Peter Lenčéš, Meteoinfo.sk / 05.07.2022 15:04
Portál MeteoInfo.sk dnešným dňom (je utorok, 05. 07. 2022) začína vychádzať so seriálom POLEMIZUJEME. Jeho témami budú kontroverzné hypotézy z oblasti meteorológie. Je možné, že pri verifikovaní alebo falzifikovaní týchto hypotéz dospejeme k výsledkom, ktoré sa stretnú s nepochopením, dokonca až s rozhorčením.
Predkladáme hypotézu:
Vlhký vzduch je prekážkou pre svoje efektívne prehrievanie.
Poznáme to. V čase, kedy nás zaujímajú maximá teploty vzduchu (napríklad pri vrcholiacich horúčavách), sa ostro sledujú faktory, ktoré by mohli zmariť potenciálne teplotné rekordy. Je pochopiteľné, že dobrým príkladom takého faktora je oblačnosť - tá má, totiž, schopnosť blokovať slnečné žiarenie, zdroj tepelnej energie.
Existuje však názor, že faktorom blokujúcim efektívne prehrievanie vzduchu, je vlhkosť v ňom prítomná.
Najskôr si azda priblížme, čo sa pod vlhkosťou prítomnou vo vzduchu rozumie.
Každý z nás pozná tri skupenstvá najrozšírenejšej látky na povrchu Zeme - chemickej zlúčeniny vodíka a kyslíka, a síce oxidu vodného, resp. oxidánu (alebo jednoducho - vody). Sú nimi:
- ľad (pevné skupenstvo oxidu vodného),
- voda (kvapalné skupenstvo oxidu vodného),
- vodná para (plynné skupenstvo oxidu vodného).
Hneď dodajme, že plynné skupenstvo oxidu vodného, t. j. vodná para, nie sú drobné kvapôčky vody rozprášené vo vzduchu. To by bol aerosól, ktorý by sme získali napríklad rozprášením oxidu vodného v kvapalnom skupenstve pomocou rozprašovača. Vodná para je plyn. Plyn v takom poňatí, v akom ho chápeme napríklad pri oxide uhličitom alebo pri metáne uvoľnenom do ovzdušia z tráviaceho traktu dobytka.
Ak by nám v kontexte predošlého odseku napadlo uvažovať o oblaku alebo o hmle, potom ihneď uvedieme: hmla je oblak a oblak je aerosól tvorený drobnými kvapôčkami vody alebo kryštálikmi ľadu. Čiže oxid vodný nie je vo viditeľnom spektre oblaku prítomný v plynnom skupenstve, ale buď v kvapalnom alebo pevnom skupenstve.
Ak sme objasnili skupenstvá oxidu vodného, potom môžeme vyjsť s nasledovnou skutočnosťou: Vlhkosť vzduchu je veličina, ktorá vyjadruje obsah vodnej pary (teda nie množstvo kvapôčok oxidu vodného, ale koncentráciu oxidu vodného ako plynu) vo vzduchu. Vzduch neobsahujúci žiadnu vodnú paru sa nazýva suchý vzduch. Vzduch s obsahom vodnej pary je vlhký vzduch. Tu podotkneme, že v praxi (aj meteorologickej) sa za suchý vzduch považuje aj taký, ktorý obsahuje len relatívne málo vodnej pary.
A teraz prejdime priamo k hypotéze, podľa ktorej vlhký vzduch je prekážkou pre jeho efektívne prehrievanie. Naozaj? Vo všeobecnosti platí, že už jediný prípad, ktorý nejakú hypotézu popiera, robí túto hypotézu neplatnou. Vydajme sa teda touto cestou pri posudzovaní našej hypotézy.
Keby polemika prebiehala na tému, či je oxid vodný prítomný v kvapalnom stave na povrchoch (napríklad ako rosa alebo ako vlaha v pôde po daždi) prekážkou pre efektívne prehrievanie okolitého vzduchu, tak by sme túto polemiku rýchlo ukončili, resp. ju ani nezačali. Totiž, chápeme, že zmena kvapalného skupenstva oxidu vodného na jeho plynné skupenstvo je dej, ktorý spotrebúva tepelnú energiu. Inými slovami, slnečné lúče sa síce dokážu postarať o vzostup teploty vzduchu, ale už z princípu musíme vziať do úvahy, že oxid vodný prítomný v kvapalnom stave na povrchoch pri svojom vyparovaní odčerpáva časť tepelnej energie prenášanej slnečnými lúčmi a tak táto časť sa, pravdaže, nemôže podieľať na podpore prehrievania vzduchu. Čiže, áno - tvrdenie, že oxid vodný prítomný v kvapalnom stave na povrchoch je prekážkou pre efektívne prehrievanie okolitého vzduchu, má logickú oporu. Ale čo naša hypotéza? Je prítomnosť vodnej pary v ovzduší sama o sebe prekážkou pre efektívne prehrievanie vzduchu?
Písali sme piatok, 01. 07. 2022. Bol to čas vrcholiacej horúčavy. Dudince v čase 11.00 SELČ vykazovali podľa SHMÚ úmorných 34,3 °C. Podotýkame opäť, že bolo len 11.00 SELČ. K niečomu však došlo. Nad Dudincami a ich okolím nastala konvektívna aktivita. Inými slovami, spustila sa sprcha, ktorá k 12.00 SELČ stlačila teplotu vzduchu na 29,9 °C a k 13.00 SELČ dokonca na 27,1 °C. Samotná sprcha dotovala každý jeden štvorcový meter povrchu 2,1 litrom kvapalného oxidu vodného.
Skúsme teraz popísať, čo vieme. Dudince boli okolo poludnia, v čase dobre rozbehnutej horúčosti dňa, osprchované. Na rozpálené plochy spadol kvapalný oxid vodný. Niet najmenších pochýb o tom, že z týchto rozpálených plôch sa kvapalný oxid vodný razom musel začať odparovať, t. j. transformovať svoje skupenstvo na plynné, resp. meniť sa na vodnú paru. Táto vodná para nemala inú možnosť, než stať sa súčasťou vzduchu. Je tak vylúčené, že by bol po prehánke vzduch vo svojich prízemných partiách suchý.
A čo sa dialo následne? Udrela 14-ta hodina a teplota vzduchu v Dudinciach vyskočila o závratných vyše 7 Celziových stupňov, a to z 27,1 °C na 34,3 °C. Prešla ďalšia hodina a už to bolo 36,1 °C. O 16.00 hod. Dudince písali šialených 37,1 °C. Maximum teploty vzduchu následne vykázalo podľa SHMÚ bláznivých 37,6 °C!
Popísaný priebeh teploty vzduchu v Dudinciach počas piatka, 01. 07. 2022, je zachytený na obrázku 1.
Maximum teploty vzduchu o hodnote 37,6 °C v tejto lokalite je zaznamenané na obrázku 2.
Iný pohľad na priebeh a maximum teploty vzduchu ponúka obrázok 3 (upozorňujeme, že jednotlivé hodnoty času sú v ňom v UTC, t. j. pri prevode na SELČ je nutné pripočítať 2 hodiny).
Obr. 1: Priebeh teploty vzduchu v Dudinciach počas piatka, 01. 07. 2022; zdroj: SHMÚ (pozri web-stránku SHMÚ)
Obr. 2: Maximá teploty vzduchu namerané na Slovensku počas piatka, 01. 07. 2022; zdroj: SHMÚ (pozri FB-profil SHMÚ)
Obr. 3: Dosiahnuté maximum a priebeh teploty vzduchu v Dudinciach počas piatka, 01. 07. 2022; zdroj: ogimet.com
Čiže - ak správne interpretujeme vyššie popísané dianie - napriek vlhkosti v plynnej forme obsiahnutej vo vzduchu (dokonca, mimochodom, aj v kvapalnej forme na povrchoch, ale to je mimo rámec našej hypotézy) dokázali Dudince vygenerovať šialených 37,6 °C, čo bolo dokonca najviac v ich okolí! Inými slovami, ak by okolité lokality napísali ešte šialenejšie maximum teploty vzduchu, chápali by sme, že Dudince azda zaostali. Ale nie! Oni napísali bezkonkurenčné maximum teploty vzduchu! A poďme ďalej! Napriek sprche, ktorá vypustila na každý štvorcový meter plôch čosi vyše dvoch litrov kvapalného oxidu vodného a ktorá tak zvlhčila aj ovzdušie (keďže sa doň vzápätí začali odstávať vodné pary), teplota vzduchu sa revitalizovala dokonca raketovým tempom! Ako sme uviedli vyššie, stačila jedna hodina na jej vzostup o horibilných tesne vyše 7 °C!
Zamietame! Na základe uvedeného zamietame hypotézu, že vlhký vzduch je sám o sebe prekážkou pre svoje efektívne prehrievanie.
Zamietnutie predmetnej hypotézy však môže vyvolať rad otázok. Napríklad, prečo teda zaznamenávame v lete teplotné rekordy najmä v suchom vzduchu? Pri hľadaní odpovede na túto otázku by sme sa museli následne spýtať, či napríklad vzduch prítomný u nás vo štvrtok, 30. 06. 2022, kedy sme zapísali nové absolútne júnové maximum teploty vzduchu, bol zvlášť suchý. A potom by sme sa museli ďalej pýtať, odkiaľ k nám dokáže prúdiť tá najteplejšia, najagresívnejšia vzduchová hmota? Nie azda zo Sahary?
Polemizujeme...