Radiační mlhy u nás

Radiační mlhy u nás, tedy v našich podmínkách, jsou nejčastějšími mlhami, které vznikají. Na úvodu tohoto podrobnějšího výkladu o nich nejprve odkážeme na náš nedávno vydaný článek o mlhách obecně: Charakteristiky mlh. Dále odkážeme na stránku Atlas oblaků, kde jsou vedle běžných oblaků též zpracovány a klasifikovány mlhy. To je nutné pro pochopení základních rozdílů mezi oblakem a mlhou v pozorovací meteorologické praxi. Dále též pro pochopení základního nejčastěji používaného dělení mlh podle procesu jejich vzniku. V tomto textu se zaměříme na příčiny a proces vzniku radiační mlhy v podmínkách našeho klimatu. Věnovat pozornost vzniku a chování tohoto druhu mlh je důležité, neboť jde o častý jev zejména v určitém ročním období. A předpověď vzniku, vývoje a rozpadu mlh je dosti obtížná. Mnohdy přijde vhod dokázat odhadnout chování mlhy i při běžném pohybu v přírodě, kdy nemáme k dispozici dnešní numerické předpovědi.

Radiační mlha vzniká při radiačním ochlazování povrchu a vzduchu

V úvodu tohoto odstavce určitě odkážeme na náš článek Tepelná bilance a radiační ochlazování, který pojednává právě o procesu radiačního ochlazování a obecně o bilanci tepla v atmosféře. Jak je uvedeno již v nadpisu odstavce, tak radiační mlha vzniká v důsledku radiačního ochlazování povrchu za vhodných podmínek během nočních hodin. Jak přesně, kde a proč tato mlha vzniká rozebereme podrobněji dále v textu. Uvádíme již výše, že vznik a chování mlhy je důležitý pro běžný pohyb venku. Vzhledem k tomu, že se mlha vyskytuje vždy u zemského povrchu a mnohdy je v těsném kontaktu s povrchem, tak značně snižuje horizontální dohlednost. Tím ovlivňuje veškerý pohyb, od běžného pohybu lidí při chůzi, přes automobilovou či kolejovou dopravu až po dopravu leteckou. Zde hraje vznik mlhy a její další chování v prostoru a čase velkou roli.

Vznik mlhy závisí na více faktorech

Radiační ochlazování povrchu je významnější za určitých podmínek (viz odkaz na článek v odstavci výše). Přesto při něm mlha někdy nevznikne, jindy vznikne například pouze u povrchu ve vrstvě mocné jen několik málo metrů. Mlha se rozpustí například ihned po východu Slunce. Pokud se brzy ráno nevyskytujeme venku a celkově nepozorujeme počasí, tak o ní zpravidla ani nevíme. A do třetice, v jiných případech vzniká mocná vrstva mlhy, která se nerozpustí za celý den. Její vznik totiž souvisí s průběhem základních prvků jako je teplota a vlhkost vzduchu.

Dále silně závisí na ročním období i též tvaru povrchu a typu krajiny v dané oblasti. V některých lokalitách jsou mlhy časté a setkáme se tam s nimi četněji i uprostřed léta. Tím narážíme na roční období, kdy jsou mlhy obecně méně časté. Opomenout nelze typ počasí, přesněji synoptické situace nad danou oblastí. Pro některé situace jsou mlhy zcela typické, v jiných se vznik tohoto druhu mlhy vylučuje.

Radiační mlhy u nás vznikají často na podzim a v zimě

Podzimní a zimní období je spojeno s četným výskytem radiační mlhy u nás. Zejména období od poloviny října do poloviny ledna, neboť jde o období s nejslabším slunečním svitem. Sklon planety je takový, že sluneční kotouč se nachází nejníže na obloze, tedy blízko obzoru. Tato situace působí nízký přísun záření a tedy tepla na povrch a tím tedy i okolnímu vzduchu. Vlhkost vzduchu je v této souvislosti vysoká. V tomto období jsou tedy podstatně delší noci, kdy tuto část dne hodnotíme podle denního světla a výskytu Slunce na obloze.

Podmínky pro vznik tohoto druhu mlhy jsou nejvhodnější a s mlhami se setkáváme často. Častěji vznikají u dalších zdrojů vlhkosti a v údolních oblastech. Zdroji vlhkosti jsou zejména větší vodní plochy jako jsou velké řeky, jezera a rybníky. Méně často se s těmito mlhami setkáme ve větších městech. Ta se většinou nacházejí mimo mlhu a okolí je zcela zahaleno mlhou. Při velmi vhodných podmínkách, zejména ve výše uvedeném období se mlha nevyhne ani velkým městům. I když sem se mlha přesune nebo zde vzniká později než v ostatních výše jmenovaných oblastech.

Důležitý je zdroj vlhkosti

Pokud městem protéká zejména větší vodní tok, často se setkáme s tím, že údolí kolem toku je v mlze a části města dále od toku jsou již bez mlhy. Na vrcholech svahů či přímo hor bude počasí častěji bez radiační mlhy, zde je vzduch totiž teplejší a sušší. Protikladem jsou údolí, kam v noci studený vzduch stéká po jejich svazích a hromadí se (katabatický vítr).

Radiační mlha vzniká tedy za určitých podmínek při ochlazování vzduchu, stejně jako oblak ve vyšších výškách nad povrchem. Oblaky vznikají často při výstupech vzduchu, kdy se tento ochlazuje. Radiační mlha vzniká naopak v důsledku hromadění a stoku chladnějšího a tedy těžšího vzduchu vůči vzduchu okolnímu. Intenzivnější stékání studeného vzduchu a hromadění se probíhá po dlouhých svazích v hlubokých údolích. Zjednodušená situace je načrtnuta na obrázku 1.

Jezero studeného vzduchu vyplněné mlhou

V údolí čili kotlině, čímž lze nazvat i nížinné oblasti naší země, vzniká nahromaděním studeného vzduchu takzvané jezero. To ukazuje za vhodných podmínek právě mlha, tedy oblak Stratus. Při pohledu z povrchu pod mlhou ve větší výšce jde o nízkou oblačnost (druhu Stratus). Při pohledu z větší výšky, tedy nad hranicí vzniklé teplotní inverze dané oblasti, jde doslova o jezero mlhy či lépe řečeno nízké oblačnosti. A pohled z místa, kde má tato oblačnost základnu a vyskytuje se u povrchu hovoříme o mlze, o radiační mlze. Oblasti jsou vyznačeny v náčrtu.

Obr. 1 Náčrt procesu vzniku radiační mlhy v údolí, hodnoty jsou orientační

Teplotní inverze spojená s radiační mlhou

Vznik přízemní teplotní inverze je spojen se vznikem tohoto druhu mlhy. Přízemní teplotní inverze znamená výskyt teplotní inverze v blízkosti povrchu. Opakem je výšková teplotní inverze. Teplotní inverze může vzniknout v jakékoli troposférické hladině (výšce). Výšková vzniká zpravidla v o poznání vyšších hladinách atmosféry. Ta ovlivňuje poté další meteorologické jevy. Vraťme se k přízemní inverzi teploty vzduchu, která je spojena se vznikem zmíněné radiační mlhy. Na obrázku 2 je náčrt s příkladem výskytu teplotní inverze. Symboly značí převládající počasí a příkladové hodnoty teploty.

Obr. 2 Náčrt výskytu teplotní inverze v nižších výškách nad povrchem s výskytem radiační mlhy

Vrstva inverze, okolní vrstvy a průběh teploty i počasí obecně

Z obrázku je patrné, že spodní vrstva se vyplňuje studeným vzduchem. Ten se za vhodných podmínek ročního období hromadí v blízkosti povrchu. Nad něj proudí lehčí teplý vzduch. Vzniká tedy v určité vrstvě vzduchu inverze teploty. Teplota zpočátku s výškou klesá, vyskytuje se radiační mlha. Ta vzhledem ke konkrétní poloze má případně charakter nízké oblačnosti, jak je naznačeno v náčrtu. Podle její polohy, která se dle podmínek mění. Následuje inverze, spodní hranice od počátku vzestupu teploty s výškou.

Horní hranice na konci vzestupné tendence hodnoty teploty vzduchu  výškou. Za touto začíná teplota s výškou opět (běžně) klesat. Ohledně počasí je podle polohy inverze v nižších výškách zataženo, kouřmo či případně mlha. V náčrtu je v nížinách zataženo, ve středních či vyšších polohách mlha a ta je při záporné teplotě při jejím delším trvání i mrznoucí. V místě přílivu teplého vzduchu je pak slunečno, často zcela jasno (viz lokální aktuální stav počasí v ČR v období vydání tohoto textu).

Hlavní důsledky teplotní inverze

Dále nad horní hranicí inverze pokračuje běžný chod teploty vzduchu s výškou v podobě poklesu. Teplotní inverze se může objevit poté i v další vrstvě nebo v dalších vrstvách troposféry v podobě výškové inverze. Výšková inverze může vzniknout i z přízemní inverze v případě zesílení větru. Hlavním problémem při výskytu inverze je v chladné části roku se synoptickou situací a stabilitou zvrstvení související hromadění znečišťujících látek pod inverzí. To je důsledkem zamezení vertikálním pohybům vzduchu, které působí promíchávání vzduchu v blízkosti povrchu se vzduchem ve větších výškách. Při trvalé mlze a dlouhodobém vlivu inverze se slabým prouděním vzniká smogová situace, která má různé negativní dopady. Bohužel takové období u nás aktuálně právě začíná. V letním období dokáže inverze způsobit za jinak dobrých podmínek zánik konvekce nebo případně tato vůbec nezapočne.

Příčiny vzniku radiační mlhy u nás a obecně

Radiační mlha vzniká za určitých podmínek v atmosféře. Tyto lze rozdělit na základní v podobě určité synoptické či povětrnostní situace. Poté na ostatní, které je možné označit za takzvaně doprovodné. Jde o konkrétní průběh počasí a tedy meteorologických prvků v daném místě a o další podmínky určité lokality. Následuje stručný výčet podmínek a jejich popis.

• Anticyklonální situace
• Stabilita atmosféry (stratifikace)
• Dostatečně studený vzduch, ochlazující se povrch a vzduch
• Bezvětří nebo velmi slabý vítr
• Dostatečně vysoká vlhkost vzduchu (blízko stavu nasycení či dosažení stavu nasycení)

Anticyklonální situace a související podmínky

Anticyklonální synoptická situace je základem pro stabilní teplotní zvrstvení atmosféry a tedy pro vznik radiačních mlh. O stratifikaci atmosféry pojedná samostatný článek. Stabilním teplotním zvrstvením rozumíme ideální podmínky pro vznik teplotní inverze. To znamená, že teplota vzduchu výškou oproti běžnému poklesu v určité výšce atmosféry stoupá. Konkrétně vznik přízemní teplotní inverze působí existenci dostatečně studeného vzduchu. Ten se ochlazuje od radiačně se ochlazujícího povrchu. V údolích stéká studený vzduch ze svahů. V tomto vzniká v blízkosti zemského povrchu mlha. Ta působí jako „poklička“, nad níž se nachází vzduch o vyšší teplotě.

S anticyklonální cirkulací souvisí bezvětří nebo jen slabý vánek. Právě díky tomuto faktu může docházet k radiačnímu ochlazování a vzniku mlhy. Jedině takto se radiační mlha udrží, maximálně může být slabým vánkem přesouvána. V oblastech, kde se objeví slabá cirkulace vzduchu se může mlha rozpouštět nebo je přesunuta na jiné místo. V místě výskytu vánku pak další radiační mlha nevzniká.

Nasycení vzduchu párou

Pokud dosáhne vzduch stavu nasycení, vzniká mlha. Relativní vlhkost tohoto vzduchu činí 100%. Do tohoto vzduchu se další vodní pára již za dané teploty nevejde (více na patřičné stránce, viz odkaz). Teplota vzduchu v daném místě je totožná s teplotou rosného bodu. Případně jde o teplotu blízkou teplotě rosného bodu a vzduch je tedy blízko stavu nasycení. Jde o totožné podmínky jako v případě vzniku oblaku, kdy se vodní pára v ovzduší stává za vlhkosti blízké nebo rovné 100% viditelnou.

Závěr

Na závěr shrňme uvedené základy o vzniku radiačních mlh obecně a o jejich výskytu a chování v našem klimatu.

• Radiační mlha vzniká v důsledku vyzařování zemského povrchu (ten se vlivem něho ochlazuje)
• Vzniká za podmínek dostatečného nasycení vzduchu vodní párou při dané teplotě (teplota vzduchu je rovna nebo blízká teplotě rosného bodu)
• Vzniká při nejslabším slunečním svitu – tedy na podzim a v zimě a z hlediska dne v noci při nejintenzivnějším vyzařování
• Většinou jde o přízemní mlhu (mlha v blízkosti povrchu)
• V našich podmínkách vzniká nejčastěji ve sníženinách (údolích) a v blízkosti větších vodních ploch
• Při vhodných podmínkách se udržuje od noci celý den nebo i trvale po dobu více dnů

Četnost výskytu mlh a další druhy mlh

Četnost výskytu mlh u nás závisí na synoptické situaci. Jsou období chladné části roku, kdy vznikají mlhy často a jsou i trvalé. Tak se děje za stabilních anticyklonách situací se stabilním teplotním zvrstvením atmosféry. Pokud jsou tyto situace méně časté či případně výjimečné, nedochází k výskytu radiačních mlh často. A tyto nemohou být vlivem proměnlivosti situace nijak trvalé. Neznamená to ovšem, že se nemůže vyskytnout při jiné situaci mlha jiného druhu. Tedy mlha vzniká jiným procesem.

Při cyklonálním počasí s přechody atmosférických front může jít o frontální mlhu v podobě frontální oblačnosti u povrchu. Dále při vlhkém počasí může vznikat mlha z vypařování. A určitě může dojít k advekci vzduchu, tedy k přesunu vzduchu o určité teplotě nad povrch s rozdílnou teplotou. Například přísun teplého vzduchu nad studený povrch při přechodu teplé fronty, v zimním období tomu tak často bývá. Taková situace je označena jako teplá advekce nebo-li přesun teplého vzduchu nad studené podloží.

Radiační mlhy u nás jsou v zimním období často mrznoucí. Vlivem teplotní inverze je v oblasti mlhy teplota podstatně nižší než nad ní. Za výskytu záporné teploty (závisí na přílivu vzduchu na naše území) pak jde o mrznoucí mlhu se vznikem námrazy. Ta je obecně a zejména pak v letecké dopravě velmi nebezpečným a sledovaným jevem. V zimním období za těchto situacích jde o častý jev. Námraza může dosáhnout za trvalé mlhy a výskytem mrazu i velké tloušťky a působit škody, zejména na vegetaci. To má samozřejmě další důsledky, podobně jako při výskytu silného větru.