Ziemowit Barański

Almanach instruktora żeglarstwa P.Z.Ż.

METEOROLOGIA

na stopień żeglarza jachtowego

Copyright 2007 © by Ziemowit Barański

Spis treści

1. Wstęp

str. 2

2. Elementy pogody

str. 2

2.1. Temperatura powietrza

str. 3

2.2. Ciśnienie atmosferyczne

str. 4

2.3. Wilgotność powietrza

str. 4

2.4. Wiatr

str. 5

2.5. Chmury

str. 7

2.6. Meteory (opady itp.)

str. 8

3. Niże i wyże barometryczne, fronty

str. 8

4. Pogoda na obszarze niżu i wyżu

str. 11

5. Przewidywanie pogody na podstawie własnych obserwacji

str. 13

6. Komunikaty meteorologiczne i mapy synoptyczne

str. 15

7. Polskie sygnały sztormowe

str. 17

8. Literatura

str. 18

9. Załączniki

str. 18

Spis rysunków

Rys. 1

Skala Beauforta

str. 6

Rys. 2

Układ izobar i kierunki wiatru w niżu i wyżu

str. 10

Rys. 3

Układ chmur i opadów frontu ciepłego

str. 10

Rys. 4

Układ chmur i opadów frontu chłodnego

str. 10

Rys. 5

Pogoda na obszarze niżu

str. 12

Rys. 6

Pogoda i wiatr pod chmurą Cumulonimbus

str. 12

Rys. 7

Polskie sygnały sztormowe

str. 17

Załączniki

1. Zdjęcia chmur do pokazu ( Rozdział 2.5)

2. Mapka konturowa Europy do ćwiczeń po rozdziale 4. (przykładowa)

3. Mapka konturowa Europy do ćwiczeń po rozdziale 6. (przykładowa)

4. Mapka konturowa Europy do ćwiczeń (czysta)

5. Pytania egzaminacyjne

1.

1. Wstęp

Program szkolenia na stopień żeglarza jachtowego dla przedmiotu

Meteorologia przewiduje następujący zakres wiadomości:

- podstawowe wiadomości o wiatrach – znajomość skali Beaufort’a.

- podstawowa znajomość wybranych zjawisk meteorologicznych.

- niebezpieczne dla żeglarzy zjawiska meteorologiczne i ich oznaki.

- znajomość meteorologii w zakresie rozumienia komunikatów meteorologicznych w

mediach.

- podstawowa umiejętność uzyskiwania prognoz pogody.

Taki zakres wiadomości wymaga przynajmniej elementarnej wiedzy o elementach pogody i
rozumienia podstawowych pojęć i procesów meteorologicznych, gdyż taka wiedza
umożliwia zrozumienie komunikatów meteorologicznych i map pogody oraz wyciąganie
wniosków z własnych obserwacji zjawisk meteorologicznych, co jest podstawowym celem
nauczania meteorologii na stopień żeglarza jachtowego.
Dlatego też wydaje się słuszne aby nauczanie tego przedmiotu oprzeć o elementarny, ale
systematyczny wykład o podstawowych procesach i zjawiskach meteorologicznych, a
umiejętność korzystania z komunikatów meteorologicznych i własnych obserwacji
kształtować w toku prostych ćwiczeń w interpretacji komunikatów meteorologicznych i
własnych obserwacji elementów pogody.

Dalsza część niniejszej pracy stanowi propozycję krótkiego wykładu z przedmiotu

meteorologia wraz z uwagami dotyczącymi metodyki ( uwagi podano kursywą w tekście
wykładu). Należy tu podkreślić, że w dalszym tekście pominięto celowo szereg wiadomości z
uwagi na ograniczenie czasowe wykładowcy (nie omówiono np. ogólnej cyrkulacji atmosfery,
wiatrów lokalnych i okresowych, mechanizmów powstawania mgieł itp.) wychodząc z
założenia, że nie są to wiadomości niezbędne do korzystania i rozumienia komunikatów
meteorologicznych podawanych w mediach (patrz program szkolenia). Niemniej jednak w
zależności od poziomu słuchaczy i możliwości czasowych instruktor może zakres wiadomości
poszerzać.

METEOROLOGIA jest nauką zajmującą się badaniem fizycznych właściwości atmosfery

oraz ich zmian, a jednym z jej celów jest przewidywanie pogody. Poprzez pogodę rozumiemy
tutaj chwilowy (np. w danej godzinie czy dniu) stan atmosfery. Średni stan pogody w ciągu
dłuższego czasu (np. jednego roku czy kilkudziesięciu lat) nazywamy klimatem. Żeglarza
interesuje przede wszystkim zagadnienie przewidywania pogody i pod tym kątem prowadzone
będą dalsze rozważania.

2. Elementy pogody.

Stan fizyczny atmosfery, a zatem i pogodę możemy opisać przy pomocy czynników

meteorologicznych będących podstawowymi parametrami atmosfery oraz zjawisk
meteorologicznych (ściśle związanych z czynnikami).

2.

Czynniki meteorologiczne to:

1. Temperatura

2. Ciśnienie

3. Wilgotność powietrza.

Do zjawisk meteorologicznych zaliczamy natomiast:

1. Wiatr

2. Zachmurzenie

3. Meteory (deszcz, śnieg, mżawka, wyładowania atmosferyczne itp.)

4. Widzialność /zamglenie, mgła /.

Zjawiska meteorologiczne nie występują w atmosferze stale, lecz pojawiają się w wyniku

określonych procesów. Czynniki i zjawiska meteorologiczne łącznie nazywamy elementami
pogody. W następnych rozdziałach omówione zostaną elementy pogody w zakresie
potrzebnym żeglarzowi dla celów krótkoterminowej prognozy pogody.

2.1. Temperatura powietrza.

Zmiany temperatury powietrza w zależności od czasu i miejsca na kuli ziemskiej są

głównym czynnikiem powodującym zmiany stanu atmosfery, a zatem i pogody. Nagrzewanie
ziemi i atmosfery odbywa się kosztem energii promieniowania słońca. Atmosfera jednak nie
ogrzewa się równomiernie, gdyż różne punkty kuli ziemskiej otrzymują różne ilości ciepła.
Spowodowane jest to zmianą kąta padania promieni słonecznych na ziemię ze zmianą
szerokości geograficznej, różnym okresem nasłonecznienia spowodowanym zmianą długości
dnia i różnym stopniem pochłaniania promieniowania słonecznego przez powierzchnię ziemi
(np. ląd i morze), prądami morskimi i.t.p. Na skutek powyższych przyczyn atmosfera wykazuje
znaczne różnice temperatury w zależności od pory roku, pory dnia i charakteru podłoża (np.
względnie stała temperatura nad morzami i duże jej wahania nad lądami). Te różnice
temperatury mają zasadnicze znaczenie dla kształtowania się pogody.

Zmiany temperatury powietrza z wysokością. Wzrostowi wysokości nad powierzchnią

ziemi towarzyszy spadek temperatury tzw. PIONOWY GRADIENT TEMPERATURY
wyrażany w stopniach na 100 m różnicy wysokości. Czasem temperatura może wzrastać z
wysokością. Zjawisko to nazywamy INWERSJĄ TEMPERATURY.

Jeżeli powietrze na skutek jakichkolwiek przyczyn porusza się pionowo ku górze, masa

poruszająca się rozpręża się ze wzrostem wysokości, gdyż w miarę oddalania się od ziemi
ciśnienie powietrza spada. Rozprężaniu się powietrza zgodnie z prawami gazów towarzyszy
oziębianie, które dla powietrza nienasyconego parą wodną wynosi ok. 1°/ 100 m.

W powietrzu wilgotnym po oziębieniu do temperatury rosy nastąpi wykraplanie wody

zawartej w powietrzu. Zjawisku temu towarzyszy wydzielanie ciepła. W tym wypadku spadek
temperatury będzie wynosił ok. 0,6°/100 m.

W wypadku pionowych ruchów powietrza ku dołowi obserwujemy zawiaska odwrotne.

Zjawiska opisane powyżej mają duże znaczenie dla procesów tworzenia się i zanikania chmur.

Pomiar temperatury powietrza dokonywany jest przy pomocy termometrów rtęciowych.,

alkoholowych lub termografów. W Polsce stosowana jest skala Celesiusa.

3.

2.2. Ciśnienie atmosferyczne

Słup powietrza wznoszący się nad powierzchnią ziemi wywiera na nią pewne ciśnienie,

zależne od ciężaru tego słupa. Ciśnienie to nazywany atmosferycznym i określamy jako siłę
działającą na jednostkę powierzchni ziemi.
Jednostkami ciśnienia atmosferycznego są:

1 Pascal = l Pa = l N/m

2

, a w praktyce używa się jego wielokrotności - l hPa (hekto Pascal)

= 100 N/m

2

= l milibar /mb/

Normalnie ciśnienie powietrza na poziomie morza wynosi ok. 1013,2 hPa. Ciężar słupa

powietrza zależy od temperatury, gdyż powietrze ciepłe ma mniejszą gęstość, a zimne większą.
Z rozdziału omawiającego temperaturę wiemy, że ziemia nagrzewa się nierównomiernie, zatem
i masy powietrza nagrzewają się w różnym stopniu, a co za tym idzie, ciśnienie atmosferyczne
jest różne w różnych, punktach ziemi. Jak się okaże z dalszych rozdziałów od ciśnienia
atmosferycznego zależą wiatry, zachmurzenie i inne elementy pogody.

Ciśnienie atmosferyczne mierzymy przy pomocy barometrów rtęciowych, aneroidów lub

barografów samopiszących. W żegludze używa się najczęściej aneroidów. Na mapach, pogody
ciśnienie zaznacza się w postaci linii łączących punkty o jednakowym ciśnieniu tzw. IZOBAR.

2.3. Wilgotność powietrza.
Zawartość pary wodnej w atmosferze ma ogromne znaczenie z punktu widzenia pogody.

Gdyby w powietrzu nie było pary wodnej, nie było by ani chmur ani opadów, a zmiany dobowe
temperatury byłyby znacznie większe.

Maksymalna ilość pary wodnej jaką powietrze może wchłonąć zależy tylko od

temperatury. W wyższych temperaturach zawartość pary w powietrzu może być większa, w
niższych mniejsza. Temperaturę przy której powietrze jest całkowicie nasycone parę wodną tj..
temperaturę poniżej której następuje przechodzenie pary zawartej w powietrzu w stan ciekły
nazywamy TEMPERATURĄ PUNKTU ROSY.

Procentowy stosunek ilości pary wodnej w powietrzu do ilości pary jaką to powietrze może

maksymalnie wchłonąć w danej temperaturze nazywamy WILGOTNOŚCIĄ WZGLĘDNĄ .

Z powyższego wynika wiec, iż powietrze, które osiągnęło temperaturę punktu rosy posiada

wilgotność względną równą 100 %. Dalsze oziębianie powietrza spowoduje zatem wykraplanie
wody. Nietrudno domyślić się, że taki proces kondensacji pary wodnej powoduje powstawanie
chmur, mgły itp. zjawisk meteorologicznych.

Pomiar wilgotności względnej dokonywany jest przy pomocy higrometrów.

4.

2.4. Wiatr.

Jeżeli na pewnym obszarze ziemi ciśnienie atmosferyczne jest niższe niż w otaczających

obszarach (np. wskutek nagrzania tej masy powietrza) to powietrze dążąc do wyrównania;
ciśnień będzie przemieszczać się z obszarów o ciśnieniu wyższym do obszarów o ciśnieniu
niższym. Zjawisko to nazywamy wiatrem. Prędkość przemieszczania się powietrza, a więc i
wiatru będzie tym większa im większa będzie różnica ciśnień między obszarami i im mniejsza
między nimi odległość, czyli im większy poziomy gradient ciśnienia. GRADIENTEM
CIŚNIENIA nazywamy różnicę ciśnień przypadającą na 1° szerokości geograficznej mierzoną
prostopadle do izobar; 1° szer. geogr. = 60 Mm = 111 km. Z powyższego wynika, że jeżeli
odległość między izobarami na mapie pogody jest mała to gradient ciśnienia jest większy,
a zatem i wiatr silniejszy.

Jak wynika z powyższego bezpośrednią przyczyną wiatru jest gradient ciśnienia, a

pośrednią różnice temperatury mas powietrza.

Parametry wiatru określa się na podstawie obserwacji kierunku skąd wiatr wieje podając

ten kierunek w rumbach (N, NNE, NE, ENE, E, ESE, SE, SSE, S, SSW, SW, WSW, W, WNW,
NW, NNW, patrz podana poniżej róża wiatrów) oraz prędkości którą określa się przy pomocy
wiatromierzy lub na oko na podstawie oddziaływania wiatru na jacht, wodę itp. Prędkość wiatru
podaje się w m/s, węzłach lub w skali Beauforta. Dane porównawcze siły i prędkości wiatru
podaje Rys.1. SKALA BEAUFORTA.

RÓŻA WIATRÓW

5.

N

E

NE

NW

NNW

NNE

ENE

WNW

W

ESE

SE

S

SSE

SSW

SW

WSW

Rys. 1. SKALA BEAUFORTA.

0

B

m/s

Węzły

(Mm/h)

Nazwa
wiatru

Zachowanie się jachtu

jachty śródlądowe

Działanie wiatru na wodę i

obiekty lądowe

0

0-0,2

do 1

Cisza

Nie słucha steru, żagle zwisają

Lustrzana tafla, dym wznosi się

pionowo

1

0,3-1,5

1-3

Powiew

Ledwo słucha steru, żagle

zaczynają pracować

Drobna fala, zmarszczki, dym

lekko zbacza

2

1,6-3,3

4-6

Słaby wiatr

Żagle lekko wypełnione,

jacht słucha steru

Drobna krótka fala, liście drżą,

odczuwa się powiew

3

3,4-5,4

7-10

Łagodny

wiatr

Żagle wypełnione, jacht płynie

dość szybko, lekki przechył

Mała wyraźna fala, na drzewach

poruszają się liście i drobne

gałązki

4

5,5-7,9

11-15

Umiarkowany

wiatr

Maksymalna sprawność pod

żaglami, lekkie jachty wymagają

balastowania

Mała fala, pokazują się białe

grzebienie, wiatr porusza mniejsze

gałęzie

5

8,0-9,7

16-21

Świeży

wiatr

Konieczna pierwsza redukcja żagli,

szczególnie jachty wywracalne

Fala średnia wydłużona, dużo

białych grzebieni, poruszają się

większe gałęzie

6

10,8-13,8

22-27

Silny wiatr

Konieczna redukcja żagli o ok.

1

/

3

do ½ powierzchni, żegluga dla

jachtów wywracalnych wymaga

dużej ostrożności

Duża fala z grzebieniami, pojawia

się piana, poruszają się grube

gałęzie

7

13,9-17,1

28-33

Bardzo silny

wiatr

Konieczna zmiana żagli na ciężkie

i redukcja powierzchni o ok. 2/3,

dla jachtów wywracalnych żegluga

niebezpieczna i niewskazana

Duża fala z grzebieniami, pasma

piany, uginają się całe drzewa,
opór przy chodzeniu pod wiatr

8

17,2-20,7

34-40

Sztorm

Mogą żeglować tylko jachty

niewywracalne pod sztormowym

ożaglowaniem, redukcja

powierzchni ok. ¾

Wysoka długa fala, wiatr zrywa

grzebienie, pasma piany,

chodzenie utrudnione, łamią się

gałęzie drzew

9

20,8-24,4

41-47

Silny

sztorm

Na wodach śródlądowych jachty

nie powinny żeglować, konieczne

dobre zabezpieczenie jachtów w

portach

Wysoka fala łamiąca się, pasma

piany, wiatr łamie grube gałęzie i

słabsze drzewa.

10

24,5-8,4

48-55

Bardzo silny

sztorm

Na wodach śródlądowych jachty

nie powinny żeglować, konieczne

dobre zabezpieczenie jachtów w

portach

Bardzo wysoka fala, powierzchnia

wody pokryta pianą, widzialność

zmniejszona, wiatr łamie drzewa,

uszkodzenia budynków.

11

28,5-32,6

56-63

Gwałtowny

sztorm

Na wodach śródlądowych jachty

nie powinny żeglować, konieczne

dobre zabezpieczenie jachtów w

portach

Bardzo wysoka fala, wiatr zrywa

wierzchołki, widzialność

zmniejszona przez pył wodny, na

lądzie duże zniszczenia

12

Powyżej

32,7

Powyżej

64

Huragan

Na wodach śródlądowych jachty

nie powinny żeglować, konieczne

dobre zabezpieczenie jachtów w

portach

Prawie każda fala łamie się,

widzialność bardzo ograniczona,

na lądzie wielkie zniszczenia

Uwaga! Meteorolodzy wyróżniają dodatkowo 5 stopni huraganu w zależności od prędkości
wiatru.

Uwaga metodyczna ! Przy omawianiu skali Beauforta szczególną uwagę należy zwrócić na
zachowanie się załogi i przygotowanie jachtu do żeglugi przy większej sile wiatru

6.

2.5. Chmury.

Chmury składają się z drobnych kropel wody lub kryształków lodu. Wynika stąd wniosek,

że dla utworzenia chmury potrzebne jest oziębienie powietrza zawierającego parę wodną
poniżej temperatury punktu rosy. Warunek ten prawie zawsze osiągany jest podczas
wznoszenia się powietrza ku górze, gdyż powietrze wznoszące oziębia się na skutek
rozprężania. Aby zatem powstała chmura niezbędny jest wznoszący ruch powietrza.
Najczęściej przyczyną wznoszenia się powietrza są:

1. Prądy konwekcyjne

2. Fronty

3. Ukształtowanie powierzchni ziemi (łańcuchy górskie itp.).
Mechanizm powstawania chmur na skutek prądów konwekcyjnych jest następujący.

Ogrzane od powierzchni ziemi powietrze wznosi się ku górze jednocześnie się oziębiając (patrz
rozdz. 2). Gdy temperatura spadnie do temperatury punktu rosy następuje wykraplanie wody i
twarzy się chmura. Proces ten ma miejsce najczęściej w pogodne dni o dużym nasłonecznieniu.

Powstawanie chmur we frontach omówione zostanie w rozdziale niże i wyże

barometryczne , fronty.

Chmury mogą też tworzyć się jeżeli wiatr powoduje przemieszczanie się powietrza w

kierunku wznoszącego się terenu (np. góry) W tym. przypadku powstaje wymuszony ruch
pionowy powietrza po stronie nawietrznej wzniesienia co przy odpowiedniej wysokości
wzniesienia może spowodować osiągnięcie temperatury punktu rosy i utworzenie chmury.
Chmura ta zazwyczaj zanika po stronie zawietrznej na skutek zstępującego ruchu powietrza co
powoduje jego ogrzanie powyżej temperatury punktu rosy.

Światowa Organizacja Meteorologiczna przyjęła podział chmur na 10 podstawowych

rodzajów (w nawiasach, skróty nazw).

Chmury wysokie

1. Cirrus (Ci) ma wygląd włókien, piór lub pasm koloru białego. Składa się z kryształków

lodu. Chmura ta nie daje cienia.

2. Cirrostratus (Cs) jest cienką białawą zasłoną chmur wysokich przez którą widoczne

jest słońce lub księżyc. Niebu nadaje kolor mleczny. Chmura ta nie daje cienia.

3. Cirrocumulus /Cc/ składa się z małych białych kłębków. Niebo pokryte tymi

chmurami podobne jest do łuski rybiej. Chmura ta nie daje cienia.

Chmury średnie

4. Altostratus (As) jest chmurą warstwową zalegającą na średnich wysokościach. Ma

wygląd równej mleczno-szarej zasłony. Słonce lub księżyc jest widoczny, poprzez As
lecz ich kontury są zamazana. Chmura składa się z kryształków lodu i kropelek wody.

5. Altocumulus (Ac) składa się z brył, kłębów barwy białej z szarymi podstawami

pomiędzy, którymi może być widoczne błękitne niebo. Chmura składa się z kropelek
wody.

7.

Chmury niskie

6. Stratus (St) stanowi jednostajną powłokę niskich chmur barwy szarej. Może dawać

opad mżawki lub drobnego śniegu.

7. Stratocumulus (Sc) stanowi warstwę chmur składające się z brył, płatów lub wałów

znacznych rozmiarów ułożonych często w regularny system. Nie daje opadów.

8. Nimbostratus (Ns) niska gruba warstwa ciemnych chmur podobnych do chmur Stratus

pod którymi ciągną się niskie strzępy obłoczne. Pod chmurą pada deszcz lub śnieg.

Chmury o budowie pionowej

9. Cumulus (Cu) Kłębiasta chmura o płaskiej podstawie przypominająca kopułę lub

kalafior. Chmura ma kolor biały, podstawa szary. Silnie wypiętrzona chmura Cumulus
t.zw. Cumulus Congestus może dać przelotny grubokroplisty deszcz.

10. Cumulonimbus (Cb) Potężna wysoko wypiętrzona chmura w kształcie kopuł i wież

posiadająca często w górnej części wieniec chmur włóknistych podobnych do Cirrus
ułożonych w kształcie kowadła, podstawa chmury jest postrzępiona. Cumulonimbus
jest typową chmurą burzową, daje wyładowania elektryczne oraz nagły i bardzo
intensywny opad deszczu lub gradu. Pod chmurą występują silne szkwały. Dolna
część chmury czasem ma postać walca poziomego - tzw. wał szkwałowy.

Uwaga metodyczna!

W tej części wykładu należy pokazać przy użyciu komputera, a najlepiej rzutnika
multimedialnego zdjęcia wymienionych powyżej chmur (patrz załącznik).

2.6. Meteory ( opady, wyładowania atmosferyczne, mgła itp. )

Pojęciem meteory określa się zjawiska zachodzące w atmosferze, do najważniejszych należą

tzw. hydrometeory t.j. śnieg, deszcz, mżawka, grad, rosa, szron, mgła itp. Wszystkie te zjawiska
związane są ściśle z innymi czynnikami meteorologicznymi i ich występowanie wspomniane
będzie w rozdziałach poświęconych przebiegowi pogody w układach barycznych.

Uwaga metodyczna!
Cała część wykładu poświęconego elementom pogody powinna być podana w sposób możliwie
krótki i zwięzły, tak aby słuchacze zrozumieli procesy meteorologiczne, ale nie zostali
przeciążeni suchą wiedzą. Wskazane jest tu stosowanie pytań do słuchaczy sprawdzających
zrozumienie procesów np. warunki tworzenia się chmur, zależność siły wiatru od przebiegu
izobar, zmiany temperatury powietrza z wysokością, zmiany wilgotności ze spadkiem
temperatury itp.

3. Niże i wyże barometryczne, fronty.

Wyże i niże barometryczne.
Jeżeli nad pewnym obszarem, rozkład ciśnienia będzie taki, ze izobary ułożone są w

postaci linii zamkniętych (często zbliżonych do koła) tak, że w środku obszaru panuje ciśnienie
najniższe, a na zewnątrz coraz wyższe to układ taki nazywamy niżem. Odwrotny układ
ciśnienia nazywamy wyżem barometrycznym. Układ izobar w niżu i wyżu barometrycznym,
oraz kierunki wiatrów w tych układach ilustruje Rys.2. UKŁAD IZOBAR I KIERUNKI
WIATRU W NIŻU I WYŻU.

8.

Zasadniczo wiatr winien wiać od ciśnienia wysokiego do niskiego, a więc od środka wyżu i

do środka niżu. Na skutek jednak siły Coriolisa, spowodowanej obrotem ziemi, która na półkuli
północnej odchyla wszelki ruch w prawo wiatry wieją z odchyleniem od izobar w prawo (ok.
20° - 40

0

) w stronę niższego ciśnienia. Taki układ wiatrów jest charakterystyczny dla

wszystkich układów wyżowych i niżowych na półkuli północnej.

Fronty. Powierzchnię rozgraniczającą (w rzeczywistości jest to pewnej grubości

warstwa) dwie masy powietrza o różnej temperaturze nazywamy frontem.

Jeżeli masą atakującą jest powietrze ciepłe np. zwrotnikowo morskie napływające do

Polski z południa czy południowego zachodu, powstaje front ciepły, gdzie powietrze ciepłe o
mniejszej gęstości wślizguje się na powietrze chłodne. Powoduje to unoszenie się powietrza,
a zatem jego rozprężanie i w konsekwencji oziębianie, co z kolei powoduje wzrost wilgotności
względnej aż do 100% (osiągnięcie punktu rosy) wykraplanie wody i powstawanie chmur.

Przekrój przez front ciepły ilustruje Rys. 3. UKŁAD CHMUR I OPADÓW FRONTU

CIEPŁEGO. Na mapach synoptycznych front ciepły oznacza się symbolem

Układ chmur przy nadchodzącym froncie ciepłym jest
następujący: w górnej części powierzchni frontowej (ok. 6-8 km od powierzchni ziemi)
powstają chmury Cirrus przechodzące w Cirrostratus, w części niższej ( ok. 2,5 km od
powierzchni ziemi) powstają chmury Altostratus przechodzące w najniższej części powierzchni
frontowej w Stratus i Nimbostratus. Chmury Nimbostratus dają opady deszczu lub w zimie
śniegu. Opady mają charakter ciągły i trwają na ogół co najmniej kilka godzin.

Jeżeli masą atakującą jest powietrze chłodne np. polarno-morskie napływające do Polski z

północnego zachodu czy północy, to powstaje front chłodny, gdzie ciężkie powietrze chłodne
(o większej gęstości) wciska się pod powietrze ciepłe. Powoduje to unoszenie się powietrza
ciepłego, a zatem jego rozprężanie i w konsekwencji oziębianie, co z kolei powoduje wzrost
wilgotności względnej aż do 100% (osiągnięcie punktu rosy), wykraplanie wody i powstawanie
chmur.

Przekrój przez front chłodny pokazuje Rys. 4. UKŁAD CHMUR I OPADÓW FRONTU
CHŁODNEGO. Na mapach synoptycznych front chłodny
oznacza się symbolem
Układ chmur przy nadchodzącym froncie chłodnym jest
następujący: Na skutek gwałtownego wypychania w górę ciepłego powietrza przez powietrze
chłodne powstają chmury Cirrocumulus i Altocumulus, a za nimi wysoko wybudowane chmury
Cumulonimbus. Chmury te dają gwałtowne opady deszczu lub gradu oraz szkwały o znacznej
sile wiatru – nawet huraganowej. Występują tu także wyładowania atmosferyczne. Opady są
gwałtowne lecz o charakterze przelotnym.

W toku rozwoju układu niskiego ciśnienia zdarza się też często, że front chłodny

poruszający się szybciej od frontu ciepłego dopędza ten ostatni tworząc kombinacje frontu
chłodnego i ciepłego tzw. Front zokludowany oznaczany na mapach synoptycznych symbolem .

9.

10.

W średnich szerokościach geograficznych pogoda kształtuje się głównie pod wpływem

niżów i wyżów barometrycznych najczęściej przesuwających się na wschód, a rzadziej na
północ czy południe (w przybliżeniu). Dlatego też następny ustęp poświęcony będzie opisowi
pogody na obszarze niżu i wyżu.
Na skutek układu wiatrów wiejących w niżu, najczęściej w jego południowej części powstają
fronty. Front ciepły w części południowo wschodniej i front chłodny w części południowo
zachodniej. Decyduje to o przebiegu pogody na obszarze niżu. (patrz Rys. 5.)

4. Pogoda na obszarze niżu i wyżu

Pogoda na obszarze niżu Obraz pogody na obszarze niżu przesuwającego się z zachodu

na wschód przedstawia Rys. 5. POGODA NA OBSZARZE NIŻU.

W przedniej części niżu zaobserwujemy zachmurzenia typu cirrus i cirrostratus

przechodzące w altostratus i stratus, a poprzedzające front ciepły, W momencie przechodzenia
frontu ciepłego wystąpią chmury nimbostratus i stosunkowo długotrwały opad ciągły (Patrz
rys.3). W tej części niżu temperatura będzie względnie wysoka. Wiatry w tej części niżu
(przedniej) zależeć będą od położenia środka niżu względem obserwatora Jeżeli środek niżu
będzie na południe od danego punktu to kierunek wiatru będzie z ćwiartki wschodniej (E – NE)
jeżeli zaś będzie leżał na północ od obserwatora to z ćwiartki południowej (SE – S). Przy
przejściu frontu ciepłego nastąpi skręt wiatru w prawo o 40

0

do 90

0

. Po przejściu frontu

ciepłego temperatura wzrasta, opad ustaje, zachmurzenie jest zmienne, a ciśnienie ustala się lub
zmienia w małym stopniu. Przy zbliżaniu się frontu chłodnego pojawiają się chmury
Cirrocumulus i Altocumulus, a wkrótce potem Cumulonimbus, wiatr gwałtownie zmienia
kierunek w prawo / 40

0

– 90

0

/ i staje się szkwalisty. Przejściu frontu chłodnego towarzyszą też

gwałtowne opady przelotne. W tylnej części niżu za frontem chłodnym ciśnienie wzrasta,
wilgotność względna maleje, a temperatura obniża się. Pogoda ogólnie biorąc poprawia się ze
wzrostem ciśnienia, wiatry wieją z ćwiartki SW – NW. Opisana zmienność pogody odpowiada
sytuacji kiedy środek niżu przesuwa się na północ od obserwatora. Obserwator znajdujący się
na północ od środka niżu nie zaobserwuje frontów i związanych z nimi szybkich zmian wiatru
oraz tylko jedną strefę opadów. Kierunek wiatru będzie zmieniał się w lewo (E-NE-N-NW).

Rozpoznanie położenia środka niżu można najlepiej dokonać obserwując wiatr. Stojąc

tyłem do kierunku wiatru środek niżu będzie leżał po lewej stronie pod kątem ok. 20-30° od
kierunku wiatru. Jeżeli kierunek na środek niżu będzie skierowany ku południowi (w
przybliżeniu) to powinniśmy następnie obserwować skręt wiatru w lewo t j. S-SE-E-NE-N
Jeżeli sytuacja będzie odwrotna to wiatr będzie skręcał w prawo t j. SE-S-SW-W-NW.

Wyżej opisane zmiany pogody widać doskonale na rys.5 należy tylko- wyobrazić sobie, że

cały układ niżowy przesuwa się nad nami w przybliżonym kierunku zachód — wschód.

Pogoda na obszarze wyżu. Jak widać z rys. 2 wiatr w dolnych, warstwach wyżu wieje od

środka na zewnątrz układu powodując odpływ powietrza dołem. Ten odpływ musi być
wyrównywany przez napływ powietrza górą, a następnie opadaniem powietrza. Prędkość
opadania waha się w granicach 100 - 1000 m na dobę. Opadające powietrze ogrzewa się o ok
1°/ l00 m (patrz rozdz.2) co powoduje zanik chmur wysokich i średnich, a następnie niskich.
Stad na obszarze wyżu zachmurzenie jest zazwyczaj małe, a opady nią wstępują. Brak też
frontów które mogą wystąpić jedynie na peryferiach wyżów. Wiatry są zazwyczaj słabsze niż w
niżach lecz zależy to od gradientu ciśnienia (patrz rozdz. 5) Wyże poruszają się dość często
wolniej od niżów i mogą czasem mieć charakter stacjonarny.

11.

12.

Uwaga metodyczna! Po wyjaśnieniu przebiegu pogody na obszarze niżu i wyżu wskazane było
by przeprowadzenie prostego ćwiczenia. Rozdanie mapek synoptycznych z izobarami i
przebiegiem frontów (mapki takie jak pokazywane są w TV) i określenie przez słuchaczy
kierunku i orientacyjnej siły wiatru oraz przebiegu pogody we wskazanych punktach. Różne
warianty takich mapek powinien przygotować instruktor przed zajęciami.

5. Przewidywanie pogody na podstawie własnych obserwacji.

Niniejszy rozdział pisany, jest z myślą podania pewnych charakterystycznych zwiastunów

określonych typów pogody, co pozwoli na krótkoterminową prognozę opartą na własnej
obserwacji. Zakłada się parzy tym, że obserwator zna podstawowe rodzaje chmur i jest
wyposażony w barometr i termometr .

Oznaki zbliżającego się niżu
W średnich szerokościach geograficznych pogorszenie się pogody jest prawie zawsze

związane z przesuwaniem się niżu. Stąd umiejętność przewidywania jego nadejścia jest
ważnym zagadnienie praktycznym. Zbliżanie się niżu zwiastują:

—

Chmury cirrus przechodzące w cirrostratus i altostratus, co powoduje powstanie
„halo” tj. świetlistego kręgu wokół słońca lub księżyca.

—

zanik chmur- kłębiastych z rana lub w ciągu dnia

—

Wiatry słabe lub umiarkowane z kierunków SE-S skręcające w prawo jeżeli środek
niżu znajduje się na północ od nas. W sytuacji kiedy środek niżu przesuwa się na
południe od nas wiatr skręca w lewo np. SE-E-NE

— Wzrost wilgotności powietrza
—

Stały spadek ciśnienia barometrycznego. Szybki spadek ciśnienia / 2-4 mb/godz./
zwiastuje silne wiatry.

—

inne zjawiska: purpurowe wschody i zachody słońca przy zamglonymi horyzoncie
lub za ławicą chmur. Czerwony kolor słońca spowodowany jest wzrostem
wilgotności powietrza i obecnością chmur cirrus. Ponadto zwiastunami niżu może
być migotanie gwiazd i bardzo dobra słyszalność co również wiąże się ze wzrostem
wilgotności powietrza.

Im.

więcej

w/w

symptomów zaobserwujemy

równocześnie

tym

większe

prawdopodobieństwo trafności prognozy. Od chwili wystąpienia w/w zjawisk do .momentu
pogorszenia się pogody i wystąpienia opadu upływa zazwyczaj 24 — 48 godzin.

Prognoza pogody na obszarze niżu. Jak wynika z rys. 5 o ile po zaobserwowaniu oznak

zbliżającego się niżu nastąpi skręt wiatru w prawo np. S - SW to oznacza to przejście frontu
ciepłego, pojawią się w tej fazie chmury stratus i nimbostratus wraz z opadem ciągłym, jednak
w tej części niżu pas deszczu jest zwykle niezbyt szeroki (100 - 200 Mm). Stąd pochodzi
powiedzenie „ Deszcz przed siódmą z rana, po 11-tej pogoda murowana,, . Jeżeli jednak deszcz
zaczyna się przy wietrze z SE i E, a następnie wiatr skręca w lewo na NE i N tj gdy znajdujemy
się na torze niżu lub na północ od jego toru, to okres deszczu będzie dłuższy gdyż strefa
opadów jest tu szersza, stąd powiedzenie: „Gdy ze wschodu deszcz przychodzi potrwa co
najmniej 12 godzin,,.

Po przejściu frontu ciepłego opad ustaje, zachmurzenie jest zmienne, mogą wystąpić

mżawki, a temperatura i wilgotność jest wysoka.

13.

Następnie nadchodzi front chłodny, czas pomiędzy przejściem frontu ciepłego a

nadejściem chłodnego zależy od położenia środka niżu, im środek niżu bliżej obserwatora tym
odstęp czasu krótszy. Na krótko przed nadejściem frontu chłodnego pojawiają się chmury
Cirrocumulus i Altocumulus poczym nadciąga wał chmur Cumulonimbus dający gwałtowne
opady, silne szkwały i wyładowania elektryczne. Temperatura szybko spada, a wiatr
gwałtownie skręca na W i NW, ciśnienie zaczyna wzrastać.

O ile wzrost ciśnienia jest szybki następują b. silne szkwaliste wiatry, a w miarę wzrostu

ciśnienia pogoda poprawia się, występują chmury cumulus, a wiatr zazwyczaj słabnie.

Pamiętać jednak należy, że nie zawsze po przejściu niżu następuje poprawa pogody. Niże

często wędrują grupami np. po 2 — 3 i jeżeli po przejściu frontu chłodnego wiatr skraca w lewo
np. NW-W-SW-S i słabnie przy równoczesnym spadku ciśnienia to może zwiastować to
pogorszenie pogody związane z przejściem frontu ciepłego kolejnego niżu
Prognoza pogody na obszarze wyżu.

Jeżeli obserwujemy stałe wysokie ciśnienie lub zdecydowany wzrost ciśnienia świadczy to

o obecności lub zbliżaniu się układu wysokiego ciśnienia, poza wzrostem ciśnienia zazwyczaj
obserwujemy zanik chmur i słabnięcie wiatru, chociaż przy dużym gradiencie ciśnienia wiatry
mogą być nawet bardzo silne

W układach, wysokiego ciśnienia nie występują fronty (jedynie na peryferiach), a zatem

nie zaobserwujemy pogody charakterystycznej dla nich. Kierunek wiatru zależy od położenia
środka wyżu i może być przewidywany na podstawie reguł podanych na rys. 2.

Burze konwekcyjne i frontowe oraz ich przewidywanie

Z rozdziału 2 wiemy, ze powietrze wykazuje spadek temperatury wraz, z wysokością. O ile

masa powietrza zalegająca nad powierzchnią ziemi ogrzeje się to jako posiadająca mniejszą
gęstość od mas otaczających zacznie unosić się w górę.

Po dojściu do poziomu gdzie temperatura równa jest temperaturze punktu rosy, zawarta w

powietrzu para wykropli się tworząc chmurę, najczęściej cumulus. Takie chmury tworzą się w
słoneczne dni letnie podczas dobrej pogody w szerokościach umiarkowanych lub stale w
obszarach tropikalnych (pasatowych). Chmury te nad lądem zazwyczaj wieczorem zanikają lub
zmniejszają się kiedy powierzchnia ziemi oziębia się, a wraz z nią i przyległe warstwy
powietrza. W wypadku jednak kiedy powietrze jest wilgotne, a spadek temperatury z
wysokością duży (np. w masie powietrza polarno-morskiego napływającego do Polski z
północnego Atlantyku), to masa powietrza ogrzana od powierzchni ziemi unosić się będzie ku
górze coraz szybciej, gdyż na skutek wydzielania się ciepła przy kondensacji pary wodnej
wzrastać będzie różnica temperatur pomiędzy powietrzem unoszącym się, a otaczającym i tym
samym zwiększać się będzie różnica gęstości tych mas powietrza W wyniku takiego procesu
powstanie wysoko wypiętrzona chmura Cumulonimbus, typowa chmura burzowa. Cyrkulację
powietrza pod taką chmurą przedstawia Rys. 6. POGODA I WIATR POD CHMURĄ
CUMULONIMBUS. Prądy zstępujące w tylnej części chmury powodują b. silne szkwały. Pod
chmurą pada grubokroplisty deszcz lub grad. Pogodę burzową zapowiadają:

- tworzenie się w godzinach rannych chmur altocumulus castellanus, które mają postać

chmur altocumulus lecz z wypiętrzonymi kolumnami, wieżyczkami. itp

- łączenie się pojedynczych chmur cumulus w silnie wypiętrzone zespoły.

- widoczne na horyzoncie błyskawice i słyszalne grzmoty.

14.

Bezpośrednie nadejście burzy poprzedza zmiana kierunku wiatru na kierunek ku
nadchodzącej chmurze i krótki okres ciszy tuż przed nadejściem szkwału. Gdy czoło
chmury znajdzie się w zenicie następuje silny szkwał z przeciwnego kierunku. Analogiczne
zjawiska występują przy przechodzeniu frontu chłodnego. Należy tu podkreślić, że
szkwały pod chmurami Cumulonimbus mogą osiągać nawet huraganową siłę, a zatem
konieczne jest prowadzenie ciągłej obserwacji nieba i odpowiednie przygotowanie jachtu
i załogi licząc się z wywróceniem jachtu nawet teoretycznie „niewywracalnego”.

Podstawowe czynności to:

- założenie przez załogę pasów ratunkowych.

- załoga powinna przebywać na pokładzie.

- wszystkie zamknięcia jachtu powinny być zamknięte.

- kotwica przygotowana do rzucenia.

- żagle powinny zostać dostatecznie wcześnie zrzucone.

- jeżeli jest silnik to należy go uruchomić.

- nadchodzący szkwał należy przyjąć rufą lub dziobem (pomagając utrzymać jacht w

linii wiatru przy pomocy silnika i/lub kotwicy.

Oczywiście o ile istnieje możliwość wcześniejszego schronienia się w porcie lub
przy brzegu to należy to jak najszybciej wykonać !!!!

6. Komunikaty meteorologiczne, i mapy synoptyczne

Załogi jachtów śródlądowych mogą odbierać komunikaty meteorologiczne podawane przez
radio i ewentualnie komunikaty podawane przez telewizję (o ile podczas postoju w
przystaniach dostępna jest telewizja). W tej sytuacji wybierając się w rejs śródlądowy należało
by zapoznać się z programami radiowymi i wynotować czasy i częstotliwości nadawania
prognoz pogody. Możliwe jest także odbieranie prognoz z internetu o ile posiadamy laptop i
internetowe połączenie poprzez telefon komórkowy. W komunikatach zazwyczaj zawarte są
następujące informacje:

- ostrzeżenia o silnym wietrze i sztormowe.

- sytuacja baryczna.

- prognoza na 12 godzin i orientacyjna na następne 12 godzin.

Dla żeglarza poza samą prognozą bardzo cenną informację stanowić może podawana w

drugiej części komunikatu sytuacja baryczna. Zazwyczaj podawane są. położenia ośrodków
wyżowych i niżowych wraz z ciśnieniem tam panującym oraz położenie frontów. Podawane są
także spodziewane kierunki przemieszczania się tych. układów. Na podstawie takich,
informacji stosunkowo łatwo można sporządzić przybliżoną mapę synoptyczną i na jej
podstawie sporządzić prognozę pogody. Więcej informacji można uzyskać na podstawie
otrzymanej gotowej mapy synoptycznej pokazywanej przez telewizję lub otrzymanej z
internetu. Dla korzystania z mapy synoptycznej konieczna jest znajomość podstawowych
symboli stosowanych na tych mapach (izobary i fronty, co podano we wcześniejszych
rozdziałach). Przewidywanie pogody na podstawie mapy synoptycznej oparte jest na założeniu,
że ruch niżów odbywa się w przybliżeniu w kierunku zgodnym z kierunkiem, wiatru w
wycinku ciepłym niżu (pomiędzy frontem ciepłym, a chłodnym), oraz że ruch sąsiadujących ze
sobą układów barycznych jest w przybliżeniu podobny.

15.

Dla żeglugi morskiej drogą radiową podawane są komunikaty meteorologiczne, faksymilowe
mapy synoptyczne i komunikaty NAVTEX. Czasy nadawania i częstotliwości podane są w
wydawnictwie Admiralty List of Radio Signals tom 3.

Uwaga metodyczna ! Po omówieniu powyższego rozdziału wskazane było by przeprowadzenie
prostego ćwiczenia: słuchaczom wręczyć mapki Europy z wydrukowaną (tekstem tak jak w
komunikacie radiowym) sytuację baryczną i poprosić o orientacyjne wykreślenie izobar i
frontów oraz określenie dla danego punktu:

- kierunku wiatru i ewentualnej jego zmiany

- zachmurzenia i opadów

- możliwości wystąpienia zjawisk niebezpiecznych dla żeglugi

Różne warianty takich mapek powinien przygotować instruktor przed zajęciami.

16.

7. Polskie sygnały sztormowe.
Dla żeglarzy uprawiających żeglugę w strefie przybrzeżnej wód morskich przydatna będzie
znajomość sygnałów sztormowych. W polskich portach na masztach sygnałowych w przypadku
spodziewanego silnego wiatru podaje się sygnały ostrzegawcze w postaci znaków dziennych i
świateł nocnych. Sygnały i światła podano na rys. 7 .

Rys. 7. POLSKIE SYGNAŁY SZTORMOWE

Znak dzienny

Światła w nocy

Kolor

Siła wiatru

██

☼
☼

zielony

biały

Wiatr lokalny

4 – 5

0

B

☼
☼

biały

zielony

Wiatr

6 – 7

0

B

☼
☼

czerwony

czerwony

Sztorm

NW 8 – 11

0

B

☼
☼

biały
biały

Sztorm

SW 8 – 11

0

B

☼
☼

czerwony

biały

Sztorm

NE 8 – 11

0

B

☼
☼

biały

czerwony

Sztorm

NE 8 – 11

0

B

☼

☼
☼

czerwony

zielony

czerwony

Huragan

12

0

B i więcej

Flaga czerwona

Brak

Flaga

czerwona

Wiatr skręca

w prawo

Flaga czerwona

brak

Dwie

flagi

czerwone

Wiatr skręca

w lewo

`

``

17

LITERATURA

1. Gładysz B. Meteorologia dla żeglugi morskiej, Wyd. Morskie, 1957

3. Holec M., Tymański P. Podstawy meteorologii i nawigacji meteorologicznej, Wyd.

Morskie, 1973

4. Pierzyński A. Pogodoznawstwo dla rybaków morskich. Wyd. Komunik.1955.
5. Zawieriew A.S. Meteorologia synoptyczna. Wyd. Kom. i Łącz. 1965

1. Zakrzewski W. Meteorologia dla żeglarzy. PZŻ-OZDG „STER”. 1983

2. Kolaszewski A., Świdwiński P. Żeglarz i Sternik Jachtowy. Almapress. 2000.

18.