Vzduchové hmoty a atmosférické fronty jako nositelé počasí

1. Úvod

Působení člověka v horách, tedy i sportovní aktivity, je do značné míry ovlivňované momentálním stavem atmosféry, tedy počasím. A to patří k rozhodujícím činitelům, vytvářející či podmiňující rizika, která v horách podstupujeme. Chceme-li tato rizika co nejvíce omezit, musíme počasí brát vždy do úvahy, respektovat nejen jeho momentální projevy, ale také umět odhadovat jeho pravděpodobný vývoj a tomu přizpůsobovat své aktivity.

Pokud chceme porozumět informacím, které o počasí v různých formách a různými cestami můžeme získat, a pokud si chceme vytvořit vlastní, co nejvíce spolehlivý závěr o jeho vývoji, je nutné disponovat alespoň minimem znalostí o meteorologii, vědě, která se počasím zabývá.

2. Vzduchové hmoty

„Rozsáhlé masy vzduchu, ve kterých lze pozorovat přibližně stejné fyzikální vlastnosti, vyjádřené jednotlivými meteorologickými prvky, se nazývají vzduchové hmoty.“

Vzduchové hmoty (stručně „vzduch“) se formují v určitých oblastech zeměkoule, nad kterými získávají dlouhodobým pobytem od povrchu určité vlastnosti, závislé na zeměpisné poloze a roční době. Každá takováto hmota má svoje charakteristické počasí, mluvíme o počasí uvnitř vzduchové hmoty.

Podle zeměpisné polohy rozlišujeme arktický, polární (vzduch mírných šířek), tropický a rovníkový vzduch, podle podloží vzniku pevninský (kontinentální) a mořský (maritimní) vzduch.

Pevninský arktický vzduch se vytváří nad zaledněnou Arktidou a je charakterizovaný výbornou dohledností, jasnou oblohou nebo jen malou oblačností a velmi nízkými teplotami. V létě do střední Evropy neproniká.

Mořský arktický vzduch se tvoří nad nezamrzajícími moři mezi Grónskem a severní Evropou.Má obdobné vlastnosti jako pevninský, avšak obsahuje více vlhkosti, proto se v něm tvoří kupovitá oblačnost a vyskytují se v něm přeháňky.

Pevninský polární vzduch vzniká v mírných šířkách Evropy a Asie. V zimě v něm převládá jasné a studené počasí, někdy s tvorbou radiačních mlh a nízké oblačnosti. V létě se v něm může vytvářet během dne kupovitá oblačnost s přeháňkami, ta se na noc zpravidla rozpouští.

Mořský polární vzduch k nám proniká od západu z Atlantiku. Je značně vlhký, v zimě přináší oteplení, vrstevnatou oblačnost a i mlhy, v létě se nad pevninou prohřívá a vzniká v něm mohutná kupovitá oblačnost s přeháňkami a bouřkami.

Pevninský tropický vzduch vzniká nad Saharou a Arabským poloostrovem, v létě i nad pevninou jižní Evropy. Je charakteristický špatnými dohlednostmi, přináší vysoké teploty a většinou jasné počasí, avšak v létě při dostatku vlhkosti, hlavně v horách, v něm mohou vznikat kupovité oblaky s přeháňkami. V zimním období k nám neproniká.

Mořský tropický vzduch se tvoří nad Atlantikem v oblasti Azor a v létě i nad Středozemním mořem. Je vlhký a velmi teplý. V zimě se v něm tvoří husté mlhy a vrstevnatá oblačnost s mrholením. V létě naopak může přinést z mohutné kupovité oblačnosti bouřky doprovázené vydatnými srážkami.

Rovníkový (pevninský i mořský) k nám zpravidla neproniká.

3. Atmosférické fronty

„Přechodná oblast mezi vzduchovými hmotami o různých fyzikálních vlastnostech, široká zpravidla od několika do stovek kilometrů, se nazývá atmosférická fronta.“

Při jejich přechodu přes určité místo (oblast) se obvykle pozorují často značné změny v chodu jednotlivých meteorologických prvků a jevů. Atmosférické fronty (stručně „fronty“) jsou vedle vzduchových hmot dalšími nositeli počasí, kterému v tomto případě říkáme frontální. Protože se při přechodu front v krátkém čase mění celkový charakter počasí, je určení jejich poloh a pohybu velmi důležité pro jeho předpovídání. Klasifikace front není jednoduchá, můžeme je dělit podle jejich délky, výšky, vertikálních pohybů, rychlosti přesunu apod. Pro nás bude dostačující rozdělení podle směru (zvláštnosti) jejich pohybu vzhledem ke kontaktním vzduchovým hmotám, které rozděluje fronty na teplé, studené a okluzní (přičemž tyto mohou být rychle nebo pomalu postupující) a nepohyblivé (stacionární).

Teplá fronta (obr.č.1) je atmosférické rozhraní na styku ustupující chladné vzduchové hmoty a na její místo přicházejícího teplého vzduchu. Protože studený vzduch je těžší,

udržuje se při zemském povrchu, kdežto přicházející teplý vyklouzává na styku obou vzduchových hmot (na frontální ploše) do vyšších vrstev atmosféry. Teplá fronta je charakterizovaná mohutným oblačným systémem (foto č.1),  tvořeným vrstevnatou oblačností zasahující stovky až tisíc kilometrů před frontální čáru (průsečík frontální plochy se zemským povrchem) a dlouhotrvajícími srážkami v pásmu širokém až 400 km. Rychlost jejího postupu je relativně malá (20-40 km/hod), počasově bývá výraznější v zimě a v ;ranních hodinách a přináší oteplení. Její příchod můžeme i v horách včas vypozorovat (v tabulce uvedené jako příloha jsou popsané změny meteorologických prvků a výskyt jevů na jednotlivých frontách) a tak s dostatečným předstihem volit další postup. Její příchod však zpravidla znamená déletrvající, desítky hodin až několik dnů, nepříznivé počasí pro konání výstupů v horách.

Foto č.1 Oblačnost teplé fronty na Grossglocknerem po poledni 26.8.1999 z vrcholu Wiessbachhornu. Obloha je již zcela pokrytá souvislou vrstvou altostratu ve výšce 4-5000 m.n.m. V pozdních odpoledních hodinách začaly na této frontě vypadávat intenzivní srážky, které trvaly asi 24 hodin.

Studená fronta je atmosférické rozhraní na styku ustupující teplé vzduchové hmoty a na její místo přicházejícího studeného vzduchu, přičemž tento se vsunuje pod teplý vzduch a vytláčí ho vzhůru. Studená fronta 1.druhu (obr.č.2)  se vyskytuje spíše v zimním období. Je pomalejší, na jejím čele se vytváří vyvinutá kupovitá oblačnost s přeháňkami a bouřkami, za frontou se vyskytuje vrstevnatá oblačnost jako na teplé frontě, avšak v obráceném sledu, a také pásmo trvalých srážek, které je však široké pouze 200 až 300 km.

Studená fronta 2.druhu (obr.č.3)  se vyskytuje více v letním období. Je rychlejší (o rychlosti v průměru kolem 50km/h) a počasově výraznější. Na jejím čele se vytváří mohutná kupovitá oblačnost s intenzivními bouřkami, vydatnými přeháňkami a silným nárazovitým větrem. Pásmo oblačnosti a srážek je poměrně úzké (několik desítek km, srážky vypadávají po dobu 30 až 60 minut), po přechodu fronty přechází počasí do značně proměnlivého a výrazně se ochlazuje. V horách se počasové jevy na studené frontě ještě více zostřují, dochází často i k prudkému zvratu počasí. Při intenzivním vpádu studeného vzduchu za touto frontou se po přechodném zlepšení počasí může objevit tzv. podružná fronta, která přináší, často náhle, jeho opětovné zhoršení. Za určitých cirkulačních podmínek zpomaluje studená fronta svůj postup a vlní se, přičemž její určité úseky přejímají charakter fronty teplé. Studená část vlny přináší bouřky a přeháňky a její teplá trvalejší srážky. Přechod zvlněné studené fronty (foto č.2)  je v horách zvláště nebezpečný střídáním zmíněných počasových projevů, ale i tím, že období špatného počasí se v závislosti na její malé rychlosti značně prodlužuje.

Okluzní fronta (obr.č.4) je atmosférické rozhraní, kdy rychleji se pohybující studená fronta dostihne před ní postupující frontu teplou a při zemském povrchu se do kontaktu dostanou dvě rozdílné studené vzduchové hmoty. Je-li vzduch za studenou frontou teplejší než vzduch před teplou frontou, jedná se o teplou okluzi s počasím obdobným jako u teplé fonty. Pokud je tomu naopak, jde o studenou okluzi s počasím jako na studené frontě. Teplá okluze se vyskytuje spíše v zimě, studená zpravidla v létě. Počasí spojené s okluzemi bývá většinou méně výrazné jako na samostatných teplých a studených frontách. Tyto fronty, zvláště v horách, nelze podceňovat a i když jejich počasové projevy postupně slábnou, mohou při svém pomalém pohybu i na delší období zhoršovat podmínky pro bezpečný pohyb v nich.

Kvazistacionární (málo pohyblivá) fronta je atmosférické rozhraní, kdy se vzduchové hmoty pohybují rovnoběžně s frontální čarou a proto nedochází k výrazným výstupným pohybům po frontální ploše. Fronta je prakticky bez pohybu s nevýraznými počasovými projevy.

4. Počasí na frontách

Pro náš bezpečný pohyb v horách bychom měli velmi dobře znát jak charakteristické počasí v rozličných vzduchových hmotách (viz kap.2), tak především průběhy počasí před, na a i za jednotlivými frontami. K tomu nám může být nápomocna tabulka uvedená v příloze, ve které jsou popsané průběhy jednotlivých meteorologických prvků a jevů na teplé a studené frontě 2.druhu. Počasí studené fronty 1.druhu je před a na frontě v podstatě shodné s frontou 2.druhu, za ní jsou především oblačnost a srážky obdobné teplé frontě, avšak v obráceném sledu. Okluzní fronty mají průběh počasí, jak již byla zmínka, podle toho, zda jde o teplou či studenou okluzi.

5. Závěr

Nositeli počasí, jak jsme si ukázali, jsou tedy vzduchové hmoty a především atmosférické fronty, které na jejich styku vznikají, vyvíjejí se a postupně zanikají. Pokud si dokážeme představit, jaký průběh počasí sebou tito nositelé přinášejí, určitě nám to může v horách, kde jsme často odkázáni pouze na své vlastní znalosti a zkušenosti, v řadě případů pomoci včas se vyvarovat rizikům, které sebou počasí, především ve formě zvratů, ve specifickém horském prostředí přináší.

Počasí na atmosférických frontách

TEPLÁ FRONTA
	PŘED	NA	ZA
TLAK	rovnoměrně klesá	pokles ustává	ustálený
OBLAČNOST	postupně oblaka Ci, Cs, As (foto č.1), Ns, St, oblačnost je zpravidla souvislá, základna se neustále snižuje	mohutná oblaka druhu Ns, často výskyt i St	protrhává se, zpravidla se vyskytuje Sc, zpočátku i St, základna se postupně zvyšuje
SRÁŽKY	trvalé srážky s narůstající intenzitou	intenzivní trvalé, ihned za frontou velmi rychle ustávající	mohou se vyskytovat slabé srážky, nejčastěji jako mrholení
BOUŘKY	se nevyskytují	zcela výjimečně, spíše v létě a v noci	později výjiměčně jako bouřky z tepla
DOHLEDNOST	dobrá, ale zhoršující se, ve srážkách rychle klesající, objevují se i mlhy	velmi zhoršená, vyskytují se i mlhy	nadále zhoršená, možné jsou i mlhy
VÍTR	sílí, mohou se objevit i nárazy, stáčí se proti směru hodinových ručiček	většinou silný, stáčí se ve směru hodinových ručiček	rychlost slábne, směr se již zpravidla nemění
TEPLOTA	ve srážkách postupně klesá	postupně stoupá	výrazně stoupá

STUDENÁ FRONTA
	PŘED	NA	ZA
TLAK	klesá, někdy dosti rychle	rychle stoupá	dále zvolna stoupá
OBLAČNOST	nesouvislá oblačnost, oblaka Ac, případně As, Sc, někdy Cu a také už i Cb (foto č.2)	mohutné Cb, často zakrývající celou oblohu s nízkou základnou, pod ní obvykle i St	proměnlivá, oblaka Ac, As, Cu, někdy ještě i Cb s rychle se zvedající základnou, u pomalé fronty sled oblaku jako před teplou , avšak v obráceném sledu
SRÁŽKY	občas již srážky, ale málo výrazné, spíše přeháňky	silné přeháňky, často ve formě lijáku, někdy i kroupy	přeháňky s rozdílnou intenzitou , u pomalé fronty pásmo trvalých srážek
BOUŘKY	méně časté	četné, často s vysokou intenzitou	mohou se objevit
DOHLEDNOST	zhoršená, často i velmi	rychle se zlepšuje, ale ve srážkách stále velmi malá	velmi rychle se zlepšuje, zpravidla je potom až výborná, přechodné zhoršení ve srážkách
VÍTR	zesiluje a může být postupně i nárazovitý, mírně se stáčí proti směru hodinových ručiček	zpravidla velmi silný a nárazovitý, někdy i húlava, prudce se stáčí ve směru hodinových ručiček	slábne, ale může ještě přechodně zesílit i s nárazy, mírně se stáčí ve směru hodinových ručiček
TEPLOTA	nemění se nebo mírně stoupá	prudce klesá	dále postupně klesá

Text a foto: Ing.František GREGAR