Pogody wewnÄ…trzmasowe1(1), Żeglarstwo, Meteorologia

Pogoda na obszarze A (na WSW od Islandii)
Wyniki określenia kierunku i prędkości wiatru: wiatr geostroficzny z S, przywodny z SSE, prędkość wiatru geostroficznego 42 w, przywodnego ~27-30 w.
Krok 1 - jaka masa?
Z układu pola barycznego wynika, że napływające nad ten obszar powietrze płynie znad Europy po południowym skraju wyżu nad wschodnią część Pólnocnego Atlantyku w szerokościach 40°N, do około 25-30°W, poczem skręca na północ (zachodni skraj wyżu). Droga nad oceanem jest długa, prędkość przepływu początkowo jest niezbyt duża (kilkanaście do 20 w), masa powietrza (pierwotnie zimowe PPk) zdążyła się przetransformować w masę powietrza polarno-morskiego (PPm). Temperatura powietrza - kilkanaście °C (12-14), wilgotność względna 80-85%, zasób pary wodnej duży.
Krok 2 - co cieplejsze - powietrze czy woda?
Powietrze o temperaturze kilkunastu stopni napływa z południa. Woda w tym rejonie o tej porze roku (koniec grudnia) ma zaledwie kilka °C. Woda jest chłodniejsza od powietrza o kilka stopni, co oznacza, że występuje tam równowaga stała. Na tej podstawie ustalamy, że jest to przypadek odpowiadający gałęzi B.
Krok 3 - jaka jest wilgotność powietrza, jaki jest w nim zasób pary wodnej?
Ponieważ mamy do czynienia z masą PPm, wilgotność jest duża, a zasób pary wodnej również duży. Taki stan odpowiada zakwalifikowaniu tego przypadku do 1 typu właściwości higrycznych powietrza. Łącznie zatem mamy do czynienia z przypadkiem B1.
Krok 3a - dodatkowy - jaka prędkość wiatru?
W przypadku wystąpienia przypadku B1 musimy zadać sobie dodatkowe pytanie - jaka jest prędkość wiatru? Ponieważ analizę rozpoczęliśmy od określenia kierunku i prędkości wiatru, wiemy, że prędkość wiatru przywodnego nad tym obszarem wynosi 27-30 w. Jest to wartość większa od podanej jako graniczna prędkości 14 w. Zatem będziemy mieli nad obszarem A z pogodą wewnątrzmasową opisaną jako B1b.

Możemy zatem odczytać, jak kształtują się cechy pogody w tym przypadku. Są one następujące:

Wykształcenie elementów opisujących stan pogody wewnątrzmasowej:
temperatura powietrza - ocieplenie, stosownie do temperatury powietrza w masie, brak zmian lub bardzo małe zmiany temperatury powietrza w ciągu doby,
zachmurzenie - całkowite (N = 8), chmury St (Stratus) o bardzo nisko leżącej podstawie (często zaledwie 50-70 m nad wodą)
prawdopodobieństwo występowania opadów - drobne kropelki wody unoszące się w powietrzu, mżawki, zimą możliwy opad ciekły (mżawki) lub słaby śnieg ziarnisty
widzialność pozioma - słaba (4° w morskiej skali widzialności, czyli od 0.5 - 1.0 Mm),
inne zjawiska pogodowe - widzialność odpowiadająca bardzo gęstemu zamgleniu, duży udział w ograniczeniu widzialności poziomej mają unoszone przez wiatr bardzo drobne kropelki opadu.

Możemy również dokonać straszliwego wysiłku umysłowego i wyobrazić sobie, że: a. - napływa ciepłe, bogate w parę wodną, wilgotne powietrze nad chłodniejszą wodę, b - powietrze to "od dołu" ochładza się od wody, czyli spada w nim temperatura, c - w takich warunkach dochodzi do procesów kondensacji, czyli tworzy się mgła adwekcyjna, d - jest jednak duża prędkość wiatru w warstwie przywodnej, która "podnosi" tę mgłę znad wody, przez co mamy nisko wiszącą nad nami i pokrywającą całe niebo chmurę Stratus, e - z chmury Stratus może padać mżawka, co ograniczy nam widzialność. Nurtuje nas niepewność - czy napewno mżawka? Może śnieg, bo przecież jesteśmy na 60°N, na dodatek jest koniec grudnia [?] - no tak - ale masa jest ciepła, woda też ma temperaturę kilku stopni powyżej zera. Czyli opad będzie ciekły, bo nie ma powodów, aby był inny.
A teraz podsumowujemy wynik naszych wysiłków - jaka tam jest pogoda? Ano taka - dmucha wiatr z południa z lekkim odchyleniem na wschód, 27-30 w (trochę mocno nami kiwa), jest dość ciepło jak na tę porę roku. Niebo całkowicie zachmurzone, a więc "szaro, buro i ponuro", widzialność podła (czyli od połowy mili do mili (4° w morskiej skali widzialności), ledwie co widać. W powietrzu pełno wody, wszystko mokre. Na szczęscie jesteśmy na ogrzewanym mostku, odziani w ciepłe gacie, sweterek i czapeczkę, mamy sprawne oba radary, w polu widzenia radaru nie mamy żadnych ech, nie grozi nam obodzenie, a do końca wachty mamy jeszcze tylko godzinkę. Czyli niemal same pozytywy.

Pogoda na obszarze B (na ESE od Nowej Fundlandii)
Wyniki określenia kierunku i prędkości wiatru: wiatr geostroficzny z N, przywodny z N-NNW, prędkość wiatru geostroficznego 35 w, przywodnego ~25 w..
Krok 1 - jaka masa?
Z analizy pola barycznego wynika, że powietrze napływa z N, gdzieś z Arktyki (Ziemia Baffina i dalej), pierwotnie jest to zatem PAk (Powietrze Arktyczno-kontynentalne). Jednak dużą odległość (~20° po szerokości; ~1200 Mm) przepływa nad wodami niepokrytymi lodami, prędkość przepływu jest dość duża. Zatem powietrze to transformuje się w powietrze morskie, mające właściwości na pograniczu cech PAm i PPm (dokładniej - PPm z północnej granicy zasięgu). Jego temperatura może być oceniona na około 5-8°C, wilgotność na 80-85%, zasób pary wodnej jest duży.
Krok 2 - co cieplejsze - powietrze czy woda?
Obszar B znajduje się w rejonie pólnocnej części delty Golfstromu; o tej porze roku temperatura powierzchni morza w tym rejonie (~41°N, 043°W) wynosi około 18°C. Woda jest cieplejsza od powietrza powyżej 10°C, co oznacza wystąpienie silnej chwiejności w strefie przywodnej. Oznacza to że należy wybrać gałąź A.
Krok 3 - jaka jest wilgotność powietrza, jaki jest w nim zasób pary wodnej?
Ponieważ mamy do czynienia z masą PPm, wilgotność jest duża, a zasób pary wodnej w tym powietrzu dość duży. Taki stan odpowiada zakwalifikowaniu tego przypadku do 1 typu właściwości higrycznych powietrza. Łącznie zatem mamy do czynienia z przypadkiem A1.
Możemy zatem odczytać, jak kształtują się cechy pogody w tym przypadku. Są one następujące:

Wykształcenie elementów opisujących stan pogody wewnątrzmasowej:
temperatura powietrza - ochłodzenie, stosownie do temperatury powietrza w masie, w tym przypadku silny spadek temperatury powietrza
zachmurzenie - zmienne (N szybko zmienia się w granicach od 4 do 8 i odwrotnie), dominacja silnie wypiętrzonych chmur Cu (Cu med., Cu con.), możliwe Cb,
prawdopodobieństwo występowania opadów - duże, silnych i gwałtownych opadów przelotnych; w przejściowych porach roku i zimą opadów gwałtownego śniegu i krupy często tworzących zadymki, latem - przelotnych, na ogół o dużym nateżeniu deszczy,
widzialność pozioma - w strefach opadów silnie zmniejszona, w przypadku opadów śniegu ograniczona do kilku (niekiedy nawet 1-2) kabli, poza strefami opadów zależna od przezroczystości powietrza w masie (na ogół doskonała lub bardzo dobra w masie PAm i PPm, dardzo dobra do dobrej w masie PZm)
inne zjawiska pogodowe - silny wzrost porywistości wiatru i występowanie szkwałów w szerokościach umiarkowanych i wysokich, możliwość wystąpienia burz (za wyjątkiem szerokości większych od 67°N i 55°S), w czasie burz zmiany kierunku i prędkości wiatru w stosunku do wiatru obliczonego z pola ciśnienia (okresami wiatry silne, z kierunków zmiennych).

Ze względu na wysoką temperaturę wody i bardzo silne ogrzewanie się powietrza w warstwie przywodnej nie ma mowy o wystąpieniu na obszarze B opadów stałych; wystąpią silne, przelotne deszcze. W strefach opadów widzialność pozioma ograniczona do 1-2 Mm, poza strefami opadów widzialność bardzo dobra. Wiatr porywisty, możliwość wystąpienia szkwałów.
Jak "w całości" wygląda pogoda na obszarze B? - Wiatr N - NNW o prędkości ~25 w, stan morza V (ze względu na duży robieg fali; patrz link). Chłodno. Zachmurzenie duże z krótkotrwałymi, kilku-, kilkunastominutowymi przejaśnieniami, na niebie występują silnie rozbudowane w pionie chmury Cu o nisko leżących podstawach. Występują opady przelotne w postaci gwałtownych deszczów, w strefach opadów widzialność słaba, poza strefami opadów - bardzo dobra.

Pogoda na obszarze C (Zatoka Biskajska)
Wyniki określenia kierunku i prędkości wiatru: wiatr geostroficzny z ESE, wiatr przywodny z E, prędkość wiatru geostroficznego ~35 w, prędkość wiatru przywodnego ~24-25 w.
Krok 1 - jaka masa?
Nad obsszar C napływa powietrze znad Europy i wschodniej Europy (tego na ryc. 1 już nie widać, mapa została "obcięta", żeby rysunek zmieścił się na stronie). Jest to zimowe powietrze Polarno-kontynentalne. Jego temperatura nad kontynentem nie jest specjalnie niska (od zera do -3°C). Droga, jaką przebywa nad wodą jest bardzo krótka, można przyjąć, że nie uległo ono jeszcze procesom transformacji.
Krok 2 - co cieplejsze - powietrze czy woda?
O tej porze roku woda na powierzchni Zatoki Biskajskiej ma temperaturę około kilkunastu stopni (12-14°C), powietrze temperaturę około 0°C. Woda jest cieplejsza od powietrza, wystąpi zatem równowaga chwiejna. Należy wybrać gałąź A.
Krok 3 - jaka jest wilgotność powietrza, jaki jest w nim zasób pary wodnej?
Mamy do czynienia z masą zimowego powietrza Polarno-kontynentalnego. Wiemy, że wilgotność względna takiego powietrza jest niska, a zasób pary wodnej w tym powietrzu jest mały. Nawet przy słabym wzroście temperatury wilgotność względna w takim powietrzu będzie gwałtownie się obniżać. Wybieramy typ higryczny powietrza 3. Przypadek pogody wewnątrzmasowej nd Zatoką Biskajską klasyfikujemy zatem jako A3.
Cechy pogody tego typu zapisane są jako:

Wykształcenie elementów opisujących stan pogody wewnątrzmasowej:
temperatura powietrza - ochłodzenie, stosownie do temperatury powietrza w masie, duża amplituda dobowa temperatury powietrza)
zachmurzenie - niebo najczęściej bezchmurne (N = 0), rzadziej zachmurzenie małe w dzień (N 1 do 2), wtedy wyłącznie chmury Cu hum)..
prawdopodobieństwo występowania opadów - bez opadów,
widzialność pozioma - określona przez przezroczystość powietrza w masie, na ogół dobra do bardzo dobrej,
inne zjawiska pogodowe - wzrost porywistości wiatru w dzień, zmniejszenie się porywistości i prędkości wiatru w nocy, niewielka możliwość wystąpienia "białego szkwału"

Taki ogólny zapis należy przybliżyć do rzeczywistości. Rzeczywiście, nad akwenem C nastąpi ochłodzenie, temperatura powietrza spadnie do zaledwie kilku stopni powyżej zera (wszak powietrze ogrzewa się od wody, my jesteśmy (będziemy) w tej właśnie warstwie). Niebo będzie bezchmurne, co oznacza, że w dzień będzie słonecznie. Oznacza to też, że w dzień będzie wyraźnie cieplej, w nocy temperatura wyraźnie spadnie. Wiatr przywodny, wschodni, około 25 w będzie porywisty, o "białych szkwałach" nie może tu być mowy (nie wystąpią).. Mimo dość dużej prędkości wiatru stan morza będzie niski (można szcować go na IV; Moderate), ze względu na ograniczony rozbieg fali. Wiemy, że przezroszystość masy PPk jest zła, zatem i zasięg widzialności poziomej będzie ograniczony, szacować go możemy jako 5-11 Mm (7° w morskiej skali widzialności; określenie słowne - widzialność dobra).