný, až tak, že nám zmrznou prsty na rukou a nohou, i když máme rukavice a boty. Proto je důležité se v zimě teple oblékat! Pro rostlinky je mráz nebezpečný, hlavně na jaře, když už začínají růst. To je jako kdyby jim někdo dal ledovou sprchu a ony by z toho mohly onemocnět nebo i umřít. Ale mráz má i své dobré stránky – pomáhá třeba udržet potraviny čerstvé v mrazničce a zbavuje zahradu škůdců.