Počasí nás ovlivňuje den co den, 365dní v roce, a můžeme ho jen do jisté míry odhadnout nebo předpovědět.

Předpověď teploty vzduchu a prvků s ní spojených

10. prosince 2015 v 17:09 | Meteoaktuality.cz |  Zajímavosti
Na předpověď oblačnosti a s ní spojených srážek navazuje další článek, který by měl přiblížit problematiku předpovídání a odhadu vývoje teploty vzduchu a dalších prvků s teplotou spojených, resp. prvků které teplota a obecně sluneční záření ovlivňuje. Obecně o teplotě vzduchu, povrchu půdy a podpovrchových vrstvách a o jejich změnách pojednávají již zde vydané příslušné články. Zde bude řeč o předpovídání chování těchto prvků jako o projevech počasí, opět jako u oblaků a srážek v podobě úskalí této předpovědi či pomůcek jak správně odhadnou chování teploty a prvků, které jsou s ní spojeny.

Předpověď teploty obecně
Teplota je pro nás asi nejzásadnějším meteorologickým prvek, který sledujeme každý den, alespoň tak činí tedy většina z nás a někteří dokonce i více krát denně, nepočítaje meteorology a pozorovatele počasí. Proto i na předpověď teploty, která je udávána v každé prognóze počasí hned vedle stavu oblohy a projevů/druhů počasí, (jako jsou srážky, bouřkové jevy atd.) je kladen velký důraz. Není nutné zde jmenovat která odvětví ovlivňuje teplota (je tak učiněno mimochodem v článku Meteorologické prvky) a pro která je velmi důležitá její prognóza. Předpověď teploty není tak úplně jednoduchou záležitostí, závisí totiž též na vývoji stavu atmosféry nad danou lokalitou, územím stejně jako předpověď oblačnosti a srážek, na kterých je mimochodem také závislá. Rozlišme si hned na počátku pojem teplota vzduchu měřená = reálná teplota vzduchu a teplota vzduchu pocitová = pociťovaná teplota naším tělem na základě vlivu vlhkost vzduchu v teplé části roku - pocit dusna a větru v chladné části roku = pocit větší zimy, popřípadě mrazu. Pocitovou teplotu (viz stejnojmenný článek) nebudeme v tomto pojednání o předpovídání teploty brát v potaz. Bereme v potaz totiž pouze skutečnou meteorologickou veličinu, reálnou měřenou teplotu vzduchu, pozn.: pocitová teplota je tzv. spočtená teplota. Teplotu vzduchu ovlivňuje míra ohřátí zemského povrchu, která je určena výskytem a intenzitou slunečního záření. A toto sluneční záření ovlivňuje roční doba, zeměpisná poloha a výskyt oblačnosti.

Při předpovědi teploty je tedy nutné brát v úvahu hodnoty a vývoj ostatních meteorologických prvků a to nejen oblačnost a výskyt srážek, ale i vítr a dále vedle těchto prvků také roční dobu, nadmořskou výšku a druh krajiny daného území, pro které teplotu předpovídáme. Jiná předpověď bude pro údolí v nadmořských výškách nad 800m n.m. a jiná pro rovinnou oblast v poloze 200m n.m. Vzhledem o ostatním prvkům, jiná předpověď teploty bude za jinak stejných okolností při slunečném počasí a jiná při počasí hodně oblačném, například při nízké oblačnosti. Velice těžko se předpovídá rozložení teplot v oblasti frontálních rozhraní, která oddělují značně od sebe odlišné vzduchové hmoty, zejména se jedná o rozhraní přinášející nástup vzduchové hmoty o mnoho studenější než té, která se v dané oblasti vyskytuje - zpravidla letní výrazná ochlazení po tropickém období. Zde záleží na poloze daného rozhraní a její prognóze, která se bude často značně měnit v závislosti na rychlosti a směru postupu rozhraní. Proto se můžeme setkat se značně měnící se prognózou teplot na delší časové období s jeho přibližováním se, lokalizace předpovědi teplot pro určité menší území je v těchto případech na delší časové období než druhý den vlastně nemožná, resp. nevěrohodná.

Teploty pro ČR předpovídáme nejčastěji v rámci pěti stupňového rozmezí s tím, že průměrem je prostřední hodnota takového rozmezí. Maximální denní teploty předpovídáme vzestupně a minimální noční a ranní sestupně. Např. 13 až 17°C znamená maximální teploty kolem 15°C, kdy může být na daném území 13, 14, 15, 16 a nebo 17°C nejčastěji. Vždy je nutno připustit, že na některé z míst daného území mohou teploty vystoupit něco výše či z nějakého důvodu zůstat na o něco nižších hodnotách. Pro menší území jsou teploty předpovídány i v užším rozmezí, například 13 až 15°C. Noční teploty předpovídáme tedy opačně, např. 10 až 6°C s tím, že význam a pravidla jsou stejná jako u maximálních teplot.

Ve složitějších situacích je nutno uvést i upřesňující údaje či širší rozmezí, byť je náš stát hodně malý, tak rozdíly v teplotách jsou mnohdy vlivem výše zmíněných výrazných rozhraní též výrazné. Proto v předpovědi stojí často předpověď rozličných teplot na způsob: "Nejvyšší teploty vystoupí na 21 až 25°C, na západě jen do 20°C a naopak na JV/V až na 30°C". V méně podrobných předpovědích se při takové situace, zachovejme uvedený příklad, objeví předpověď maximálních teplot v podobě "Maxima dnes 21 až 30°C." Takové velké rozmezí vždy znamená, že nás čeká v ČR nějaký teplotní rozdíl a zpravidla to bývá v podobě teplejší východní části a chladnější západní části území. Proto je nutné v takovém případě "sáhnout" po detailnější prognóze. Obdobné je to v případě nočních minimálních teplot, např.: Nejnižší teploty 9 až 5°C, na JV/V kolem 12°C a na JZ/Z naopak při vyjasnění až 1°C s místními přízemními mrazíky". I takové rozmezí se v ČR čas od času objevuje, v nočních hodinách může hodně ovlivnit nerovnoměrné pokrytí oblohy oblačností z hlediska území ČR. A též můžeme opět vidět předpovídané rozmezí teplot "12 až 1°C". Na první pohled to vypadá možná jako chyba, či něco na způsob "nevědí kolik vlastně bude", ale není tomu tak. Jednoduše v těchto případech nelze předpovědět užší rozmezí teplot z hlediska rozdílných podmínek - na východ bude proudit teplý vzduch a současně tam bude zataženo třeba i před srážkami, do Čech bude už proudit za frontou a srážkami chladnější vzduch a na JZ/Z se projeví vlivem protrhávání oblačnosti za frontou ochlazení během noci nejvíce. Většinou lze předpovědět pro ČR užší rozmezí, ale rozhodně ne vždy a to jak v podobě odpoledních maxim, tak v podobě nočních minim. Hodně často jsou rozdílné teploty při inverzích, kdy jsou takové hodnoty předpovídány den co den, neboť není jisté kde se přesně oblačnost rozpustí. (viz článek pojednávající o předpovědi oblačnosti a srážek) Proto se na podzim či v zimě při inverzích často setkáme s velmi stejnými a rozdělenými prognózami minimálních i maximálních teplot a to ve smyslu například: "Nejnižší teploty 7 až 3°C, při vyjasnění (nebo použijeme místy, ojediněle ...) -1°C a nejvyšší teploty 3 až 7°C, při vyjasnění (použijeme při slunečném počasí či opět místy, ojediněle, zejména na východě, na horách atp.) 11°C". Meteorolog se snaží vždy co nejvíce upřesnit, kde je největší možnost prothání oblačnosti a tím pádem výskytu vyšších teplot - dle rozrušení invrze. Pro horské polohy jsou předpovídány teploty samostatně, obecně se předpovídají pro tzv. nehorské polohy, tj. pro polohy do 600m nadmořské výšky a pro horské polohy se jedná o předpověď teplot v hladině 1 000m n.m.

PRAXE
Nyní několik málo ukázek modelových předpovědí teplot ve vztahu k našemu území:
Při předpovědi teplot pro ČR dne 28.4.2015 bylo nutné použít široké rozmezí a nebo hodně upřesňovat, v tomto případě takto "Nejvyšší teploty 4 až 10°C, na zbytku území 13 až 18°C a na jižní a střední Moravě až 21°C", zdroj: ČHMÚ
I předpověď teplot v přílivu arktického vzduchu od SV dne 26.1.2014 nebyla pro ČR jednoznačná, neboť tento vzduch pronikal zejména do S/SV části naší země a předpověď maximálních teplot zněla na "-5 až 0°C, na JZ až +1°C, naopak na SV/V -9 až -5°C", zdroj: Wetterzentrale.de
A do třetice si vyžádal složitější prognózu například rozdíl teplot v ČR při přechodu frontálního rozhraní 26.10.2012, ale zajisté bylo podobně výrazných rozdílů více. "Maxima stoupala v Čechách a ve Slezsku na -1 až +4°C, ale na střední Moravě na 3 až 8°C, na jižní dokonce na 8 až 13°C", zdroj: ČHMÚ

Vliv vlhkosti vzduchu a její předpověď
S teplotou vzduchu souvisí vlhkost, jinými slovy jeho nasycení vodní parou. Sledujeme tzv. relativní vlhkost a udáváme ji v % nasycení vzduchu. Vždy platí, že suchý vzduch se zdá být při shodné teplotě méně teplý než vzduch nasycený vodní parou. Proto poznáme, že je-li ve vzduchu hodně vlhkosti, máme pocit dusna a mnohým se velmi špatně dýchá, proto se predikuje příchod bouřky či obecně srážek. Předpověď vývoje vlhkosti závisí na mnoha faktorech, jedním z těch nejdůležitějších je sluneční záření určující právě teplotu vzduchu. Pokud panuje slunečné počasí beze srážek a teplé, zejména letní období, často máme vlhkost vzduchu velmi nízkou. Naopak v noci je nutné počítat vždy s jejím vzrůstem, pokud je malá oblačnost, počítáme s intenzivnějším vzrůstem vlhkosti vzduchu, jak moc intenzivním, to závisí opět na období. Naopak při podmračeném počasí nebude vlhkost vzduchu tak nízká, při výskytu srážek bude vysoká a při nasycení vzduchu vodní parou do takové míry, že vzduch dosáhne nasycení pro tvorbu mlhy, máme nejvyšší vlhkost. Předpovědi vlhkosti vzduchu není u nás věnován tak velký prostor jako předpovědi ostatních prvků, přesto ji každý numerický předpovědní model prezentuje. V informacích pro občany se ovšem dozvíte maximálně, zda nás v daný den čeká příliv suššího nebo vlhkého vzduchu. To vyplývá též z předpovědi synoptické situace a průběhu počasí. I předpověď vlhkosti tedy závisí na předpovědi ostatních prvků a úskalí této předpovědi jsou prakticky shodná s těmi při předpovědi zejména oblačnosti a srážek.

Na základě teplot a vlhkosti vzduchu je vypočítáván tzv. rosný bod. Je to taková teplota vzduchu, při které dosáhne vzduch 100% nasycení vodní párou. I tuto veličinu některé modely předpovídají, resp. její výpočet uvádějí. V běžných předpovědích se opět rosný bod neuvádí, byť je velmi důležitý pro vznik oblaků a to zejména konvektivních a jeho hodnoty se zjišťují i pro různé výškové hladiny. Předpověď rosného bodu je uváděna tedy jen ve specializovaných prognózách a to pro letecké účely, pro zájemce o fotografování oblohy a o veškeré děje na obloze, zejména pak o bouřky. Při vysoké vlhkosti vzduchu je rosný bod blízký či dokonce roven aktuální teplotě na daném místě, v tom případě dochází ke kondenzaci a vzniku usazených srážek (rosy, jíní atd.) a nebo ke tvorbě kouřma a posléze i mlhy.

Vliv větru a jeho předpověď
Ne malý vliv na teplotu vzduchu má vítr. Než se zmíníme o předpovědních zásadách pro vítr, tak definujme základní vlivy větru na teplotu. Pokud fouká rychlejší vítr přes den, kdy svítí sluníčko a ohřívá zemský povrch, od něhož se ohřívá i okolní vzduch, tak se tak děje méně intenzivně než kdyby foukat jen slabý nebo žádný vítr. Vítr totiž promíchává vzduch a tím pádem se vzduch příliš od povrchu neohřívá, proto při intenzivním větru není tak vysoká teplota jako by byla za jinak shodných podmínek bez silnějších poryvů větru. Tento prvek a jeho hodnoty musíme při předpovědi teploty brát v potaz. A to samé v noci, nicméně tam to platí opačně. Pokud panuje jasné počasí zemský povrch se více ochlazuje, fouká-li silnější vítr promíchává spodní vrstvy vzduchu s okolním vzduchem a zmírňuje toto ochlazování, je tedy tepleji než za jinak stejných okolností při slabém či žádném větru. Vedle ostatních prvků hraje vítr zásadní roli po celý den při odhadu teploty vzduchu. Za větrného počasí může vypadat předpověď nočních minim takto: "Nejnižší teploty 7 až 3°C, při klidném počasí takto: Nejnižší teploty +3 až -1°C a místy přízemní mrazy". Přízemní mrazíky se za silnějšího větru neobjeví. Při větrném počasí by mohla vypadat předpověď denních maxim takto: "Nejvyšší teploty 5 až 9°C" a při klidném takto: "Nejvyšší teploty 8 až 12°C". Většinou má vítr výraznější vliv na noční ochlazování, tj. na předpověď nočních minim.

K předpovědi větru je možno konstatovat, že závisí na rozložení tlakových útvarů v tlakovém poli nad daným územím. Lokalizovat a modelovat jeho intenzitu a to hlavně místa s výskytem nárazů větru pomáhají značně matematické modely. Silnější vítr budeme předpovídat obecně vždy při cyklonálním počasí, tj. při přechodu frontální vlny, vlivu tlakové níže či před změnami k takovému rázu počasí a též před výraznějšími změnami vzduchových hmot. Silnější vítr může foukat i při vlivu anticyklony, kdy se bude projevovat tlakový gradient a nástup mimořádně teplého vzduchu. Po vyrovnání se gradientu a nasunutí se teplé hmoty vítr ustane. Vítr je vyvolán též ohříváním zemského povrchu slunečním zářením, kdy začíná docházet k termickým stoupavým proudům, nastává konvekce. Proto vždy předpovídejme rychlejší vítr v denní době než například v jejích okrajových částech (brzo ráno a později večer) a než v nočních hodinách. Obecně slabý vítr fouká v tlakových výších, i když přes den může dle situace a vlivem ohřívání povrchu přechodně více zafoukat, důležité je zde, že večer vždy zeslábne. Pokud ale počítáme se změnou v počasí k horšímu, předpovídat je nutné i čerstvější vítr během večera a noci.

Ve vztahu k teplotě vítr přes den vždy teplotu snižuje a výrazně pak lidskou pocitovou teplotu - tzv. wind chill nebo-li ochlazování větrem. Pokud je dusné počasí po horkém dni, přibývá oblačnosti, s čímž současně výrazně vzrůstá vlhkost ve vzduchu a což současně indikuje změnu v počasí, ale stále panuje klidno a to zcela, je velké dusno. Pokud ještě před změnou v podobě bouřky začne foukat čerstvý vítr, teplota bude klesat a nám se uleví - bude se lépe dáchat, vzduch se promísí. Po bouřce bude zajisté ovšem ještě příjemněji, zvláště pokud panuje sucho a prašno a tento čerstvý vítr před příchodem srážek onen prach výrazně víří. Ochlazování větrem se však projevuje zejména při nižších teplotách, viz opět odkážeme na článek Pocitová teplota.

Teplota v různých vrstvách atmosféry
Předpovídání teploty v různých vrstvách je důležité pro stanovení počasí a průběhu prvků u zemského povrchu. Články o Vertikální cirkulaci vykládají podrobně stav a počasí při třech základních situacích, které v atmosféře nastávají v souvislosti průběhu teploty s výškou. Nyní si tyto tři situace krátce připomeňme a uveďme ve stručnosti problematiku předpovědi prvků a zejména teploty při jejich výskytu a jejich obecný vliv na průběh počasí.

Běžnou situací je, kdy teplota s výškou klesá, alespoň v horizontu důležitém pro "počasové" jevy stále klesá. Při takové situaci je u zemského povrch vždy tepleji ať proudí na naše území jakákoli vzduchová hmota, proto musíme sledovat vývoj teploty s výškou. Za běžných situací tedy budeme při záporných teplotách ve výšce a lehce kladných teplotách u zemského povrchu předpovídat např. většinou sněhové či smíšené srážky. Na horách bude vlivem nízké teploty sněžit, poté záleží na přesném vývoji teploty pro určení skupenství srážek pro různé polohy - např. "zataženo s deštěm, od 500m srážky smíšené nebo sněhové". Běžná cirkulace se objevuje za instabilních situací v podobě cyklonálního počasí. Vyznačuje se výbornou dohledností (vyjma jejího snižování srážkami a oblaky nízkého patra (zejména NS/St) sahajícími k zemi) a čistým vzduchem, který je intenzivně promícháván. Průběh teploty je jednoznačný, převážně v noci panuje teplejší počasí a přes den naopak chladnějí. Počasí není ale vždy jednoznačné, proto záleží na konkrétních podmínkách a na konkrétní zeměpisné poloze.

Předpověď teploty: "Nejvyšší teploty 5 až 9°C, v 1 000m kolem 1°C".

Jistě známá inverze teploty znamená, že v určité výšce teploty s výškou stoupá, až zas od určitého bodu začne klesat. Bod, od něhož teplota místo klesání roste se nazývá inverzní bod. V rozmezí hladiny, odkud teplota roste a hladiny odkud opět klesá se říká inverzní vrstva. Inverze teploty může vzniknout kdekoli v atmosféře, podle toho se poté v podzimníma zimním období tvoří mlhy a nebo z jistého pohledu právě nízká oblačnost. Za této situace bude nutné počítat například při zimním počasí s vyšší teplotou ve výšce než u zemského povrchu, proto v případě srážek za určitých okolností předpovídáme nebezpečné mrznoucí srážky. Například: "Zataženo, odpoledne postupně od jihu déšť, místy zpočátku mrznoucí a tvořící ledovku". Jedná se o velice důležité zjištění pro odhad skupenství srážek aneb toho, že nebude i přes záporné teploty u zemského povrchu sněžit, nýbrž pršet s tvorbou ledu. Zjištění teplotní inverze je ale důležité v řadě dalších případů, například při předpovědi konvekce - tj. bouřek, neboť inverze je zádržnou vrstvou konvekce, při jejím výskytu ke konvekci nedochází. Inverze teploty může vzniknout v atmosféře i v letním období, není to jen tradiční záležitost podzimu nebo zimy. Inverze je typická pro stabilní situace a anticyklonální počasí. Panuje při ní počasí většinou s malou dohledností (zejména na podzim a v zimě vlivem mlh a nízké oblačnosti, kouřma a v létě v podobě zvířeného prachu či písku nebo zákalu) a špatnými rozptylovými podmínkami.

Předpověď teploty: "Nejvyšší teploty 2 až 6°C, v 1 000m 6 až 10°C, na Šumavě 12°C".

Izotermie je asi méně známou situací, kdy se teplota v určité vrstvě atmosféry s výškou nemění, tj. neklesá jako při běžné situaci a ani nestoupá jako při inverzní situaci - viz výše popsáno. Je nutné tedy zjistit v jaké výšce se izotermie vyskytuje a od jaké výšky teplota opět stoupá. Předpověď ostatních prvků závisí na konkrétních podmínkách při této situaci, tj. zejména hodnotách teploty. Jednat se může například o situaci, kdy je u zemského povrchu teplota kladná, poté s výškou normálně klesá pod bod mrazu, dále dojde k inverzi teploty a teplota stoupá. Poté se v určité výšce nemění až nakonec začne opět běžně klesat. V případě sněhových srážek vypadlých z oblaků při záporné teplotě, které projdou vrstvou teplejšího vzduchu (tyto srážky roztají) a poté se dostanou zpět do studené vrstvy vzduchu, dojde k přetvoření se na sněhovou krupici (krupky) a nikoli opětovnou tvorbu sněhových vloček. V atmosféře mohou nastat skutečně složité situace, které musí zkušený meteorolog vyluštit a průběh situace v budoucnu (tzv. předpověď) správně odhadnout a vyložit.

Článek vyložil problematiku předpovědi teploty vzduchu a prvků, které na její chování mají vliv včetně problematiky prognózy těchto prvků samotných. Vyplynout by z něho mělo, že není snadné v četných případech přesně lokalizovat teplotní rozložení, každý prvek v počasí má své opodstatnění a každý souvisí s každým, mnohé prvky mají průběh silně závislý na jiných. Použity byly smyšlené příkladové situace ohledně různých hodnot teplot pro lepší představu a predikcích teplot za různých situacích a při různých vlivem, jinak vždy obecně záleží na konkrétní situaci, nelze uvést přesný průběh teplot, bylo by nutno vymodelovat jeden konkrétní příklad se zohledněním všech prvků.
 

Buď první, kdo ohodnotí tento článek.

Nový komentář

Přihlásit se
  Ještě nemáte vlastní web? Můžete si jej zdarma založit na Blog.cz.
 

Aktuální články

Reklama

Meteo Aktuality - aneb vše o počasí

> Webová stránka MA (články, aktuality, další aplikace jako například radar, detekce blesků ČHMÚ, diskuzní fórum a další)

http://meteoaktuality.cz


> FCB stránka MA (aktuality z dění v počasí a všeobecně)

http://facebook.com/pocasi.aktuality

> Twitter profil (propojen s Facebookem)

https://twitter.com/meteoaktuality

> Google+ stránka (nejdůležitější aktuality a zajíamvosti)

Google+ MA

> Blog MA (nově založený pro psaní zajímavostí z meteopraxe i teorie, pro informace zde na Blog.cz, jste právě zde!)

> TV video kanál MA (videa o počasí, vše zajímavé i důležité v jeho dění)

http://www.youtube.com/user/MeteoaktualityTV?feature=mhee