Archiv rubriky: Jak vzniká počasí

bouřka

Bouřka – Jak vzniká? Co je blesk a hrom?

V dřívějších dobách lidé věřili, že blesk a hrom jsou zbraněmi bohů a vyjadřují jejich hněv. Dnes již víme, že bouřka je přírodním jevem. V mnoha případech se vyskytuje bouřka z tepla. Vznikají v létě, když je velmi teplo a zároveň velká vzdušná vlhkost. Ne nadarmo před letní bouřkou často říkáme, že je dusno. Naše pokožka se pokryje potem, protože vzduch již není schopen přijmout žádnou vlhkost.

Předpokladem vzniku bouřky jsou prudké výstupné vzduchové proudy, kdy se teplý vzduch dostává do vyšší studené oblasti. Dojde k vytváření obrovských věžovitých oblaků. Sahají někdy až do výšky 10 km, i výše. Typicky bouřkové jsou kupovité oblaky. Ten největší z nich se podobá obrovskému květáku, který se nahoře často rozšiřuje do tvaru kovadliny.

Když je bouřka jsou i blesky a hromy?

V bouřkovém oblaku stoupá a klesá vzduch velkou rychlostí. Vodní kapičky a ledové krystalky jsou tím mocně vířeny z místa na místo, a tak dochází k vytváření elektrického náboje. Horní strana oblaku, kde se tvoří ledové krystalky, bude vždy silněji nabita pozitivním nábojem a spodní strana , kde je více vodních kapiček, negativním. Když je nábojový rozdíl dostatečně velký, dojde k výboji napětí – začne se blýskat.

Blesk si často razí nejkratší cestu k zemi. Přitom však obchází největší odpory ve vzduchu. Proto nemá podobu rovné, ale klikaté čáry. Blesk ohřívá okolní vzduch až na teplotu 30 000 stupňů Celsia. Vlivem takového horka dochází k mimořádně rychlému rozpínání vzduchu. Když je blesk rychlejší než zvuk – říkáme, že prorazí zvukovou stěnu – dojde k hlasitému třesku: hřmí. Blesk a hrom nastanou vždy ve stejnou dobu. Blesk vidíme dříve jen proto, že se světlo šíří vyšší rychlostí než zvuk.

Co je to atmosférická fronta

Pojem atmosférická fronta je především základní pojem v meteorologii. Fronty nezůstávají na jednom místě, ale přesouvají se. Přitom silnější fronta přetlačuje frontu slabší. Jako frontu můžeme označit vzduchovou hmotu o různých fyzikálních vlastnostech. Frontu tedy tvoří teplý a studený vzduch a následně začíná jejich promíchávání.

Přechodové pásmo je oblast, kde se dvě fronty setkávají, ale kde se promíchávají jen málo. Toto pásmo je dostatečně zřetelné jen do té doby, dokud jsou zachovány původní teplotní kontrasty. Rozhraní mezi těmito dvěma vzduchovými hmotami se nazývá frontální plocha. Pojmem fronta označujeme místo, které je na zemském povrchu na frontální čáře protnuto frontální plochou.

Meteorologové však stále častěji místo pojmu atmosférická fronta používají pojem a výpočty takzvaných meteorologických polí. Upouští se od klasické analýzy, a ta je nahrazována numerickými modely.

Atmosférické fronty slouží dnes již spíše jako orientační údaje a jako rychlé přehledy o tom, jak bude atmosféra vypadat v blízké době. Ale vzhledem k tomu, že ne každá fronta je doprovázena srážkami anebo nemá dobře vyvinutý oblačný systém, nemusí být jako údaj zcela směrodatná. Dalším krokem je ještě dohledání síly takové fronty, přičemž síla atmosférické fronty je dána právě rozdílem teplot.

Kupříkladu sledujete-li televizní předpověď počasí, pak vidíte analýzu i předpověď front anebo dokonce celých frontálních systémů, které se nacházejí v tlakovém poli. Základním parametrem ovlivňujícím budoucí počasí je právě poloha rozhraní. Předpověď počasí dovedou nejvíce zkomplikovat vlnící se fronty, což doslova rozhodí modely a není pak vůbec snadné vypočítat, jaké bude počasí. V našem zeměpisném pásmu je to však situace spíše ojedinělá.

červánky

Stručně o červáncích

Červánky vnímáme jako zajímavý jev na obloze, díky kterému získá nebe různé odstíny červené barvy. Zamýšleli jste se někdy nad tím, o čem vlastně červánky vypovídají?

Co jsou to červánky?

Červánky představují jev, který se za určitých okolností objevuje na obloze, a to buď ráno, když se rozednívá, či večer, když se stmívá. Častější jsou večerní červánky.

I když podle názvu „červánky“ si vybavíme oblohu zbarvenou dočervena, může mít i další odstíny – růžové, oranžové a žluté.

Barvy se mění podle toho, jak vysoko je slunce nad obzorem. Čím níže je nad obzorem, tím více se mění ze své žluté barvy přes oranžovou k červené. Červánky je možné vidět ještě chvíli poté, co slunce zajde za obzor.

Červánky nemůžeme pozorovat, pokud je zrovna celá obloha pokrytá mraky.

Vznik červánků

Červánky vznikají především po větrném dni. Při větrném počasí se totiž do atmosféry dostává více zvířeného prachu. Na jeho částečkách při západu kondenzují vlivem nižší teploty vodní páry. Částečky prachu s ledovými krystalky jsou následně ozářené slunečními paprsky, dojde k jejich lomu a světlo se rozptýlí. Tento efekt vidíme jako barevné zbarvení oblohy.  Určitě jste také někdy slyšeli někoho říkat, že když jsou na obloze červánky, změní se počasí. Může to být pravda, ale není to pravidlem. Většinou se tak děje, pokud lze vidět červánky ráno. Znamená to totiž, že byla větrná noc, přibylo oblačnosti a přichází studená fronta, která zhorší počasí. Pořád se ale může stát, že se studená fronta rozpadne či změní směr.

Přesné změny počasí lze také odhadnou podle seřazení barev při západu či východu slunce. Bude-li obloha purpurově červená i po západu slunce, je větší pravděpodobnost, že nás následující dne čeká teplé počasí.  Pokud se při východ slunce objeví červené zbarvení v dolní části, s větší pravděpodobností nás čeká ochlazení a déšť.

O čem vypovídá tlak vzduchu?

Zamýšlíte se více nad termíny, kterými nás moderátorky či moderátoři počasí častují? Jedním ze základních pojmů je tlak vzduchu. Co přesně si pod ním přestavit?

Co je to tlak vzduchu

[box type=“note“ align=“aligncenter“ width=“100″ ]Tlak vzduchu neboli atmosférický tlak představuje sílu působící v daném místě atmosféry kolmo na libovolnou plochu. Vzniká jako tíha vzduchového sloupce, který sahá od hladiny až k horní hranici atmosféry.[/box]

Máte pocit, že vám tato encyklopedická poučka tlak vzduchu příliš nepřiblížila? Pojďme si tento pojem vysvětlit jednodušeji: Vzduch má určitou tíhu, kterou působí na lidi, potažmo na všechno živé. Tak vzduchu však není všude stejný. Záleží na konkrétním povrchu, ale ovlivňuje ho i otáčení planety či rozdíly dopadajícího slunečního záření. Na základě toho vzniká rozdílná teplota vzduchu i pevniny a tím i atmosférického tlaku.

V důsledku nerovnoměrného rozložení tlaku vzniká vítr neboli proudění vzduchu. Jeho úkolem je vyrovnávat tlakové rozdíly. Proto se proudění vzduchu přesouvá z oblasti s vyšším tlakem do oblasti s nižším tlakem.

Na proudící vzduch působí i terén, což umožňuje vznik uzavřených oblastí, které tvoří tlakové výše či tlakové níže.

Tlaková níže

Tlaková níže neboli cyklona je oblast vyznačující se nižším tlakem, než je v okolí. V tlakové níži je obvykle podmračené počasí a typické jsou pro cyklony i dešťové či sněhové srážky a silný vítr. Není to však pravidlem. Konkrétní projevy počasí jsou ovlivněné roční dobou, ale i stářím cyklony.

A kde je tedy na Zemi nejnižší tlak? Na Mont Everestu – tedy na nejvyšší hoře na světě. Je to logické. Budete-li na nejvyšším vrcholu, bude tam slabší vrstva vzduchu, která bude svou tíhou působit na člověka.

Tlaková výše

Tlaková výše neboli anticyklona má vyšší tlak než její okolí. Pro tlakové výše je charakteristické, že jsou rozsáhlejší než tlakové níže a že se pohybují pomaleji. To znamená, že trvá déle (i několik týdnů), než zeslábnou.

A jak je to celkově s trváním cyklon a anticyklon? Na některých místech se mění častěji, u jiných jsou téměř trvalé, např. rozsáhlá a trvalá tlaková výše je v oblasti Azorských ostrovů.

Měření tlaku vzduchu

Barometr - přístroj k měření tlaku vzduchuTlak vzduchu se měří speciálním přístrojem – barometrem.  Rozlišujeme klasický rtuťový batometr a pérový barometr pracující na základě měření deformace vzduchoprázdné plechové krabičky. Tohoto principu využívají i moderní digitální barometry.

Co je to oblačnost a jak vzniká

Oblačnost, podobně jako teplota, patří k základním meteorologickým prvkům. Každá meteorologická stanice má v náplni práce sledovat, jak velká část oblohy a kde je pokryta oblačností.

Na klasických meteorologických stanicích se tak zjišťuje pokrytí oblohy oblačností a je určována osminami.  Tak můžeme sledovat například polojasnou oblohu, kde je pokrytí oblačností vyjádřeno 4/8 a zataženo pak  8/8, zatímco jasno je 0 až 1/8.

Pozorovatelé sledují pro klimatologické účely i druh oblačnosti. Výška oblačnosti je pak měřena  ceilometrem.

Meteorologové na základě zjištěných údajů vytvářejí takzvané numerické modely, které přímo počítají předpokládané množství oblačnosti pro dané období. Detailní modely jsou pak schopny ukázat předpověď oblačnosti v jednotlivých vrstvách. Zvlášť velký důraz je vždy kladen na nízkou, střední a vysokou oblačnost.

Oblakem pak nazýváme viditelný shluk nepatrných kapiček vody nebo ledových krystalů v ovzduší anebo jejich kombinaci. Vzhledem k tomu, že jak vodní kapky, tak ledové krystaly mají schopnost propouštět světlo, odrážet ho a rozptylovat, jsou oblaka viditelná, na rozdíl od vodní páry.

Aby mohl oblak vzniknout, je zapotřebí, aby se vzduch ochladil na takzvanou kondenzační teplotu. Kondenzační jádra, přítomná v atmosféře pak urychlují tento proces. Jsou to pevné příměsi, na nichž se díky jejich strukturovanému povrchu vodní páry srážejí rychleji. Čím je těchto kondenzačních jader v ovzduší více, tím snadněji pak dochází k přeměně vodních par na vodu.

V roce 1956 se začala používat jednotná celosvětová klasifikace, která rozlišuje celkem 10 základních druhů oblačností. Přičemž každý z druhů mívá ještě kromě svých specifických tvarů i další odrůdy a zvláštnosti. Pozorování mraků a jejich správné zařazení vyžaduje dobré znalosti a rozsáhlé zkušenosti, není to nikterak jednouché.

Umístění oblaku na obloze odpovídá také jejich složení. Některá oblaka jsou čistě vodní, jiná pouze ledová a další smíšená. Jako příklad uvádíme některé názvy oblak: Stratocumuly, Altocumuly, Cirostraty, Nimbostraty, nebo Cumulonimby. Každý z těchto druhů se vyskytuje v jiné výšce oblohy.

Model Aladin na předpověď počasí

Ačkoliv mnoho lidí vymýšlí různé vtipy na aktuální předpovědi počasí, ne vždy za to mohou pouze samotní meteorologové. Zvláště u dlouhodobé předpovědi se jistota správného odhadu stále více zmenšuje. Při té krátkodobé předpovědi však meteorologům pomáhá takzvaný Aladin. Ač zní tento název jakkoliv pohádkově, jedná se v principu o poměrně sofistikovaný systém, který je vyvíjen od roku 1991 a spolupracuje na něm řada evropských, ale i afrických států.

[box type=“info“ align=“alignright“ ]Název tohoto velmi hojně využívaného předpovědního modelu ALADIN, tvoří zkrátka z Aire Limitée, Adaptation Dynamique, Development International.[/box]

Pouze pro krátkodobé předpovědi

Princip samotného předpovědního modelu funguje na tom, že dokáže poměrně dobře předpovědět atmosférické procesy. Ne však rozhodně na dobu delší, než je 54 hodin. Aladin však není omezen pouze svou časovou přesností, ale také lokální přesností. Tento model totiž dokáže vypočítat a předpovědět počasí v okruhu4 kilometrů čtverečných, a tak se stává především lokálním systémem. Přesto ho však je možné použít i na větší prostory, například při tvorbě předpovědi komplexně pro celou Českou republiku, nebo také pro celou střední Evropu.

Výsledkem jsou vygenerované mapy

Výsledkem činnosti tohoto předpovědního programu však nejsou konkrétní informace o počasí, například v textové formě. Výsledkem jsou vygenerované mapy, které ukazují v daném časovém horizontu dané atmosférické procesy, a teprve z nich se vyvodí samotná předpověď, která je poté prostřednictvím internetu či televize sdělena ve srozumitelné formě veřejnosti. A ačkoliv tento systém není vždy stoprocentní, vzhledem k jeho neustálému vývoji toto číslo rok od roku stoupá a tak je předpověď určená pro dané místo i čas rok od roku přesnější. To samozřejmě pomáhá nejenom běžným smrtelníkům, ale podobné výstupy využívají třeba řídící věže většiny letišť.


Ukázky výstupů z Aladina

teplota2m

Teplota ve 2 metrech

vitrv10m

Vítr v 10 metrech nad zemí. S vyznačenými oblastmi s nárazy větru >15m/s.

srazky_za_6h

Celkové srážky v mm/6h

relativni_vlhkost_ve2m

Relativní vlhkost ve 2m [%]

Oblačnost_černá=jasno_bílá=zataženo

Oblačnost [černá=jasno, bílá=zataženo]