Faktory ovlivňující denní amplitudu teploty

Článek faktory ovlivňující denní amplitudu teploty má za úkol poskytnout popis stavu veličin, tedy ostatních prvků počasí, které mají vliv na vývoj teploty vzduchu během dne. Takových faktorů je mnoho a působí různě v jednotlivých částech dne. Různě se též uplatňují v rámci roku, někdy mohou mít větší vliv a jindy naopak. Kdy čekat stálou teplotu vzduchu během celého dne? Kdy se naopak připravit například na ranní zimu a odpolední doslova velmi teplé počasí? Jak podle toho také poté volit oblečení? Usnadnit volbu a rozhodování by měl právě tento text. Zaměřuje se detailněji na faktory počasí, které chod teploty vzduchu ovlivní. Nutno začít základními pojmy.

Faktory ovlivňující denní amplitudu, tedy chod teploty vzduchu

Denním chodem teploty rozumíme průběh teploty, tedy hodnot teploty v rámci daného dne. Celý den se označuje časovým úsekem 00-24h. Denní amplitudou teploty rozumíme výchylku teploty mezi minimem teploty dne a jejím maximem v rámci jednoho dne (definice dne výše). Minimum zpravidla měříme brzy ráno před východem Slunce. Maximum měříme odpoledne. A časově se okamžiky dosažení liší podle roční doby a tedy sklonu planety Země, tj. úhlu dopadu slunečních paprsků. A konečně faktory ovlivňujícími tuto amplitudu rozumějte činitele, vlivy a těch existuje celá řada. Lze je rozdělit do skupin. Pro účely tohoto článku vzhledem k jeho zaměření můžeme tyto rozdělit na meteorologické a nemeteorologické, tedy ostatní. Meteorologickými rozumíme ostatní meteorologické prvky stojící vedle teploty a tuto ovlivňující. Těmi ostatními myslíme roční dobu, nadmořskou výšku, tvar krajiny a další specifika dané lokality, kde sledujeme či měříme chod teploty vzduchu.

Různé podmínky i denní amplitudy teploty

Během dne se teplota vzduchu mění a to vždy. Za některých podmínek se mění minimálně. Protože víme, že se teploty zpravidla mění více, tak působí její téměř konstantnost netypicky. Jindy může během dne teplota zaznamenat až neuvěřitelnou změnu, také to nebudeme považovat za úplně typické. Převeďme to nyní do příkladu s konkrétními hodnotami teploty. V raním minimu teploty můžeme naměřit například 7.4°C, v odpoledním maximu 8.7°C. Ve druhém extrému pak ráno může být -2.5°C, odpoledne 13.5°C. Tyto rozdílné amplitudy teploty, tzv. denní, působí zcela odlišné ostatní povětrnostní podmínky. Tyto právě popisujeme dále v textu. A minimum či maximum teploty nemusejí být dosaženy v typických denních časech. Například ráno teplota dosáhne naopak maxima 5.0°C, odpoledne se sníží na 2.5°C a minima -3.4°C dosáhne na konci dne, tj. ve 23:59 hodin. Může tomu ale být klidně naopak, kdy maxima dosáhne teplota na konci dne.

Teplota může mít vlivem dalších okolností ale i dvě maxima nebo dvě minima v rámci dne. Zde se uplatní také další faktory, popsané níže.

Oblačnost

Hlavním a významným činitelem co do chodu teploty během dne a její amplitudy je oblačnost. Pokrytí oblohy oblaky hraje velkou roli, neboť oblačnost brání průniku slunečních paprsků k povrchu, jeho ohřívání a následně ohřívání okolního vzduchu. Zde jsme popsali situaci během dne. V noci naopak brání oblačnost vyzařování tepla do volné atmosféry a vesmíru, snižuje radiační ochlazování. Působí tedy částečně jako skleník. Při malé oblačnosti zaznamenáme vysokou denní amplitudu teploty vzduchu. Ráno klesne teplota níže (radiační ochlazování), odpoledne vystoupí výše (insolace). Při velké oblačnosti naopak. V případě výskytu velké oblačnosti v noci a malé přes den očekávejme amplitudu teploty menší než při celodenním vyjasnění a větší než při celodenní oblačnosti. V případě výskytu malé oblačnosti v noci a velké přes den též, jen výraznější chod zaznamená teplota v noci.

Proč ovlivňuje oblačnost teplotu vzduchu? Působí zabránění nebo snížení radiace (v noci) a insolace (přes den). Takže v noci se při jejím výskytu příliš neochladí, přes den neoteplí. Při vlivu celodenní oblačnosti se uplatní nízká teplotní amplituda a opačně. Vždy záleží na druhu oblaků a jejich mocnosti. Tenká vysoká oblačnost chod teploty příliš neovlivní, hustá nízká značně.

Srážky a vlhkost vzduchu

Souvisejí s oblačností určitého druhu. Pakliže považujeme čtenáře za znalé základů o oblačnosti a srážkách, můžeme přejít rovnou k vlivu samotných srážek na teplotu vzduchu. Odkážeme ještě zejména ostatní na stránku Atmosférické srážky. Srážky jako zhoršení počasí ovlivňují samozřejmě i chod teploty vzduchu. Při jejich výskytu dochází k poklesu teploty a to zpravidla v noci i ve dne, zejména pak ve dne. záleží na druhu srážek, při letních bouřkách se ochlazuje významně, byť většinou krátce. Samozřejmě se při srážkách často odehrává ochlazení vlivem výměny vzduchových hmot (přechod fronty).

V případě letních lokálních bouřek bez přechodu fronty vidíme vliv srážek na teplotu více, avšak zde se uplatní často i sestupný proud studenějšího vzduchu z velkých výšek. Srážková činnost ovlivní značně vlhkost vzduchu, současně tím ovlivní naši pocitovou teplotu. Vlhčí vzduch se nám zdá studenější i za shodné teploty než vzduch sušší. Při vyšší teplotě to ovšem neplatí a uplatňuje se pocit dusna. Zejména v létě dokáže relativní vlhkost stoupnout po srážkách značně, i při snížené teploty oproti době před srážkami, se nám bude ovšem zdát větší teplo.

Proč ovlivňují srážky teplotu vzduchu? Působí změnu počasí k horšímu a značně ovlivní vlhkost vzduchu. Při nižší teplotě vzduchu se vlhčí vzduch zdá chladnější. Při vyšší teplotě vzduchu naopak a uplatní s tzv. heat index, tj. pocit dusna. Zvyšující se vlhkost vzduchu za shodné teploty znamená blížení se hodnoty teploty hodnotě teploty rosného bodu.

Vítr

Významným faktorem je vítr, avšak ten ovlivňuje teplotu vzduchu hlavně v noci. Přes den ovlivní značně při nižší teplotě vzduchu zejména naši pocitovou teplotu. Uplatní se tedy tzv. wind chill, tedy ochlazování větrem. Oba tzv. index popisujeme v článku Wind chill a Heat index, aneb pocitová teplota. Vítr hraje roli při chodu teploty v nočních hodinách, protože radiačně ochlazený vzduch od povrchu promíchává s teplejším ve vyšších vrstvách. Tím zpomaluje ochlazování, jinak probíhající při bezoblačném počasí. Amplituda teploty v rámci dne tak vlivem tohoto faktoru nebude tak velká jako při jasném a klidném počasí.

Proč ovlivňuje vítr teplotu vzduchu? V nočních hodinách poblíž povrchu zpomaluje vliv radiačního ochlazování promíchávání studeného vzduchu u povrchu s teplejším ve výšce. Přes den ovlivňuje zejména naši pocitovou teplotu za nízké teploty a působí ochlazování. Takto působí ale i za horkého počasí. Proto je horko při silnějším větru lépe snesitelné než za klidného počasí.

Výměna vzduchu

Představovaná přechodem atmosférických front. Jde o nástup jiné fyzikálně odlišné vzduchové hmoty na dané místo. Zde nehrají roli místní podmínky, ani podmínky ostatních prvků počasí. Zde hraje roli dálkový přenos vzduchu. Ten generují rozdíly vzduchu v podobě nehomogenit ohřívání vzduchu. Na styčných místech dochází ke tvorbě přechodových pásem, které nazýváme atmosférickými frontami.

Ostatní faktory s vlivem na amplitudu

Těmi míníme nemeteorologické faktory jako nadmořská výška, typ krajiny, konkrétní reliéf krajiny a samozřejmě i roční doba. Tyto faktory ovlivní teplotu vzduchu vedle těch meteorologických. Jde tedy o faktory času a místa, kde posuzujeme vlivy na teplotu vzduchu a tedy také velikost denní amplitudy teploty. Velikost denní amplitudy tedy ovlivní typ členitosti krajiny. Samozřejmě ještě výrazněji pak za doprovodu meteorologických faktorů. Takže při vyjasnění, utišení větru a zároveň v lokalitě s typem krajiny v podobě údolí za výskytu teplotní inverze můžeme dosáhnout velmi vysokých amplitud. V noci a ráno v takové lokalitě naměříme silný mráz, například i -15°C. Přes den se vzduch v lokalitě ale značně ohřeje vlivem anabatického proudění (výstupnému), oproti nočnímu katabatickému (sestupnému). A odpoledne v maximu tepoty naměříme 15°C. Denní amplituda pak činí 30°C a může být i vyšší.

Louka a les

V krajiny typu louky nebo pole bez vegetace či téměř bez vegetace dosáhne denní amplituda také vyšší hodnoty. Pokud jde o území roviny, nepůjde určitě o tak velkou amplitudu. Zejména v noci se tam zdaleka tolik neochladí. Ale radiační ochlazování zahraje svoji roli, pokud dojde ke splnění meteorologických faktorů. Jde-li navíc o tmavé povrchy písčité či hlinité a povrchy luk se suchou trávou, pak se vzduch od tohoto typu povrchu více ohřeje.

Ráno klesne teplota za podobných podmínek jako v příkladu výše dejme tomu k -5°C, odpoledne vystoupí ale na 22°C a amplituda teploty v rámci dne tedy činí 27°C. To v lese nepůjde o tak velkou výchylku teploty. Protože se tam v noci tolik neochladí vlivem výskytu četné vegetace, totéž platí odpoledne, tedy přes den. To se v této oblasti vzduch zas příliš neohřeje. Protože zelená plocha lesa nemá tendenci tolik pohlcovat záření a zahřívat se. Ráno tam naměříme dejme tomu -2°C, odpoledne 17°C. A amplituda pak činí 19°C.

Písek žhaví i studí

Každý si asi dokáže představit, jak se umí v létě rozžhavit písek. Proto je v pouštích bez jakékoli vegetace nesnesitelné horko. Řeč je o denní době, kdy se odehrává intenzivní sluneční svit. V noci jde o opačný trend, nad písčitým povrchem s zásadně ochladí. I když zpočátku vyzařuje ze dne rozpálený písek teplo, rychle vychladne. Takže nad rozsáhlejšími písčitými oblastmi bez vegetace a s absencí vodní plochy zaznamenáme velké teplotní amplitudy během dne. Samozřejmě k těm opravdu velkým musejí dopomoci meteorologické faktory. V noci nad velkou písčitou plochou teplota klesá i k 0°C, přes den se povrch rozpálí a ohřeje se i vzduch a to klidně na 30°C či více. hovoříme o teplotě vzduchu měřené za standardních podmínek. Povrch se rozpálí přes den značně a jeho teplota činí tedy o mnoho více.

Vodní plocha osvěžuje vzduch

Vedle toho vodní plocha, zejména pokud je větší, působí ochlazování vzduchu. Zvyšuje jeho vlhkost v okolí a má tedy i vliv na pocitovou teplotu. U vodní plochy, zejména větší, vždy přes den fouká vítr. Pokud splňuje plocha velikostí podmínky pro vznik specifické místní cirkulace, hovoříme o bríze. A u nás tyto podmínky splňuje několik velkých vodních ploch. Příkladem může být jihočeská nádrž Lipno nebo východočeská Rozkoš. Voda se prohřívá pomaleji než povrch, ani vzduch nad vodní plochou se tedy tolik neprohřeje jako na souši.

Tento vzduch odvádí cirkulace během dne z vodní plochy nad povrch. Tam vzduch také ochlazuje. Vzniká zde konvekce a vzduch stoupá do výšky, přesouvá se nad hladinu a zde opět klesá. V noci cirkuluje vzduch opačně, protože se povrch též rychleji ochlazuje než vodní hladina. Studený vzduch tak proniká nad vodní hladinu. Jde o mořskou a pevninskou brízu. I tato cirkulace se podílí vlivem specifických podmínek typu krajiny na chodu teploty a tedy její denní amplitudě.

Závěr: Faktory ovlivňující denní amplitudu teploty

Výše podrobně popisujeme zásadní faktory ovlivňující denní amplitudu teploty vzduchu, tedy na její výchylku. Jde o fyzikální pojem v obecné rovině nazývaný jako amplituda a to jakékoli veličiny. V meteorologii zjišťujeme, tedy vypočítáváme amplitudu zejména hodnot teploty vzduchu. Tedy jak moc se změní teplota vzduchu z minima (zpravidla ranního) do maxima (zpravidla odpoledního) hodnoty. Tedy jak moc se tyto dvě extrémní hodnoty od sebe liší. Průběh teploty a tím tedy i tento trend (výchylku) ovlivňuje nespočet faktorů a to přímo meteorologických i ostatních, tzv. nemeteorologických. Především mezi faktory značně ovlivňující chod teploty patří oblačnost, vítr, ale i výměna vzduchových hmot nebo typ krajiny mající vliv na rychlost a intenzitu ohřívání povrchu a tím okolního vzduchu. Faktory ovlivňující denní amplitudu teploty lze tedy považovat za faktory ovlivňující jednak radiační ochlazování v noci a jednak naopak ohřívání vzduchu přes den.

Z uvedeného vyplývá následující:

Nejvyšší amplitudy teploty dosáhneme při jasném počasí bez větru v údolní oblasti. Tyto četně působící prvky považujeme za hlavní faktory ovlivňující denní amplitudu teploty. V takovém případě se v noci prudce ochladí a toto ochlazování zintenzivní efekt stékání vzduchu údolím. A přes den se vzduch naopak významněji prohřeje, dochází k jeho vzestupu v údolí směrem k hraně svahů. Větší teplotní amplituda se vyskytne také nad holým povrchem bez většího množství vegetace s tmavou barvou povrchu. V tomto případě dojde k vychladnutí povrchu rychleji než v lese. Přes den se tento naopak rozpálí a okolní vzduch se více ohřeje. Samozřejmě za neměnných meteorologických podmínek jako v předchozím případě, kdy dojde k dosažní extrémnějších hodnot a vyšší amplitudě teploty.