6. SystémY počasí - počasí – okamžitý stav atmosféry (ve vrstvě od zemského povrchu po tropopauzu), charakterizované souborem meteorologických prvků (např. teplota, tlak a vlhkost vzduchu, oblačnost) a meteorologických jevů (např. rosa, bouřka, mlha) v daném místě – velká časová a prostorová proměnlivost počasí - povětrnost – ráz počasí během několika dnů 6.1 Putující cyklony a anticyklony - putující cyklony a anticyklony jsou zdrojem změn počasí - cyklony: výstup vzduchu – hustá vrstevnatá oblaka – déšť nebo sníh → cyklonální srážky - cyklonální bouře – velký tlakový gradient, silný výstup vzduchu – silný vítr, velký déšť nebo sněžení - putující cyklony lze dělit na: a) frontální cyklony mírných a polárních šířek – od slabých po cyklonální bouře b) tropické cyklony tropického nebo subtropického pásma – od mírných po destruktivní - anticyklony: sestupné pohyby, jasné počasí (někdy kumuly), v centru slabé a proměnlivé větry - putující anticyklony ve středních šířkách 6.1.1 Vzduchové hmoty - vzduchová hmota - velký objem vzduchu (horizontálně tisíce km, vertikálně po tropopauzu) s téměř jednotnými charakteristikami teploty a vlhkosti vzduchu - typické vlastnosti získávají při stagnaci nebo pomalém pohybu vzduchu v oblastech svého vzniku - při přemisťování do jiné oblasti (vliv tlakového gradientu) mění vzduchová hmota své vlastnosti – transformace - dělení vzduchových hmot podle zeměpisné šířky (geografické typy vzduchových hmot): Vzduchová hmota Symbol Oblast vzniku Arktická A Severní ledový oceán a přilehlá pevnina Antarktická AA Antarktida Polární P kontinenty a oceány, 50-60º z.š. Tropická T kontinenty a oceány, 20-35º z.š. Ekvatoriální E oceány blízko rovníku - dělení vzduchových hmot podle typu aktivního povrchu, nad nímž vznikají: mořské (m) – nad oceány a kontinentální (c) – nad pevninou Obr. 6.1/136 – SS - dělení vzduchových hmot podle termodynamického hlediska: a) teplé – při přemisťování do dané oblasti se ochlazují, přinášejí oteplení, stabilní zvrstvení nebo inverze b) studené - při přemisťování do dané oblasti se oteplují, přinášejí ochlazení, labilní zvrstvení c) neutrální – v dané oblasti si po několik dnů zachovávají své základní vlastnosti 6.1.2 Studená, teplá a oklusní fronta - fronta – ostře vyjádřená hranice oddělující jednu vzduchovou hmotu od druhé - pohybuje-li se jedna vzduchová hmota do druhé, fronta svírá malý úhel s povrchem Obr. 6.3/138 – SS + 2.49/55 + 2.50/56 z Netopil: Fyzická geografie I - studená fronta – klín postupujícího studeného vzduchu, vynucený výstup vzduchu – cumulonimby Cb, bouřky, přeháňky Obr. 6.4/138 – SS + 2.47/98 – Netopil: Fyzická geografie I - teplá fronta – teplý vzduch se pohybuje na stranu studeného a vystupuje po jeho klínu se vznikem oblaků nimbostratus Ns, altostratus As a cirrostratus Cs, z nichž (Ns, As) mohou vypadávat trvalé srážky Obr. 6.5/139 – SS + 2.52/101 – Netopil: Fyzická geografie I - okluzní fronta – studená fronta postupuje rychleji než teplá, takže při povrchu se po určité době mohou střetnout dvě studené vzduchové hmoty – která postupovala za studenou (SV[1]) a ustupovala před teplou frontou (SV[2]): a) teplá okluzní fronta – SV[1] je teplejší než SV[2] b) studená okluzní fronta – SV[1] je studenější než SV[2] 6.1.3 Frontální cyklony Obr. 6.6/139 – SS - dvě anticyklony na kontaktu na polární frontě, mezi nimi brázda nízkého tlaku vzduchu, kde se začíná utvářet frontální cyklona Obr. 6.7/140 – SS + 2.60/112 – Netopil: Fyzická geografie - vysvětlení vzniku frontální cyklony: a) formuje se frontální vlna, studený vzduch proniká do teplého a teplý vyklouzává nad studený, pokles tlaku vzduchu b) stadium mladé cyklony – zesilují fronty, výkluz teplého vzduchu, formuje se teplý sektor, vírová cirkulace c) stadium okludování – okluzní fronta, teplý vzduch je vytlačován od povrchu d) odumírání cyklony – teplý vzduch vytlačen od povrchu, obnovuje se frontální rozhraní 6.1.4 Počasí na frontálních cyklonách Obr. 6.8/141 – SS - stadium mladé cyklony - stadium okludující cyklony 6.1.5 Dráhy cyklon a rodiny cyklon Obr. 6.9/142 – SS - na severní polokouli jsou dráhy cyklon koncentrovány do blízkosti Islanské a Aleutské níže Obr. 6.10/143 – SS - jednotlivé cyklony se vyvíjejí za sebou a vytváří řetězec v severním Atlantiku nebo Pacifiku - rodiny cyklon: každá cyklona se pohybuje na severovýchod, prohlubuje se a pak okluduje – proto cyklony přicházející na západ Evropy jsou již často okludované 6.1.6 Tornáda Obr. 6.11/143 - SS - tornádo – malý cyklonální vír spojený s bouřkovým oblakem s velkými rychlostmi větru před studenou frontou - projevuje se jako temný chobot (nasávání prachu, vody, předmětů) ze spodní základny kumulonimbu se šířkou 100-450 m u země s rychlostmi až kolem 400 km.h^-1; chobot tornáda se během pohybu svíjí a kroutí; dosáhne-li na zem, velké škody - nejčastější a nejintenzivnějsí jsou tornáda ve středu a jihovýchodě USA, ale mohou se vyskytnout např. i v ČR (http://www.chmi.cz/torn/) - oběti na životech a škody jsou vázány na úzké pásmo postupu tornáda Obr. 6.12-6.13/144 – SS 6.2 Tropické a rovníkové systémy počasí - na jedné straně malé rozdíly mezi vzduchovými hmotami, malá Coriolisova síla (chybí ostře vyjádřené fronty a frontální cyklony), na druhé straně velmi výrazná konvekce 6.2.1 Východní vlny a slabé ekvatoriální níže - východní vlny – pomale se pohybující (300-500 km za den) brázdy nízkého tlaku v pásmu východního proudění mezi 5-30º z.š.; konvergence na jejich východní (zadní) straně vede k výstupu vlhkého vzduchu, přeháňkám a bouřkám Obr. 6.14/145 – SS - slabé ekvatoriální níže – formují se v blízkosti centra ekvatoriálních brázd; konvergence vlhkého vzduchu ve středu vede ke konvektivním bouřím (viz obr. v kap. 6.1.5) 6.2.2 Tropické cyklony a jejich dopady - tropická cyklona - nejsilnější a nejdestruktivnější typ cyklonálních bouří, označovaný v Atlantském oceánu jako hurikán a v západním Pacifiku a v Indickém oceánu jako tajfun - vznikají v pásmu 8-15º z.š. z východních vln nebo slabých níží při povrchových teplotách oceánů nad 27 ºC a pohybují se k západu, přičemž jsou Coriolisovou sílou uchylovány k vyšším šířkám (→ mimotropické cyklony) - rozměry 150-500 km, rychlosti větru 120-200 km.h^-1, tlak v centru klesá až na 950 hPa, energii získávají z latentního tepla při intenzivní kondenzaci (silné srážky) - „oko“ tropické cyklony – sestupné pohyby v centrální části víru, bez oblaků, bezvětří Obr. 6.15 a 6.16/146 – SS - tropické cyklony jsou pojmenovávány střídavě mužskými a ženskými jmény - velmi destruktivní účinky – např. hurikán Andrew v srpnu 1992 si v USA vyžádal 43 obětí a škody za 25 miliard USD - v pobřežních oblastech je jejich účinek kombinován s bouřlivým vlnobitím a vysokým přílivem (náhlý vzestup vodní hladiny – tzv. bouřlivý příliv) - extrémní srážky během tropické cyklony jsou často příčinou povodní 6.3 Oblačnost, srážky a globální oteplování - vzestup teploty povrchové vrstvy oceánů asi o 1 ºC → růst výparu → růst obsahu vodní páry v atmosféře (skleníkový plyn) → zesílení oteplování - vodní pára → tvorba oblaků → odraz krátkovlnného záření (ochlazování) a pohlcování dlouhovlnného záření (oteplování) → bilance –20 W.m^-2 – podle modelových výpočtů oblaka mají přispívat při dalším oteplování k ochlazování, ale jejich efekt nebude tak silný - růst obsahu vodní páry a oblaků by měl přispět k růstu srážek → růst srážek v subpolárních a polárních šířkách (sníh) → růst albeda → ochlazování - růst obsahu vodní páry při pokračujícím globálním oteplování tak může přispívat jak k jeho zesilování, tak i k zeslabování Literatura: Netopil, R. a kol. (1984): Fyzická geografie I. SPN, Praha. Kap. 2.4: s. 93-115. Strahler, A., Strahler, A. (1999): Introducing Physical Geography. Wiley, New York. Kap. 6: Weather Systems, s. 135-151.