2.1. Analiza mapy synoptycznej

Analiza mapy synoptycznej
Analiza mapy synoptycznej



W pierwszej kolejności powinniśmy zapoznać się z aktualną mapą synoptyczną, na której synoptycy zaznaczyli występowanie układów barycznych (m.in. wyże i niże), fronty atmosferyczne (ciepły, chłodny, okluzji), zaleganie mas powietrza (polarnego morskiego, polarnego kontynentalnego, arktycznego, zwrotnikowego) (patrz przykładowe mapy z opisem zamieszczone poniżej). Na podstawie aktualnej sytuacji synoptycznej można samemu, bardzo ogólnie przewidzieć, czy pogoda w najbliższych godzinach będzie stabilna, czy jednak ulegnie zmianie (poprawi się lub nastąpi jej pogorszenie).





Przykładowe mapy synoptyczne z opisem

Mapa synoptyczna 1 (2.05.2021

W okresie od 1 V do 7 V Polska była pod wpływem niżów. Od 1 V do 3 V niż znad południowej Europy poprzez Polskę przemieszczał się nad Białoruś, a od 5 V do 7 V kolejny niż znad Danii przemieszczał się przez Bałtyk nad Rosję. Dnia 4 V Polska przejściowo znalazła się w zasięgu wyżu znad Węgier. Z zachodu napływało powietrze polarne morskie. Zachmurzenie było umiarkowane i duże, miejscami występowały opady deszczu oraz burze, lokalnie z gradem. Notowano też opady deszczu ze śniegiem i krupy śnieżnej. W obszarach podgórskich i górach padał deszcz ze śniegiem i śnieg. Nocami i we wczesnych godzinach rannych miejscami tworzyły się mgły. Największe opady wystąpiły 2 V – 59,1 mm w Kętrzynie (woj. warmińsko-mazurskie) i 1 V – 55,4 mm w Wisłoku Wielkim (woj. podkarpackie). Wiatr był słaby i umiarkowany, okresami dość silny i porywisty, przeważnie z kierunków zachodnich. Największe porywy zanotowano 2 V w Rzeszowie – 25 m/s i na Kasprowym Wierchu 35 m/s oraz 5 V na Śnieżce 38 m/s.

mapa synoptyczna 1

Mapa synoptyczna (2.05.2021, godz. 12 UTC)

(źródło: Biuletyn Państwowej Służby Hydrologiczno-Meteorologicznej, z. 5(233) 2021; https:/danepubliczne.imgw.pl open_in_new)

Mapa synoptyczna 2 (22.07.2021)

W dniach 19-24 VII nad Polską panowały dość stabilne warunki wyżowe, co oznaczało spokojniejszą pogodę. Centrum wyżu przez dłuższy czas stacjonowało nad Wielką Brytanią (rys. 2.2), następnie przemieściło się nad południową Skandynawię i dalej na wschód nad zachodnią Rosję. Nad Polską zalegało stare powietrze polarne morskie. Zachmurzenie było przeważnie małe i umiarkowane, jedynie okresami wzrastało do dużego i wtedy miejscami występowały słabe, przelotne opady deszczu. 19 VII na południowym wschodzie kraju oddziaływała jeszcze resztka frontu chłodnego, który stopniowo przemieszczał się poza granice naszego kraju, jednak zdążył być przyczyną obfitych opadów deszczu w południowych województwach – najwyższe sumy opadu zanotowano: w Wisłoku Wielkim – woj. podkarpackie (71,6 mm; 19 VII), na Hali Gąsienicowej – woj. małopolskie (37,7 mm za 19 VII i 39,8 mm za 20 VII) i w Sielcu – woj. świętokrzyskie (25,9 mm; 19 VII). Temperatura maksymalna dochodziła do około 29°C. Wiatr był przeważnie słaby, okresami umiarkowany, na Wybrzeżu porywisty, z kierunków północnych i zachodnich, pod koniec okresu zmienił kierunek na wschodni.

mapa synoptyczna cz 2mapa synoptyczna cz 2 objaśnienia

Mapa synoptyczna (22.07.2021, godz. 12 UTC)

(źródło: Biuletyn Państwowej Służby Hydrologiczno-Meteorologicznej, 7 (235), 2021; https:/danepubliczne.imgw.pl open_in_new)



Fronty atmosferyczne

Szczególnie niekorzystna jest pogoda związana z przemieszczaniem się nad danym obszarem układu niskiego ciśnienia (niżu) z systemem frontów atmosferycznych (patrz mapa synoptyczna z 2.05.2021). W takim przypadku warunki meteorologiczne mogą podlegać szybkim zmianom. Przemieszczającym się znad Oceanu Atlantyckiego niżom towarzyszy bardzo silny wiatr, intensywne opady, a nawet burze. Układy wysokiego ciśnienia najczęściej są związane ze stabilną pogodą, słoneczną, z małą prędkością wiatru, w zimie z bardzo niską temperaturą, latem wysoką. Wiosną i jesienią, w zależności od położenia centrum wyżu mogą występować jednak mgły i zamglenia, które nie tylko rano, ale i do godzin południowych lub niekiedy przez cały dzień, mogą utrzymywać się na danym obszarze. Są często związane z tzw. „zgniłym wyżem”.



front ciepły

W związku z tym, że fronty atmosferyczne rozdzielają sąsiadujące ze sobą masy powietrza, różniące się właściwościami fizycznymi (m.in. temperaturą i wilgotnością), to w troposferze zaznacza się mniej lub bardziej wyraźna strefa przejściowa (szczególna powierzchnia nieciągłości) zwana powierzchnią frontalną. Jest ona nachylona pod pewnym kątem do powierzchni Ziemi, a umowne miejsce jej styku z gruntem wyznacza linia frontu atmosferycznego. Na mapach synoptycznych front ciepły zaznacza się kolorem czerwonym, chłodny – niebieskim, okludowany – fioletowym, każdy z określonym ornamentem (patrz mapy synoptyczne). Należy jednak pamiętać, że zarówno powierzchnia frontowa, jak i linia frontu, to w rzeczywistości nie linie, a pewne strefy o zróżnicowanej szerokości.

front zimny



Front ciepły

Powierzchnia tego frontu jest nachylona do powierzchni Ziemi pod bardzo małym kątem. Nadejście nad dany obszar frontu ciepłego można rozpoznać już w odległości około 800 km. Jego zwiastunem jest występowanie chmur piętra wysokiego (chmury pierzaste w formie haczyków – Cirrus uncinus; Ci unc) oraz stopniowo zmieniające się i wzrastające zachmurzenie chmurami warstwowymi wszystkich trzech pięter – Cirrostratus, Altostratus i Nimbostratus (patrz rycina i objaśnienia na stronie open_in_new;

informacje o chmurach można znaleźć m.in. na stronach:

W takiej sytuacji, czyli przed linią frontu ciepłego, należy spodziewać się nie tylko wzrastającego zachmurzenia, ale również wystąpienia opadów ciągłych z chmur Altostratus, a następnie Nimbostratus. Strefa opadów może osiągać 300-400 km. W lecie przed frontem ciepłym opady rzadko występują, natomiast w chłodnej połowie roku może wystąpić charakterystyczna sekwencja opadów: śniegu, deszczu ze śniegiem, marznącego deszczu powodującego gołoledź, a potem deszczu i mżawki. Wprawdzie temperatura powietrza w tej strefie nie zmienia się znacząco, ale ciśnienie atmosferycznie powoli spada, wzrasta prędkość wiatru, a jego kierunek skręca przeciwnie do ruchu wskazówek zegara. Podczas przechodzenia frontu ciepłego zmienia się kierunek wiatru – skręca zgodnie z ruchem wskazówek zegara, następuje powolny wzrost temperatury powietrza, a opady powoli zanikają. Po przejściu tego frontu pogoda powoli się poprawia. Wyraźnie wzrasta temperatura powietrza, spadek ciśnienia ustaje, kierunek wiatru nie zmienia się, a występujące niekiedy opady, głównie mżawki zanikają. W kolejnych godzinach dany obszar znajduje się w tzw. ciepłym wycinku niżu, pomiędzy frontem ciepłym i chłodnym. Pogoda znacznie się poprawia, jest na ogół pogodnie, ale w ciągu kilku, kilkunastu godzin można spodziewać się nadejścia kolejnego frontu, tym razem chłodnego. Warto też pamiętać, że front ciepły jest mało dynamiczny, porusza się dość wolno, z prędkością ok. 25-30 km na godzinę. Dlatego typowe zmiany elementów meteorologicznych następują powoli i są dość charakterystyczne w okresie przed, w trakcie i po przejściu tego frontu.



Front chłodny

Przechodzenie nad danym obszarem frontu chłodnego wiąże się z bardzo dynamicznymi zmianami pogody. Nachylenie powierzchni frontalnej związanej z napływem chłodnej masy powietrza jest dużo większe niż w przypadku frontu ciepłego (patrz rycina i objaśnienia na stronie open_in_new). Front ten przemieszcza się też dużo szybciej, ok. 40-50 km na godzinę. Przed linią frontu chłodnego ciśnienie powoli spada, rozwijają się chmury kłębiaste, konwekcyjne, w tym również Cumulonimbus. To z nimi są związane intensywne opady przelotne i burze. Prędkość wiatru wyraźnie wzrasta, a jego kierunek zmienia się przeciwnie do ruchu wskazowego zegara. Temperatura powoli spada. Podczas przechodzenia frontu chłodnego następuje szybki wzrost ciśnienia atmosferycznego, a obok chmur konwekcyjnych, mogą występować też tzw. chmury „złej pogody”, do których zaliczamy Stratus fractus. Opady przelotne, niekiedy bardzo intensywne, obejmują strefę około 150-200 km, czyli o połowę mniejszą, niż w przypadku frontu ciepłego. Wiatr, często porywisty skręca w kierunku zgodnym z ruchem wskazówek zegara, a temperatura wyraźnie spada. Po przejściu frontu chłodnego podstawy chmur powoli się podnoszą, mogą występować rozpogodzenia, ale też możliwe są dalsze opady. Pogodę można scharakteryzować jako zmienną.


 

Baryczne prawo wiatru (reguła Buys-Ballota) i krzyżujących się wiatrów



W umiarkowanych szerokościach geograficznych półkuli północnej, w której położona jest również Polska, układy niskiego ciśnienia (niże), przemieszczają się najczęściej z zachodu na wschód.

Będąc w terenie powinniśmy umieć określić nie tylko skąd wieje wiatr, ale również gdzie znajdują się układy baryczne. Należy pamiętać, że wiatr wieje z wyżu do niżu (patrz rycina), a podając jego kierunek określamy skąd wieje wiatr, a nie dokąd. Na półkuli północnej  w wyżu, krążenie powietrza jest zgodne z ruchem wskazówek zegara (oczywiście z centrum układu), natomiast w niżu odwrotnie – przeciwnie do ruchu wskazówek zegara i ku jego centrum.

cyrkulacja



baryczne prawo wiatru

Baryczne prawo wiatru (reguła baryczna, prawo/reguła Buys-Ballota) to prawo określające położenie centrum wyżu i niżu. Na półkuli północnej, stojąc tyłem do kierunku wiatru, ciśnienie będzie najniższe po lewej stronie i nieco z przodu (kierunek jak godz. 10.00 na zegarze), a najwyższe – po prawej i nieco z tyłu (jak godz. 4.00) (patrz rycina). Na półkuli południowej jest odwrotnie.   

 

Gdy jesteśmy w terenie musimy pamiętać, że układy niskiego ciśnienia bardzo często przyczyniają się do pogorszenia pogody, dlatego  powinniśmy obserwować ewentualne zmiany kierunku wiatru. Ważny jest nie tylko kierunek wiatru tzw. dolnego, wiejącego równolegle do izobar, który można zaobserwować m.in. na wysokości poziomu i przemieszczania się chmur piętra niskiego (do ok. 2 km nad powierzchnią gruntu), ale też wiatru górnego – wiejącego na wysokości chmur piętra średniego i wysokiego (> 2 km). Wiatr dolny może się różnić od tzw. wiatru przypowierzchniowego, który odczuwamy na naszym ciele. Jego kierunek zależy od siły tarcia. Wieje pod pewnym kątem do izobar (około 30° nad lądem i ok. 10-20° nad morzem), oczywiście od ciśnienia wyższego do niższego. Aby więc określić kierunek wiatru dolnego należy stanąć plecami do wiatru powierzchniowego i obrócić się zgodnie z ruchem wskazowego zegara o wskazany kąt. Wówczas będziemy stać plecami do kierunku wiatru dolnego.



układ niskiego ciśnienia

Wiatr dolny i górny są ze sobą powiązane. Mogą wiać równolegle do siebie lub się krzyżować (stąd reguła krzyżujących się wiatrów). Zależy to od temperatury masy powietrza, która ma napłynąć nad dany obszar. Gdy znajdujemy się w regionie (dotyczy półkuli północnej), nad który przemieszcza się układ niskiego ciśnienia z wyraźnie zaznaczonymi frontami atmosferycznymi (patrz rycina), to będąc w punkcie:

A (ok. 800 km przed linią frontu ciepłego), spodziewać się możemy napływu cieplejszego powietrza i znacznej poprawy pogody, gdyż dany obszar w ciągu kilkunastu godzin (ok. 12-24 godzin) znajdzie się w ciepłym wycinku niżu. Zanim jednak to nastąpi, możemy prognozować pogorszenie się pogody, wzrost zachmurzenia, wystąpienie opadów atmosferycznych (deszczu, mżawki, śniegu), wzrost prędkości wiatru. W tym rejonie niżu, wiatr dolny wieje pod kątem prostym w stosunku do wiatru górnego (wiatry krzyżują się) – stojąc plecami do wiatru dolnego, jeśli wiatr górny wieje z lewej strony (chmury piętra średniego i wysokiego przemieszczają się ze strony lewej na prawą) –  pogoda pogorszy się,
B (za linią frontu chłodnego), spodziewać się możemy poprawy pogody, opady będą zanikać, wystąpią rozpogodzenia i powolny wzrost temperatury. Również w tym punkcie, wiatr dolny wieje pod kątem prostym w stosunku do wiatru górnego (wiatry krzyżują się), ale w przeciwieństwie do punktu A – stojąc plecami do wiatru dolnego, jeśli wiatr górny wieje z prawej strony (chmury piętra średniego i wysokiego przemieszczają się ze strony prawej na lewą) – pogoda poprawi się,
C i D (w pobliżu linii frontów: ciepłego, chłodnego i okluzji), pogoda w najbliższym czasie nie ulegnie zmianie, wiatr dolny i górny wieje z tego samego kierunku (punkt C) lub równolegle, ale w przeciwnym kierunku (punkt D). Trzecia reguła więc brzmi – stojąc plecami do wiatru dolnego, jeśli wiatr górny wieje równolegle (w tym samym kierunku lub przeciwnym) – pogoda nie zmieni się znacząco w najbliższych kilku godzinach.



Zadania do wykonania

Rozpoznaj układy baryczne

Do układów barycznych, czyli stref obniżonego lub podwyższonego ciśnienia zaliczamy nie tylko niże baryczne (inaczej zwane cyklonami) i wyże baryczne (antycyklony). Meteorolodzy wyróżniają jeszcze kilka innych układów barycznych, które charakteryzują się określonym układem izobar (liniami jednakowych wartości ciśnienia atmosferycznego) na mapach synoptycznych. Należą do nich: zatoka niskiego ciśnienia, klin wysokiego ciśnienia, wał baryczny (wysokiego ciśnienia), bruzda baryczna (niskiego ciśnienia) i siodło baryczne.

Rozpoznaj masy powietrza

Masy powietrza to wycinek troposfery (dolnej warstwy atmosfery), charakteryzujący się jednorodnymi właściwościami (m.in. temperaturą i wilgotnością) wskutek tworzenia się nad jednorodną powierzchnią i w jednorodnych warunkach. Ich rozmiar to do kilku tysięcy kilometrów w poziomie i kilku kilometrów w pionie. Właściwości danej masy powietrza w znaczny sposób determinują określony typ pogody nad obszarem, nad którym występują. Granicę pomiędzy różnymi masami powietrza stanowią fronty atmosferyczne. Ze względu na miejsce powstania (geograficzny obszar źródliskowy mas powietrza) i charakter podłoża (ląd, morze) wyróżniamy na kuli ziemskiej masy powietrza: równikowe (PR), zwrotnikowe morskie i kontynentalne (PZm, PZk), polarne morskie i kontynentalnej (PPm, PZk), arktyczne (na półkuli północnej) lub antarktyczne (na półkuli południowej) morskie i kontynentalne (PAm, PAk). W przypadku mas powietrza równikowego, które przez cały rok, zarówno nad lądem, jak i oceanem, jest stale wilgotne, nie wyróżnia się odmiany morskiej i kontynentalne.



Dodatkowe zadania dla zaawansowanych

Poznaj terminologię dotyczącą frontów atmosferycznych

Najczęściej w odniesieniu do frontów atmosferycznych posługujemy się terminologią: front ciepły, chłodny, a rzadziej front okluzji (zokludowany). W meteorologii synoptycznej wyróżnia się ich jeszcze kilkanaście.

Rozpoznaj jak zmieniają się warunki meteorologiczne przed, w trakcie i po przejściu frontu ciepłego i chłodnego




Poprzedni rozdział: « Sprawdzalność prognoz pogody Następny rozdział: Prognostyki »

Last modified: Wednesday, 1 June 2022, 11:23 AM