Kde se daří kroupám

Stará lidová moudrost praví, že nemusí pršet – hlavně když je krupobití. Za jakých podmínek ale kroupy vznikají a proč se s krupobitím téměř nikdy nesetkáme nad mořem?

Při teplotách pod 0 C voda v atmosféře mrzne/krystalizuje. Ačkoliv by podle tabulek bodů tání a varu měla prostě spořádaně zmrznout, jakmile je pod nulou, není celý proces tak jednoduchý - musí se totiž vytvořit povrch nového krystalu. Proto voda může běžně setrvávat v podchlazeném stavu, obvykle vytváří ledové krystalky až při –15 C a zcela samovolně úplně vymrzne až při –42 C. Krystalizace je samozřejmě usnadněna, pokud jsou v mraku přítomná jiná krystalizační jádra – třeba částice solí, které sem při vypařování z mořské hladiny byly přineseny nějakým vzestupným vzduchovým proudem. Pokud jsou tyto látky navíc hygroskopické (anorganické soli bývají), je jejich podpora krystalizace ledu ještě větší.
Pomineme teď, jaký typ mraků a jaký typ vzduchového proudění vede ke vzniku krup. Každopádně, aby vzniklo krupobití, musí v mraku vzniknout relativně velké krystalizační jádro (tak velké, aby ho vzestupný proud neudržel a ono začalo gravitací padat), které při pádu pak na sebe nabaluje další vodu/led. Tedy kroupám se daří u oblaků vertikálně mohutných (které nad mořem tolik nevznikají), kde stačí při průletu nabobtnat. Druhá věc, která je pro vznik krup potřebná, je relativně málo krystalizačních jader v oblaku, aby kolem jednoho vznikl co největší kus ledu. Jediná kroupa (o průměru 1 cm) potřebuje pro svůj vznik vyluxovat vodu z několika metrů krychlových oblaku. Zde se ukazuje další problém krupobití nad mořem – v oblacích je přítomno hodně slaných částic, voda tedy krystalizuje snadno, ale za vzniku malých útvarů, které se buď udrží v atmosféře, nebo před dopadem stihnou roztát do dešťových kapek. Kroupa potřebuje jen málo krystalizačních jader.
Z čehož také vyplývá, jak se lze před vznikem krupobití chránit – dodat krystalizační jádra, které zbaví oblak vody, ovšem při vzniku relativně malých částic. Důležitou vlastností je v tomto ohledu teplota, při které na látce začne voda krystalizovat. Na ledových částicích by to (logicky) bylo již opři 0 C, u iodidu stříbrného –4 C. (Výhodné také je, aby látka krystalizovala ve stejné soustavě jako voda, tj. šesterečné, což iodid stříbrný dělá.) Vesměs se ovšem používají jiné soli byť s trochu méně výhodnými vlastnostmi, iodid stříbrný je totiž přece jen drahý...

Zdroj: Zdeněk Kluiber a kol.: Nápaditá fyzika, Arsci, Praha, 2000, foto: © Igor Kovalchuk - Fotolia.com