Jdi na obsah Jdi na menu
 


Jak vznikají mrazy ?

1. 2. 2012

  Taková situace nastává snad každou zimu, i tu, která je jinak převážně spíše teplá. Nejprve si vysvětleme, proč je některá zima ve střední Evropě teplá a jiná studená.
Střední Evropa je z hlediska počasí docela složitá právě tím, že je „střední“, tj. leží uprostřed několika zcela odlišných klimatologických i meteorologických vlivů. Východně odsud leží obrovský euroasijský kontinent, kde jsou ruské pláně a sibiřské planiny daleko od všech moří a oceánů. Jejich podnebí je proto kontinentální. To znamená, že je poměrně suché, nebot srážky, postupující od zdroje vod — oceánů — se stihnou vypršet nebo vysněžit dřív, než dorazí doprostřed rozlehlé pevniny. Neplatí to pochopitelně paušálně, nicméně pohled na kazašské stepi, kde rozhodně nebují vegetace, případně na vysychající Aralské jezero nebo písečné pouště v Turkmenistánu, Uzbekistánu, Mongolsku nebo Číně nám dává určitý obrázek o tamějších srážkových poměrech. A vzdálenost od oceánů má vedle nedostatku srážek také významný vliv na tepelný režim v daném regionu. 

Oceán je totiž obrovským zásobníkem tepla, navíc s velkou setrvačností. Dlouho trvá, než své teplo naakumuluje (když tepelná energie směřuje od slunce do vody, tj. především v létě), a potom zase dlouho trvá, než jej vydá (když tepelný tok míří z vody do atmosféry, tj. především v zimě). Proto je oceán v létě chladnější než pevnina, ale v zimě je tomu naopak, oceán si setrvačností drží své teplo, získané v předchozí teplé části roku, a jen pomalu jej vydává do chladnější atmosféry. Atmosféra si pak teplo rovněž konzervuje, i když ne tak dobře jako oceán. Vzduch, postupující od oceánu nad pevninu, přináší tedy v zimním období nad kontinent oteplení. Než ovšem taková vzduchová hmota doputuje až daleko nad kazašské stepi, dávno vychladne a pozbude také většiny své vlhkosti. 

Nad rozsáhlým kontinentem kdesi za Uralem se každou zimu pravidelně utváří mimořádně mohutná tlaková výše. Jedním z důvodů jejího vzniku je vychladnutí zdejší části kontinentu; studený povrch odebírá teplo atmosféře a vzduch se tímto procesem zhuštuje a roste atmosférický tlak. Nad Sibiří a často i nad evropskou částí Ruska se tak během zimních týdnů pravidelně utváří rozsáhlá a mohutná tlaková výše s poměrně mimořádně vysokým atmosférickým tlakem v jejím centru — přepočtený na hladinu moře často 1050 až 1070 hPa (běžná hodnota atmosférického tlaku přepočteného na hladinu moře je 990 až 1020 hPa). 

A teď uděláme malé přirovnání. Protože se v přírodě všechno snaží neustále dostat do rovnovážného stavu, tj. funguje jakýsi efekt spojených nádob, tak i atmosféra má snahu vyrovnávat tlakové rozdíly. Vzduch tedy vždy proudí z oblasti vyššího tlaku do oblasti tlaku nižšího — takhle vzniká vítr. Ovšem vzduch, roztékající se ven z tlakových výší, je nahrazován sesedajícím se vzduchem v jejich centrálních oblastech podobně jako kdybychom si představili „kopec vody“. Kdybychom navršili kopec vody, začala by se u země roztékat do všech stran, zatímco prostředek té „hromady“ vody by se sesedal dolů a nahrazoval by odteklé masy. 

To se děje i se vzduchem v tlakových výších. V centrálních částech dochází k sesedání vzduchu, k tzv. subsidenci. Takový sesedající vzduch se ovšem dostává níž a níž, tzn. do stále vyššího tlaku (víme, že po vertikále směrem dolů tlak vzduchu vždy vzrůstá — využívají toho např. barometrické výškoměry). Narůstajícím tlakem však dochází ke stlačování vzdušniny, což má za následek její oteplování; pokud je vzduch nenasycený vodní párou, ohřívá se subsidující vzdušnina o 1 °C na každých 100 m výšky, pokud je vzduch nasycený, tj. uvnitř oblačnosti, ohřívá se asi o 0,6 °C na 100 m výšky. Tento ohřev má za následek rozpouštění oblačnosti — je to stejné, jako když ohřejeme zamlžené sklo v autě foukáním teplého vzduchu z větráku. Orosení skla tím za chvíli zmizí a sklo je suché. A proto bývá v centrálních částech tlakových výší zpravidla jasné počasí. 

A udělejme ještě jednu malou odbočku v našem výkladu, abychom si uvedli všechny souvislosti. Pokud je na obloze vrstva oblačnosti, působí svým tepelným vyzařováním jako jakási izolační poklička. To budou znát všichni trampové a táborníci — když je oblačná noc, je tepleji, než kdyby za stejných podmínek bylo jasno. Při jasné obloze totiž zemský povrch vyzařuje své teplo tak, že tepelná energie odchází do atmosféry a nezůstává v dolních vrstvách vzduchu. U země je proto obvyklevelká zima

Na Sibiři je s ohledem na mohutnou zimní tlakovou výši jasné a bezvětrné počasí, a přitom dochází k mimořádnému ochlazování zemského povrchu. Když je navíc sněhová pokrývka, je vyzařování tepelné energie ještě výraznější, protože sníh je dobrý zářič tepla a vynikající izolátor. To budou znát zase horolezci, kteří přenocují ve sněhové kaverně, uvnitř které je překvapivě tepleji, než ve volném prostoru. A své vědí i zemědělci, kterým zimní sněhová pokrývka izoluje pod ní schovanou budoucí úrodu, která díky sněhu nepomrzne. Sníh totiž vyzařuje energii i směrem dolů, do půdy. 

Když je tedy zimní jasné a bezvětrné počasí se sněhovou pokrývkou, vychládá vzduch v blízkosti zemského povrchu velice účinně. Na Sibiři běžně klesají noční teploty k -40 °C, v extrému ale i na -60 až -80 °C. Nejnižší zaznamenaná teplota vůbec byla -89,2 °C v Antarktidě 21. 6. 1983, v Asii v ruském Verchojansku -67,8 °C dne 7. 2. 1892, v Evropě -55 °C v Ust Šugoru v Rusku, v Severní Americe -63 °C ve Snagu na Yukonu 3. 2. 1947, v Africe -23,9 °C v Maroku 11. 2. 1935, atd. 

Vratme se do střední Evropy. Když sem v zimě proudí vzduch od západu nebo jihozápadu, odbývá se to za čerstvého proudění, kdy silný vítr a s ním spojená turbulence promíchávají vzduch tak, že to nedovoluje vzniknout výraznější teplotní inverzi. Z Atlantiku se k nám v zimě dostává teplejší a zároveň vlhký vzduch, takže je poměrně teplo (v nížinách 0 až 10 °C), velká oblačnost, časté srážky, které jsou v nížinách převážně deštové, a jen na horách sněží. 

Pokud k nám proudí vzduch od severu, je to dáno tím, že nad Balkánem a východní Evropou se nachází tlaková níže, naopak nad západní Evropou je tlaková výše. K nám se tak dostává studený a vlhký vzduch z oblastí Severního ledového oceánu, Skandinávie a Severního moře. Při takové situaci je prakticky jisté vydatné sněžení na horách i v nížinách, četné sněhové přeháňky a často i nepříjemný vítr severák. 

Když je tlaková níže naopak nad západní Evropou, po její přední straně k nám proudí teplý vzduch od Středomoří, který je zpravidla také dost vlhký, ale protože je zemský povrch vychladlý, udržuje se blízko země vrstva těžšího studeného vzduchu, zatímco ten teplý středomořský vzduch vyklouzává po přízemním studeném vzduchu do výšky, a přitom zmíněná vlhkost kondenzuje na rozhraní spodního studeného a horního teplého vzduchu. Utváří se tak teplotní inverze, provázená mlhami a nízkou oblačností, kdy často mrholí nebo může i slabě sněžit. Daleko pravděpodobnější jsou v takové situaci ovšem namrzající srážky, kdy srážkové kapičky např. mrholení dopadají na podchlazený zemský povrch a na něm utvářejí ledovku. Na některých místech však dochází k protrhání oblačnosti z nejrůznějších důvodů; pak tam panuje slunečné počasí s teplotami nad nulou. Jasno a slunečno je potom na horách, u nás většinou v nejvyšších partiích Krkonoš, Šumavy, Jeseníků a Beskyd, ale skoro určitě pak u sousedů v Alpách nebo slovenských Tatrách.

Nejnižší zimní teploty se u nás vyskytují při východní situaci. Z Ruska se k nám rozšíří část zmiňované sibiřské tlakové výše, která obvykle jednou až dvakrát za zimní půlrok zmohutní natolik, že se rozšíří přes celou střední Evropu, občas zasáhne až třeba nad Španělsko, Francii a Británii. Potom celou Evropu zaplaví vlna silných mrazů, jejíž původ je právě ve vzduchové hmotě, proudící sem až ze Sibiře. My si tak můžeme vyzkoušet, byt už ne v tak krutém měřítku, co dovede tamější počasí. 

Tlaková výše, zasahující do střední Evropy od severovýchodu až východu, u nás způsobí vyjasnění oblohy a uklidnění větru. Jestliže předtím sněžilo a vyskytuje se proto sněhová pokrývka, začne se zemský povrch rychle zbavovat svého tepla vyzařováním neboli radiací do atmosféry. Teploty vzduchu potom rapidně klesají, už během první noci za této povětrnostní situace může teplota poklesnout i o několik desítek stupňů Celsia. 

Pokud je reliéf terénu vhodně tvarovaný, může zde teplota klesnout opravdu rekordně. Vzduch se totiž chová v mnoha ohledech jako voda. Když rapidně chladne, roste jeho hustota a tedy specifická hmotnost — chladnoucí vzduch je čím dál těžší a stéká i po docela mírných svazích dolů do údolí, kde se pak hromadí a dál chladne, přikrmován dalším a dalším přitékajícím studeným vzduchem ze svahů. Funguje to tak i v létě, opět bych připomněl zkušené trampy a táborníky, kteří dobře vědí, že spát pod širákem v těsných údolích a roklinách, kam v noci gravitačním efektem doslova padá či stéká chladnoucí vzduch z okolních svahů, znamená vystavit se značné zimě, i třeba uprostřed léta, v červenci. Své budou vědět i vodáci, tábořící dole v údolích řek, kde vlhkost z hladiny řeky v kombinaci s nočním ochlazením přispívá k tvorbě nočních a ranních mlh. Právě v takových lokalitách a za jasného, bezvětrného počasí, klesají teploty vzduchu k rekordně nízkým hodnotám. 

Gravitační stékání studeného vzduchu po svazích se nazývá katabatický vítr, a můžeme jej pozorovat za všeobecně bezvětrných a jasných nocí v údolích nebo na skloněném terénu. Přes den se vlivem slunečního ohřevu exponovaných strání, vystavených slunečním paprskům více než vodorovný povrch, směr větru obrací, vane po svazích vzhůru v podobě termického proudění, a nazývá se anabatický vítr.

V České republice je několik známých míst, v nichž především v zimě při sněhové pokrývce klesají teploty výrazně níž, než kdekoli jinde. Jedním z takových míst jeosada Jizerka v Jizerských horách, nedaleko Harrachova, dalším terénem jsou mělké slati na Šumavě kolem Horské Kvildy, případně hlubší údolí např. v Krušných horách a různé další mrazové kotliny

Cirkulace probíhá tak, že při uklidnění větru (to je důležité, nebot pak nedochází k turbulentnímu promíchávání vzduchové vrstvy a zároveň není katabatický vítr narušován o řád silnějším prouděním běžného větru, tzv. pozaďového proudění) nastane nedlouho před západem slunce záporná radiační bilance zemského povrchu, kdy tento povrch vyzařuje více dlouhovlnného, tzv. tepelného záření, než kolik jej přijímá. Při sněhové pokrývce dokonce může trvat záporná radiační bilance po celý den, i když do sněhu intenzivně svítí slunce, ale jehož paprsky jsou i v dlouhovlnné části spektra odráženy. 

Záporná radiační bilance zemského povrchu vede k jeho ochlazování. Povrch je potom čím dál chladnější a ochlazuje se také přiléhající vzduch. Chladnější vzduch je těžší a stéká po svahu dolů. Je s podivem, co dokáže příroda vykouzlit. Třeba na Jezerní slati na Šumavě jsou umístěny dvě meteorologické budky s výškovým rozdílem jen několika metrů, ale za těchto povětrnostních situací je mezi nimi teplotní rozdíl i více než 10 °C. Zatímco někde v údolí Vltavy klesnou teploty vzduchu během počasí zimní tlakové výše dejme tomu na -15 °C, na Jezerní slati nebo na Jizerce může teplota klesnout i hluboko pod -30 °C. Rozdíl je zvlášt patrný, pokud v nížinách sněhová pokrývka není a na hřebenech hor, kde jsou inkriminovaná mrazová místa, sníh je. 

Občasné silné mrazy patří ke koloritu naší zimy stejně, jako zimy na blátě jednou za pár let. Nemá smysl se nad tím pozastavovat a divit se tomu. Kdo chce vyzkoušet pravé sibiřské počasí, nemusí jezdit až za Ural, stačí navštívit několik českých míst v půvabných příhraničních kopcích.

Server Severské listy publikoval tento článek (citace):

Finsko zažívá mrazy – doporučení finských lékařů
29. ledna 2012 (rozhlasové zprávy YLE)

Finský meteorologický institut (FMI) začal tento týden zveřejňovat pravidelný servis varování před chladným počasím. Přestože jsou Finové zvyklí na mráz, zimní chlad přispívá každoročně až k 3500 úmrtí – ovšem vždy nemusí jít o podchlazení. Odborníci se shodují na tom, že dobré oblečení a zdravý rozum jsou klíčem k přežití.

Meteorologický institut předpovídá, že silné mrazy budou trvat nejméně do konce příštího. V neděli 29. ledna 2012 časně ráno padl další teplotní rekord letošní zimy – v Taivalkoski u Kuusama naměřili -35,3 stupňů Celsia. V Kuhmu bylo -34,9 stupňů a v Kuusamu -34,5 stupňů.

Nejchladnější místo v jižním Finsku je Heinola -23,1 stupňů, helsinských -15 stupňů Finové považují jen za mírnou teplotu.
Kdo by si představoval několikametrové sněhové závěje, by byl zklamán. Sněhu ve Finsku není ani tolik, jako u nás na horách. Nejvíce hlásí v Taivalkoski – 75 cm, ale jinde to je slabší.

Dosud tu byla na finské poměry mírná zima. To se pravděpodobně změní, protože do Finska teď proudí mrazivý vzduch z východu, z Ruska. Meteorolog Antti Jylhä-Ollilla z FMI tvrdí, že to bude trvat nejméně týden. Nicméně výrazně nižší teploty, než které panují nyní, zase Jylhä-Ollilla nepředpokládá.

Infarkt z mrazu?

Lidé, kteří mají zdravotní problémy, by měli brát tato varování vážně – a také přijmout dostatečná preventivní opatření. „Účinky chladu mají samozřejmě vliv na holou kůži, i když pro obličej to vždy neplatí,“ připouští profesor Simo Näyhä z univerzity v Oulu. „Nejhorší je stažení krevních cév pod pokožkou, které může vést ke zvýšení krevního tlaku. A to zvyšuje nebezpečí cévních chorob, může dojít i k ucpání cév a srdečním problémům,“ dodává.

Složení krve je ovlivněno chladem. „Srážlivost krve se s mrazem zvyšuje a to může vést k vytváření sraženin v žilách. Ty pak mohou způsobit akutní onemocnění a dokonce i náhlou smrt,“ říká profesor Näyhä.

Nízké teploty také podporují infekci. „Již dlouho je známo, že více infekčních onemocnění propuká ve studené části roku. Například je možné, že viry nepřímo způsobí infarkt. Důvodem, proč je v zimě více infekcí, nám není úplně jasné. Zčásti určitě proto, že lidé tráví více času doma. Tím se náchylnost k infekci zvyšuje,“ říká profesor Näyhä.

Více úmrtí v zimě

Od roku 1700 se ve Finsku vedou záznamy o úmrtnosti – a bylo zjištěno, že se úmrtnost zvyšuje také během zimy. To ale není hlavně kvůli podchlazení, ale spíše za to mohou nemoci vyvolané (nebo se zhoršující) chladem. Výše uváděné číslo o 2500-3500 počtu úmrtí každou zimu je dáno přirozenými příčinami, jako jsou srdeční choroby, mozkové krvácení nebo plicní onemocnění v důsledku nachlazení. Skutečné umrznutí je řídké – jen asi 70-80 lidí – a to jsou obvykle opilci.

Obyvatelé Finska jsou na velké mrazy zvyklí

„Lidé ve Finsku dobře vědí, jak se oblékat,“ říká profesor Simo Näyhä a dodává: „Lidé se zdravotními problémy vědí, že s příznaky, které způsobuje mráz (například bolest na hrudníku), mají vyhledat lékaře, nebo minimálně se chránit před mrazem a předejít tomu nejhoršímu.“ A tak po každém husté sněžení mnoho lidí vyhledává lékařskou péči, protože promrzli při odklízení sněhu.

Profesor Näyhä na závěr doporučuje, aby se lidé především řídili zdravým rozumem. To dříve bylo zvykem, ale v dnešní době se často stává, že lidé z měst bývají velkými mrazy zaskočeni. „Nepodceňujte přípravu na zimu, ujistěte se, že máte potřebné léky na všechny vaše neduhy. A když v mrazu pocítíte bolest na hrudi nebo dušnost, měli byste zpomalit a jít se někam zahřát. Tyto příznaky jsou vždy varovné signály,“ dodává profesor Simo Näyhä z univerzity v Oulu. Näyhä ještě potvrzuje, maminka v mládí měla pravdu: Když je zima, vem si čepici a teplé dlouhé spodní prádlo. Všechny končetiny by měly být zakryty.

 

zdroj:www.infomet.cz/

 

Náhledy fotografií ze složky Zima 2011

Komentáře

Přidat komentář

Přehled komentářů

Zatím nebyl vložen žádný komentář