Všeobecná cirkulace atmosféry

1. Všeobecná cirkulace atmosféry

2. Schéma všeobecné cirkulace atmosféry

3. Proudy všeobecné cirkulace atmosféry

4. Proudy všeobecné cirkulace atmosféry Rozložení tlaku vzduchu a s ním související systém proudění v reálné atmosféře Ideální pásmové rozložení tlaku vzduchu a s ním související systém proudění

5. Vzduchové hmoty Troposféra se člení podle fyzikálních vlastností na relativně homogenní vzduchové hmoty (VH),uvnitř kterých se pozorují malé horizontální gradienty teploty i mnoha dalších meteorologických veličin a změny těchto veličin s výškou vykazují určitou zákonitost, charakteristickou pro danou vzduchovou hmotu jako celek.

6. Vzduchové hmoty Definice:Vzduchovou hmotou (VH) nazýváme určité množství vzduchu v troposféře, shodné co do rozměrů s většími částmi pevnin a oceánů, mající určité vlastnosti a dlouho se přemísťující jako celek v proudu všeobecné cirkulace atmosféry (VCA).

7. Vzduchové hmoty Podle termodynamické klasifikace rozlišujeme tyto základní typy vzduchových hmot: • teplé vzduchové hmoty - stabilní a instabilní • studené vzduchové hmoty - stabilní a instabilní • místní vzduchové hmoty - stabilní a instabilní Teplou vzduchovou hmotouse nazývá vzduchová hmota, která se pohybuje do mnohem studenějšího prostředí. V dané oblasti se tedy postupně ochlazuje. Studenou vzduchovou hmotouse nazývá vzduchová hmota, která se pohybuje do mnohem teplejšího prostředí. V dané oblasti se postupně prohřívá. Místní vzduchovou hmotouse nazývá vzduchová hmota v ohnisku, tj. taková hmota, která dlouhou dobu setrvává v dané oblasti. Ze dne na den si zachovává své základní vlastnosti bez podstatných změn.

8. Vzduchové hmoty Geografická klasifikace, navržena ještě ve dvacátých letech BERGERONEM je založena na geografické poloze ohniska formování se vzduchové hmoty a dělí vzduchové hmoty na čtyři základní typy: • arktický (antarktický) vzduch (AV), • vzduch mírných zeměpisných šířek - polární vzduch (PV), • tropický vzduch (TV). • ekvatoriální vzduch (EV), který se v současnosti z klasifikace vylučuje, protože se obecně považuje za vlhký tropický vzduch. Vzduchové hmoty různých základních typů jsou od sebe oddělené hlavními atmosférickými frontami, tj. arktickou frontou (AV/PV),polární frontou (PV/TV).Vzduchové tropické hmoty severní a jižní polokoule odděluje mezi sebou intertropická zóna konvergence (IZK). V každém základním typu rozlišujeme dva podtypy: • mořská (maritimní) vzduchová hmota, • pevninská (kontinentální) vzduchová hmota.

9. Vzduchové hmoty Ohniska vzniku vzduchových hmot

10. Vzduchové hmoty Arktický vzduch Oblast formování AV zahrnuje Arktický bazén (oblast Severního ledového oceánu a přilehlých moří), v zimě se ale rozšiřuje také na nejsevernější části kontinentů, hraničící a Arktidou - Aljaška, severní Kanada, Tajmír, Čukotka. Analogický arktickému vzduchu na jižní polokouli je vzduch antarktický, kterého hmota se formuje nad kontinentem Antarktidy a k ní přilehlých částech oceánů. Do Evropy se mAV dostává od severozápadu z oblasti Špicberků, kAV ze severu až severovýchodu přes Barentsovo a Karské moře. Jeho průnik do střední Evropy zvláště z kontinentálních oblastí východní Evropy je doprovázen silným ochlazením.

11. Vzduchové hmoty Polární vzduch Mírný vzduch středních zeměpisných šířek (polární vzduch) je vzduchovou hmotou s nejméně jednotnými vlastnostmi. To má svůj základ v tom, že tato hmota je obsažena v západním zonálním přenosu více nebo méně rychlého proudění vzduchu, přičemž podléhá vlivem podloží, ale obzvláště vlivem vertikálních pohybů v pohyblivých cyklonách a anticyklonách této oblasti silné modifikaci. Nejčastěji proudí mPV do střední Evropy ze severozápadu mezi Islandem a Britskými ostrovy. V zimě přichází z chladného kontinentu nad teplý Atlantik, je tedy studenou vzduchovou hmotou, velmi nestabilní. Nazývá se „čerstvým mořským polárním vzduchem“. Typickým počasím zvláště u mořského vzduchu je proměnlivá kupovitá oblačnost. V létě se projevuje v centrální části Evropy mírným ochlazením a přeháňkovou činností. V zimě naopak přináší do střední Evropy mírné oteplení ve spodní vrstvě troposféry.

12. Vzduchové hmoty Tropický vzduch Je nejteplejší troposférickou vzduchovou hmotou. Do střední Evropy proudí jako mořský tropický vzduchz oblasti mořské subtropické anticyklony (Azorská tlaková výše), tehdy se projevuje jako vlhká hmota s výskytem četných mlh v zimním období, v létě s menšími projevy instability. Jako kontinentální hmota se do střední Evropy dostává prouděním ze severní Afriky, Balkánu, Ukrajiny. Projevuje se suchým a velmi teplým počasím.

13. Vzduchové hmoty Změna vlastností vzduchových hmot

14. Vzduchové hmoty Změna vlastností vzduchových hmot

15. Vzduchové hmoty Směr postupu vzduchových hmot do střední Evropy

16. Atmosférické fronty V místech, kde se dvě vzduchové hmoty různých typů stýkají, nastává výrazný skok (diskontinuita) v průběhu jednotlivých meteorologických prvků. V tomto styčném prostoru nebo zóně se vyskytuje počasí vlastní oběma typům vzduchových hmot, jeho projevy obyčejně zesilují a někdy se vytvářejí speciální nové jevy počasí, které se jindy uvnitř vzduchových hmot nevyskytují vůbec, nebo ojediněle (trvalý déšť, silný vítr, mohutná oblačnost). Tento úzký prostor (vzhledem k rozměrům vzduchových hmot) nazýváme „frontální plocha“ nebo krátce „fronta“ a počasí v tomto prostoru nazýváme „frontální počasí“.

17. Atmosférické fronty Definice: Atmosférické fronty jsou zvláštní úzké přechodové zóny mezi vzduchovými hmotami, odlišující se rozměry, zvláštnostmi pohybu, vertikální a horizontální stavbou a podmínkami počasí. Geografické dělení: 1. Arktická fronta (AF) AV/PV 2. Polární fronta (PF) PV/TV Dělení podle horizontální a vertikální stavby: 1. Základní (troposférické, vysoké) 2. Podružné (přízemní, nízké) 3. Výškové 4. Stratosférické

18. Atmosférické fronty Podle zvláštností přemístění, vertikální stavby a podmínek počasí rozlišujeme tyto fronty: • jednoduché fronty • teplé • studené • stacionární • okluzní fronty • teplé • studené • neutrální

19. Atmosférické fronty Teplá fronta Teplá fronta je atmosférická fronta, pohybující se do studeného vzduchu. Teplé fronty (TF) jsou anafronty, tj. plochy, nad kterými se teplý vzduchu nachází ve stavu výstupného klouzání. Nejlépe jsou vyjádřené v centrálních částech cyklon. Směrem k okraji cyklony jejich projevy výrazně slábnou.

20. Atmosférické fronty Ci unc Teplá fronta

21. Atmosférické fronty Cs Teplá fronta

22. Atmosférické fronty As Teplá fronta

23. Atmosférické fronty Ns Teplá fronta

24. Atmosférické fronty St fra Teplá fronta

25. Atmosférické fronty Studená fronta Studená fronta je frontální rozhraní, pohybujícíse do teplého vzduchu. • Proudění ve studeném vzduchu má složku směřující ke frontě, proto se klín studeného vzduchu pohybuje vpřed a zaplňuje prostor po teplém vzduchu.

26. Atmosférické fronty Studená fronta1.druhu Vertikální řez SF 1.druhu zimního období (pasivní studená fronta při stabilním zvrstvení teplého vzduchu)

27. Atmosférické fronty Studená fronta1.druhu Vertikální řez SF 1.druhu letního období (pasivní studená fronta při instabilním zvrstvení teplého vzduchu)

28. Atmosférické fronty Studená fronta2.druhu • Vertikální řez SF 2.druhu (aktivní studená fronta při instabilním zvrstvení teplého vzduchu)

29. Atmosférické fronty Studená fronta2.druhu Vertikální řez studenou frontou 2.druhu v zimním období

30. Atmosférické fronty Studená fronta 2.druhu Předfrontální pásmo húlav, typické pro rychle se pohybující studené fronty

31. Atmosférické fronty Podružná studená fronta Specifické rysy konvekce se projevují u podružných studených front, čar instability, čar konvergence, COMMA systémů

32. Atmosférické fronty Okluzní fronta Okluzní fronty (OF) spojují v sobě rysy teplých a studených front, ale často se projevují méně výrazně. Charakteristické jsou pro pozdější vývojové stadium cyklon, pro stadium jejích vyplňování. Studené fronty se pohybují v oblasti cyklony obyčejně rychleji než fronty teplé, což samo o sobě vede k tomu, že studená fronta postupně dostihne teplou a dochází k jejich spojení - procesu okluze.

33. Atmosférické fronty Okluzní fronta Proces okludování frontálního systému

34. Atmosférické fronty Okluzní fronta Proces okludování frontálního systému

35. Atmosférické fronty Okluzní fronta Proces okludování frontálního systému

36. Atmosférické fronty Teplá okluzní fronta Nad Evropou se vyskytují nejčastěji ve studené polovině roku, když je zafrontální vzduch z Atlantického oceánu teplejší, než kontinentální předfrontální studená vzduchová hmota. Často jsou při přechodu tohoto typu fronty pozorované vánice někdy i vznik náledí. Projevy počasí teplých okluzních front jsou podobné projevům teplé fronty. Srážky jsou slabší, někdy dokonce netvoří ani souvislé pásmo.

37. Atmosférické fronty Studená okluzní fronta Jsou typické pro letní období. Vyskytují se podél nich četné bouřky, i když jsou poměrně nevýrazné. Oblačný systém je rozložen výrazněji po obou stranách fronty. Slohovitáoblačnost přecházív oblačnost typu Cb, přičemž trvalé srážky se mění v přeháňkové. Přes den jsou oblačnost a srážky aktivnější, než v noci. V řadě případů u rozpadávající se studené okluze nelze v noci čáru fronty odhalit, přes den se ale projeví intenzivní bouřkovou činností.

38. Stacionární frontaje frontální rozhraní, podél kterého vzduchové hmoty nenahrazují jedna druhou. Stacionární fronta může vzniknout zpomalováním nebo zastavením teplé nebo studené fronty; Fronta se neprojevuje výraznějším přesunem v jakémkoliv směru. Frontální rozhraní, pohybující se rychlostí menší než 10 km.hod-1 se obvykle označuje jako stacionární fronta; Změna směru větru v oblasti frontálního rozhraní činí obvykle kolem 180°. Z toho plyne, že izobary jsou téměř rovnoběžné s frontálním rozhraním. Tato vlastnost umožňuje snadněji rozpoznat stacionární frontu v procesu synoptické analýzy na synoptických mapách. Atmosférické fronty

39. Mělká stabilní stacionární fronta: Pokud je teplá vzduchová hmota v oblasti stacionární fronty zvrstvená stabilně a sklon frontálního rozhraní je mělký, tvoří se oblačnost vrstevnatého charakteru. Vypadávají srážky ve formě mrholení; v případě, že vzduch stoupá nad hladinu nulové izotermy, vyvíjejí se podmínky pro vznik námrazy a může vypadávat slabý déšť nebo sněžení. Ve vysokých vrstvách nad frontální plochou se vyskytuje vysoká oblačnost z ledových krystalků (Ci, Cs). Atmosférické fronty

40. Strmá stabilní stacionární fronta: Pokud je sklon frontální plochy strmý a probíhá výraznější advekce teplého vzduchu do vyšších hladin po frontální ploše, tvoří se vrstevnatá oblačnost s maskovanými přeháňkami; Nepatrné vlnění nebo pohyb quasistacionární fronty směrem do teplé vzduchové hmoty vyvolává významné projevy počasí ve formě přeháňkové aktivity, související s frontou. Atmosférické fronty

41. Mělká nestabilní stacionární fronta: Pokud je teplá vzduchová hmota zvrstvená podmíněně instabilně, sklon frontální plochy je mělký a nastává dostatečné zvedání, tvoří se kupovitá nebo vrstevnatá oblačnost s maskovanými věžovitými kumuly. Pokud je uvolněná energie velká (teplý vlhký instabilní vzduch), tvoří se významná bouřková oblačnost; Uvnitř studené vzduchové hmoty může vznikat rozsáhlá oblast mlh nebo nízké oblačnosti, pokud je studený vzduch nasycený teplým deštěm nebo mrholením, vypadávajícím z teplé vzduchové hmoty nad frontální plochou; Pokud je teplota vzduchu pod 0°C, může docházet ke vzniku náledí; obecně ale je velmi slabé. Mělký sklon nestabilní stacionární fronty vyvolává ve velmi široké a rozsáhlé oblasti přeháňky, nízkou oblačnost, mlhy a zhoršenou dohlednost. Atmosférické fronty

42. Strmá nestabilní stacionární fronta: Pokud je sklon nestabilní stacionární fronty strmý a dostatečně teplá vzduchová hmota advehuje do vyšších vrstev po frontální ploše, nebo se fronta pomalu pohybuje směrem k teplé vzduchové hmotě, mohou se objevit intenzivnější projevy počasí . Prudký déšť, silné bouřky, vítr a v určitých geografických oblastech i tornáda jsou často spojené s tímto typem atmosférické fronty. Šířka pásu srážek a nízké oblačnosti se pohybuje v rozmezí od 80 do 300 km, v závislosti na sklonu frontální plochy a teplotě vzduchových hmot. Atmosférické fronty

43. Jednou z typických charakteristik projevů počasí stacionárních front je skutečnost, že nepříznivé meteorologické podmínky se mohou vyskytovat po několik dní a významně komplikovat činnost letectva!!! Atmosférické fronty

44. Tlakové útvary Cyklonální útvary • cyklona - mohutný vír, směr proudění proti směru pohybu ručiček hodinových. V středu hodnota tlaku vzduchu nejnižší; • podružná cyklona - nevelká cyklona na okraji nebo uvnitř již dříve vzniklé cyklony; • brázda nízkého tlaku vzduchu - systém protáhlých izobar ze středu cyklony s nejnižšími hodnotami tlaku podél osy. K ose brázdy proudění konverguje.

45. Tlakové útvary Anticyklonální útvary • anticyklona - mohutný vír, směr proudění po směru pohybu ručiček hodinových (severní polokoule). Tlak vzduchu má maximální hodnotu ve středu, směrem k okraji klesá; • podružná anticyklona - nevelká, často znovu vznikající anticyklona, na okraji nebo uvnitř dříve vzniklé anticyklony, nebo v hřebenu vysokého tlaku vzduchu; • hřeben vysokého tlaku - systém protáhlých izobar ze středu tlakové výše s vyššími hodnotami tlaku podél osy. Směrem od osy hřebene existuje divergence proudění.

46. Tlakové útvary Základní tvary tlakového reliéfu:

47. Tlakové útvary Tlaková níže Cyklony vznikají jako instabilní vlnové poruchy na polární frontě a podléhají určitému typickému životnímu cyklu, přičemž se na závěr obyčejně vyvíjejí do velkého, prudce rotujícího víru. Při tomto vývoji dochází k velkorozměrným vertikálním pohybům, přičemž ve střední části je teplejší tropický vzduch zvedán vzhůru a chladnější polární vzduch klesá.

48. Tlakové útvary Tlaková níže

49. Tlakové útvary Tlaková níže

50. Tlakové útvary Tlaková níže