Jesenné rána v údoliach sú tradične späté s hmlami. Ranná hmla je v podstate oblak, ktorý sa vytvoril tesne pri zemskom povrchu. Jej vznik je výsledkom súhry niekoľkých kľúčových fyzikálnych procesov, ktoré sa odohrávajú počas noci a vrcholia v skorých ranných hodinách. Tu je podrobný vedecký popis celého procesu:

1. Nevyhnutné ingrediencie

Na vznik hmly sú potrebné tri základné zložky:

  • Vysoká vlhkosť vzduchu: Vzduch musí obsahovať dostatočné množstvo neviditeľnej vodnej pary. Zdroje tejto vlhkosti môžu byť rôzne – predošlý dážď, blízkosť vodných plôch (rieky, jazerá, močiare) alebo vyparovanie z vlhkej pôdy a rastlín.
  • Ochladenie vzduchu: Teplota vzduchu musí klesnúť na úroveň, pri ktorej už nedokáže udržať všetku vodnú paru v plynnom stave.
  • Kondenzačné jadrá: Mikroskopické častice vo vzduchu (ako prach, peľ, sadze, kryštáliky morskej soli), na ktorých sa môže vodná para začať zrážať (kondenzovať) do kvapalnej podoby.

2. Proces vzniku krok za krokom

Fáza 1: Večerné a nočné ochladzovanie (Radiačné ochladzovanie)

  • Počas dňa Slnko zohrieva zemský povrch. Tento teplý povrch následne ohrieva vrstvu vzduchu tesne nad ním a zároveň doň odparuje vodu, čím sa zvyšuje jeho vlhkosť. Teplý vzduch dokáže udržať veľké množstvo vodnej pary.
  • Po západe Slnka sa tento proces obráti. Zemský povrch už nedostáva slnečnú energiu a začne svoje nahromadené teplo vyžarovať späť do vesmíru vo forme dlhovlnného (infračerveného) žiarenia. Tento proces sa nazýva radiačné ochladzovanie.
  • Najefektívnejšie je toto ochladzovanie počas jasných, bezoblačných nocí. Oblaky by totiž pôsobili ako perina – pohltili by teplo vyžiarené zo Zeme a časť by vrátili späť, čím by bránili výraznému ochladeniu.

Fáza 2: Ochladenie prízemnej vrstvy vzduchu

  • Ako sa zemský povrch počas noci ochladzuje, začne odovzdávaním tepla (vodivosťou) ochladzovať aj tenkú vrstvu vzduchu, ktorá je s ním v priamom kontakte.
  • Tento proces je najúčinnejší počas bezvetria alebo len slabého vánku. Silnejší vietor by totiž premiešal chladný vzduch pri zemi s teplejším vzduchom vo vyšších vrstvách, čo by zabránilo dostatočnému lokálnemu ochladeniu.

Fáza 3: Dosiahnutie rosného bodu

  • Schopnosť vzduchu udržať vodnú paru priamo závisí od jeho teploty. Čím je vzduch chladnejší, tým menej vodnej pary dokáže udržať.
  • Ako sa prízemná vrstva vzduchu postupne ochladzuje, jej relatívna vlhkosť stúpa (aj keď absolútne množstvo vodnej pary ostáva rovnaké).
  • Nakoniec teplota vzduchu klesne na kritickú hodnotu, ktorá sa nazýva rosný bod (T_d). Je to teplota, pri ktorej je vzduch maximálne nasýtený vodnou parou (relatívna vlhkosť dosiahne 100 %).

Fáza 4: Kondenzácia a vznik hmly

  • Keď teplota vzduchu klesne na rosný bod alebo tesne pod neho, prebytočná vodná para už nemôže zostať v plynnom stave a musí skondenzovať do kvapalnej podoby.
  • Vodná para sa začne zrážať na spomínaných kondenzačných jadrách a vytvárať miliardy mikroskopických vodných kvapôčok.
  • Keď je koncentrácia týchto kvapôčok dostatočne vysoká na to, aby znížila horizontálnu viditeľnosť pod 1 kilometer, tento jav oficiálne nazývame hmla.

Prečo práve ráno?

Celý proces radiačného ochladzovania prebieha počas celej noci. Najnižšiu teplotu dosahuje zemský povrch a prízemná vrstva vzduchu zvyčajne tesne pred východom Slnka alebo krátko po ňom. Práve v tomto čase je najvyššia pravdepodobnosť, že teplota vzduchu klesne na úroveň rosného bodu, a preto sa hmla najčastejšie tvorí alebo je najhustejšia práve v skorých ranných hodinách.

Ako hmla zmizne?

Po východe Slnka sa proces opäť obráti:

  1. Slnečné žiarenie začne zohrievať zemský povrch.
  2. Teplý povrch ohrieva vrstvu vzduchu nad sebou.
  3. Teplota vzduchu stúpne nad rosný bod.
  4. Mikroskopické vodné kvapôčky v hmle sa začnú opäť vyparovať (sublimovať) a menia sa na neviditeľnú vodnú paru. Hmla sa „rozpúšťa“.

Zhrnutie ideálnych podmienok pre vznik rannej hmly:

  • Jasná, bezoblačná noc: Umožňuje maximálne tepelné vyžarovanie zo zemského povrchu.
  • Slabý vietor alebo bezvetrie: Zabraňuje premiešavaniu chladného vzduchu pri zemi s teplejším vzduchom nad ním.
  • Vysoká počiatočná vlhkosť: Najmä po predchádzajúcich dažďoch alebo v blízkosti vodných plôch a v údoliach, kde sa vlhký a chladný vzduch hromadí.
Mohlo by Vás zaujímať