Ako súčasť kryosféry (slovo gréckeho pôvodu, kryos = mráz) predstavuje snehová pokrývka, z pohľadu celkovej globálnej rozlohy, druhú najrozšírenejšiu formu vody v tuhom skupenstve. V priebehu roka dokáže sezónne pokryť plochu s rozlohou až 47 miliónov  km², pričom až 98 % z tejto rozlohy pripadá na severnú pologuľu (max. 51,35 mil. km² vo februári 1978).

 

Snehová pokrývka, popritom, že je významnou časťou kolobehu vody v prírode, hrá zásadnú úlohu pri formovaní veľmi špecifických teplotných pomerov v oblastiach, kde je jej výskyt viazaný na isté obdobie chladnej polovice roka. Svojou vysokou odrazivosťou (reflektivitou) pre slnečné žiarenie a značnou tepelno-izolačnou schopnosťou dokáže na jednej strane ochrániť podstatnú časť biosféry pred nepriaznivými účinkami krutých mrazov a neľútostných zimných víchríc, no na strane druhej spôsobuje niekedy jej značné množstvo celý rad vážnych problémov, či už vysokej zveri, lesným porastom, alebo samotnému človeku (napr. zima 2005/2006). Je vedecky dokázané, že už pod 30 cm vysokou snehovou pokrývkou sú organizmy a pôda veľmi účinne chránené pred extrémne nízkymi teplotami vyskytujúcimi sa v tesnej blízkosti jej povrchu. Tie sú výsledkom ďalšej pozoruhodnej vlastnosti snehu. Počas slnečného dňa dokáže čistý sneh odraziť naspäť do atmosféry aj viac ako 90 % slnečného žiarenia, zvyšnú časť absorbuje v podobe tepla, ktoré bezo zvyšku využije na roztápanie a sublimáciu ľadových kryštálikov vody. V noci snehová pokrývka nielenže odoberá teplo vzduchu ležiacemu bezprostredne nad ňou, ale navyše zabraňuje úniku ďalšieho tepla z povrchu pôdy. Veľká strata tepla v prízemnej vrstve vzduchu potom vedie k rýchlemu a výraznému poklesu teploty, ktorá býva nad snehovou pokrývkou spravidla až o niekoľko stupňov Celzia nižšia ako nad povrchom bez snehu.

 

Asi najdôležitejšiu úlohu hrá snehová pokrývka pri vytváraní zásob vody v krajine, ktoré sa v priebehu zimy a na jar priebežne uvoľňujú do podpovrchového odtoku a významne tak zásobujú podzemné vody a vodné toky. V mnohých polopúštnych a púštnych oblastiach strednej Ázie alebo juhozápadu USA tvorí odtok z horských akumulácií snehu takmer jediný zdroj vody pre podzemné rezervoáre a rieky. Napríklad, zdrojom viac ako 85-tich % ročného objemu vody odtekajúceho z povodia rieky Colorado na juhozápade USA, sú zimné zásoby snehu v severovýchodnejšie situovaných Skalnatých horách. Povodie Colorada však nie je jediným príkladom regiónu, kde predstavujú zásoby snehu nenahraditeľný zdroj pitnej a úžitkovej vody, využívanej napríklad aj na produkciu elektrickej energie alebo zavlažovanie. Preto akákoľvek séria rokov s nízkymi zásobami snehu na horách znamená pre prírodné prostredie a človeka v týchto oblastiach vyššie riziko lesných požiarov, slabých úrod a zvýšenej nedostupnosti vody pre hydroelektrárne. Napríklad trend skoršieho topenia snehu v tejto oblasti preukázateľne prispieva k častejším a rozsiahlejším požiarom. Opačným extrémom sú prípady, kedy pomerne značné množstvo snehu môže pri náhlom jarnom oteplení spôsobiť významné zvýšenie hladiny riek, čo môže viesť až k povodniam. Z uvedených dôvodov je sledovanie a vyhodnocovanie zásob snehu v priebehu zimy v rámci jednotlivých povodí mimoriadne dôležité pre prognózy vzniku sucha alebo naopak povodní.  

 

 

Obr. 1 Vysokohorské oblasti Slovenska sú v súčasnosti jedinou oblasťou, kde celkové množstvo tuh&´ch zrážok a teda aj snehu narastá (Zdroj foto: www.nahory.sk)

 

Sneh je tiež dôležitým zdrojom príjmov zo zimného turizmu v mnohých horských regiónoch sveta (Alpy, Karpaty, Skalnaté hory). Zimná turistika prináša ročne len v Spojených štátoch viac ako osem miliárd amerických dolárov. So zimnými radovánkami a turistikou na horách je však spojená aj menej radostná podoba snehu. Lavíny ročne zmaria len v Alpách okolo 120 ľudských životov, a bohužiaľ sa nevyhýbajú ani slovenským horstvám. Obrovské masy snehu, rútiace sa dolu svahom rýchlosťou aj viac ako 100 km/h, nepredstavujú riziko len pre lyžiarov a turistov. Ničivá sila lavín dokáže v priebehu niekoľkých sekúnd vymazať zo zemského povrchu celé lesné ekosystémy.  

 

 

Svet prichádza o sneh

 

Globálna zmena klímy ovplyvňuje zásadným spôsobom už v súčasnosti, prostredníctvom svojho najvýraznejšieho prejavu, globálneho otepľovania, priestorový a časový výskyt snehu. Výsledky monitorovania snehovej pokrývky prostredníctvom satelitov poukazujú na zmenšenie jej priestorového rozsahu v jarnom a letnom období na severnej pologuli o približne 5 % v období 1966 až 2005 (pokles o 1,3 % za desaťročie, IPCC, 2007). V rámci tohto rozsiahleho priestoru však existujú určité regionálne rozdiely. Zatiaľ čo v nižších geografických šírkach mierneho pásma sú dlhodobé zmeny takmer výlučne spojené s úbytkom jej celkovej výšky a trvania, v severných oblastiach Euroázie je možné, skôr naopak, hovoriť o miernom náraste a predĺžení trvania snehovej pokrývky. Okrem čoraz zriedkavejšieho výskytu snehu v nížinných oblastiach Európy (skracuje sa dĺžka trvania o 1 deň za rok) dochádza k určitým zmenám aj v jej horských regiónoch (úbytok snehu vo Švajčiarsku a na Slovensku). Trendy smerujúce ku kratšiemu trvaniu, ale výraznejším maximám výšky snehovej pokrývky sú preukázateľné vo Fínsku, Rusku a na Tibetskej náhornej plošine. Úbytok snehu, aj keď nie tak výrazný, bol zaznamenaný aj na južnej pologuli, okrem Antarktídy. Okrem uvedených tendencií dochádza v horských regiónoch k posunu tzv. snehovej čiary, nad ktorou panujú vhodné podmienky pre akumuláciu snehu, do väčších nadmorských výšok. 

 

Vplyv globálneho otepľovania na výskyt snehovej pokrývky (skoršie jarné topenia, skrátenie obdobia výskytu, nižšia maximálna výška snehu a pod.) bude mať závažné, prevažne negatívne dôsledky na prírodné prostredie a človeka. Skorší jarný ústup, či dokonca úplná absencia trvalej a na vodu bohatšej snehovej pokrývky je hlavnou príčinou rýchlejšieho a výraznejšieho jarného nárastu teploty vzduchu. Ak nie je vlahový deficit, spôsobený nedostatkom snehu, dostatočne vykrytý jarnými dažďami, môže tento stav viesť až k vzniku dlhšie trvajúceho a výraznejšieho sucha s nežiaducimi, niekedy až katastrofálnymi dôsledkami pre poľnohospodársku produkciu a vodohospodárstvo.    

Celosvetový úbytok snehovej pokrývky v konečnom dôsledku globálne otepľovanie ešte viac urýchli. Priestorový rozsah snehovej pokrývky závisí predovšetkým od teploty vzduchu a množstva a charakteru atmosférických zrážok. Keďže zmeny atmosférických zrážok sú v porovnaní so zmenami teploty vzduchu menej výrazné, možno za hlavnú príčinu úbytku snehu označiť práve zvyšujúcu sa teplotu. Absencia snehovej pokrývky vedie k podstatnému zníženiu množstva slnečného žiarenia odrazeného od zemského povrchu, čo v konečnom dôsledku podporuje výraznejšie ohrievanie prízemnej atmosféry. V rámci klimatického systému Zeme ide o tzv. pozitívnu (teda urýchľujúcu) spätnú väzbu snehovej pokrývky na zvyšujúcu sa globálnu teplotu zemskej atmosféry.

 

 

Obr. 2 Sezónne priemery dennej výšky snehovej pokrývky v cm (zhladené 11-ročným kĺzavým priemerom) na meteorologických staniciach Chopok (CH), Štrbské Pleso (ŠPH), Ždiar-Javorina (ŽJ) a Liptovský Hrádok (LH) (Zdroj: Vojtek, 2010).

 

 

Ako je to so snehom na Slovensku?

 

Vzhľadom na veľkú rozmanitosť prírodného prostredia Slovenska je rozloženie a trvanie snehovej pokrývky na našom území veľmi premenlivé. Klimatologické analýzy potvrdzujú všeobecný úbytok trvania snehovej pokrývky, ako aj pokles podielu atmosférických zrážok dopadajúcich na zemský povrch v tuhom skupenstve (okrem najvyšších horských polôh). Najvýraznejší úbytok tuhých zrážok bol zaznamenaný v nadmorských výškach od 1000 do 1500 m (možno sem zahrnúť aj kotliny stredného Slovenska). V oblastiach pod 1000 m n.m. začínajú výraznejšie dominovať tekuté zrážky, najmä na začiatku a konci zimy. V horských regiónoch, kde k tomuto trendu dochádza, je však zatiaľ celkový pokles podielu tuhých zrážok mierne kompenzovaný nárastom ich absolútneho množstva, čo laicky povedané znamená, že sneženie je na horách síce menej časté ako v minulosti, ale sumárne pri ňom môže na padnúť viac snehu. Tento záver je vo všeobecnej zhode s poznatkami o celkovom náraste množstva zrážok v horských regiónoch v súvislosti s globálnou klimatickou zmenou. Zohľadňujúc výsledky regionálnych analýz snehovej pokrývky, je možné dokonca odhadnúť aj približnú nadmorskú výšku, nad ktorou je pokles podielu tuhých zrážok, naopak vystriedaný jeho miernym nárastom. Na severných svahoch pohorí leží táto kritická hranica vo výške okolo 1800 m n.m., zatiaľ čo na južne orientovaných svahoch je to až o celých 500 m vyššie. Potrebné je však nakoniec poznamenať, že v lokalitách s celoročne vysokými úhrnmi zrážok (Kysuce, Orava), nie sú dlhodobé zmeny výskytu a množstva snehovej pokrývky významné.  

 

 

Obr. 3 Zmeny ročného režimu výšky snehovej pokrývky [cm] na meteorologických staniciach Lomnický štít (LŠ), Chopok (CH), Ždiar-Javorina (ŽJ) a Liptovský Hrádok (LH) medzi obdobiami 1961/62-1990/91 a 1991/92-2008/09. (Zdroj: Vojtek, 2010)

Obr. 2 SHMÚ vykonáva každú zimu monitoring a spracovanie priestorovej distribúcie snehovej pokrývky na Slovensku - mapa znázorňuje výšku celkovej snehovej pokrývky CSP v cm (polovica januára 2009)

 

 

Neradostné vyhliadky

 

Do konca tohto storočia je potrebné počítať na severnej pologuli s pokračujúcim úbytkom snehovej pokrývky, v ročnom priemere o 9 až 17 %, a to aj napriek mierne narastajúcemu množstvu zrážok v chladnej polovici roka. Obdobie trvania snehovej pokrývky sa bude postupne skracovať. Každé zvýšenie priemernej zimnej teploty o 1°C povedie v horských oblastiach strednej Európy k posunu snežnej čiary približne o 150 m vyššie a k skráteniu obdobia so snehovou pokrývkou o 30 dní. Pravdepodobne najviac budú postihnuté oblasti vo výškovom pásme okolo 700 m n.m. Zvýšia sa tak energetické nároky na zasnežovanie svahov technickým snehom a niektorým nižšie položeným lyžiarskym strediskám hrozí pre nerentabilnosť zimnej prevádzky nekompromisný zánik. Toto však nie sú ani zďaleka tie najhoršie dôsledky úbytku snehu v krajine. Častejšie lesné požiare, výraznejšie a dlhšie trvajúce sucho a narastajúce problémy s dostupnosťou vodných zdrojov, to sú len niektoré vážnejšie následky, aktuálne aj pre Slovensko.

 

Abegg B., S. Agrawala, F. Crick and A. de Montfalcon 2007. Climate change impacts and adaptation in winter tourism. Climate Change in the European Alps. S. Agrawala. Paris, OECD: 25-60. ISBN: ISBN 92-64-03168-5.

Barnett T. P., J. C. Adam and D. P. Lettenmaier 2005. Potential impacts of a warming climate on water availability in snow-dominated regions. Nature. 438(7066): 303-309.

Bavay M., M. Lehning, T. Jonas and H. Löwe 2009. Simulations of future snow cover and discharge in Alpine headwater catchments. Hydrological Processes. 23(1): 95-108. DOI: 10.1002/hyp.7195.

Bednorz E. 2010. Synoptic conditions of the occurrence of snow cover in central European lowlands snow cover in central Europe. International Journal of Climatology. DOI: 10.1002/joc.2130.

Beniston M. 2010. Impacts of climatic change on water and associated economic activities in the Swiss Alps. Journal of Hydrology. In Press, Corrected Proof.

Beniston M., F. Keller, B. Koffi and S. Goyette 2003. Estimates of snow accumulation and volume in the Swiss Alps under changing climatic conditions. Theoretical and Applied Climatology. 76(3): 125-140. DOI: 10.1007/s00704-003-0016-5.

Hantel M. and L.-M. Hirtl-Wielke 2007. Sensitivity of Alpine snow cover to European temperature. International Journal of Climatology. 27(10): 1265-1275. DOI: 10.1002/joc.1472.

Jylhä K., S. Fronzek, H. Tuomenvirta, T. Carter and K. Ruosteenoja 2008. Changes in frost, snow and Baltic sea ice by the end of the twenty-first century based on climate model projections for Europe. Climatic Change. 86(3): 441-462. DOI: 10.1007/s10584-007-9310-z.

Lapin M., P. Faško and J. Pecho 2007. Snow Cover Variability and Trends in the Tatra Mountains in 1921-2006. ICAM, 4.-8. June 2007, Chambery, France, Proceedings of the 29th International Conference on Alpine Meteorology.

Lapin M., M. Melo, P. Fasko and J. Pecho 2007. Snow cover changes scenarios for the Tatra mountains in Slovakia. International Conference on Alpine Meteorology, Chambery, France.

Laternser M. and M. Schneebeli 2003. Long-term snow climate trends of the Swiss Alps (1931-99). International Journal of Climatology. 23(7): 733-750. DOI: 10.1002/joc.912.

Lopez-Moreno J. I. 2005. Recent variations of snowpack depth in the central Spanish Pyrenees. Arctic, Antarctic, and Alpine Research. 37(2): 253-260.

López-Moreno J. I., S. Goyette and M. Beniston 2009. Impact of climate change on snowpack in the Pyrenees: Horizontal spatial variability and vertical gradients. Journal of Hydrology. 374(3-4): 384-396.

Lopez-Moreno J. I. and S. M. Vicente-Serrano 2007. Atmospheric circulation influence on the interannual variability of snow pack in the Spanish Pyrenees during the second half of the 20th century. Nordic Hydrology. 38(1): 33-44.

Luterbacher J. r., M. A. Liniger, A. Menzel, N. Estrella, P. M. Della-Marta, C. Pfister, T. Rutishauser and E. Xoplaki 2007. Exceptional European warmth of autumn 2006 and winter 2007: Historical context, the underlying dynamics, and its phenological impacts. Geophys. Res. Lett. 34. DOI: 10.1029/2007GL029951.

Magnusson J., Jonas, T., I. Löpez-Moreno, I., Lehning, M. 2010. Snow cover response to climate change in high alpine and half glaciated basin in Switzerland. Hydrology Research: in Press.

Martin E. and P. Etchevers 2005. Impact of climatic changes on snow cover and snow hydrology in the French Alps. Global Change and Mountain Regions: An Overview of Current Knowledge. U. M. Huber, H. K. M. Bugmann and M. A. Reasoner, Springer: 235-242.

Marty C. 2008. Regime shift of snow days in Switzerland. Geophys. Res. Lett. 35. DOI: 10.1029/2008GL033998.

Marty C. 2009. Step-like decrease of snow days in the Alps. MOCA-09 (IAMAS-IAPSO-IACS), Montreal.

Pribullová, A., Pecho, J., Bičárová, A., 2009. Analysis of snow cover at selected stations in the High Tatra Mountains. In: Pribullová, A., Bičárová, S. (Eds.) 2009: Suistanable Development and Bioclimate, Reviewed Conference Proceedings. Geophysical Institute of the SAS, 5th to 8th October 2009, Stará Lesná, 2009, ISBN: 978-80-900450-1-9 [CD].

Vojtek M., Faško, P., Šťastný 2003. Some selected snow climate trends in Slovakia with respect to altitude. Acta Meteor. Univ. Comenianae. 32: 17-27.

Vojtek, M. 2010. The dynamics of snow cover in mountainous regions of Slovakia. Dissertation, Comenius University.