Odeslat stránku e-mailem

Obsah

Mimořádná inverze 23. - 25. 2. 2021

Typ: ostatní
Příčiny, důsledky, zajímavosti z našich obcí

Mimořádná inverze 23. – 25. 2. 2021 a vliv sněhové pokrývky na průběh teplot

(příčiny, důsledky, zajímavosti)

 

       Z běžného života pojem inverze známe. Intuitivně nám toto slovo říká, že je něco „opačně“, než bývá zvykem. V meteorologii mluvíme nejčastěji o inverzi teploty vzduchu. Běžně klesá teplota vzduchu (pro případ suchého vzduchu) o 0,98 °C na každých 100 m výšky. V případě vlhkého vzduchu je to o 0,65 °C na 100 m výšky. Pokud nedochází k poklesům, ale naopak k vzestupům teploty, hovoříme o inverzi. Existuje několik typů inverzí. Primárně je rozdělujeme na výškové (tzn., že teplota do určité výšky klesá a poté narůstá) a přízemní (k vzestupu teploty dochází ihned od zemského povrchu). Z jiného hlediska lze inverze rozdělit na: advekční, subsidenční, radiační, turbulentní, frontální. Nyní se podívejme na tři z nich, které dominují nejčastěji.

     Advekční inverze vznikají, pokud ve vyšších vrstvách atmosféry naproudí o něco teplejší vzduch než v nižších výškách, nebo naproudí teplejší vzduch nad chladnější zemský povrch.

     Radiační inverze vznikají jako důsledek ochlazování zemského povrchu za jasných nočních hodin. Teplo ze zemského povrchu uniká do atmosféry a ochlazuje se. Vytváření těchto inverzí je podporováno stékáním vzduchu po svazích do údolí, přičemž přicházející vzduch se dále ochlazuje, zvyšuje svou hustotu a usazuje se v dolinách či kotlinách jako jezero studeného vzduchu. V zimním období, kdy je příkon slunečního záření obecně nízký, mohou tyto inverze přetrvávat i přes den, nebo se vytvářejí přes den. V zimě je produkce těchto inverzí účinná i v denních hodinách za přítomnosti čerstvé sněhové pokrývky a nízké rychlosti větru či bezvětří.

    Subsidenční inverze vzniká sesedáním (subsidencí) vzduchu v tlakových výších do nižších nadmořských výšek. To vede k rozpouštění oblačnosti, zvýraznění teplotního gradientu (rozdílu) mezi nízko položenými polohami a oblastmi ve vyšších nadmořských výškách. Vedou k významnému zhoršení rozptylových podmínek i v denních hodinách, jelikož proudění vzduchu je v talkových výších obecně slabší, zejména v údolích a kotlinách. Jejich výskyt nebývá, stejně jako u radiačních inverzí, rozrušen ani přes den, pokud příkon slunečního záření a rychlost větru jsou nízké.

METEOROLOGICKÁ SITUACE POSLEDNÍ ÚNOROVÝ TÝDEN

 

     V posledním únorovém týdnu ovlivňovala naše počasí tlaková výše se středem zpočátku nad V až JV, později až J Evropou. To mělo za následek rozpad oblačnosti až do vyjasnění. Současně však nastoupila inverze teploty vzduchu. S tím se začala vytvářet nízká oblačnost a mlhy. Jelikož zpočátku týdne převládala inverze výšková (vzestup teploty vzduchu od určité výšky), nízká oblačnost a mlhy byly četné a sahaly zhruba do výšek kolem 600 –­ 700 m n. m. V denních hodinách vlivem slunečního záření a dalšího sesedání vzduchu docházelo k rozpouštění mlh a ty setrvaly jen v polohách do 300 – 400 m n. m., zejména na Hané a Slovácku. Setrvání mlh v těchto lokalitách podpořil i slabý vítr, který nestačil na promíchání vzduchu (to podporuje rozpad mlh).

    Nejvýrazněji se projevila inverze ve dnech od 23. – 25. 2. 2021, kdy teplotní gradient (rozdíl) dosáhl ve volné atmosféře více než 13 °C. To dokládají údaje z aerologických měření. Na Obrázku č. 1 je zřetelný nárůst teploty vzduchu od zemského povrchu (červená čára) z půlnoci 24. 2. 2021 z Prostějova.

Průběh teploty vzduchu s výškou (červená čára) z měření v Prostějově 24. 2. 2021 00 UTC

Obrázek č. 1: Průběh teploty s výškou (červená čára) 24. 2. 2021 00 UTC

    Dle průběhu teploty s výškou je zřetelně vidět nárůst teploty. Ta dosáhla maxima v tuto noční hodinu ve výšce cca v 700 – 800 m n. m. 14,5 °C, zatímco v Prostějově ve výšce 215 m n. m. -1,8 °C. Rozdíl teplot činí mimořádných 16,3 °C na převýšení necelých 500 m. Dokládá to i Tabulka č. 1, v níž jsou znázorněny hodnoty teploty (3. sloupeček) v jednotlivých nadmořských výškách (levý sloupeček).

Tabulka průběhu teplot s výškou 24. 2. 2021 00 UTC

Tabulka č. 1: Teplota vzduchu (3. sloupeček) v jednotlivých výškách (1. sloupeček)

     Inverze se udržela 24. 2. 2021 i v denních hodinách. To vedlo k tomu, že se mlhy na Hané rozpadaly jen velmi neochotně a výjimečně se udržely až do večerních hodin. Opět dle měření sondy z Prostějova ve 12 h je patrný vzestup teploty, nicméně do výšky cca 300 m n. m. ještě docházelo k slabému poklesu, až poté k vzestupu teploty. Viz Obrázek č. 2.

Průběh teploty s výškou (červená čára) z Prostějova 24. 2. 2021 12 UTC

Obrázek č. 2: Průběh teploty s výškou (červená čára) 24. 2. 2021 12 UTC

    A ještě následuje Tabulka č. 2 dokládající inverzní průběh teploty vzduchu (3. sloupec) s výškou (1. sloupec).

Tabulka průběhu teplot s výškou 24. 2. 2021 12 UTC

Tabulka č. 2: Průběh teploty s výškou (3. sloupec) v jednotlivých výškách (1. sloupec)

     Dle tabulky je zřetelný pokles teploty do výšky 300 m n. m. a následný vzestup s maximem nad 13 °C od 500 do 900 m n. m., kdy nastala izotermie = teplota s výškou se neměnila.

     Inverze se projevila i v naší oblasti na VLKADRŽ. Zatímco 23. 2. 2021 pozdě večer dosáhla teplota na Marušce 12,5 °C, v údolí VLKADRŽ se teploty pohybovaly okolo 0 °C. Nastaly kombinace dvou typů inverzí, a to subsidenční a radiační (viz výše).

      Přestože sondážní měření z Prostějova o půlnoci 24. 2. 2021 ukázalo hodnoty ve výšce 600 – 700 m n. m. teploty od 13 do 14,5 °C, Maruška ve výšce 664,1 m n. m. naměřila „jen“ do 12,5 °C. Nutno si uvědomit, že sonda letí z Prostějova volnou atmosférou. Měření na meteorologických stanicích se uskutečňuje ve výšce 2 m nad zemským povrchem, kde se projevuje vliv radiačního ochlazování (únik tepla ze zemského povrchu), přičemž v důsledku slabých vířivých pohybů se i tento studený vzduch částečně dostává do vyšších výšek, jinak by se udržel jen v bezprostřední blízkosti zemského povrchu a pokles teploty by byl ve výšce 2 m mnohem pomalejší.

     Pokud se setkají tyto dva typy (subsidence a radiace), vede to k zvýraznění inverze, tudíž ke zvětšení teplotního rozdílu mezi vyššími polohami a údolími, přičemž radiační inverze je ještě zesílena přítomností sněhové pokrývky nebo zbytky sněhu, pokud se vyskytují.

     Vše vedlo k tomu, že ranní teploty v údolí poklesly až k -3 °C, zatímco ve vyšších polohách se teploty pohybovaly okolo 7 – 8 °C. Z důvodu slabého větru a ještě nízkého příkonu slunečního záření se údolí, Haná a Slovácko prohřívaly velmi neochotně. Navíc sluneční svit byl zeslaben i přítomností saharského prachu. Nedošlo tak k většímu promíchání vzduchu, vzestup teplot v těchto oblastech byl podmíněn zejména slunečním zářením.

    Vzhledem k tomu, že se na mnoha místech v údolí ještě vyskytovala souvislá sněhová pokrývka nebo zbytky sněhu, v kombinaci se slabým větrem či bezvětřím docházelo již brzy odpoledne k ochlazování. Vzduch se brzy ochlazoval od sněhu a ani přetrvávající sluneční energie nedokázala zvýšit teplotu. Převládla záporná radiační bilance (tzn., že převládal intenzivněji únik tepla ze zemského povrchu než příkon energie od Slunce).

     Maximální teplota vystoupila 24. 2. 2021 nejvýše na Vančici, na 17,1 °C (beze sněhu, slabý teplý vítr). V údolí se oteplilo nejvýše na 14 °C již okolo 13. h, poté docházelo k trvalému poklesu teplot. V Kašavě dokonce teplota vystoupila jen na 12,5 °C. Zatímco v podvečer, po 17. h bylo měřeno na Vančici ještě +14 °C, v údolích teplota spadla již na 5 - 4 °C a v Hutích dokonce na 3 °C.

     V odpoledních hodinách byl proveden teplotní experimentální průzkum na trase Držková – Hutě – nad Trojákem – Hutě – Držková – Vančica. 

     Níže je přiložen Obrázek č. 3, který dokládá průběh teploty na dané trase. Ten značně závisel na hladině inverzní vrstvy (náhlé oteplování), přítomnosti sněhové pokrývky, rychlosti větru a celkové skladbě krajiny. Graf č. 1 (sestaven ze sekundových měření) je důkazem toho, že i v denních hodinách převládala v údolích radiační inverze zesílená ještě inverzí subsidenční.

Průběh teploty vzduchu s popisky

Graf č. 1: Průběh teploty vzduchu na trase Držková – Hutě – nad Trojákem – Hutě – Držková - Vančica

    Dle grafu jsou patrné jednotlivé teplotní zlomy, které prokazují výskyt subsidenční inverze. I přes to, že měření se uskutečnilo i nad inverzní hladinou, místní vlivy (sněhová pokrývka, skladba krajiny) se projevovala fluktuacemi  (kolísáními) teploty i o několik °C. To dokazuje, že nízký příkon sluneční energie a sněhová pokrývka vedly k lokálním poklesům teploty i nad inverzní vrstvou. V údolí byl tento efekt ještě silnější. Tyto oblasti ležely pod subsidenční inverzí a současně se zde mnohem výrazněji projevilo radiační ochlazování než ve vyšších nadmořských výškách. Kombinace všech těchto faktorů přispěla k rychlému poklesu teplot a zvýraznění teplotních rozdílů mezi vyššími a údolními polohami.

   Následuje ještě Graf č. 2 bez příslušných popisků pro lepší přehlednost průběhu teploty.Průběh teploty vzduchu na trase Držková - Hutě - Troják - Hutě - Držková - Vančica

Graf č. 2: Průběh teploty vzduchu na dané trase bez popisků pro lepší přehled

    Poznámka: Výstupy aerologických měření byly získány z webových stránek ČHMÚ (chmi.cz).

Jakub Flám


Vytvořeno: 27. 2. 2021
Poslední aktualizace: 27. 2. 2021 17:22
Autor: Jakub Flám