Vznik a vývoj anticyklony
Tento text podrobněji popisuje vznik a vývoj anticyklony. Pro obecné informace o tlakovém útvaru odkazujeme na naší stejnojmennou stránku. Dále pro detailnější informace o typickém průběhu počasí v anticyklony co se týče našich podmínek na stránku Počasí v tlakové výši. Článek nabízí teoretické informace s vazbou na praxi. Podle nich si může čtenář utvořit základní přehled o tom, kdy a za jakých podmínek čekat vliv vysokého tlaku vzduchu. Případně jaké počasí v konkrétním období v závislosti na typu oblasti a proudění zhruba očekávat. Jak bylo uvedeno základ je popsán na uvedených stránkách. Zde tedy předpokládáme od čtenáře znalost úplných základů problematiky. Kdy čekat vysoký tlak vzduchu delší dobu? Kde se setkáme s trvalým výskytem vysokého tlaku vzduchu?
Vznik a vývoj anticyklony jako první stádia její existence
Nejčastější příčinou vzniku vyvíjejících se anticyklon je zesílení studeného hřebene vyššího tlaku vzduchu po přechodu studené fronty. A to v týlu cyklony či cyklony, která uzavírá tzv. rodinu cyklon. Indikátorem vzniku anticyklony je plošný výskyt vzestupných tendencí tlaku vzduchu a to v přední části hřebene vysokého tlaku vzduchu i v týlové části tohoto hřebene. Často dochází k vývoji pod přední částí hřebene vyššího tlaku.
To jsou počátky vzniku vysokého tlaku vzduchu jako samostatného tlakového útvaru. Proces utvoření považujeme za ukončený a anticyklonu za vzniklou, tedy existující, až následně. A při počátku fáze zesílení anticyklony, kde se objevuje na mapě první uzavřená izobara (čára spojující místa se shodným tlakem vzduchu). Půjde například o izobaru s tlakem 1025hPa. Následně pokračuje za vhodných podmínek zesilování anticyklony nebo též její mohutnění. V oblasti se stále zvyšuje tlak a ve středu útvaru je dosaženo jeho maximální hodnoty. Pro pokračování v uvedeném příkladu může jít o maximum tlaku například 1040hPa.
V takovém případě jde často o zimní mohutné anticyklony. Ty vznikají a mohutní po několik dnů. V oblasti jejich výskytu zaznamenáváme silný a trvalejší vzestup tlaku vzduchu. V závislosti na předchozí synoptické situace může jít i o extrémní zvýšení tlaku. Například i z 1000hPa na 1040hPa. Dochází i k podstatným změnám v průběhu počasí, tedy dalších meteorologických prvků. Anticyklona mohutní dokud pro tento proces má vhodné podmínky. Ty označujeme jako anticyklogeneze. Nejprve je anticyklona nízkým útvarem, postupně se prosadí i ve vyšších výškách.
Podmínky vzniku a trvání anticyklony
Základním “stavebním kamenem” či tedy podmínkou pro tvorbu vysokého tlaku vzduchu je oblast, kde se ochlazuje vzduch. při procesu ochlazování vzduch dochází k navyšování hustoty tohoto vzduchu. Talk vzduchu v takové oblasti stoupá. Vzestup tlaku vede ke vzniku tlakového útvaru zvaného tlaková výše a k jeho vzniku dojde po splnění již uvedených podmínek. V tlakové výši jsou sestupné pohyb vzduchu, které vedou k jeho vysušování. Nedochází tedy k procesu kondenzace, čímž nevzniká oblačnost. Ve vysušovaném vzduchu se již vzniklá oblačnost poměrně rychle rozpadá.
Při dlouhodobém vychládání rozsáhlé pevninské oblasti jsou dány ty nejlepší podmínky pro vznik vysokého tlaku vzduchu. Proto tyto útvary vznikají nejčastěji právě nad takovými územními oblastmi. Jedním z hlavních příkladů je Rusko a jeho asijská část v zimním období. Po určitém čase se zde vytváří mohutná anticyklona. Jde o sibiřskou anticyklonu. Tato ovlivňuje oblast i po celou zimu a v zimě až na výjimky ovlivní alespoň v kratší epizodě počasí u nás. Do oblasti následně proniká mrazivý vzduch, který působí na stabilitu tohoto útvaru. Anticyklona se tak stane málo pohyblivou. Některé anticyklony jsou nevýznamné, většinou mají krátkou životnost v podobě několika málo dnů. Jiné anticyklony jsou naopak mohutné a existují po řadu týdnů. Během této doby dochází k regeneraci útvaru.
Regenerace anticyklony = v místě s vlivem stávající anticyklony, kam proniká významně studený vzduch, dochází tak k opětovnému vzestupu tlaku vzduchu v útvaru.
Slábnutí a zánik anticyklony
Po dosažení vrcholné fáze existence anticyklony, což je situace kdy tato dosáhne ve svém středu maximálního tlaku, začíná slábnout. Maximální tlak ve středu útvaru nevydrží příliš dlouho. Při slábnutí anticyklony se jedná o vysoký a málo pohyblivý tlakový útvar. Ve výšce se vyskytuje přibližně ve středu tlakového útvaru střed izolované oblasti s teplým vzduchem. Slábnutí anticyklony je opakem jejího zesilování. V takovém případě se vytrácejí podmínky pro její vznik a nastávají naopak podmínky pro její zánik (anticyklolýza). Tlak vzduchu v útvaru klesá až na hodnoty odpovídající tlaku vzduchu v okolí. Anticyklona zanikne, pokud přestane být poslední izobara uzavřená. Tlak vzduchu následně poklesne pod úroveň tlaku vzduchu v okolí. Pokud je nižší než tlak v okolí, hovoříme už o vznikajícím opačném tlakovém útvaru, tedy cykloně.
Jak vidíme na synoptické mapě z 14.2.2021 (obr. 1). Jde o analýzu synoptické situace k 7. hodině ranní. Na první pohled vidíme na této mapě Evropy dominující mohutnou tlakovou výši nad střední Evropou. Tato se přesunula nad centrální Evropu z Evropy severní, kde vznikla daleko na severu v mrazivém vzduchu. Ten kolem významného útvaru pronikl do střední Evropy během 6. a 7. února a setrval zde týden a tři dny. Ostatní útvary na mapě jsou opačnými s nižším tlakem vzduchu. Jde o cyklony, tedy tlakové níže. Daleko nad severní Evropu registrujeme další vznikající tlakovou výši.
Praktický příklad vlivu mohutné anticyklony
Mohutná výše nad centrem Evropy blokuje postup cyklon, zejména od západu. Hluboká cyklona nad Atlantikem s sní spojené systémy front je významně opačným útvarem. V Británii na rozhraní těchto útvarů s nejvyšším rozdílem v tlaku vzduchu fouká velmi silný vítr. Přesto tato cyklony bude rozhodující pro počasí ve střední Evropě. Další vývoj anticyklony je takový, že tato začne slábnout a zvolna se odsouvat k východu. Tím začne uvolňovat cestu systémům front spojených s cyklonami od západu. Proto se prosadí západní proudění. První frontální vlna nebo vlny mohou být slábnoucí a přinesou prvotní změnu v podobě zeslabení mrazivého proudění. Další již přinesou významnou změnu počasí.
Pokud by se vysoký tlak obnovoval nebo by se stačila na jeho místo nasunou od severu další mohutná tlaková výše, ke změně by nedošlo. Blokace západního proudění by pokračovala a s ní i přísun mrazivého vzduchu v severním proudění kolem anticyklony. Cyklona by setrvala nad Atlantikem nebo by následně postoupila do severní Evropy, pokud by tam měla volnou cestu. Sebemenší změna v předpokládaném vývoji tlakových útvarů znamená významnou změnu cirkulace vzhledem k dané oblasti a tedy celkově změnu očekávaného počasí. Ve stabilní a mohutné anticykloně je počasí jasné a to doslova. Jednak je jasná jeho předpověď a jednak zejména kolem středu útvaru je jasná i obloha. Otázkou vždy je vývoj spojený s případným koncem vlivu tohoto útvaru a tím pádem i daného proudění.
Vznik a vývoj anticyklony: Výskyt, pohyb anticyklon a jejich vliv na středoevropské počasí
Jak bylo již v minulé kapitole uvedeno, Sibiřská anticyklona má občasně v zimním období vliv na počasí střední Evropy. Zasahuje k nám od severovýchodu a společně s ní k nám proniká mrazivý, původně arktický vzduch. Tento příliv mrazivého vzduchu společně s vlivem výběžku této anticyklony trvají obvykle delší dobu. A to po několik dnů až dva či tři týdny. Jsou zdrojem skutečně pravého zimního a mrazivého počasí. Vedle této anticyklony existuje subtropická anticyklona. Ta se rozprostírá v pásu podél rovnoběžek subtropů a to na sever i jih od rovníku. V našich podmínkách se často setkáváme s postupujícími anticyklonami. A to nejčastěji s postupem od západu, společně s frontálními systémy západního proudění. Tyto od sebe často odděluje tím, že jde spíše o výběžky anticyklony. Ale v některých případech i o celé anticyklony.
Anticyklony rychle pohyblivé a stabilní
Příčinou vzniku a postupu anticyklon za studenými frontami je přísun dostatečně chladného vzduchu za těmito frontami. Není to pravidlem, ale je to velmi častý synoptický vývoj. Jak bylo řečeno výše, vhodné podmínky pro vznik tlakové výše (anticyklogeneze) nastávají právě v ochlazujícím se vzduchu. Což je situace po přechodu studených front, kde dochází k intenzivními přílivu studené vzduchové hmoty. Zejména při zásadním ochlazení za studenou frontou se počasí významně a často i rychle vylepšuje. Příčinou je právě nástup významnější anticyklony. Ty působí mnohdy velmi brzké ustávání srážek a ubývání oblaků za frontami. Anticyklony se stále přesouvají. Některé dosti rychle a působí tedy společně s opačnými útvary velmi proměnlivé počasí (uplatnění u nás zejména na počátku jara, mnohdy ale i v zimě). Jiné jsou málo pohyblivé a to zejména ty v mrazivém vzduchu, které tak vlivem vhodných podmínek dospějí do velké mohutnosti a rozsahu.
Na přesunu anticyklony závisí i její další vývoj. Pokud se přesune do oblasti, kde nejsou podmínky pro existenci či případně regeneraci anticyklony, začne tato slábnout a zanikat. A počasí na daném území závisí právě na uspořádání anticyklon vůči cyklonám, které určují cirkulaci vzduchu. Jak je uvedeno již výše, v zimě i v létě jsou ve střední Evropě situace dlouhodobého blokování jinak převládajícího západního proudění. Proudění, které je u nás hlavním zdrojem vlhkosti, tedy srážek. V takovém případě mohou vznikat v létě významná sucha, neboť obnova výše a trvání případné blokace mohou být dlouhodobé.
Vznik a vývoj anticyklony: Základní charakteristiky počasí v anticykloně středoevropského klimatu
Při popisu převládajícího počasí v tlakové výši se přidržíme naší geografické a klimatické oblasti. Detailněji tak v této kapitole popisujeme širší možnosti projevů počasí v souvislosti s vlivem anticyklony. Popis slouží jako doplnění teoretického textu o anticyklonách. A též jako obecný návod, jaké počasí při vlivu tohoto tlakového útvaru v různých situacích u nás očekávat. Důležité právě je rozpoznat, že se jedná o vliv anticyklony. Někdy to může být poměrně složité rozeznat.
Počasí v tlakové výši nemusí být ani trochu pěkné, v některých situacích dojde i na srážky nebo čerstvý vítr.
Jak bylo řečeno vícekrát již v jiných textech, počasí v tlakové výši je sice považováno obecně za pěkné, ale vždy to neplatí. Naopak najdeme mnoho variant jiného vývoje počasí, které nemusíme na první pohled při vysloveno počasí v tlakové výši očekávat. A nejsou to jen známé mlhy nízká oblačnost. O tom je blíže pojednáno v dalších odstavcích. Nástup anticyklony tedy obecně znamená pěkné počasí. To v meteorologii obecně definujeme jako počasí málo oblačné či přímo jasné a takže se slunečním svitem, bez srážek, bez silnějšího větru a obecně stabilnější. Dále teplotně odpovídající dané roční i denní době. Při tomto počasí se uplatní výraznější denní chod teploty vzduchu, ale i větru. Vítr nefouká od večera do rána, přes den se často s nějakým setkáme. Následně se zaměříme převážně právě na ty výjimky, kdy výše uvedená definice anticyklonálního počasí platit nebude. A nejde jen o období chladné části roku.
V chladné části roku bude počasí v anticykloně mlhavé a podmračené s rozdíly
Během podzimu a v zimě můžeme v oblasti působení anticyklony čekat naopak více oblačné počasí. Příčinou je významné vychládání vzduchu a jeho hromadění v nižších výškách. Zde narážíme již na rozdíly v počasí, zejména v různých nadmořských výškách. Vlivem vychládání vzduchu radiačním ochlazováním dochází ke kondenzaci a při dlouhých nocích je toto významné. Vzniká mlha, ve výšce zvaná jako oblak Stratus. Jinými slovy nízká oblačnost. Tyto se udržují mimo hory i celé dny, výjimečně podle míry stability anticyklony (viz dále) i týdny. Srážek se v anticykloně většinou nedočkáme, ale z nízké oblačnosti může určitě mrholit nebo velmi drobně sněžit. Jiné je to v různých oblastech anticyklony, kdy se ještě projevují jiné synoptické útvary. O tom je blíže pojednáno dále.
V teplé části roku je v anticykloně většinou slunečno či polojasno
V centru anticyklony a obecně při vlivu tlakové výše bude v letním období oblačnosti málo. Žádná oblačnost po celý den, tedy zcela jasno, pak skutečně jen v oblastech středů anticyklon. V letním období se významně projevuje konvekce, která tvoří i v tlakové výši drobnější kupovitou oblačnost. Takže může být na obloze polojasno nebo zejména kolem poledních hodin i oblačno. Významnější oblačnost se v anticyklonách nevyskytne. Ale důkaz o tom, že při vlivu anticyklony může být i v létě až zataženo, foukat silnější vítr nebo se mohou vyskytovat i srážky přinesou odstavce následné kapitoly.
V tlakové výši může pršet i hodně foukat
Zde zdůrazníme, že jednoznačně pěkné počasí u anticyklony být nutně nemusí. A to nepočítaje jen chladné období roku. Nyní se zaměříme speciálně na teplou část roku, kdy se nebude uplatňovat vznik mlh a nízké oblačnosti. Záleží totiž vždy na tom, která část tlakové výše vůči jejího postupu dané území ovlivňuje. A také závisí na vývoji ostatních synoptických prvků, tedy před nástupem anticyklony i v období jejího ústupu. Dle nástupu anticyklony nad danou oblast rozlišujeme přední stranu anticyklony (čelo), centrální část (střed) a zadní stranu anticyklony. Přední strana anticyklony je ta, která ovlivňuje dané území jako první při nástupu výše. V každé části anticyklony je specifické počasí i ve vztahu k doznívajícímu (přední strana výše) či začínajícímu (zadní strana výše) vlivu jiných útvarů.
Vznik a vývoj anticyklony, typické počasí anticyklony u nás v ranném létě
Přední, centrální a zadní strana anticyklony a převažující počasí
Přední strana výše často nastupuje po přechodu studené fronty, právě v přílivu často i významně studeného vzduchu. Zde dochází ke strmému vzrůstu tlaku vzduchu, neboť se začíná projevovat vliv přední strany výše. To znamená sice za frontou rychlé vylepšování počasí. Na obloze bude ráno klidně i jasno, bude klidno. Ale určitě ještě nemůžeme čekat vyloženě pěkné počasí, i přes vliv tlakové výše. Během dne i přes ranní vyjasnění rychle přibude zejména v létě konvekční přeháňkové oblačnosti. Takže můžeme čekat i docela četné přeháňky či případně bouřky.
V centru tlakové výše panuje většinou slunečné a skutečně pěkné počasí. Nutno připomenout, že je řeč o teplé části roku. A to bez významného vlivu mlh. Odpoledne může podle podmínek, zejména vlhkosti vzduchu, vznikat velmi drobná a tedy plochá kupovitá oblačnost (Cumulus humilis). Většinou je ale vlhkosti v centru anticyklony velmi málo a je celý den zcela jasno.
Počasí na zadní straně anticyklony může přinášet i lokální bouřky
Zadní stranu tlakové výše poznáme dobře. objeví se přibývání vysoké oblačnosti (druhu Cirrus). V letním období je v této části tlakové výše až horko. Obecně je tedy velmi teplé počasí. V úplné zadní části anticyklony už nemusí být počasí ale tak pěkné. Mírně zesílí vítr a tvořit se mohou i lokální bouřky (tzv. z tepla). Ty nesouvisí s přechodem žádné atmosférické fronty. Poté počasí přechází v brázdu nízkého tlaku vzduchu a to v její přední stranu. Zejména na podzim a v zimě v této oblasti výše vznikají nejčastěji mlhy. V létě následuje zpravidla přechod studené fronty systému, která ukončuje příliv teplého či velmi teplého vzduchu. Následují její typické projevy. Případně jde o frontu okludovanou. Teplá fronta v létě zpravidla nebývá nad naším územím či okolím patrná a chybí.
Na obrázku výše vidíme přibývání oblačnosti vysokého patra a další oblačnosti 8.6.2018 na zadní straně anticyklony. Současně docházelo k přibližování se anticyklony. V teplém vzduchu vznikaly v ČR lokálně zmíněné bouřky z tepla.
Vznik a vývoj anticyklony: Významné anticyklonální situace ve střední Evropě v praxi
Vliv tlakové výše jsme v historii od vydání tohoto článku zaznamenali na posledy v současné době. Tlaková výše od severu přinesl více než týdenní příliv mrazivého vzduchu (viz popsaná situace, obr. 1). Toto se v teplých zimách posledních let nestalo. Anticyklona v mrazivém vzduchu byla značně mohutná a také stabilní, tedy málo pohyblivá. Po týdnu a několika málo dnech začala slábnout a přesouvat se k východu. Tím se začala uvolňovat “cesta” pro západní proudění, které přinese vždy velkou změnu počasí.
Obr. 2 Vznik a vývoj anticyklony. Tlakové pole Evropy ze dne 6.2.2012, zdroj: wetterzentrale.de/archiv
Další významnou situací v zimním období byl vliv stabilní mohutné tlakové výše v první polovině února 2012 (obr. 2). Tato situace byla ještě významnější. Vzduch byl v celé severovýchodní Evropě, kde měla střed velmi mohutná anticyklona, velmi mrazivý. Pronikal až do střední Evropy a to významně. Ve středu anticyklony byl tlak až 1060hPa, jak je vidět na tlakovém poli z archivu ze dne 6.2.2012. V tomto období byl příliv mrazivého vzduchu v ČR nejsilnější.
Velmi stabilní počasí anticyklony
O rok dříve, ale na podzim, jsme zaznamenali sérii vlivu anticyklon s neustálou regenerací. Tyto útvary nedovolily změnu v podobě výskytu západního proudění prakticky celý listopad 2011. Tato situace významně prohloubila sucho v ČR i v jinde zejména ve střední Evropě. Blokační anticyklona nad centrální Evropou nebyla tak mohutná, neboť v tomto období se nenacházel nad Evropou tak studený vzduch. Přesto postačí při neustálém obnovování na blokaci proudění a na výskyt velmi stabilního počasí. Mimochodem mnohde v ČR a Evropě celý listopad zcela bez srážek, s výskytem četných mlh a nízké oblačnosti. Jako příklad je uvedena synoptická situace z archivu k 10.11.2011 na obrázku 3.
Obr. 3 Vznik a vývoj anticyklony. Tlakové pole Evropy ze dne 10.11.2011, zdroj: wetterzentrale.de/archiv
Doporučená literatura
BEDNÁŘ, J. KOPÁČEK, J. Jak vzniká počasí. Praha: Karolinum, 2005.
DVOŘÁK, P. Letecká meteorologie 2017. Cheb: Svět Křídel, 2017, www.svetkridel.cz.
DVOŘÁK, P. Pozorování a předpovědi počasí. Cheb: Svět Křídel, 2016.