Chłód

Chłód (także: zimno, ziąb, mróz, niska temperatura, czasami też żartobliwie określane jako zimnica) – pojęcie odnoszące się do stanu o niskiej temperaturze (to znaczy takiego w którym brak jest ciepła). Termin może odnosić się do niskiej temperatury danego obiektu (fizyka), zjawiska atmosferycznego (meteorologia, planetologia, itp.) i odczucia chłodu (fizjologia człowieka). Chłodnym określa się obiekt, który ma niższą temperaturę w porównaniu z temperaturą uznaną za normalną lub standardową.

Najniższą temperaturą, która może być osiągnięta w przyrodzie jest zero bezwzględne. Jest to temperatura, w której wszystkie elementy układu termodynamicznego uzyskują najniższą z możliwych energii. Temperatura ta odpowiada ok. -273,15 °C = 0 K.

Z zimnem związany jest kolor niebieski dlatego też zwykle na mapach pogodowych chłodne fronty atmosferyczne oznaczane są tym kolorem. Bierze się to stąd, że woda, która po zamarznięciu tworzy lód, szadź i śnieg, lepiej pochłania światło czerwone (o pasmie długości fal położonych w okolicach 750 nm) w związku z czym przedmioty oświetlone takim światłem mogą mieć niebieski odcień^[1]. Chłód jest przeważnie kojarzony z zimą i lodem^[2].

Niskie temperatury (w powiązaniu ze zjawiskiem rozszerzania się wody przy zamarzaniu, opadami śniegu i tworzeniem się szadzi) niszczą nawierzchnie dróg, tory kolejowe oraz linie energetyczne^[3][4].

Termorecepcja to zmysł, przez który organizm odbiera temperaturę^[5]. Należy zauważyć, że temperatura mierzalna nie zawsze jest równa temperaturze odczuwalnej przez organizm (zależy ona także od temperatury powietrza, siły wiatru, wilgotności i opadów atmosferycznych)^[6][7]. Duża wilgotność powietrza, przemoczenie i silny wiatr potęgują odczucie chłodu. U organizmów żywych odczucie chłodu występuje głównie wtedy gdy temperatura otoczenia jest znacznie poniżej poziomu ich poprawnego funkcjonowania. Dla człowieka taki poziom temperatury jest zwykle w pobliżu 20 °C. Za chłodne uważa się temperatury otoczenia poniżej poziomu ok. 10-20 °C. Skrajnym przeciwieństwem chłodu jest upał. Nie należy tego mylić z temperaturą własną ciała, która normalnie wynosi ok. 36,6 °C. Związane jest z tym pojęcie zera fizjologicznego.

Częste zmiany temperatur oscylujące w okolicy ok. 10 °C do -10 °C osłabiają możliwości obronne organizmu przed różnego rodzaju infekcjami i mogą skutkować przeziębieniem^{[potrzebny przypis]}. Podstawowym, najwcześniejszym objawem wychłodzenia organizmu człowieka są dreszcze. W pierwszym okresie obronnym (gdy temperatura centrum ciała wynosi 34-36 °C) obserwuje się także, że skóra jest blada i zimna, występuje „gęsia skórka”, wargi ust są sine, tętno i oddech przyśpieszone. Skrajne wychłodzenie organizmu może prowadzić do odmrożeń i hipotermii^[10].

Irracjonalne lub fałszywe uczucie chłodu (niemające związku z realną temperaturą otoczenia, która w rzeczywistości może być dość wysoka) występuje także w przypadku niektórych chorób takich jak np. malaria (zwanej też z tego powodu także zimnicą)^[11].

Najzimniejsze miejsce w Polsce (średnio rzecz biorąc) znajduje się w okolicach Suwałk. Jednakże rekord zimna zmierzono 11 stycznia 1940 roku w Siedlcach. Było to -41 °C^[12]. Istnieje także nieoficjalny rekord zimna dla Polski z roku 1929 – rzekomo wyniósł on -42,2 lub nawet -46 °C (jednak do dzisiaj nie został zatwierdzony, dlatego oficjalny jest ten z roku 1940).

Najzimniejsze sztucznie wytworzone miejsce w Polsce znajduje się w Instytucie Fizyki PAN. Uzyskuje się tu temperatury rzędu 20 mK (czyli tylko 0,02 K większe od zera bezwzględnego)^[12]. Wykorzystuje się do tego mieszaninę izotopów helu 3 (³He) i izotopu helu 4 (⁴He), która odbiera ciepło od znajdujących się w niej materiałów magnetycznych lub nadprzewodników.

Najzimniejszym kontynentem na Ziemi jest Antarktyda. W głębi lądu średnie miesięczne temperatury wynoszą tu od -20 °C do -70 °C^[13]. Najzimniejszym obszarem jest Płaskowyż Polarny wokół Bieguna Południowego, który leży na wysokości około 3000 metrów n.p.m. Najniższą temperaturę powietrza -89,6 °C^[14][15][16] zanotowano 21 lipca 1983 nieopodal stacji polarnej Wostok w pobliżu bieguna magnetycznego naszej planety (należy zauważyć, że przy temperaturze rzędu -60 °C, -70 °C zamarza płyn w gałkach ocznych). Wynik ten trafił do Księgi Rekordów Guinnessa.

Jednym z najzimniejszych sztucznych miejsc na Ziemi będzie podziemny tunel największego laboratorium naukowego na świecie CERN, który przebiega pod granicą francusko-szwajcarską. Uruchamiany tzw. Wielki Zderzacz Hadronów po zakończeniu operacji schładzania będzie utrzymywał tam temperaturę 1,9 K (ok. -271 °C), czyli niewiele wyższą od zera bezwzględnego i o stopień niższą niż temperatura tła kosmosu^[17][18].

Jeszcze zimniejsze sztuczne wytwarzane miejsca można spotkać w laboratoriach kriogenicznych, gdzie w laserowo chłodzonych pułapkach optyczno-magnetycznych otrzymuje się niezwykły stan materii – ultrazimny kondensat Bosego-Einsteina, który można schłodzić do temperatury rzędu jednej miliardowej części K powyżej zera bezwzględnego, czyli 0,000000001 K. Jest to najniższa temperatura, którą do tej pory udało się otrzymać w sposób sztuczny^[12].

Najniższe nocne temperatury powierzchni największych ciał niebieskich w Układzie Słonecznym^[19]:

• Merkury: −173 °C
• Księżyc: −233 °C
• Mars: −87 °C
• Jowisz: −148 °C
• Saturn: −178 °C
• Uran: −216 °C
• Neptun: −214 °C
• Pluton: −233 °C

Wydawać by się mogło, że najcieplejsze miejsce w Układzie Słonecznym (wykluczając samo Słońce) powinno być położone na planecie Merkury, która znajduje się najbliżej naszej gwiazdy. W rzeczywistości powierzchnia Merkurego, na której panuje noc jest bardzo zimna i ma temperaturę około −170 °C. W związku z tym, że Merkury nie posiada atmosfery trudno mu utrzymać na dłużej ciepło przekazane przez Słońce w czasie dnia.

Zobacz multimedia związane z tematem: Chłód

• Rekordy klimatyczne
• Rekordy klimatyczne Polski
• Mróz (meteorologia)
• Upał

• Najzimniejsze miejsca we Wszechświecie [online], tvp.pl [zarchiwizowane z adresu 2007-10-12] .