Atmosférické fronty
Zde se dozvíte veškeré informace o tématice atmosférické fronty, od příčin jejich vzniku, přes jejich dělení až po jejich znaky. Další související stránky (viz toho menu) rozšiřují informace o převládající počasí v oblasti těchto front v našich podmínkách. Jak souvisí fronta s cyklonou a co je to frontální systém plus další informace jsou k dispozici právě v tomto textu stránky.
Témata stránky: Pojem atmosférická fronta, klasifikace atmosférických front, vznik a znaky atmosférických front.
Anglické názvy: Atmospheric front (atmosférická fronta), warm front (teplá fronta), cold front (studená fronta), occlusion front (okluzní fronta), wavy front (zvlněná fronta), secondary front (podružná fronta), ground front (přízemní fronta), height front (výšková fronta), line instability (čára instability), occlusal front character warm front (okluzní fronta charakteru teplé fronty), occlusal character cold front (okluzní fronta charakteru studené fronty).
Výukový materiál k tomuto tématu:
OBSAH STRÁNKY
- Pojem atmosférická fronta
- Druhy atmosférických front
- Základní pojmy
- Teplá fronta a její znaky, průběh počasí stručně*
- Studená fronta a její znaky, průběh počasí stručně*
- Okluzní fronta a její znaky, průběh počasí stručně*
- Stručná charakteristika ostatních druhů front
*Podrobně na samotných stránkách.
ATMOSFÉRICKÉ FRONTY
Atmosférickou frontou rozumíme v meteorologii pomyslnou čáru na mapě, která znázorňuje rozhraní mezi dvěma teplotně odlišnými vzduchovými hmotami (více o těchto stejnojmenná stránka). Fronty klasifikujeme podle toho, jaké vzduchové hmoty od sebe odděluje a podle toho, zda se jedná frontu před nebo za okluzním bodem (viz dále).
Klasifikace atmosférických front
Atmosférické fronty dělíme dle základního členění podle teploty vzduchových hmot na:
- Teplé fronty
- Studené fronty
- Okluzní fronty
Vedle základního dělení můžeme fronty dále třídit dle různých hledisek na:
- Základní (hlavní)
- Zvlněné
- Podružné
- Čáry instability
- Troposférické
- Výškové
- Přízemní
- Polární
- Arktické
- Tropické
Anafronta = vzestupný pohyb vzduchu podél rozhraní jednotlivých vzduchových hmot.
Katafronta = sestupný pohyb vzduchu (klouzání teplého vzduchu) podél rozhraní hmot.
Frontogeneze – souhrnný název pro podmínky vhodné pro genezi frontálních vln, jinými slovy pro jejich vývoj. Frontolýza je souhrnný název pro podmínky naopak nevhodné pro genezi frontálních vln, jinými slovy jedná se o podmínky podněcující rozpad front.
Frontální systém – systém teplé, studené a okluzní fronty spojené s tlakovou níží (více stránka Tlakové útvary). Jedná se o systém front dané tlakové níže. Teplá fronta postupuje v systému vždy pomaleji než studená. Proto studená fronta teplou vždy dožene a v místě, kde se tak stane vzniká okluzní fronta (též okludovaná fronta). Takové místo nazýváme okluzním bodem.
Čára fronty – průsečnice šikmé frontální plochy se zemským povrchem, kdy s jejím přechodem přes dané místo dochází k viditelným změnám počasí.
Frontální plocha – vrstva, která tvoří rozhraní mezi odlišnými vzduchovými hmotami. Jde o atmosférickou frontu.
Teplá fronta
Obr. 1 Stručné schéma principu proudění vzdušných mas v oblasti teplé fronty
Vzniká na rozhraní ustupující studené vzduchové hmoty a nastupující teplé vzduchové hmoty. Je tedy rozhraním mezi těmito vzduchy různých teplotních (fyzikálních) vlastností. Teplá fronta je součástí systému (frontální systém) tlakové níže (více stránka Tlakové útvary). Teplý vzduch se začíná vtlačovat do vzduchu studeného a rozhraní se vlní. V místech s přílivem teplého vzduchu klesá atmosférický tlak a vzniká tlaková níže. Teplá fronta je doslova plochou, po které vyklouzává teplý vzduch v důsledku vtlačování se do oblasti studeného vzduchu, který je těžší a drží se při zemi. Při procesu výstupu teplého vzduchu do výšky se tento dostává do nižšího tlaku a dochází k jeho ochlazování. V důsledku toho kondenzuje či sublimuje vodní pára a vzniká oblačnost, která je horizontálně rozsáhlá. Čára fronty je průsečíkem šikmé frontální plochy a zemského povrchu a přechodem této čáry dochází ke změně počasí nad daným územím.
Teplá fronta je rozhraním mezi ustupujícím chladnějším vzduchem a nastupujícím teplejším vzduchem. Jde o výměnu vzduchových hmot určitých, avšak oproti sobě rozdílných fyzikálních vlastností. A to zejména vlastností teplotních a hustotních. Fronta má podobu přechodového pásma mezi těmito vzdušnými masami a jde o plochu, která vede souběžně s rovnoběžkami.
Charakteristika
Fronta vzniká tam, kde se uvedené vzdušné masy sebe dotýkají. V určitém místě tedy končí chladnější vzduch a následně začíná vzduch teplejší vůči tomu chladnějšímu. Mezi nimi vzniká teplá fronta. Teplý vzduch se protlačuje na místo studeného a tímto započíná výměna vzduchových hmot v dané oblasti. Frontální rozhraní se vlní a jeho přední část, kde dochází k protlačování se vzduchu, je teplou frontou. Teplý vzduch vyklouzává po studeném vzduchu do výšky. Studený vzduch je těžší a udržuje se u země, jde o tzv. klín. Jeho horní plocha tvoří dané rozhraní vzduchů. Teplý vzduch po ploše vyklouzává do výšky a přichází tak do nižšího tlaku vzduchu. Dochází k jeho ochlazování a kondenzaci nebo sublimaci vodní páry, čímž vzniká oblačnost vrstevnatého charakteru.
Teplou frontu značíme na synoptických mapách červenou čárou s půlkruhy ve směru postupu fronty. Tento typ fronty je výraznější v zimním období než v letním z důvodu, že v zimním období je vzduch před touto frontou výrazně chladnější oproti letnímu období, kdy je chladnější jen nepatrně a teplá fronta pak nemá takové projevy, mnohdy při přechodu frontálního systému u nás zcela chybí. V obecně uznávaných zkratkách u nás označujeme frontu jako „TF“.
Podmínky počasí a příklady přechodu teplé fronty najdete na samotné stránce, viz odkaz na konci této.
Studená fronta
Rozhraní mezi ustupujícím teplým vzduchem v teplém sektoru tlakové níže a nastupujícím studeným vzduchem. Studený vzduch při průniku do teplejšího vzduchu tento vytlačuje do výšky. Studený vzduch má tvar jazyku, který postupuje do teplého vzduchu před ním. Projevy počasí studené fronty nastupují až za čárou fronty, což je základní rozdíl oproti teplé frontě. Studenou frontu dělíme na studenou frontu prvního a druhého druhu. Studená fronta druhého druhu je u nás častější a přechází zejména v teplé části roku oproti studené frontě prvního druhu. Počasí studené fronty je o mnoho dynamičtější než v případě fronty teplé. Projevy počasí mohou mít různou podobu.
Studená fronta je rozhraním mezi ustupujícím teplejším vzduchu a nastupujícím vzduchem chladnějším. Jedná se o výměnu vzduchových hmot určitých, avšak proti sobě rozdílných fyzikálních vlastností. Jde o opačný trend výměny vzduchů než v případě teplé fronty a jde též o přechodové pásmo mezi vzdušnými masami. Tato fronta uzavírá teplý sektor cyklony. Zde je frontální plocha v oblasti styku s povrchem země zdeformována v důsledku tření o něj.
Charakteristika
Studený vzduch proniká v tomto případě do teplého a tento teplý vytlačuje na svém čele do výšky. Studený vzduch má podobu jazyku, který postupuje do teplého. Tento vzduch sahá od povrchu do několika kilometrů nad něj.
Studenou frontu značíme na synoptických mapách modrou čárou s trojúhelníky ve směru postupu fronty. Studené fronty u nás přecházejí celoročně, výrazné jsou v letním období, neboť rozdíl mezi teplým vzduchem před nimi a studeným za nimi je často značný. V obecně uznávaných zkratkách u nás označujeme frontu jako „SF“, její odvozené typy pak „ZSF“ (zvlněná studená fronta) a „PSF“ (podružná studená fronta).
Podružná studená fronta a průběh počasí
Podružná studená fronta není atmosférická fronta v pravém slova smyslu. Neodděluje od sebe různé vzduchové hmoty, ale pouze jednotlivé dávky téže vzduchové hmoty. Dochází ale po jejím přechodu k dalšímu ochlazování. Tento typ fronty vzniká v našich podmínkách málo často. Počasí je v oblasti fronty jen krátce oblačné s místními srážkami, většinou nevýznamné intenzity. Vítr zesiluje zejména v případě výskytu přeháňkové a bouřkové činnosti. Tlak vzduchu se nijak moc nemění.
Zvlněná fronta
Specifickým druhem fronty je případ, kdy se tato při přechodu přes dané území vlní a zpomaluje tak svůj postup přes toto území. Nejčastěji se vlní studené fronty, avšak existují případy, kdy dojde ke tvorbě vlny i na frontě teplé. Zvlnění fronty si můžeme představit jako zpomalení postupu určitých částí fronty (pomyslné čáry) vlivem různých faktorů a změna druhu fronty na opačný, tzn. při zvlnění studené fronty se v části vlny mění fronta na teplou.
Okluzní fronta
Atmosférická fronta od okluzního bodu, ve kterém studená fronta systému tlakové níže dohonila frontu teplou téhož systému. Vzniká uzavíráním teplého sektoru tlakové níže, který uzavírá rychleji postupující studená fronta. Tato postupuje průměrně rychlostí 80km/h, zatímco teplá fronta zhruba poloviční rychlostí. Uzavíráním teplého sektoru tlakové níže dochází k vytlačování teplého vzduchu vzhůru. V blízkosti zemského povrchu zůstává po spojení front jen studený vzduch. Okluzní frontu značíme na synoptických mapách růžovou čárou s kombinací půlkruhů a trojúhelníků ve směru postupu fronty. V obecně uznávaných zkratkách u nás označujeme okluzní frontu jako „OF“.
Okluzní fronta souvisí s dynamikou cyklony a jejího systému front. Systémem front rozumíme teplou a studenou frontu, které se po spojení (zokludování) mění v okluzním bodě na okluzní frontu či též frontu okludovanou. Ke spojení dochází vždy v určitém bodě, neboť studená fronta postupuje rychleji a teplou dohoní. Teplý vzduch v teplém sektoru cyklony je uzavíráním tohoto sektoru zcela vytlačen do výšky a u země zůstane již jen studený vzduch.
Okluzní fronta má znaky teplé nebo studené fronty a to podle transformace vzduchu během vývoje cyklony. Podle toho se rozlišují druhy okluzní fronty (viz dále). Transformace robíhá podle spojení frontálních ploch, tedy plochy teplé a studené fronty.
Formy a charakteristiky
Okluzní fronta může mít formy:
- OF charakteru teplé fronty
- OF charakteru studené fronty
Podle okolností transformace vzduchové hmoty během vývoje cyklony má okludovaná fronta určitý charakter a podobá se více buďto teplé nebo studené frontě a podle toho má také takový průběh. Okludováním tlaková níže zaniká mimo situaci, kdy dojde k procesu regenerace. Při takové situaci existuje podpora rozvoje slábnoucí tlakové níže a na okluzní frontě se vyvíjí nový frontální systém složený z teplé a studené fronty.
Okluzní fronta charakteru teplé a studené fronty od sebe odděluje různé vzduchové hmoty s odlišnými vlastnostmi, avšak rozdíly mezi nimi nejsou tak razantní jako v případě teplé a studené fronty jako rozhraní. Okluzní fronta charakteru teplé fronty (též teplá OF) pod sebe odděluje studenější studený vzduch a nastupující teplejší studený vzduch. A fronta charakteru studené fronty pak odděluje teplejší studený vzduch a nastupující studenější studený vzduch. Jde o teplotní rozdíl vzduchové hmoty před přechodem fronty a po jeho přechodu. Toto můžeme poznat i v reálné situaci při pozorování průběhu meteorologických prvků při přechodu takové okluzní fronty.
Průběh počasí na atmosférických frontách a příklady skutečného průběhu počasí v dané lokalitě při přechodu front najdete na navazujících stránkách Počasí na teplé frontě a Počasí na studené a okluzní frontě.
Atmosférické fronty – rozlišovací znaky
- Teplá fronta = ⇐ ústup chladnějšího vzduchu ⇒ nástup teplejšího vzduchu
- Studená fronta = ⇐ ústup teplejšího vzduchu ⇒ nástup chladnějšího vzduchu
- Teplý vzduch na teplé frontě vyklouzává po studeném vzduchu do výšky
- Studený vzduch na studené frontě proniká do teplého a na svém čele ho vytlačuje vzhůru
- Studený vzduch má na teplé frontě podobu klínu
- Tento vzduch má na studené frontě podobu jazyku
- Na teplé frontě vzniká převážně vrstevnatá oblačnost přinášející trvalejší a plošné srážky, pás je širší
- Na studené frontě vzniká převážně kupovitá oblačnost přinášející přeháňky, pás je užší a vertikálně mohutnější
- Teplá fronta přechází častěji v zimě, kdy je u nás lépe vyjádřena a má zřetelnější projevy
- Studená fronta má zřetelnější projevy zejména v létě a jde o studenou frontu druhého druhu
- Okluzní fronta vzniká na základě vývoje systému cyklony a to spojením studené (rychlejší) → a teplé fronty
- Vznikne kompletním vytlačením teplého vzduchu z oblasti povrchu země a to uzavíráním teplého sektoru cyklony (spojením front)
- Fronta má vždy společné (smíšené) znaky základních front (teplé a studené)
- Podle transformace vzduchové hmoty během vývoje cyklony se dělí na okluzní frontu teplou a okluzní frontu studenou
Reference
Použitá a doporučená literatura:
MÍKOVÁ, T. KARAS, P. ZÁRYBNICKÁ, A. Skoro jasno. Praha: Česká Televize, 2007
BEDNÁŘ, J. KOPÁČEK, J. Jak vzniká počasí? Praha: Karolinum, 2005
DVOŘÁK, P. Pozorování a předpovědi počasí. Cheb: Svět Křídel, 2012
DVOŘÁK, P. Letecká meteorologie 2017. Cheb: Svět Křídel, 2017
WHITAKER, R. a kol. The Encyklopedia of Weather and Climate Change. Sydney: Weldon Owen Pty Limited, 2010 (CZ verze STAŘECKÁ, E. PAUER, M. Encyklopedie počasí a změna klimatu. Praha: Svojtka a Co, 2012)