Vítr
Větrem v meteorologii rozumíme horizontální složku pohybu vzduchu v atmosféře.
2.3.1. Princip vzniku větru
Vítr vzniká v důsledku nerovnoměrného rozložení tlaku vzduchu nad zemí. Stejně jako voda teče z kopce, proudí vzduch z oblasti vyššího tlaku do míst s nižším tlakem. Představme si kuličku, kterou vložíme do tlakového pole, okamžitě se rozeběhne do míst s nižším tlakem. Ale protože se země točí, začne na ni působit Coriolisova síla a začne odklánět kuličku na severní polokouli vpravo od původního směru pohybu a to tím víc, čím rychleji se pohybuje. Neuvažujeme-li tření, ustálí se po chvíli pohyb kuličky podél přímkových izobar.
Ve skutečnosti jsou ale izobary klikaté čáry a povrch země není ideálně hladký. Musíme tedy uvažovat ještě odstředivou sílu a sílu tření, která zbrzdí pohyb kuličky. Výsledkem působení všech těchto sil je proudění vzduchu – tedy vítr – v reálné atmosféře: fouká podél izobar a mírně se stáčí ke středu tlakové níže a od středu tlakové výše.
2.3.2. Měření větru a jednotky
Vítr je vektor, pro jehož určení musíme stanovit nejen jeho velikost, ale také směr. Rychlost větru se měří v m/s, při silnějším větru se uvádí i v km/h, přičemž platí klasické převodní vztahy:
1 m/s = 3,6 km/h = 0,5 kt
Směrem větru se rozumí směr, odkud vítr fouká. Uvádí se v desítkách stupňů nebo názvy světových stran podle větrné růžice.
ODKUD VÍTR FOUKÁ
Severní vítr fouká OD severu, nikoli NA sever!
Standardně měříme rychlost větru 10 m nad zemským povrchem (aby nebyla ovlivněna blízkostí země) anemometrem, který v kombinaci se směrovkou tvoří anemorumbometr. Průběh směru i rychlosti v čase odečítáme na záznamech anemografů. Především na horských meteorologických stanicích se na klasických anemometrech s miskovým Robinsonovým křížem
tvoří námraza znemožňující měření. Jsou proto postupně nahrazovány anemoindikátory, které měří pomocí elektrických pulzů.
V horských oblastech fouká často silnější vítr než v nižších polohách, s vyšší frekvencí se vyskytují nárazy větru. Náraz větru je definován jako krátkodobé (sekundu až 20 sekund trvající) zvýšení průměrné rychlosti větru o minimálně 5 m/s. Nejnižší stanovená hranice je 12 m/s, uvádí se obvykle až od 15 m/s.
Dříve se používala k určení rychlosti větru tzv. Beaufortova stupnice, dnes už se z ní využívá jen slovního pojmenování rychlosti větru. Uvádím ji jen pro úplnost.
0 | bezvětří | 0,0–0,2 m/s |
1 | vánek | 0,3–1,5 m/s |
2 | slabý vítr | 1,6–3,3 m/s |
3 | mírný vítr | 3,4–5,4 m/s |
4 | dosti čerstvý vítr | 5,5–7,9 m/s |
5 | čerstvý vítr | 8,0–10,7 m/s |
6 | silný vítr | 10,8–13,8 m/s |
7 | prudký vítr | 13,9–17,1 m/s |
8 | bouřlivý vítr | 17,2–20,7 m/s |
9 | vichřice | 20,8–24,4 m/s |
10 | silná vichřice | 24,5–28,4 m/s |
11 | mohutná vichřice | 28,5–32,6 m/s |
12 | orkán | 32,7 m/s a více |
2.3.3. Vítr na meteorologických mapách
Už při prvním pohledu na synoptickou mapu můžeme odhadnout, jak silný vítr bude foukat. Izobary se totiž dají přirovnat k vrstevnicím na klasické mapě: čím hustější jsou, tím prudší je kopec a voda po něm teče rychleji – tedy fouká silnější vítr.
Rychlý přehled o síle a směru větru nabízejí i tzv. praporky
Podobně jako šipky ukazují směr, pomocí čárek popř. trojúhelníčků pak i rychlost větru.
Krátká čárka – odpovídá 2,5 m/s
Dlouhá čárka – odpovídá 5 m/s
Trojúhelníček – odpovídá 25 m/s
Čím hustější jsou izobary na mapě, tím silnější vítr v oblasti fouká.
2.3.4. Vítr v horských oblastech
Proudění vzduchu kolem horských hřebenů je velmi komplikované, jen nad ideálně hladkým povrchem proudí vzduch podél izobar či se mírně stáčí do středu tlakových níží a od středu tlakových výší. V horských oblastech dochází často k zesílení větru při proudění vzduchu v úzkém údolí
Velmi složité může být proudění za horskými hřebeny. Jeho konkrétní podoba je určena rychlostí větru nad překážkou:
1. Laminární proudění – se vyskytuje vzácně za ne příliš vysokými překážkami
2. Proudění se závětrným vírem – se tvoří v případě, že se rychlost větru nad překážkou nemění
3. Rotorové proudění – se vyskytuje v případě, že rychlost větru s výškou nad překážkou slábne
4. Proudění ve tvaru stojatých vln – se tvoří v případě, že vítr nad překážkou sílí. Na vrcholech vln se tvoří oblačnost, která i navzdory silnému větru zůstává stát na místě – Ac lenticularis.
Daleko komplikovanější speciální cirkulační systémy, které se v horách pravidelně objevují: jsou to horské a údolní větry, fénové proudění nebo padavý vítr zvaný bóra.
Nejprve se zaměřme na fén, který může být považován za jakési přírodní topení.
Po návětří hor stoupá vlhký vzduch, vodní pára v něm obsažená kondenzuje, vzduch se ochlazuje o 0,6 °C na každých 100 m výšky. Na vrcholu 3 000 m vysoké překážky má místo původních 15 °C pouze –5 °C. V okamžiku, kdy začne klesat do údolí, rozpustí se oblačnost a vzduch se ohřívá o 1 °C na 100 m výšky a přitom se vysušuje. Proto je v závětří teplo (25 °C) a sucho. Například v Dawson Creek v kanadské Britské Kolumbii se působením fénu – tam označovaného jako chinook – zvýšila teplota 11. ledna 1983 o 23 °C (z –21°C na +2°C) za hodinu.
Bóra, někdy označovaná jak studená sestra fénu, se projevuje mnohem méně mírumilovně. Stačí připomenout katastrofu, která postihla Tatry v roce 2004.
Odpoledne 19. listopadu se vytvořila samostatná tlaková níže mezi Českem a Polskem a postupovala rychlostí okolo 100 km/h směrem na východ. Způsobila nahromadění studeného polárního vzduchu na severní straně tatranského masivu. Přitom i v Podtatranské kotlině byl tlak velmi nízký. Kolem 15.30 se začal studený vzduch převalovat přes horská sedla rychlostí okolo 170 km/h. Na Skalnatém plese dosahoval rychlostí kolem 190 km/h. Tento padavý vítr nabíral na rychlosti nejen díky své vlastní váze, ale zároveň byl nasáván – to díky nízkému tlaku v údolí. Přestože foukal až do večerních hodin, většina lesních porostů byla zničena v první půlhodině jeho řádění. Největší škody byly zaznamenány v oblasti, kde se vytvořil závětrný rotor. Bóra se nevyskytla v Tatrách poprvé – obrovské škody způsobila v letech 1915, 1919 a 1941. Mimochodem právě Skalnaté pleso si stále drží i slovenský větrný rekord: 29. 11. 1965 tam byla naměřena rychlost větru 78,6 m/s.
Svítí-li přes den slunce, vytváří se v horách uzavřený cirkulační systém (jakási bríza v menším měřítku), který se označuje jako katabatické a anabatické proudění, jednodušeji jako svahové a horské větry. Dokud nevyjde slunce, stéká studený vzduch údolím dolů – údolní vítr vane dolů údolím. Po východu slunce se začnou rychleji prohřívat šikmé stěny, vzduch po nich začne stoupat – svahový vítr – vytvoří se anabatické proudění, odpoledne stoupá údolní vítr údolím nahoru. Po západu slunce se rychle ochladí šikmé stěny, vzduch po nich začne stékat dolů – svahový vítr – vytvoří se katabatické proudění. Ve druhé polovině noci vane údolní vítr dolů údolím. A tím se celá cirkulace tvořená anabatickým a katabatickým svahovým větrem a nahoru či dolu proudícím údolním větrem uzavírá.