Místní větry

Místní větry jsou větry, které jsou charakteristické pouze pro určité zeměpisné oblasti. Jejich původ je jiný.

Zaprvé, místní větry mohou být projevem lokálních cirkulací, nezávislých na obecné cirkulaci atmosféry, které se na ní překrývají. Takovými jsou například vánek podél břehů moří a velkých jezer. Rozdíly ve vyhřívání pobřeží a vody ve dne a v noci vytvářejí místní cirkulaci podél pobřeží. V přízemních vrstvách atmosféry přitom vítr vane přes den od moře do teplejší pevniny a v noci naopak z chladnější pevniny do moře. Horsko-údolní větry mají také lokální cirkulační charakter.

Za druhé, místní větry mohou představovat místní variace v obecných atmosférických cirkulačních proudech ovlivněných orografií nebo topografií oblasti. Takový je například foehn – teplý vítr vanoucí po horských svazích do údolí, když obecný cirkulační proud prochází přes pohoří.

Terén může také způsobit, že vítr v některých oblastech zesílí na rychlost výrazně vyšší než v sousedních oblastech. Takové lokálně zesílené větry jednoho či druhého směru jsou také známé v různých oblastech pod různými názvy jako místní větry. Někdy zvláštní vlastnosti dává místnímu větru průchod vzduchu nad velmi horkým a suchým povrchem, jako je poušť, nebo naopak nad silně vypařujícím (vodním) povrchem.

Za třetí, místní větry se také nazývají silné větry nebo větry se zvláštními vlastnostmi v určité oblasti, což jsou v podstatě proudy obecné cirkulace. Intenzita jejich projevu a jejich charakteristická povaha pro daný geografický region jsou důsledkem samotného obecného cirkulačního mechanismu, samotného geografického rozložení synoptických procesů. V tomto smyslu se používá k označení místního větru, jako je sirocco ve Středozemním moři.

Kromě sirocco jsou na různých místech na Zemi známé četné místní větry, které nesou zvláštní jména, jako samum, chamsin, afghánský atd.

vánek

Breezes jsou větry poblíž pobřeží moří a velkých jezer, které mají prudkou denní změnu směru. Přes den vane mořský vánek v dolních několika stech metrech směrem k pobřeží a v noci vane pobřežní vánek od pobřeží směrem k moři. Rychlost větru při váncích je asi 3-5 m/s, v tropech i více.

Vánek je spojen s denním kolísáním teploty zemského povrchu. Přes den je pevnina vyhřívaná a její povrchová teplota je vyšší než hladina moře. Izobarické povrchy nad pevninou se proto ve srovnání s mořem poněkud zvedají; Ve výšce se vytváří horizontální barický gradient směřující k moři a začíná výtok vzduchu ve směru k moři. Protože pohyb se vyvíjí v krátkém časovém období, vychylovací síla rotace Země nemůže vyrovnat barický gradient; pohyb nesměřuje podél izobar, ale křižuje je, tedy ne rovnoběžně s pobřežím, ale s velkou složkou ve směru od země k moři. Tento výtok vzduchu ve výšce vede k poklesu tlaku na zemském povrchu nad pevninou a ke zvýšení tlaku nad mořem. Spodní izobarické povrchy proto získávají obrácený sklon – na dně se ustavuje barický gradient, směřující z moře na pevninu, a s ním odpovídající přenos vzduchu ve spodní vrstvě. Tento nižší přenos vzduchu je denní mořský vánek. Opačné podmínky nastanou v noci, kdy se země ochladí a moře se ochladí.

Vánek zachycuje vrstvu několika set metrů, až 1-2 km. V tropech je síla vánků větší než ve vysokých zeměpisných šířkách. Od pobřeží se vánek táhne do vnitrozemí nebo na moře na desítky kilometrů.

Větry z horských údolí

V horských systémech jsou pozorovány větry s denní periodicitou, podobné vánkům. Jsou to větry z horského údolí. Přes den vane údolní vítr z hrdla údolí nahoru údolím a také po horských svazích. V noci fouká horský vítr po svazích a údolím směrem k rovině. Větry z horských údolí jsou dobře vyjádřeny v mnoha údolích a pánvích Alp, Kavkazu, Pamíru a dalších horských zemí, hlavně v teplé polovině roku. Jejich vertikální síla je významná a měří se v kilometrech. Zpravidla nejsou silné, ale někdy dosahují 10 m/s nebo více.

Rýže. 110. Schéma horsko-údolních větrů.

Přes den jsou horské svahy vyhřívané více než vzduch; proto se vzduch v bezprostřední blízkosti svahu ohřívá silněji než vzduch nacházející se dále od svahu a v atmosféře se ustavuje horizontální teplotní gradient směřující ze svahu do volné atmosféry. Teplejší vzduch v blízkosti svahu začíná stoupat do svahu, jako při konvekci ve volné atmosféře. Toto stoupání vzduchu podél svahů vede ke zvýšené tvorbě oblačnosti na nich. V noci, když se svahy ochladí, se podmínky obrátí a vzduch proudí po svazích.

Ledovcové větry

Ledovcový vítr je vítr, který sráží ledovec v horách. Tento vítr nemá denní periodicitu, protože teplota povrchu ledovce nepřetržitě ochlazuje vzduch. Nad ledem panuje teplotní inverze a dolů proudí studený vzduch. Přes některé ledovce Kavkazu je rychlost ledovcového větru asi 3-7 m/s. Vertikální síla proudění ledovcového větru se pohybuje v řádu několika desítek, ve zvláštních případech stovek metrů.

Fenomén ledovcových větrů je zastoupen v obrovském měřítku nad ledovou plošinou Antarktidy. Zde, nad trvalou ledovou pokrývkou, na periferii kontinentu vznikají katabatické větry – přenos ochlazeného vzduchu po svahu terénu směrem k oceánu. Protože kromě barického gradientu ovlivňuje tento přenos vzduchu gravitace, když se vzduch blíží k pobřeží v dolních 100-200 m, může se vyvinout velmi vysoká rychlost větru, až 20 m/s nebo více, s výrazným nárazovým chováním. Spolu se silnými větry způsobenými neustálým průchodem hlubokých cyklónů kolem antarktického kontinentu dělají katabatické větry z mnoha oblastí antarktického pobřeží největrnější místa na Zemi.

fén

Foehn je teplý, suchý a nárazový vítr, který někdy vane z hor do údolí. Teplota vzduchu s vysoušečem vlasů se výrazně a někdy velmi rychle zvyšuje; Relativní vlhkost prudce klesá, někdy až na velmi nízké hodnoty. Prudký pohyb vysoušeče vlasů ukazuje na silné turbulence v proudu vysoušeče vlasů. Doba trvání fénu může být od několika hodin do několika dnů, někdy s přestávkami (pauzami). Vysoušeče vlasů jsou v Alpách známé již od starověku. Jsou velmi časté na západním Kavkaze, a to jak na severních, tak jižních svazích hřebene.

Foehn se může vyskytnout v jakémkoli pohoří, pokud proud vzduchu obecné cirkulace překročí hřeben dostatečné výšky. Na závětrné straně proudí vzduch pryč od hřebene; vzniká vakuum, v jehož důsledku je vzduch z horních vrstev nasáván dolů jako klesající vítr.

Vysoká teplota vzduchu ve fénu je způsobena jeho adiabatickým ohřevem při pohybu dolů. Teplota vzduchu fénu bude tím vyšší, čím větší bude výška, ze které bude sestupovat. Zároveň se v něm bude s rostoucí teplotou snižovat relativní vlhkost.

Schéma vysoušeče vlasů.

Zvláště silné zvýšení teploty u fénu nastává, když je vzduch, ve kterém se fén vyvíjí, od samého začátku velmi teplý. Dlouhotrvající a intenzivní foehn může vést k rychlému tání sněhu v horách, ke zvednutí hladiny a rozvodnění horských řek apod. V létě může foehn pro svou vysokou teplotu a suchost mít škodlivý vliv na vegetaci.

Bora

Bora je silný, studený a nárazový vítr vanoucí z nízkých horských pásem směrem k poměrně teplému moři. Bora je již dlouho známá v oblasti Novorossijského zálivu u Černého moře a na pobřeží Jaderského moře v Jugoslávii. K typu Bora patří také Sarma poblíž Olchonské brány na jezeře Bajkal. Mistrál na pobřeží Středozemního moře ve Francii a na severu v Mexickém zálivu jsou původem a projevy dosti podobné bórě.

Bora se vyskytuje v Novorossijsku, stejně jako na Jadranu, v těch případech, kdy se studená fronta blíží k pobřežnímu hřebeni. Studený vzduch se okamžitě valí přes nízký hřeben. Při pádu z horského hřebene pod silou gravitace vzduch nabývá značné rychlosti: v Novorossijsku je v lednu rychlost větru během bóry v průměru vyšší než 20 m/s. Jak tento sestupný proud naráží na hladinu vody, vytváří silnou turbulenci.

V důsledku toho klesá teplota v oblasti, kam bóra napadá. V Novorossijsku během boreální sezóny klesla teplota o 25° i více.

Bouřky

Někdy jsou v omezených oblastech pozorovány prudké, krátkodobé nárůsty větru, nazývané bouře. Během bouře se rychlost větru náhle zvýší v poryvu na 20 m/s nebo více; Tento nárůst větru pokračuje několik minut a někdy se během krátké doby opakuje. Více či méně prudce se mění i směr větru. Navzdory krátkému trvání bouří mohou vést ke katastrofickým následkům.

Bouřky jsou ve většině případů spojeny s kupovitými (bouřkovými) mraky, buď lokální konvekcí nebo studenou frontou. V prvním případě se nazývají intramasové, ve druhém – čelní. Vnitrohmotná vichřice je způsobena tím, že v přední části kupovitého oblaku dochází k silnému pohybu vzduchu směrem nahoru a ve střední a zadní části k pohybu směrem dolů, zejména vlivem vydatných srážek, které s sebou unášejí vzduch. V oblaku a pod ním tak vzniká vírový pohyb vzduchu s vodorovnou osou, do kterého je vtahován vzduch z přilehlých oblastí (obr. 113). Jak se blíží velký konvekční mrak, je pociťováno zvýšení rychlosti větru a otočení jeho směru k mraku; V těžkých případech má tento jev podobu bouře.

Pohyb vzduchu během bouře.

Podobné podmínky nastanou v případě čelních bouří. Zde hraje roli i stoupající pohyb teplého vzduchu před postupující studenou frontou a sestupný pohyb v čele studeného vzduchu za frontou, který má podobu prudkého „kolapsu“.

Vichřice je obvykle spojena se silnými srážkami a bouřkami, někdy s kroupami. Při bouřce atmosférický tlak prudce stoupá v důsledku vydatných srážek a poté opět klesá.

Malé víry

V podmínkách vysoké nestability atmosférické stratifikace mohou kromě obvyklých bouřkových bouřek vznikat i speciální víry s vertikální osou, připomínající cyklóny, ovšem v miniaturním měřítku.

Za prvé se jedná o velmi malé prachové víry, které vznikají ve velkém množství přehřátou půdou v pouštích, zejména na hranicích, kde se prudce mění vlastnosti podkladového povrchu. Jejich průměr je od 1 do 100 m, výška do 1 km, rychlost pohybu 20-30 km/h.

Větší význam mají větší víry, nazývané tornáda nad mořem a tromby nad pevninou. V Severní Americe se krevní sraženiny nazývají tornáda.

Vír se obvykle vyskytuje v přední části bouřkového mraku a proniká shora k zemskému povrchu. Tornáda mají průměr víru desítky metrů, sraženiny mají průměr 100-200 m a americká tornáda mají průměr větší (ten je určen šířkou destrukčního pásu).

Trombus se jeví jako tmavý sloup mezi mrakem a zemí, expandující nahoru a dolů, nebo jako kmen visící z mraku. To se vysvětluje tím, že vír vtahuje mrak shora a prach nebo vodu zespodu; Navíc při prudkém poklesu tlaku uvnitř víru dochází ke kondenzaci vodní páry.

Vír se pohybuje společně s mrakem, obvykle rychlostí asi 30-40 km/h. Životnost tornád se měří v minutách, zatímco životnost trombů v desítkách minut, někdy i několika hodinách. Během této doby se vichřice může pohybovat několik kilometrů nad mořem a desítky, někdy i stovky kilometrů nad pevninou a smete vše, co jí stojí v cestě.

Atmosférický tlak ve víru je výrazně snížen, o desítky nebo dokonce stovky milibarů. Vzduch se otáčí kolem osy víru a současně stoupá vzhůru. Rychlosti větru ve sraženinách mohou dosáhnout 50-100 m/sec, jak lze určit podle ničení; Rychlosti stoupání jsou také velmi vysoké. Pokles tlaku při průchodu trombu může být tak velký a rychlý, že vnější tlak nestihne vyrovnat se s tlakem uvnitř budovy; tlak uvnitř zůstává vyšší. Proto domy, které spadají do sféry vlivu tromby, někdy explodují zevnitř: odlétají jim střechy, vylétají okenní rámy a dokonce se zhroutí stěny.

V Evropě jsou tromby poměrně vzácné a jsou pozorovány především v horkém letním počasí v odpoledních hodinách ve vzduchových hmotách tropického původu s velkými vertikálními teplotními gradienty. Na sever byli pozorováni až do severního Skotska, jižního Norska, Švédska a na Solovecké ostrovy; na Sibiři – do dolního toku Ob.

Každé léto je v evropské části Ruska na různých místech, jak na jihu, tak ve středu, pozorováno několik trombóz. Byly případy, kdy dosáhly zvláště katastrofální síly, jako byla moskevská tromba z 29. června 1904, intenzitou srovnatelná s americkými tornády.

Na jihovýchodě USA jsou tornáda velmi běžná a extrémně ničivá. V průměru zahyne ročně přes 200 tornád a samotné tornádo z 18. března 1925 zabilo téměř 700 lidí.

Tromby (tornáda) jsou pozorovány ve velmi teplém a vlhkém, nestabilním stratifikovaném vzduchu, někdy v blízkosti front, studených i teplých, ale někdy ve značné vzdálenosti od nich. Jejich spojení s bouřkovými mraky je zřejmé. Lze si tedy myslet, že trombus je zvláštní, poměrně vzácná odrůda obyčejné bouřkové bouřky. Ale ve bouři v bouřkovém mraku je pozorován vír s vodorovnou osou, jak je popsáno výše. Při trombu se z dosud nejasných důvodů mění směr osy víru: osa víru se ohýbá k zemskému povrchu a dosahuje k němu, přičemž se mění ve vertikální osu mezi mrakem a zemí.