3. Počasí a hory

autor: | Led 1, 2002 | Meteorologie | 0 komentářů

Druhy informací o počasí

1. Úvod

Již víme, jakým významným činitelem ovlivňujícím naše působení v horách je počasí. Abychom se mohli rozhodnout na jakou túru a zda se vůbec na ni vypravit, zda ji bez rizika dokončit nebo se včas vrátit, musíme si vytvořit svůj vlastní závěr o vývoji počasí v místě ve kterém působíme. A k tomu potřebujeme mít nejen alespoň základní představy o meteorologii, ale také vědět, odkud a v jaké podobě můžeme informace o počasí, ať již o jeho aktuálním stavu, tak o jeho možném vývoji, získat.

2. Informace o aktuálním počasí

K sestavení předpovědi počasí je nutné mít značné množství informací o aktuálním stavu atmosféry. Hlavními prostředky světového pozorovacího systému sloužícího k získávání dat o počasí jsou meteorologické stanice. Na nich se počasí a jeho změny soustavně sledují pravidelným měřením meteorologických prvků a pozorováním počasových jevů a to v jednom časovém okamžiku v termínech mezinárodně závazných. Stanice třídíme podle odborného zaměření (synoptické, klimatologické, letecké atd.), charakteru získávání dat (přízemní, aerologické, radiolokační, stožárové atd.), umístění (pozemní, námořní , letadlové, družicové) a podílu lidského činitele na činnosti (automatické, stanice s lidskou obsluhou – profesionální, dobrovolnické).

Naměřené a napozorované údaje o počasí se pomocí speciálních kódů převádějí do podoby různých meteorologických zpráv, které se odesílají do meteorologických center (jedním z nich je i Český hydrometeorologický ústav v Praze-Komořanech). V nich se využívají jako vstupní hodnoty pro výpočty numerických předpovědních modelů, nebo se zpracovávají do různých forem (mapy, grafy, diagramy, tabulky, snímky z družic, přehledy radiolokačních měření apod.) sloužících pro analýzu počasí nezbytnou při tvorbě předpovědí.

a. Synoptická mapa

Jednou ze základních forem zpracování meteorologických dat je jejich vynášení pomocí mezinárodních symbolů do meteorologických map. Nejrozšířenějšími jsou synoptické mapy („mapy počasí“), které obsahují zakreslené údaje o současně pozorovaném počasí z meteorologických stanic z určitého území. Synoptické mapy dělíme na přízemní (s údaji z přízemních meteorologických stanic) a výškové (s údaji z aerologických neboli radiosondážních stanic, které měří prvky volné atmosféry).

Pro účely předpovědi počasí je nutné provést analýzu synoptických map, jejíž základní úlohou je co nejpřesnější zjištění okamžitého stavu počasí, rozložení charakteristik počasí při zemi i ve výškách a objevení zákonitostí změn počasí nad určitou oblastí. Při analýze přízemních map se zpravidla provádí zákres izobar (vytvoří se pole tlaku vzduchu s tlakovými útvary), zákres izalobar (čáry 3-hodinových tlakových změn), vyznačení oblastí srážek a dalším význačných jevů (bouřky, mlhy a jiné) a jejich označení symboly, a především se určí polohy atmosférických front na rozhraní vzduchových hmot různých vlastností. Teplé fronty se zakreslují červenou nebo černou čarou s polokroužky, studené modrou nebo černou s trojúhelníky a okluzní fronty fialovou nebo černou čarou se střídajícími se polokroužky a trojúhelníky a to vždy ve směru postupu. U výškových map se obvykle zakreslují izohypsy (čáry stejných výšek určité izobarické hladiny, což je jakási „obdoba“ izobar na přízemní mapě) a izotermy.

V důsledku nerovnoměrného ohřívání zemského povrchu dochází k nerovnoměrnému rozložení tlaku vzduchu v atmosféře, což má za následek jeho neustálý pohyb, tedy i přesun vzduchových hmot a atmosférických front z oblastí jejich vzniku do jiného prostoru na Zemi. Při analýze synoptické mapy je proto výchozí konstrukce prostorového rozložení tlaku vzduchu pomocí izobar, což jsou čáry spojující místa na zemském povrchu se stejným tlakem. Zakreslením těchto čar se na mapě zobrazí tlakové pole se typickými tlakovými útvary (obr.1), z nichž základními jsou tlaková níže a tlaková výše.

Základní tlakové útvary tlakového pole
b. Tlakové útvary

Dělíme je na cyklonální (tlaková níže, podružná tlaková níže, brázda nízkého tlaku), anticyklonální (tlaková výše, jádro vysokého tlaku a hřeben vysokého tlaku) a zvláštní tlakové útvary (tlakové sedlo a nevýrazné tlakové pole).

Tlaková níže neboli cyklóna je mohutný vzdušný vír o průměru několika set až několika tisíc kilometrů, jehož střed se přesouvá obvykle rychlostí 40-50 km/h.. Tlak vzduchu směrem do středu tlakové níže klesá, v jejím středu, který se na synoptických mapách označuje písmenem „N“ („T“ – německy, „L“ – anglicky), je nejnižší. Vzduch na okraji níže klesá z horních vrstev atmosféry k zemskému povrchu odkud se přemisťuje proti směru ( na jižní polokouli ve směru) otáčení hodinových ručiček do jejího středu, kde vystupuje nahoru (obr. 2a). Tyto výstupné pohyby vzduchu vedou ke kondenzaci vodní páry, proto v cyklónách obvykle převládá počasí s velkou oblačností, se srážkami, dosti silným větrem a malými rozdíly teplot vzduchu mezi dnem a nocí. Klesá-li ve středu níže tlak, tato se prohlubuje a počasí se zhoršuje, stoupá-li, níže se vyplňuje a počasí se postupně zlepšuje. Čím blíže se nacházíme středu níže, tím horší je zpravidla počasí. V letním období je cyklonální počasí poměrně chladné, v zimě naopak spíše teplejší. Velmi důležité je vědět, že s cyklónami a jejich vývojem jsou spojené atmosférické fronty, čemuž také odpovídá počasí v jednotlivých oblastech tlakových níží. V přední části níže je počasí charakteristické pro přibližující se teplou frontu a její přechod (postupně zataženo, trvalé srážky, zesilující vítr), v její jižní části (teplém sektoru) je oblačnosti méně a srážky, pokud se vyskytnou, jsou jen slabé a bývá poměrně teplo. V týlu níže je počasí charakteristické pro studenou frontu a za ní pronikající studenou vzduchovou hmotu (proměnlivá oblačnost, přeháňky, bouřky, silný vítr a ochlazení). V severní části převládá počasí s proměnlivou oblačností různého druhu a občasnými srážkami.

obr. 2 A,B – Schematické znázornění proudění vzduchu

Výšková tlaková níže se vytváří pouze ve vyšších hladinách atmosféry a je pro pohyb v horském prostředí často velmi nepříjemná, neboť i za vysokého tlaku vzduchu při zemi může překvapivě způsobit náhlé zhoršení počasí.

Podružná tlaková níže (podružná cyklóna) je nevelký útvar, vznikající a to zpravidla na studené frontě na okraji již dříve vytvořené centrální (řídící) níže, kolem níž se pohybuje proti pohybu hodinových ručiček.

Brázda nízkého tlaku vzduchu je oblast nižšího tlaku vzduchu bez uzavřených izobar mezi dvěma oblastmi vyššího tlaku a je zpravidla součástí tlakové níže. V její ose je nejnižší tlak vzduchu a obvykle v ní leží atmosférická fronta, čemuž i odpovídá počasí. Čím hlubší je brázda, tím složitější a horší přináší počasí.

Tlaková výše (anticyklóna) je mohutný vzdušný vír zpravidla pokrývající větší území než tlaková níže a pohybující se mnohem pomaleji. Tlak vzduchu směrem do středu tlakové výše stoupá, v jejím středu, který se na synoptických mapách označuje písmenem „V“ („H“ – německy i anglicky), je nejvyšší. Vzduch na ve středu níže klesá z horních vrstev atmosféry k zemskému povrchu odkud se přemisťuje ve směru ( na jižní polokouli proti směru) otáčení hodinových ručiček k jejím okrajům, kde vystupuje nahoru (obr.2b). Sestupné pohyby vedou k oteplování a vysoušení klesajícího vzduchu, proto v anticyklónách obvykle převládá počasí jen s velmi malou oblačností, většinou beze srážek, se slabým větrem nebo bezvětřím a velkými rozdíly teplot vzduchu mezi dnem a nocí. Stoupá-li ve středu výše tlak, tato mohutní a počasí se zlepšuje, klesá-li, výše slábne a počasí se postupně zhoršuje. Čím blíže se nacházíme středu výše, tím lepší je zpravidla počasí. Ne vždy však bývá v anticyklóně pěkné počasí. V našich podmínkách v zimním období se ve výších často vytvářejí teplotní inverze (vzestup teploty od země do výšky 1-2 km) se souvislou vrstevnatou oblačností, mrholením a rozsáhlými mlhami. Pro pohyb ve vysokých horách je však tato situace velice příznivá, neboť nad hladinou inverze bývá jasno a teplo.

Podružná tlaková výše(podružná anticyklóna častěji jádro vyššího tlaku vzduchu) je nevelký útvar, vznikající na okraji již dříve vytvořené výše nebo v hřebeni vyššího tlaku.

Hřeben (výběžek) vysokého tlaku vzduchu je oblast vyššího tlaku vzduchu bez uzavřených izobar mezi dvěma oblastmi tlaku nižšího. V ose hřebene je tlak vzduchu nejvyšší. Čím mohutnější je hřeben, tím příznivější přináší počasí.

Tlakové (barické) sedlo je oblast mezi šachovnicově rozloženými tlakovými výšemi a nížemi. Může se vyskytovat ve formě pásu (přemostění) vyššího tlaku, ve kterém má počasí ráz anticyklonální, nebo ve formě pásu nižšího tlaku, kde se vyskytuje cyklonální počasí.

Někdy se ještě můžeme setkat s pojmem nevýrazné (rozmyté) tlakové pole, což je velká oblast „rozředěných“ izobar, v níž mohou vznikat nevelké tlakové útvary bez výraznějších projevů počasí.

3. Předpovědi počasí

Předpověď (prognóza) počasí popisuje předpokládaný stav atmosféry nad určitým územím (místem) na základě znalosti jejího stavu v minulosti a současnosti a znalosti zákonitostí vývoje procesů v atmosféře. Výchozími podklady jsou analýzy synoptických map (přízemních – obr.3, výškových) doplněné o analýzu dalších materiálů, především aerologických výstupů, snímků z meteorologických družic (obr.4) a údajů z měření meteorologických radiolokátorů (obr.5).

Předpovědi počasí rozdělujeme podle :

a) účelu, pro který jsou vydávané, což jsou všeobecné, speciální (letecké, hydrologické, zemědělské apod.) a výstrahy (varovné informace o nebezpečných jevech)

b) metody zpracování, jako jsou synoptické , početní (numerické neboli objektivní – výpočet prostorového rozložení meteorologických prvků v troposféře pomocí matematických modelů atmosféry v současnosti jako jeden ze základních materiálů pro synoptickou předpověď ), statistické apod.

c) prostorové platnosti, což jsou bodové (pro konkrétní místo, liniové (traťové), regionální a pro celé zabezpečované území

d) doby platnosti, kde rozlišujeme velmi krátkodobé (do 12 hodin), krátkodobé (1 až 3 dny), střednědobé (do 10 dnů) a dlouhodobé předpovědi (nad 10 dnů).

Předpovědi mohou mít různé formy jako slovní (ústní, textové), mapové (obr.6, 7), obrázkové, grafické (obr.8), tabulkové (obr.9), v poslední době hojně používané piktografické (obr.10) a jejich různé kombinace (obr.11). Snahou je, aby byly výstižné a zároveň pro uživatele srozumitelné.

Úspěšnost předpovědí zákonitě klesá s délkou předpovídaného období. Se stále dokonalejšími matematickými modely za používání výkonnějších počítačů, efektivnějšího využití družicových a radiolokačních měření se úspěšnost zvyšuje, především krátkodobých (které jsou pro nás při rozhodování o túře nejdůležitější), ale také v řadě případů už i střednědobých předpovědí. Dlouhodobé předpovědi mají stále spíše orientační charakter.

4. Závěr

Tuto část seriálu o počasí jsme zaměřili především na pochopení podstaty synoptické mapy jako základního materiálu pro tvorbu předpovědi počasí. Pokud se alespoň v hrubém přiblížení dokážeme na této mapě (aktuální či předpovědní) orientovat, může toto být spolu se znalostmi nejobecnějších základů meteorologie další krok, umožňující lépe proniknout do zákonitostí počasí a tím se také dopracovat k vlastním předpovědním úvahám, potřebným pro bezpečnější pohyb v horách.

Text : Ing.František GREGAR