Archiv rubriky: Zajímavosti

Ostatní zajímavosti z oborů činnosti. Zajímavosti o počasí zejména ohledně jeho význačného průběhu mimo ČR či Evropu. Zpravidla jde o ostatní sdělení o počasí a také o objasnění zajímavých jevů.

Vliv teploty na atmosférické srážky

O tom, že teplota vzduchu ovlivňuje skupenství vod není třeba dlouze vyprávět. Je tedy zřejmé, že teplota vzduchu bude ovlivňovat i skupenství padající vody, tedy atmosférických srážek. Atmosférické srážky padající z oblaků putují ale rozsáhlým vertikálním profilem troposféry. V takto rozsáhlém profilu je teplota vzduchu často velmi proměnlivá a zpravidla nikdy není zcela stálá tak, aby srážky neovlivnila. Na základě chodu teploty vzduchu ve výškovém profilu, ve kterém padají k povrchu srážky, dochází ke změnám jejich skupenství. V tomto textu se právě podrobněji zaměříme na vliv teploty na atmosférické srážky. Tedy přesněji na změny jejich skupenství a podob při průchodu troposférou a na jejich podobu u zemského povrchu. Srážky u povrchu jsou totiž velmi důležité pro téměř veškeré dění a veškerý pohyb. Tento dokáží mnohdy značně ztížit.

Proč může při záporné teplotě pršet a při kladné naopak sněžit?

Dostáváme se tímto k atmosférickým srážkám zvaným tzv. zimní srážky. Právě v chladné části roku se skupenství srážek nejen u povrchu značně mění. A to nejen v zimě, ale již na podzim a poté zejména na počátku jara. Vše závisí na průběhu teploty vzduchu s výškou. Pokud se teplota vzduchu pohybuje v blízkosti bodu mrazu, což bývá v tomto období časté, mohou se vyskytnout různé druhy srážek. Právě proces vzniku těchto srážek je definicí konkrétních druhů srážek, které jsou takto od sebe odlišeny. Druhá část definice spočívá v podobě a chování těchto srážek.

Pokud by nemohlo pršet při teplotě vzduchu u povrchu pod bodem mrazu, nemohl by vzniknout mrznoucí déšť s důsledkem vzniku ledovky. Určitě jste se setkali i s opačnou situací. A to, kdy teplota vzduchu v povrchu (standardní výška) byla dostatečně kladná a to například na 4-5°C a přesto padaly pevné srážky či přímo srážky druhu sněžení či alespoň sněhu s deštěm. To vše záleží na teplotě vzduchu a to zdaleka nejen u povrchu. Takový sníh je značně mokrý. Dokáže působit případně i komplikace, což platí o některých dalších druzích srážek také. Kdy se ona hrozba v podobě těchto zimních srážek vyskytne? Zde je důležitá znalost vývoje teploty vzduchu s výškou a schopnost správného vyhodnocení situace podle definice srážek.

Dále odkazujeme na naší stránku Atmosférické srážky, neboť zde nebudeme nijak detailně jednotlivé druhy definovat. Ale budeme je uvádět jen v souvislosti s typickým chodem teploty vzduchu.

Druhy srážek v závislosti na teplotě vzduchu

Aneb, kdy bude padat sníh, kdy déšť a kdy bude déšť namrzat? To můžeme poznat podle vývoje teploty vzduchu  s výškou. Důležitá je tedy teplota přízemní (v 5cm nad povrchem) i standardní (ve 2m nad povrchem). Ale velmi důležitá je například teplota ve výšce, zpravidla uváděná k výšce 1 000m n.m. nebo k výškové hladině cca 1 500m n.m. (850hPa). Výška výskytu nulové izotermy. Podle výskytu studeného či mrazivého vzduchu ve výšce či naopak výskytu teplého vzduchu určujeme skupenství srážek.

Samozřejmě ve spojení se znalostí teploty v blízkosti povrchu, tedy ve standardní výšce a na povrchu. Teplota vzduchu nemusí být navíc rozdílná jen co se týče velkých výše v podobě určitých hodnot a co se týče blízkosti povrchu. Teplota se může lišit i mezi těmito výškami. Základní odlišností rozumíme teplejší vzduch, představovaný zpravidla kladnými hodnotami teploty. A studenější vzduch představovaný naopak zápornými hodnotami teploty.

Níže uvedené náčrty jsou zjednodušené, samozřejmě například načrtnuté vrstvy vzduchu o určité teplotě na sebe takto přesně nenavazují. Tyto náčrty mají ukázat základ podmínek pro výskyt konkrétních druhů srážek.

Výskyt sněžení či smíšených srážek

Obr. 1 Náčrt průběhu teploty při výskytu sněžení v přízemní vrstvě

Sněžení je představováno sněhovými vločkami, které jsou jedinečné a mají různé tvary a podoby. Při akumulaci na površích za vhodných podmínek jde o sníh, vznik sněhové pokrývky. Sněhové vločky vznikají v oblacích a vypadávají z oblaků za dostatečně nízkých hodnot teploty. Takže pro výskyt sněžení je nutný mrazivý vzduch ve výšce, tedy tam, kde se nachází oblak. Pokud vzduch dostatečně studený ve všech vrstvách až k zemskému povrchu, vyskytuje se u povrchu též sněžení. Teplota může být u povrchu kladná (viz náčrt na obr. 1).

Pokud je vzduch významně mrazivý ve výšce, může být teplota u povrchu i výše nad bodem mrazu. A bude se stále vyskytovat sněžení, neboť sněhové vločky nestačí při spadu k povrchu roztát. Případně mohou roztát některé a změní se na dešťové kapky. Pak padá sníh s deštěm čili se vyskytují smíšené srážky. Častá situace, kdy je vzduch ve výšce mrazivý, ale u povrchu už dosti teplý v podobě významněji kladné teploty (např. 5°C).

Výskyt deště

Obr. 2 Náčrt průběhu teploty při výskytu deště v přízemní vrstvě – typ v chladné části roku

Zcela jednoduché je to v případě výskytu deště. Déšť se vyskytuje zejména v případě výskytu dostatečně kladných hodnot teploty ve všech výškách. Tedy od výšek s výskytem příčinných oblaků pro výskyt srážek až po povrch. Nebo za situace, kdy ve výšce je sice mrazivý vzduch a z oblaků vypadávají sněhové vločky, ale během postupu k povrchu roztají. A tyto padají až k povrchu v teplejším vzduchu. Vyskytuje se tedy pouze déšť. To v případech, kdy je v blízkosti povrchu dostatečně teplý vzduch a to v dostatečně silné vrstvě vzduchu.

Výskyt zmrzlého deště

Obr. 3 Náčrt průběhu teploty při výskytu zmrzlého deště v blízkosti povrchu

Nyní bude řeč o srážkách druhu deště, ale v trochu jiných podobách. V první podobě nepůjde o kapalné srážky, přesto se srážky označují jako déšť a to zmrzlý déšť. Ten bude padat za situace, kdy z oblaků za vyšší teploty vypadávají kapalné srážky. Ty procházejí vrstvou mrazivého vzduchu a kapky deště zde zmrznou. I když budou procházet v krátké vrstvě před dopadem na povrch teplejším vzduchem, nestačí roztát. A dopadají na povrchu ve formě kousků ledu v podobě zmrzlých vodních kapiček. Při dopadu na povrchu šelestí a odskakují. Netvoří žádnou souvislou vrstvu ledu, ale mohou se hromadit na povrchu podobně jako kroupy. Tento druh srážek není nebezpečným jevem.

Výskyt mrznoucího deště

Zde se dostáváme k obávané situaci, kdy se u povrchu vyskytuje déšť v kapalné podobě za výskytu záporné teploty vzduchu. Ano, je to zcela běžná situace. Proč nebude při této situaci sněžit? Na obrázku 4 je načrtnut možný průběh teploty s vlivem na výskyt srážek podoby mrznoucí déšť. Ten bude padat v případě, kdy dešťové srážky (tedy kapalné) vypadnou z oblaků v teplém vzduchu.

Před dopadem na povrch nestačí v mrazivém vzduchu zmrznout a na podchlazeném povrchu za výskytu záporné teploty vzduchu namrzají a tvoří nebezpečnou kluzkou ledovou plochu zvanou ledovka. Kapalné jsou proto, že ve výšce se nachází teplý vzduch. Namrzají proto, že v přízemní vrstvě se nachází mrazivý vzduch a teplota je záporná nebo na hodnotě 0°C. K takovým situacím dochází v zimě často na konci období s výskytem mrazu, kdy dochází k přílivu teplého vzduchu nejprve do vyšších výšek. Zatímco u země stále mrzne a zároveň přicházejí se změnou počasí (zpravidla přechod teplé fronty) srážky.

Uvedené dva druhy srážek podoby deště je třeba rozlišovat právě podle procesu vzniku a případných důsledků či chování kapek při jejich dopadu na povrch.

Výskyt sněhových krupek

Kdy z oblohy k povrchu dopadnou sněhové krupky? Tento druh srážek se vyskytuje v přeháňkách (viz například článek Charakter srážek, jeho druhy a definice). Tedy pouze z kupovitých oblaků. A nejčastěji se s ním setkáme v okrajových obdobích chladné části roku v nižších výškách. Jde o situaci, kdy vzduch již nebo ještě není tak mrazivý a obecně nepanují podmínky pro výskyt sněžení. Zároveň vzduch ještě není tak teplý, aby se vyskytoval pouze déšť. K jejich výskytu dochází právě při jarních či případně podzimních vpádech studeného vzduchu. Ve výšce padají z oblaků tedy sněhové vločky, tam jsou podmínky pro výskyt sněžení vhodné.

Tyto ovšem propadávají vrstvou teplejšího vzduchu, většinou tenčí a roztají. Ale následně propadnou do vrstvy s opět mrazivým vzduchem a stačí zmrznout. Nepůjde ale už o sněhové vločky, ale o krupky podobné kroupám. Tyto ovšem připomínají sníh a tedy sněhové vločky a nikoli nepravidelné kusy ledu. Jsou neprůhledné a sytě bílé, podstatně menší než kroupy. Hromadí se ale na povrchu, podobně jako kroupy. Ve větším množství mohou působit problémy (kluzkou vrstvu) jako například sníh.

Výskyt krup

Oproti výše uvedeným jde čistě o letní druh srážek. Zde navíc hrají roli pouze bouřkové oblaky Cumulonimbus. Důvodem je to, že kroupy se vyvíjejí pouze v tomto oblaku. Oblaky, který dosahuje dostatečně vysoko do výše s nízkou teplotou vzduchu. Tam může docházet v oblaku k procesu tvorby krup. Ty z oblaku vypadnou a vysokou pádovou rychlostí směřují k povrchu, nestačí roztát ani při vysoké teplotě vzduchu. V případě významné bouřky s výskytem krup se vždy zásadněji ochladí, byť krátce. To je způsobeno sestupem studeného vzduchu z vrcholku oblaku (velkých výšek) k povrchu v důsledku spadu srážek (výskyt tzv. downburstu bouře).

Závěr

Věříme, že tento text splnil cíl a objasnil možná ne zcela objasněné situace, kdy například za mrazu prší a jindy za výskytu kladné teploty sněží. Celkově měl objasnit, za jakých teplotních podmínek v troposférických vrstvách padají určité druhy srážek. A tedy ukázat vliv proměnlivého chodu teploty vzduchu s výškou na skupenství a druh atmosférických srážek padajících k povrchu. Skupenství srážek je velmi proměnlivé zejména v okrajových obdobích chladné části roku, kdy dochází ve výšce ke střídání přílivů teplého vzduchu a vpádů vzduchu významněji studeného. Krátká oteplení mění skupenství srážek ale klidně i uprostřed zimní sezóny za výskytu jinak mrazivého vzduchu. Pro objasnění obecné teorie srážek či oblaků nabízíme zde naší základní teorii (viz menu).

Publikace Voda a krajina

Publikace voda a krajina byla vydána v roce 2017, v tomto článku ji stručně představíme. Knihu lze určitě vřele doporučit pro všechny čtenáře. Zejména pak pro čtenáře se zájmem o problematiku hydrologie, přírody a krajiny. Kniha řeší aktuální problémy zadržení vody v krajině, ale obecně též popisuje vzácnou tekutinu, bez které není života na Zemi. Kniha je obecným návodem pro to, umět žít s vodou, umět s ní dobře hospodařit. Měla by být návodem, jak se vrátit k přirozené krajině.

Obr. 1 Obálka publikace

Tématika publikace

Stručný přehled tématiky, o které je v knize pojednáno v jednotlivých kapitolách:

  • Pojmy povodeň a sucho
  • Voda jako látka
  • Barvy vody
  • Počasí
  • Stojaté vody
  • Tekoucí vody
  • Vodní toky
  • Přírodní vodní tok
  • Úpravy vodních toků a revitalizace
  • Problém zadržení vody v krajině

Hlavními tématy jsou voda jako látka a to látka nenahraditelná v různých podobách. Dále jsou popsány základní prvky, ve kterých se voda vyskytuje. Podstatná část je věnována tématice přirozené krajině a vodních toků jako její důležité součásti.

Popis publikace

V úvodní kapitole je čtenář seznámen s vodou a jejími vlastnostmi. Probrány jsou například hydrologické extrémy jako je sucho a povodeň. Poté je pojednáno o vodě jako o látce, která je jednou z nejsložitějších látek na Zemi. Poukázáno je na její nenahraditelnost. Jak dělíme vodu podle tzv. barev? Druhá část nebo-li kapitola, pojednává o výskytu vody v krajině. Objasňuje základní pojmy a věnuje se důležitosti vody v krajině z pohledu stojatých vod jako jsou jezera, rybníky či mokřady. Dále též z pohledu vod tekoucích v podobě vodních toků různých druhů a velikostí.

Náhled do publikace, strana 157 – revitalizace vodních toků

V další části objasňuje hlavní téma publikace a tím je voda v krajině, její výskyt a problém s jejím udržením v krajině. Kniha popisuje aktuální problémy s návrhy jejich řešení tak, aby byla voda v krajině maximálně a správně využita. Též se věnuje pojmu přírodní vodní tok a aktuálním problémům týkajících se dřívějších úprav vodních tok. Naráží na současné snahy o vrácení vodních toků do původních koryt, tedy do přírodě blízkého stavu. Proč bojujeme se suchem a na druhé straně i ničivými povodněmi? Na mnoho otázek tohoto typu kniha nejen v této kapitole odpoví odborně a reálně. Poté následuje závěr a doslov.

O publikaci

Autory publikace Voda a krajina, která byla vydána v nakladatelství Dokořán za podpory Středočeského kraje, jsou Václav Cílek, Tomáš Just, Zdeňka Sůvová a kolektiv. Každá část publikace obsahuje pod kapitoly, které jsou zpracovány jedním z autorů nebo více autory. Vznikla tak kvalitní publikace od odborníků na problematiku. Doporučená cena publikace je 499,- Kč, při objednání online je cena nižší. Dnes lze publikaci zakoupit i za sníženou cenu (například pod 400,- Kč). Další informace například o autorech publikace s možností knihu zakoupit najdete na stránce dokoran.cz. Informace o křtu publikace vodou z řeky Želivky najdete například zde.

Publikaci vřele doporučujeme, čtenáři přinese mnoho cenných informací o vodě a souvisejícím. Též čtenáři udělá jasno v problematice zadržení vody v krajině a správném hospodaření s vodou.  S tím souvisí další informace, zejména o problematice návratu k přirozeným korytům vodních toků tak, aby byla voda využita a to s ohledem na bezpečnost lidí a jejich majetku.

Charakter srážek, jeho druhy a definice

Cílem tohoto textu je popsat a rozlišit charakter srážek, jeho druhy a definice. U atmosférických srážek rozlišujeme zejména druh, charakter a intenzitu. Druhem rozumíme podobu srážkových částic padajících z oblaků nebo usazených na zemském povrchu. Jde tedy například o sněžení nebo o námrazu. Intenzitou srážek je poté vztah mezi úhrnem srážek a časovým úsekem, ve kterém tento spadl. A to pro každý druh srážek. V případě kapalných se určuje v milimetrech, v případě pevných většinou v centimetrech výšky akumulace srážkových částic. Ale i v případě pevných je možné úhrn změřit v milimetrech a to po rozpuštění srážkových částic. Vedle napadaného sněhu můžeme měřit tedy například i výšku krup, ale i další parametry padajících krup. Co se týče charakteru, o kterém bude v tomto textu dále řeč podrobněji, tak jde především o trvání srážek a jejich výskyt v čase či prostoru.

Kdy jsou srážky občasné a kdy už trvalé?

Definice jednotlivých druhů charakteru srážek mají svá pravidla podle meteorologické terminologie. V praxi se tedy důsledně rozlišují. Běžně spíše detailněji nesledujete, zda se budou vyskytovat občasné srážky nebo srážky trvalé. Ale důležité to je pro obecnou představu, zda bude v daný den například padat sníh nepřetržitě nebo jen střídavě a s přestávkami. Může se tedy hodit znát definice, co přesně znamená výskyt srážek určitého druhu například v přeháňkách. O tom, co je to přeháňka panuje patrně obecná představa. Ale i charakter srážek ve formě přeháňky má svoji definici a pravidla, podle kterých se srážky takto označují. O tom ale v dalších odstavcích.

Nyní blíže k tomu, jaké rozlišujeme druhy charakteru srážek:

  • Občasné srážky
  • Trvalé srážky
  • Srážky v přeháňkách/bouřky
  • Ojedinělé srážky
  • Místní srážky
  • Srážky na většině území
  • Srážky na celém území

Upřesnit lze ke konkrétnímu charakteru srážek také územní výskyt. Ve vztahu k našemu území platí jasná pravidla, podle kterých se určuje, zda se srážky vyskytují místy nebo už na většině území. Co nám říká tedy velice známé tvrzení v předpovědi počasí “bude zataženo s občasným sněžením”? Nebo bude oblačno, místy, na Moravě na většině území přeháňky”?

Obr. 1 Typická přeháňková činnost  výraznými srážkovými pruhy (praecipitatio) v pozadí

Srážky v přeháňkách

S odkazem na naší stránku o atmosférických srážkách (odkaz v úvodu) uveďme definici přeháňky, tedy srážek v přeháňkách. Platí pro všechny druhy srážek, které se v přeháňkách vyskytují. Je to mimochodem déšť, sněžení, dále jsou to sněhové krupky. Ty jsou pro přeháňky zcela typické. Přeháňka je spojena s kupovitým oblakem Cumulus či případně Cumulonimbus (poté zpravidla bouřka jako jev), která zasahují malé území. Její trvání je zpravidla krátké. Před jejím příchodem do dané lokality a po jejím odchodu z této lokality je zpravidla protrhaná oblačnost, často přímo malá oblačnost.

Shrnutí základní rysů charakteru přeháňka:

  • Malý horizontální rozsah
  • Rychlejší nástup i odeznění
  • Konvekční srážky, tj. prudší srážky s velkými kapkami či sněhovými vločkami
  • Vypadávají z oblaků Cumulus a Cumulonimbus

V případě oblaku Cumulonimbus a výskytu elektrické aktivity se druh srážek čili jev nazývá bouřka. S bouřkou je vždy v místě sestupných pohybů vzduchu nad daným místem spojena přeháňka. Přeháňka je jedním z projevů bouřky.

Charakter srážek typu přeháňka se může v našich podmínkách vyskytnout kdykoli během roku. Rozlišujeme typicky zimní přeháňky, které přinášejí i intenzivní sněžení nebo výskyt sněhových krupek. Ty padají zejména v okrajových obdobích chladné části roku. A poté naopak letní přeháňky, které často “přerůstají” v bouřky. Co se týče charakteru srážek jedná stále o přeháňku, jen spojenou s bouřkou, přesněji s bouřkovým oblakem Cb. Ty přinášejí prudké srážky, v případě oblaku Cb přívalové a i nebezpečné.

Občasné srážky nejsou přeháňka

Od srážek v přeháňkách se tyto srážky liší určitými projevy. Jsou to padající srážky především ze souvislé vrstevnaté oblačnosti. Typicky oblačnosti druhu Nimbostratus, případně Stratus nebo Stratocumulus a zejména v zimě i Altostratus. Takže nedochází k omezení zásahu území, tedy horizontální rozsah je velký. Srážky spíše nemají rychlý nástup, ani náhle neodezní. Oblačnost se při jejich výskytu buď neprotrhává vůbec nebo jen minimálně. Rozlišovacích znakem od trvalých srážek je jejich přerušovaný výskyt. Definice z pohledu pozorování na meteorologické stanici hovoří o přerušení nebo přerušování srážek před termínem pozorování. Jinými slovy řečeno, jde o srážky které při běžném pozorování krátce ustávají a po určité době se opět vyskytují. Proto v předpovědi často vidíme “oblačno až zataženo s občasným deštěm nebo přeháňkami“.

Trvalé srážky jsou též padající srážky různého druhu, které se vyskytují delší dobu a mají více méně stejnou intenzitu. Jde tedy o jednu epizodu s výskytem srážek – jednorázový výskyt. Srážky se vyskytují souvisle bez přerušení, poté ustanou a již nepokračují. Tím se liší od srážek občasného charakteru. Jinak pro ně platí obdobné, výše uvedené. Jak moc trvalé tyto srážky jsou, to už se nedefinuje. Bude se jednat tedy o trvalé srážky, když se tyto vyskytnou po dobu 30 minut i po dobu 30 hodin. Při kratších dobách trvání můžeme upřesnit a označit je jako trvalejší. Trvalé srážky vyskytující se delší dobu, zpravidla v řádu více hodin i s proměnlivou intenzitou, zasahují většinou velká území.

V našich podmínkách se trvalé srážky vyskytují celoročně za specifické synoptické situace. Většinou jde o přechod významné fronty, v zimě často teplé nebo obecně okluzní. Dále též zejména vlnící se studené fronty nebo při vlivu významné tlakové níže nad centrální Evropou. V zimě jde při vhodných podmínkách o sněžení, které působí při dlouhém trvání četné komplikace. V teplé části roku jde o déšť, které přináší za určitých situacích plošnější povodeň. Totéž lze říci o srážkách občasných, ty jsou v ČR vedle přeháněk nejčastější.

Obr. 2 Srážky mimo přeháňky přináší rozsáhlá vrstevnatá oblačnost a pokud má mlhovitý tvar, je tedy bez struktury, budou srážky pravděpodobně trvalé jako na snímku ze 14.10.2020

Územní výskyt srážek

Z hlediska naší republiky platí přesná definice pro to, kdy označit srážky za ojedinělé a kdy se tyto vyskytují například na většině území. Pojmy je nutné nezaměňovat a nepoužívat dvojí místní upřesnění jejich výskytu. Nelze proto uvést, že se budou srážky vyskytovat “místy nebo ojediněle”. Ale určitě lze uvést, že se budou vyskytovat “zpočátku místy a postupně jen ojediněle”. Z toho též vyplývá následující, a to že jde o snižující se četnost výskytu srážek. Z pohledu územního výskytu srážek tak hovoříme spíše o četnosti jejich výskytu ve vztahu k dané lokalitě. Přidržme se území ČR a dodejme, že definice platí obecně pro výskyt jevů.

Rozlišujeme již výše uvedené pojmy, podle kterých není těžké odhadnout četnost výskytu již podle samotných názvů četností. Ale pro tyto platí přesné podmínky v podobě zasažení území výskytem srážek. Definují se následovně:

Ojedinělý výskyt srážek jako výskyt srážek na 5 až 29% území ČR, v případě nižšího zastoupení výskytu se má za to, že se srážky nevyskytují.

Místní výskyt srážek je výskyt na 30 až 69% území. A výskyt na většině území je výskyt srážek od 50% území po celém území. Výskyt na celém území znamená za shodné podmínky výskyt srážek od 70% území.

Závěr

Dle výše uvedeného by měl mít čtenář jasno v základních pojmech co se týče charakteru srážek a četnosti jejich výskytu u nás. Jinými slov územního výskytu z pohledu území ČR a to nejen srážek, ale jevů obecně (například i bouřky či mlhy). Proto již budete po přečtení článku rozumět informacím o aktuálním nebo očekávaném výskytu srážek a jevů. Čtenář si proto dokáže přesně představit, co znamená například tvrzení “oblačno, místy přeháňky a ojediněle bouřky. Večer od západu na většině území déšť”. Jde o základní a důležité pojmy potřebné pro správnou interpretaci aktuálního stavu a zejména předpokládaného vývoje srážek a obecně projevů počasí. V případě chybné interpretace se často dostává nepodložené a tedy nemístné kritiky meteorologům.

Definice můžete najít též v meteorologickém slovníku.

Superpočítačové technologie zlepší předpověď počasí

V budoucnu je naděje na přesnější numerické předpovědi počasí. Alespoň o to bude usilovat nové partnerství zvané ACCORD, které bude rozvíjet moderní technologie. Právě superpočítačové technologie zlepší předpověď počasí týkající se numerického modelování. Na konci listopadu vzniklo ojedinělé partnerství ACCORD, v rámci něhož se sdružilo 26 národních meteorologických organizací. Tyto posílí spolupráci týkající se numerických předpovědí počasí. Naše země zastoupená v tomto ohledu Českým hydrometeorologickým ústavem patří mezi evropské a severoafrické země, tvořící tento svazek.

Historie a složení partnerství ACCORD

Toto vzniklé konsorcium bude intenzivně spolupracovat s meteorologickými institucemi ECMWF, EUMETSAT a EUMETNET. ČHMÚ byl zakládajícím členem konsorcia ALADIN a LACE již v roce 1991. Spolupráce na vývoji modelu ALADIN čítá dnes 16 zemí. Konsorcium HIRLAM mělo vzhledem k úspěchu ALADINa zájem spolupracovat na společném kódu předpovědního systému ALADIN. První smlouva se podepsala roku 2005, nyní vzniklo společné konsorcium 26 zemí. Model ALADIN využívá v praxi naše meteorologická služba od roku 1994. o modelu Aladin píšeme například v článku Co umí model Aladin nyní lépe předpovědět?

Též doporučíme náš článek Numerické modely, cíl a úspěšnost jejich práce.

Společenství ALADIN

Model Aladin vyvíjí meteorologická organizace Francie. V tomto jsou sdruženy tyto státy:

  1. Francie
  2. Belgie
  3. Rakousko
  4. Česká republika
  5. Slovensko
  6. Chorvatsko
  7. Polsko
  8. Bulharsko
  9. Maďarsko
  10. Alžírsko
  11. Rumunsko
  12. Portugalsko
  13. Slovinsko
  14. Tunisko
  15. Turecko
  16. Maroko

Společenství HIRLAM

Je rozvíjeno společenstvím severských států Evropy a Španělska od roku 1985, konkrétně ho tvoří státy:

  1. Španělsko
  2. Island
  3. Dánsko
  4. Estonsko
  5. Finsko
  6. Norsko
  7. Irsko
  8. Litva
  9. Nizozemsko
  10. Švédsko

Více na About HIRLAM.

Společenství LACE

Je konsorcium tvořící státy:

  1. Rakousko
  2. Česká republika
  3. Polsko
  4. Slovensko
  5. Slovinsko
  6. Maďarsko
  7. Chorvatsko

Závěr

Tato intenzivnější spolupráce bude směřovat k inovacím a tím ke zlepšení meteorologických předpovědních služeb. Zlepšení ocení v mnoha odvětvích, nejen co se týče ochrany života a majetku lidí. Ale jde o zemědělství, dopravu, energetiku a další obory.  Inovace budou spočívat v nasazení nových výpočetních technologií. Ty povedou k podrobnějším propočtům v rámci většího území a ke zrychlení výpočtu předpovědi. Tím dojde jednak k většímu pokrytí území a také k získání rychlejších výsledků. To umožní rychleji reagovat na změny atmosféry a lépe modelovat podmínky daného území. Takže superpočítačové technologie zlepší předpověď počasí.

Doporučujeme k tématice náš článek Bouřky nebude možné přesně předpovědět asi nikdy, proč?

Video o konsorciu od Meteo France (anglicky): Meteo France animation on ACCORD Research Consortium and NWP – YouTube.

Zdroj: ČHMÚ 2020. Online, dostupné na Accord.pdf (chmi.cz).

Co je to geopotenciál?

Geopotenciál můžete znát z výstupových map numerických modelů. Tam se také můžete setkat s názvy geopotenciální hladina či též výška. Také lze používat název potenciál zemské tíže. V tomto článku se pokusíme možná často vídané hodnoty tohoto prvku na mapách numerických předpovědních modelů objasnit. A tedy přiblížit, o co přesně jde a s čím si tento parametr spojovat. Nejprve bude nutné objasnit některé související pojmy s touto problematikou. Poté objasníme také související parametry, které jsou s tímto spojovány. Úkol článku je tedy jasný, objasnit účel obecně méně známé veličiny v prognózách počasí. Takže co je to geopotenciál a jak si ho v předpovědi vykládat?

Geopotenciál jako síla působící proti síle zemské tíže

Geopotenciál je potenciálem, který je spojen s tíhovým polem Země. Je to ekvivalentní potenciální energie částice vzduchu o dané hmotnosti vůči nulové geopotenciální hladině. Ta odpovídá střední hladině moře. Geopotenciální hladina je synonymum pro plochu. Jde o plochu geopotenciálu s neměnnými hodnotami. Geopotenciální výškou poté rozumíme výšku, která je vyjádřena geopotenciálních metrech. Tato se rovná geometrické výšce v oblastech s hodnotou tíhového zrychlení 9.8m/s-2. V tomto výkladu se objevily opět dva pojmy, které je třeba objasnit. Jednak je to geopotenciální metr, což je jednotka geopotenciální výšky. Vztah mezi ním a geometrickým metrem je takový, že 1 geopotenciální metr je roven 9.8 na gram geopotenciálních metrů. Tento metr se využívá jako jednotka výšky v oblasti meteorologie.

Dále je tu pojem tíhové zrychlení, které značíme “g” a jde o zrychlení, které je tělesu dáno silou zemské tíže. Pokračujme v objasňování dalšího pojmu. Tíha zemské tíže je výslednice působení dvou sil. V meteorologii a fyzice velmi známých a to síly gravitační a odstředivé. Odvíjí se od nadmořské výšky a zeměpisné šířky. V oblasti rovníku se rovná 9.780m/s-2. Věříme, že jste se ve výkladu neztratili. Proto se vrátíme k definici samotného geopotenciálu. Tento se vyjadřuje číselně jako vztah síly konající práci proti působení zmíněné síly zemské tíže a to při zdvižení hmotnosti z nulové hladiny do hladiny moře, ke které je geopotenciál vztažen. Například a velmi často je vztahován k hladině 500hPa, což je asi 5 500m n.m. Pro tuto hladinu jsou také numerickými modely předpovídány jeho hodnoty.

Předpověď geopotenciálu

Předpověď geopotenciálu obsahují mapy všech základních numerických modelů. Mapy, kde je tento parametr předpovězen udávají též především rozložení tlaku vzduchu nad danou oblastí vymezeného izobarami. V nabídce na stránkách, které prezentuje mapy numerických modelů najdeme tyto mapy pod názvem “500hPa Geopotential Höhe”. To v případě map zpracovaných na německých serverech. Na anglických pak jde o uvedení “Height”. Německé mapy společně s geopotenciální výškou uvádějí již zmíněné rozložení tlaku vzduchu a také teplotní pole, tedy teplotu vzduchu. Geopotenciální výška se vztahu vždy ke konkrétní tlakové hladině. Jde tedy o výšku v jedné hladině, v případě prognóz numerických modelů je standardně předpovídána pro hladinu 500hPa = asi 5.5km nad povrch. Geopotenciální výška je uvedena v jednotkách gpdm (zkr. geopotenciální výšky) pro danou hladinu. Hodnoty geopotenciálu se pohybují v určitých rozmezích. To lze sledovat i na prognóze. Příklad vynášíme na obrázku 1.

Interpretace předpovědi geopotenciálu a využití v praxi

Obr. 1 Příklad předpovědi geopotenciálu (na mapě též tlak vzduchu – izobary a teplota vzduchu – číselné hodnoty) pro ČR a okolí na 20.12.2020 1 SEČ podle modelu GFS, zdroj: wetterzentrale.de

Příklad obrázku předpovídané situace se hodí pro pochopení vztahu mezi geopotenciální výškou a děním v atmosféře. Změny povětrnostní situace a rozložení tlaku se totiž promítají do změn hodnot tohoto parametru. V hladině 500hPa vidíme pro uvedený termín snižování hodnot geopotenciální výšky směrem k západu až severozápadu. A to znamená právě přicházející změnu v charakteru počasí. Vyšší tlaku vzduchu, ve kterém je tato výška vždy též vyšší, ustupuje více na východ. A naopak nízký tlak vzduchu se přibližuje do centrální Evropy od západu. Klesají hodnoty tlaku vzduchu a klesají též hodnoty geopotenciální výšky. Na území ČR se nachází jedno rozhraní, další významné rozhraní vidíme na západě Německa. Za to je považován přechod z hodnot obecně vyšších do nižších a to pod cca 550-552gpdm.

Pokud budeme chtít převést hodnoty geopotenciálu na metry nadmořské výšky, tak postačí přidat k hodnotám geopotenciálu (v jednotkách gpdm) jednu nulu. Jinými slovy je vynásobit deseti. Budeme-li se držet výše uvedené mapy a našeho území, tak jsou pro uvedený termín předpovídány hodnoty geopotenciálu 560-568. To je po převedení tedy 5 600 až 5 680 m n.m. Ty hodnoty se z pohledu daného území obecně příliš nemění. O poznání vyšší jsou v mohutných tlakových nížích a naopak o poznání nižších jsou pak naopak v hlubokých tlakových nížích. Ale i tak se hodnoty neliší v dané hladině nijak zásadně. Takže nižší hodnoty geopotenciálu představované světle zelenou barvou v uvedeném příkladu, se budou vyskytovat stále kolem středu dané cyklony. Úplně vpravo nahoře na uvedené mapce (dle území tedy na severozápadě) jde o velmi snížené hodnoty, prezentované světle modrou barvou.

Závěr

Podle této geopotenciální výšky můžeme usuzovat změny počasí. Ty lze také odhalit podle rozložení tlaku vzduchu, z něhož vyčteme další projevy počasí. Proto jsou tyto prvky často předpovídány na jedné mapě společně a v tomto případě i s teplotou vzduchu, podle níž odhalíme větší teplotní rozhraní. Zopakujme pro úplnost, že zlepšování počasí bude prezentovat vyšší hodnota geopotenciálu a tedy v případě této mapky oranžové až rudě červené hodnoty. Takové jsou dosaženy v mohutný anticyklonách. A naopak, zhoršování počasí představují snížené hodnoty. Hluboké až velmi hluboké cyklony ukazují hodnoty geopotenciálu dle mapky s až fialovou barvou.

Pokud máte i po přečtení tohoto článku pochybnosti a napadnou vás otázky, neváhejte se ptát. Piště do komentářů nebo nás kontaktujte jinak (O projektu).