Meteorologia synoptyczna
Paweł Bogawski
Zagadnienia
Masy powietrza i ich klasyfikacje
Stany równowagi atmosfery
Fronty atmosferyczne
Układy baryczne a charakter pogody
Mapa synoptyczna  oznaczenia
Depesze meteorologiczne,
kodowanie, rozkodowywanie
Uwarstwienie atmosfery
http://www2.vims.edu/bridge/DATA.cfm?Bridge_Location=archive090
6.html
Masa powietrza
Duża objętość powietrza, sięgająca nawet kilku
tysięcy kilometrów w poziomie i kilka km w pionie,
odznaczająca się znaczną jednorodnością cech
fizycznych takich jak temperatura i wilgotność.
Masa powietrza nabywa określone właściwości
zależne od podłoża na jakim się tworzy. Aby masa
powietrza w pełni nabrała cechy fizyczne od
podłoża musi zalegać 5-10 dni nad danym
terenem.
Sprzyjające obszary: rozległe powierzchnie wodne
i zwarte obszary lądowe i stabilne układy
wysokiego ciśnienia.
Podczas przemieszczania się dochodzi do tzw.
starzenia się masy powietrza (transformacji).
Stany równowagi atmosfery
Równowaga chwiejna r. stała r. obojętna
http://www.stronameteo.go-longhorn.net/strona,wiedza/w_rownowaga.htm
Równowaga obojętna występuje natomiast, kiedy temperatura
w pionie jest wyrównana, izotermia.
Klasyfikacja termiczna mas powietrza
Ciepła masa powietrza  masa, która
przemieszczając się nad danym obszarem
ochładza się (oddaje ciepło podłożu)
Chłodna masa powietrza  masa, która
przemieszczając się nad danym obszarem
ogrzewa się (pobiera ciepło z podłoża)
Sytuacje, kiedy
Sytuacje, kiedy
przypisujemy cechy
przypisujemy cechy
chłodnej masy powietrza:
ciepłej masy powietrza:
-powietrze przemieszcza się od
-powietrze przemieszcza się
wyższych do niższych
od niższych do wyższych
szerokości geogr
szerokości geogr
-znad zlodzonego akwenu na
-znad otwartego akwenu
nie pokryty lodem
wolnego od lodu nad pokryty
lodem
-w okresie zimy znad
wychłodzonego lądu nad
-w okresie zimy znad oceanu
obszary morskie
na ląd
-w okresie lata znad oceanu
-w okresie lata znad lądu nad
nad nagrzany ląd
obszary morskie
Procesy zachodzące podczas
Procesy zachodzące podczas
ochładzania ciepłej masy
ogrzewania chłodnej masy
powietrza:
powietrza:
-wzrost wilgotności względnej
-wilgotność względna <70 %
-obniżenie poziomu kondensacji
-stopniowe ogrzewanie się od
pary wodnej
podłoża sprzyja rozwojowi
konwekcji  ustala się równowaga
-ustala się typ równowagi stałej, z
częstą izotermią lub inwersją (brak chwiejna
ruchów konwekcyjnych)
-rozwój chmur o budowie
pionowej, głównie z rodzaju Cu,
-rozbudowane w kierunku
Cb i Sc z przelotnymi opadami,
poziomym chmury warstwowe
niekiedy gradu
(Stratus), z niewielkimi opadami,
często w postaci mżawki
-zmienne zachmurzenie nieba,
niekiedy bardzo małe, okresy z
-niekiedy rozległe mgły
adwekcyjne (w Europie najczęściej pogodą bezchmurną i dobrą
widzialnością
zimą i wczesną wiosną)
-redukcja zanieczyszczeń
-ograniczona widzialność pozioma
atmosferycznych
Główne sytuacje Główne sytuacje
sprzyjające transformacji sprzyjające transformacji
mas powietrza w zimie mas powietrza w lecie
y
ródło: Woś A. (1999): Meteorologia dla geografów, PWN Warszawa
Dlaczego na pustyni Atacama lub Namib,
położonych przy zimnym prądzie morskim brak
lub niewiele opadów?
y
ródło: Woś A. (1999): Meteorologia dla geografów, PWN Warszawa
Klasyfikacja geograficzna mas
powietrza
-powietrze arktyczne (PA - na S antarktyczne)
-powietrze polarne (PP)
-powietrze zwrotnikowe (PZ)
-powietrze równikowe (PR)
Te masy powietrza o względnie jednorodnej
charakterystyce meteorologicznej są rozdzielone
wąskimi strefami przejściowymi, które nazywamy
frontami klimatologicznymi (głównymi). W ich
obrębie gwałtownie zmieniają się takie parametry
jak wilgotność czy temperatura powietrza.
Przykład frontu klimatologicznego: front arktyczny
6 luty 1952
powierzchnia
izobaryczna
500 hPa, 03
GMT. Duże
zagęszczenie
izoterm
wskazuje
położenie
frontu.
y
ródło: Woś A. (1999): Meteorologia dla geografów, PWN Warszawa
Fronty klimatologiczne zmieniają swoje
położenie w ciągu roku podobnie jak cały
system cyrkulacji atmosferycznej.
Latem przesuwają się bardziej na północ,
zimą bardziej na południe.
Wynika to z różnic w dostarczaniu energii
słonecznej w różnych obszarach.
Front arktyczny ma pewne zafalowania  podobnie
jak inne fronty główne. Masy powietrza z północy
przemieszczają się na południe i masy z południa
na północ.
Ścierają się one ze sobą w umiarkowanych
szerokościach geograficznych, dla których typowe
jest powstawanie funkcjonowanie i zanik frontów
atmosferycznych  granic między masami
powietrza o różnych cechach fizycznych, głównie
temperaturze.
Czyli tak jak w przypadku frontów
klimatologicznych, ale w mniejszej skali. Fronty
atmosferyczne są związane z niżami barycznymi.
Ustala się cyrkulacja
Rozwój zafalowania na
Rozwija się wyraz
ny front
cyklonalna
froncie głównym
główny, stacjonarny
Początek okluzji Rozwój frontu Cyklon rozmywa się
zokludowanego
Schemat powstawania niżów barycznych w szerokościach
pozazwrotnikowych  zapoczątkowanie na froncie głównym
Procesy
zachodzące
na obszarze
niżu
Koz
miński Cz., Michalska
B., (1999): Ćwiczenia z
agrometeorologii
Front ciepły
Powietrze ciepłe
wślizguje się nad
zalegające
powietrze chłodne i
wypiera je.
http://earth.usc.edu/~stott/Catalina/WeatherPatterns.html
Cechy charakteryzujące front ciepły...
-wolno się przemieszcza (czas przejścia kilkanaście godzin
do kilku dni)
-wolne, adiabatyczne ochładzanie, systematyczna
kondensacja i formowanie się szeregu charakterystycznych
chmur Ci un, Cs, As, Ns, St
-bardzo mały kąt nachylenia powierzchni frontowej
-rozległy obszar zachmurzenia  chmury rozbudowane
poziomo i opady na znacznym terenie, długotrwałe, często
mżawka
-podczas przejścia frontu wzrasta temperatura, maleje
widzialność (częste mgły)
Front chłodny
Powietrze zimne
wypiera ciepłe
napływając
najpierw w niższe
warstwy atmosfery
http://earth.usc.edu/~stott/Catalina/WeatherPatterns.html
Cechy charakteryzujące front chłodny
-stosunkowo szybko się przemieszcza (zwykle 1-2 godzin)
-powietrze ciepłe jest wypierane do góry (konwekcja) w
strefie frontu, przez co ustala się równowaga chwiejna
atmosfery, tworzą się charakterystyczne chmury Cu i
szczególnie Cb
-kąt nachylenia powierzchni frontowej jest znacznie
większy niż w ciepłym froncie
-stosunkowo niewielki obszar zachmurzenia  do tego
zachmurzenie zmienne. Opady głównie przelotne, często
gwałtowne, lecz krótkotrwałe, zdarza się grad.
-podczas przejścia frontu dość szybko spada temperatura,
mniejsze ograniczenie widzialności niż przy froncie ciepłym
Front
zokludowany
Okluzja typu
ciepłego
Okluzja
typu
chłodnego
y
ródło: Woś A. (1999): Meteorologia dla geografów, PWN Warszawa
Front stacjonarny
Front ten
przemieszcza się
bardzo wolno lub
wcale. Sytuacja
zachodzi
szczególnie, kiedy
wiatr w górnej
części troposfery
wieje równolegle
do linii frontu.
http://www.windows2universe.org/earth/Atmosphere/tstorm/stat
_front.html
Pogoda na obszarach o wysokim i niskim
ciśnieniu  w telegraficznym skrócie
Pogoda na obszarze niżu:
-opady, zachmurzenie,
-ograniczona widzialność
-mała amplituda dobowa
temperatur
Pogoda na obszarze wyżu:
-bezchmurnie, bez opadu
-bezwietrznie lub wiatr słaby
-chłodno, duża amplituda
dobowa temperatur
Rodzaje pogód:
-pogody frontalne z charakterystyką
przedstawioną na poprzednich slajdach 
odpowiednią dla każdego frontu.
Stosunkowo niewielka część wszystkich
pogód.
-pogody wewnątrzmasowe  zachodzące
wewnątrz jednej stosunkowo jednorodnej
masy powietrza  na obszarze przez
który nie przebiegają żadne fronty.
Znaczna większość wszystkich pogód.
Mapa synoptyczna z dnia 22 maja 1994, godz. 2.00
y
ródło: Woś A. (1999): Meteorologia dla geografów, PWN Warszawa
O jakich elementach trzeba powiedzieć
-temperatura (podana przy danej stacji)
-kierunek i prędkość wiatru
-opad i inne zjawiska meteorologiczne 
czy występuje i jakie jest jego nasilenie
-zachmurzenie
-masy powietrza obecne na danym
obszarze
-ciśnienie
-spróbować określić w przybliżeniu
wilgotność
Oznaczenia na mapach synoptycznych
Przykładowa mapa synoptyczna z 29.11.2010
Mapa synoptyczna
http://www.wetterzentrale.de/topkarten/tkfaxbraar.htm