METEOROLOGIE 9 ATMOSFÉRICKÉ SRÁŽKY (POJEM, TŘÍDĚNÍ, VAZBA NA OBLAČNÉ DRUHY A ATMOSFÉRICKÉ FRONTY)

Prezentace na téma: "METEOROLOGIE 9 ATMOSFÉRICKÉ SRÁŽKY (POJEM, TŘÍDĚNÍ, VAZBA NA OBLAČNÉ DRUHY A ATMOSFÉRICKÉ FRONTY)"— Transkript prezentace:

1 METEOROLOGIE 9 ATMOSFÉRICKÉ SRÁŽKY (POJEM, TŘÍDĚNÍ, VAZBA NA OBLAČNÉ DRUHY A ATMOSFÉRICKÉ FRONTY)

2 Obsah prezentace Prezentace v pořadí devátá vykládá vše o srážkové činnosti, od základních pojmů, přes dělení srážek až po specifika produkce srážek jednotlivými základními druhy oblaky. Toto důležité téma je rozděleno do těchto částí: Srážky obecně a ve vztahu k ČR Základní pojmy Klasifikace srážek (základní a popis druhů) Nebezpečné srážky Srážky ve vztahu k oblakům

3 Pojem srážky obecně Srážky nebo také srážková činnost je v meteorologii každý jev, který přináší viditelnou nebo padající vlhkost. Patří mezi základní projev počasí a jsou vstupním údajem při hodnocení vodní bilance (např. nasycení území, vodní kapacita půdy, vydatnost pramenů, hladina podzemních vod aj.), kde patří do příjmů bilance. Srážky jsou produkcí kondenzace (viz srážet se) a nejedná se pouze o srážky padající z oblaků (viz dále). Srážky s dále dělí na různé druhy, každý druh přinášejí specifické synoptické situace a bude zde o nich pojednáno blíže.

4 Srážky ve vztahu k území ČR
Srážky a jejich charakteristiky jsou též základním klimatickým prvkem a tvoří klima daného území. V klimatu ČR mají srážky během roku typický chod s minimem v zimě a maximem v létě. Každým rokem ovšem vykazují určitou variabilitu. Co se týče hydrologie mají v rámci ČR zásadní roli a to přinášet vláhu a dotovat podzemní vody a následně prameny našich toků, mezi které patří i velmi významné řeky. Tyto jsou závislé pouze na spadlých srážkách.

5 Základní pojmy Před výkladem problematiky srážek a jejich druhů je třeba definovat některé pojmy: Četnost srážek – plošný výskyt jevu, tedy v tomto případě srážek. Dělíme na: Ojedinělý výskyt (na méně než 30% území ČR) Místní výskyt (na 50% území ČR) Výskyt na většině území (na 30 až 70% území ČR) Výskyt na celém území (na více než 70% území ČR) Intenzita srážek – síla srážek, dělíme na: Slabou (popř. velmi slabou) Mírnou Silnou (popř. extrémní)

6 Základní pojmy Úhrn srážek – je množství srážky, které spadne na daném místě, za daný čas a při dané intenzitě srážky či případně za dalších podmínek (např. typ území) udávané u nás zpravidla v milimetrech (mm) za jednotku času, zpravidla za hodinu (intenzita srážky) či za den (24 hodin) – což značí vydatnost srážky. Charakter srážek – určuje jejich trend a to, zda jde o déletrvající srážky, srážky v přeháňkách apod. Rozlišujeme: Občasné srážky– opakující se srážková činnost na daném území, při stále převládající velké oblačnosti (oblačno až zataženo). Přeháňky – opakující se srážková činnost nezasahující velká území, kolem níž je i značně protrhaná oblačnost. Trvalé srážky – déletrvající srážky, zpravidla několik hodin, výjimečně i dní bez ustání nebo s velmi krátkodobými pauzami

7 Klasifikace srážek Základní dělení srážek je podle toho, zda jde o srážky padající z oblaků (vertikální srážky), což je hlavní druh srážek a podle toho, zda jde o srážky usazené (horizontální srážky), kdy tyto nepadající z oblaků a nejsou tak zásadní. Oba druhy srážek dále dělíme, s každým druhem srážek jsou spojeny určité důsledky. Některé srážky se mohou vyskytovat celoročně, jiné pouze v určité části roku (zejména jde o srážky zimní). Některé srážky jsou spojeny s určitým průběhem počasí, některé také s určitými druhy oblaků. Více další dělení srážek.

8 Vertikální srážky Srážky padající z oblaků směrem dolů na zemský povrch dělíme na: Mrholení Déšť Zmrzlý déšť Mrznoucí srážky Sněžení Smíšené srážky Sněhová zrna Sněhové krupky Námrazové krupky Kroupy Ledové jehličky

9 Vertikální srážky Z přehledu na předchozím snímku je patrné, že druhů srážek existuje celá řada. Na dalších budou tyto stručně popsány, včetně specifik týkajících se druhů oblaků a meteorologické situace. Vertikální srážky jsou hlavními srážkami, které přinášejí dostatečnou vláhu, přispívají k udržení dostatečné hladiny podzemní vody a tím k potřebné vydatnosti pramenů, což se odráží na dostačující vodnosti toků. Tyto srážky plní tímto pozitivní důsledky, ale mají též negativní důsledky v případě, že mají extrémní projevy. I o tom budou následující snímky.

10 Déšť a mrholení Mrholení jsou kapalné srážky, jejichž kapičky mají průměr menší než 0.5mm a tyto srážky přinášejí zpravidla nízké úhrny. Déšť jsou kapalné srážky, jejichž kapičky mají průměr větší než 0.5mm a tyto srážky přinášejí vyšší úhrny. Jde o různé intenzity deště až po přívalové lijáky, při nichž dosahuje průměr kapek až 5mm. Déšť a mrholení se vyskytují po celý rok, nejčastěji ovšem v teplé části roku. Prudké srážky obsahující velké kapky se vyskytuje nejčastěji od května do srpna. Déšť produkuje nejčastěji oblačnost druhu Ns či někdy As, mrholení pak oblačnost St. V přeháňkách může déšť padat i z oblaku Cu, výjimečně Sc.

11 Déšť a mrholení Velmi intenzivní a dlouhotrvající déšť může být dle aktuální hydrologické situace i příčinou povodní a to i rozsáhlých a déletrvajících (z posledních let např nebo 2010). V případě prudkých srážek s velkými kapkami jde o povodně bleskové a velmi lokální s krátkým trváním (např. 2009). Vydatné srážky mohou působit negativně i v zemědělství. Déšť se vyskytuje nejčastěji v oblastech tlakových níží, brázd nízkého tlaku vzduchu nebo na frontálních vlnách, zejména v oblastech teplých front nebo okluzních front charakteru teplé fronty. V zimním období se s ním setkáváme za dostatečně kladných teplot i na frontách studených.

12 Sněžení Sněžení je oproti dešti a mrholení zimním druhem srážek v podobě jednotlivých sněhových vloček a vyskytuje se při teplotách ve vyšších hladinách atmosféry pod bodem mrazu. Zpravidla sněží od teplot u zemského povrchu kolem 3-4°C. V případě teplot slabě nad bodem mrazu a na bodu mrazu obsahuje sněžení vločky velkých rozměrů. Každá vločka jako produkt sněžení má jedinečný tvar a žádná není zcela shodná.

13 Sněžení Sněžení přinášejí nejčastěji oblaky St, Ns případně As. Sněžení se vyskytuje v ČR nejčastěji od prosince do února, od vyšších poloh ale už od října a až do dubna. V nejvyšších polohách může při výjimečných podmínkách sněžit ovšem i v červenci. Sněžení je jako zimní druh srážek nebezpečné vždy a to proto, že snižuje dohlednost a na komunikacích a silnicích tvoří kluzkou vrstvu. Při silném větru snižuje dohlednost významně a již napadlý sníh může být větrem zvířen (nízko nebo vysoko). Při větru je sníh vyfoukáván do sněhových jazyků a někdy i závějí (obecně vyšší navátá vrstva sněhu).

14 Smíšené srážky Déšť i sněžení se mohou vyskytovat současně a takové srážky nazýváme smíšenými, lidověji deštěm se sněhem. K takovým srážkám dochází v případě, že při průchodu atmosférou část sněhových vloček při kladné teploty roztává. Záleží na konkrétním teplotním průběhu v atmosféře. V některém případě se s nimi setkáme už při teplotě 2°C, jindy už při teplotě kolem 5°C. Smíšené srážky se vyskytují v zimním období, na konci podzimu a také na počátku jara a to v případě začátku studeného období či na jeho konci. V nižších polohách jde o častější druh srážek v chladné části roku. Nejsou to vyloženě nebezpečné srážky.

15 Zmrzlý déšť Zmrzlý déšť padá v případě, že kapky deště zmrznou před dopadem na zemský povrch ve vrstvě mrazivého vzduchu. Tyto srážky při dopadu na povrch odskakují a jejich dopad se projevuje šelestí. Zmrzlé kapky jsou kulové nebo kónické a průhledné, jde o kusy ledu. Na povrchu mohou po přimrznutí tvořit tzv. zmrazky, ledovou pokrývku složenou z jednotlivých kousků. Srážky nejsou přímo nebezpečné, zmrazky mohou ovšem klouzat.

16 Mrznoucí déšť/mrholení
Od zmrzlého deště (viz předchozí snímek) rozlišujeme důrazně mrznoucí srážky. Tyto srážky nazýváme mrznoucí, protože namrzají po dopadu na zemský povrch a veškeré předměty vystavené dešti a tvoří kluzkou a průhlednou souvislou vrstvu ledu, ledovku. K mrznoucímu dešti dochází v případě, kdy se vyskytuje vlivem kladné teploty ve vyšších hladinách atmosféry kapalné srážky a tyto na podchlazeném zemském povrchu při záporných teplotách u zemského povrchu namrzají. Tyto srážky přinášejí teplé fronty po mrazivém období, kdy se ještě nestačilo oteplit v přízemní vrstvě. Ledovka patří mezi velmi nebezpečné jevy.

17 Ledové jehličky Jsou ledovými krystalky vznášejícími se v ovzduší, které mohou též zvolna klesat k zemskému povrchu. Též se nazývají jako „diamantový prach“. Objevují se pouze při velmi nízkých teplotách (zpravidla polární oblasti) a mohou se objevit i při bezoblačné obloze. Po dopadu na zemský povrch tvoří poprašek těchto jehliček.

18 Sněhová zrna Sněhová zrna jsou zploštělá nebo polodlouhá malá zrnka ledu, též nazývaná jako krupice. Při dopadu na zemský povrch neodskakují, netříští se a jsou neprůhledná. Mají průměr menší než 1mm a padají často z oblaku St, včetně podoby mlhy. Též jako předchozí druh srážek tvoří na povrchu jemný poprašek, neboť vypadávají ve velmi malém množství.

19 Sněhové krupky Sněhové krupky jsou oproti předchozímu druhu srážek srážkami, které se po dopadu na zem tříští a odskakují od něho. Jsou též neprůhledné kulovitého tvaru o velikosti 2-5mm. Sněhové krupky vypadávají výhradně při přeháňkové činnosti a za teplot kolem bodu mrazu nebo slabě nad ním. Příkladem může být brzké jarní studené severozápadní proudění. Vedle toho, že při intenzivní přeháňky krátce významně snižují dohlednost, mohou tvořit na povrchu i vyšší vrstvu.

20 Námrazové krupky Námrazové krupky může produkovat pouze mohutný bouřkový oblak Cb díky své vertikální mohutnosti, který sahá až na vrchol troposféry či případně do spodních vrstev stratosféry, kde jsou extrémně nízké teploty.

21 Kroupy Kroupy jsou kusy ledu různých tvarů o větším průměru než 5mm podoby hrachu, avšak mohou být i mnohem větší. V extrémních případech nabývají velikosti podobné vejci nebo melounu. Kroupy vznikají pouze uvnitř bouřkových oblaků. Vznik krup je specifický, neboť tyto rotují v oblaku od zdola nahoru a postupně na sebe nabalují jednotlivé vrstvy ledu dle podmínek pro jejich růst. Pokud dosáhnou dostatečné hmotnosti, vypadávají z oblaku. Po dopadu na povrch tvoří vrstvu, při intenzivním krupobití pak vysokou vrstvu. Jsou velmi nebezpečnými srážkami, neboť ničí majetek, zraňují zvířata i lidi a mohou v extrémních případech i zabít.

22 Nebezpečné vertikální srážky
Mezi obecně méně nebezpečné druhy srážek patří mrholení, smíšené, srážky, ledové jehličky, sněhová zrna a podobně. Mezi obecně nejvíce nebezpečné druhy srážek patří kroupy, mrznoucí srážky a sněžení. Déšť v běžné formě nepatří mezi nebezpečné druhy srážek, v případě intenzivní (prudké) a vydatné dlouhotrvající formě ovšem ano.

23 Nebezpečné vertikální srážky
Déšť v intenzivní (prudké) a vytrvalé formě může působit rychlé odtoky vody z území a rozvodňovat vodní toky na SPA s rizikem vybřežení. Mrznoucí srážky tvoří kluzkou ledovku, která je extrémně nebezpečná nejen pro chodce a silniční vozidla, ale i pro energetiku a vozidla elektrické trakce. Takovou situaci, kdy se v ČR objevila plošná ledovka, pamatujeme zejména z 1. prosince Sněžení tvoří vrstvu sněhu na veškerých neošetřených površích a to znamená vždy problémy v silniční dopravě, zejména v kopcovitém terénu. Při velmi vysoké pokrývce sněhu nastávají problémy též na železnici. Kroupy jsou vždy nebezpečné pro majetek i zdraví lidí a zvířat, ale i pro plodiny v zemědělství a plody na stromech.

24 Horizontální srážky Usazené srážky nepadající z oblaků dělíme na: Rosa
Ovlhnutí Jíní Jinovatka Námraza Zmrazky Ledovka Náledí

25 Horizontální srážky Jsou srážky, které nepadající z oblaků, ale usazují se na zemském povrch v důsledku působení kondenzace na zemském povrchu. Existuje mnoho druhů těchto srážek, některé z nich jsou důsledkem výskytu srážek vertikálních. Rozdíl v uvedených druzích srážek na předchozím snímku spočívá většinou v procesech vzniku jednotlivých druhů. Některé horizontální srážky jsou též velmi nebezpečné, viz snímky týkající se nebezpečnosti horizontálních srážek.

26 Rosa Rosa jsou průhledné kapičky vody, které vznikají v důsledku kondenzace vodní páry v nočních hodinách při radiačním ochlazování. Jde o stav, kdy teplota vzduchu poklesne na teplotu rosného bodu. Rosa vzniká za kladných teplot. Tvoří se na předmětech vystavených přímo obloze, nejčastěji na nižší vegetaci (např. trávník), ale i na střechách budov, automobilech a podobně. Rosa vzniká za jasné oblohy a bezvětří, proto podle ní můžeme do jisté míry odhadnout, že bude druhý den ráno hezké počasí.

27 Jíní a jinovatka Jíní jsou bílé a lesklé krystaly ledu, které vznikají shodně jako rosa. Jde o vznik sublimací, tedy za záporných teplot oproti rose. Jíní je tedy tzv. zmrzlou rosou. Krystalky ledu mají tvar jehliček, peříček či šupinek. Jinovatka je obdobou jíní, ale jsou tu rozlišovací znaky mezi nimi. Tvoří se vedle povrchů i na elektrickém vedení, stromech a rozích budov za teplot -8°C a nižších. Jinovatka narůstá ve směru proudění vzduchu, i při silnějším větru. Vzniká v noci i během dne při mlze i bez jejího výskytu.

28 Ovlhnutí Ovlhnutí je tenkým povlakem vody na kamenech nebo sloupech či zdech, které vzniká následkem advekce teplého a dostatečně vlhkého vzduchu do místa s výskytem studeného vzduchu. Jde o mírnější zvlhčení než v případě rosy, vzniká kdykoli během dne a to nejčastěji na podzim a v zimě.

29 Námraza Námraza je bělavá až šedá neprůhledná vrstva či hmota v podobě sněhu či ledu, vláknité či krystalické struktury. Tvoří se i při velmi silném větru (oproti jinovatce) a to na drátech, větvích nebo na hranách a rozích. Tvoří se při mlze (v oblaku St) a je velmi nebezpečná pro letecký provoz, neboť v případě průletu letadel dochází k namrzání jejich křídel. Námraza je ale nebezpečná i v silničním provozu, v elektrické trakci a pokud naroste do velkých rozměrů, je těžká a pod její tíhou praskají větve či stromy. Námrazu přinášejí tedy mrznoucí mlhy, při teplotě alespoň -5°C.

30 Ledovka Ledovka je důsledkem výskytu mrznoucích srážek. Ty tvoří na površích, ale i na veškerých předmětech vystavených mrznoucím srážkám hladkou a tedy kluzkou a průhlednou, lesklou vrstvu ledu. Ledovka je maximálně nebezpečná pro chůzi a dopravu. Pod tíhou silnější ledovky mohou též praskat větve a stromy. V našich podmínkách se nestává často, aby se vyskytly podmínky pro tvorbu ledovky, ale několik situací z nedávné doby určitě pamatujeme (např. začátek prosince 2014 – viz též snímek týkající se mrznoucích srážek, dále též 15. a 23. prosinec 2012).

31 Náledí Náledí vzniká v důsledku zmrznutí vlhkosti na površích. Nevzniká na stromech, drátech elektrického vedení a podobně. Původem vlhkosti na povrchu může být déšť, sněžení, smíšené srážky nebo roztátý sníh za kladných teplot. Vznik náledí je podmíněn následným poklesem teploty (postačí přízemní) na bod mrazu. Jde o neprůhlednou a hrubší, tedy méně kluzkou vrstvu ledu. Náledí není tedy tak nebezpečné jako ledovka, avšak podceňovat jeho vliv nelze. Dosti často s ledovkou bývá v médiích terminologicky zaměňováno.

32 Zmrazky Zmrazky nebo také ledová krusta či kaše je opětovně zmrzlá částečně roztátá vrstva sněhu. Často je tvoří též kousky ledu zamrzlé do ledové kaše částečně roztáté vrstvy sněhu. Vzniká tedy podobně jako náledí, po poklesu teploty k bodu mrazu. Náledí i zmrazky jsou častým zimním nebezpečným jevem hlavně v nižších polohách, kde se pohybují teploty často kolem nuly (přes den mírně nad ní a v noci mírně pod ní) a často jsou před nimi vydávány výstražné informace.

33 Nebezpečné horizontální srážky
Obecně nejsou nebezpečné rosa a ovlhnutí, naopak rosa dodává nejsvrchnějším vrstvám půdy alespoň částečnou vláhu a kompenzuje tak částečně případné chybějící srážky, na které nejsou na podzim kladeny takové nároky. Nebezpečnými mohou být jíní a námraza. Velmi nebezpečné jsou náledí, zmrazky a hlavně ledovka.

34 Nebezpečné horizontální srážky
Jíní a námraza mohou působit namrznutí vozovky, námraza pak větví, které pod její tíhou mohou praskat. Též mohou mít vliv na energetiku a zejména letectví. Náledí a ledovka či zmrazky působí povrchy kluzké a tím velice ovlivňuje silniční dopravu. V případě ledovky je zde vyznaný vliv i co se týče dopravy železniční a městské závislé na elektrické trakci, v energetice i co se týče lesnictví, kde hrozí lámání větví pod tíhou ledu.

35 Srážky a oblačnost Srážky jsou zpravidla spojeny s určitými oblaky (o těch pojednává velice podrobně prezentace 5). Podle toho si lze udělat představu, jaké asi srážky očekávat při výskytu daného oblačného druhu. Mrholení produkuje oblačnost St, v případě mlhy je mrholení vlastně samotným výskytem oblaku u zemského povrchu v daném místě. Déšť slabé nebo mírné intenzity produkují oblaky Ac a Cu v přeháňkách a někdy i oblak As. Prudký déšť produkuje vždy oblak Cb, intenzivní a vytrvalý déšť pak oblak Ns. Zmrzlý déšť padá z oblaku Ns nebo někdy z oblaku As. Sněžení produkují veškeré srážkové oblak, tedy As, Ns, St, Cu, Sc, Cb. Sněhové krupky padají v přeháňkách, tedy z oblaků Cu, Cb a Sc. Sněhová zrna se snášejí jen z oblaku St. Námrazové krupky a kroupy padají jen z oblaku Cb.

36 Otázky Po studiu tohoto tématu by si měl čtenář odnést minimálně znalosti spočívající ve správném zodpovězení následujících otázek: Co jsou to srážky obecně? Jaký je vztah našeho území ke srážkové činnosti? Jak se dělí srážky? Jak dělíme základní druhy srážek? Popište rozdíl mezi Jíním a jinovatkou? Popište rozdíly mezi ledovkou a náledím? Který oblak produkuje námrazové krupky? Které srážky jsou nejvíce nebezpečné? Který druh srážek produkují všechny srážkové oblaky? Který druh srážek se může vyskytnout jen v přeháňkách?

37 Literatura ke studiu BEDNÁŘ, J. KOPÁČEK, J. Jak vzniká počasí? Praha: Karolinum, 2005 SKŘEHOT, P. Velký atlas oblaků. Brno: Computer Press, 2008 ŘEZÁČOVÁ, D. SETVÁK, M. NOVÁK, M. KAŠPAR, M. Fyzika oblaků a srážek. Praha: Academia, 2007 DVOŘÁK, P. Atlas oblaků Cheb: Svět Křídel, 2016 MÍKOVÁ, T. KARAS, P. ZÁRYBNICKÁ, A. Skoro jasno. Praha: Česká Televize, 2007

38 Meteorologie 9 (Atmosférické srážky)
Meteorologie 1 (Úvod do vědy) Meteorologie 2 (Planeta Země) Meteorologie 3 (Specifika troposféry) Meteorologie 4 (Cirkulace na Zemi) Meteorologie 5 (Oblačnost) Meteorologie 6 (Tlakové útvary) Meteorologie 7 (Vzduchové hmoty) Meteorologie 8 (Atmosférické fronty) Meteorologie 10 (Optické jevy v atmosféře) Meteorologie 11 (Teplota vzduchu) Meteorologie 12 (Extrémy počasí I) Meteorologie 13 (Extrémy počasí II) Meteorologie 14 (Termická konvekce) Meteorologie 15 (Turbulence) Autor: