powstawanie i przewidywanie mapy synaptycznej1

Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie - Katedra Agrometcorologii

Temat: Powstawanie i analiza mapy synoptycznej

Mapy synoptyczne przedstawiają stan elementów meteorologicznych nad jakimś obszarem (np. Europy) w tym samym czasie. Profesjonalne mapy synoptyczne w Polsce publikuje IMGW, a prasa i telewizja zamieszczają wersje uproszczone. Meteorologia synoptyczna bada prawidłowości procesów atmosferycznych decydujących o pogodzie. Przewidywanie pogody opiera się w znacznej mierze na analizie tzw. górnych map pogody (aerologicznych), obrazów satelitarnych i tzw. dolnych map synoptycznych. Te ostatnie wykonuje się na podstawie pomiarów elementów meteorologicznych na stacjach morskich i lądowych.

Obserwacje wykonywane są na stacjach synoptycznych co godzinę, całą dobę, według czasu UTC. Spośród 24 terminów: osiem to międzynarodowe terminy synoptyczne (terminy główne pogrubiono): 00, 03, 06, 09, 12, 15, 18, 21. Wartości elementów meteorologicznych nanosi się na mapę synoptyczną według ustalonego schematu. Wszystkie dane są umieszczone w bezpośrednim sąsiedztwie punktu oznaczającego położenie stacji meteorologicznej. Schemat ten nazywa się modelem stacji.

Treść mapy synoptycznej zawiera informacje o elementach ciągłych (np. ciśnienie, temperatura powietrza) oraz nieciągłych (takich, jakie występują w niektórych miejscach lub obszarach np. mgły lub opady; rys. 6).

Praca z mapą pogody polega na przeprowadzeniu analizy synoptycznej treści, w której wyróżnia się trzy główne etapy. Pierwszy etap to analiza izobaryczna - polega na scharakteryzowaniu rozkładu ciśnienia atmosferycznego. Drugi etap to analiza frontowa -polega na odnalezieniu stref frontów, o istnieniu których świadczy ostre załamywanie się izobar, zmiana kierunku wiatru i zmiana temperatury oraz występowanie stref zachmurzenia i opadów. Trzeci etap to analiza mas powietrza - należy wówczas określić obszar źródłowy masy powietrznej, jej temperaturę, wilgotność i inne cechy zalegającego powietrza.

Front atmosferyczny to strefa nieciągłości rozdzielająca różne masy powietrza. Powierzchnia frontu jest warstwą grubości od kilkuset metrów do 1-2 km, nachyloną w stosunku do powierzchni Ziemi pod niewielkim kątem. Dlatego linia przecięcia powierzchni frontu z powierzchnią Ziemi jest strefą szerokości rzędu kilkudziesięciu kilometrów. Wyróżnia się fronty główne - rozdzielające podstawowe geograficzne masy powietrza i fronty wtórne -rozdzielające różne masy lub części mas, różniące się stopniem transformacji.

Wśród frontów głównych wyróżnia się:

s front arktyczny - oddzielający pow-ietrze arktyczne od powietrza polarnego

(umiarkowanych szerokości geograficznych);

S front polarny - oddzielający powietrze polarne od powietrza zwrotnikowego; s front zwrotnikowy - oddzielający powietrze zwrotnikowe od powietrza równikowego.

Inny podział frontów wynika z ich cech termicznych i towarzyszącemu przebiegu pogody. Wyróżnia się tu fronty ciepłe, chłodne, zokludowane oraz stacjonarne. Przejściu frontu towarzyszy najczęściej dość wyraźna zmiana pogody, gdyż zmienia się masa powietrza, która zalegała lub wędruje nad analizowanym obszarem. Poniżej charakterystyka frontów:

> front ciepły - powstaje, gdy ciepła masa powietrza napływa na ustępującą masę chłodną. Około 800 km przed frontem pojawia się strefa zachmurzenia, początkowo są to chmury wysokie, następnie coraz niższe i w- odległości około 300-400 km przed frontem pojawiają się opady (rys. 1), często długotrwałe.

> front chłodny - powstaje, gdy ciepła masa powietrzna ustępuje przed chłodną. Kąt nachylenia frontu chłodnego jest większy, niż ciepłego. Wyróżnia się dwa typy frontu chłodnego. Przy froncie chłodnym I typu zachmurzenie i opady pojawiają się tuż przed przejściem frontu (300 km i 150 km) i trwają głównie po jego przejściu (rys. 2). Po chmurach kłębiastych pojawiają się warstwowe, w odwrotnej kolejności niż przy froncie ciepłym. Przy froncie chłodnym II typu występują tylko chmury kłębiaste (300 km). Strefa opadów (100 km) znajduje się w większości przed frontem (rys. 3). Z reguły są to stosunkowo krótkotrwałe (kilka godzin) opady o znacznym natężeniu.

Rys. 2. Schemat frontu chłodnego I typu.    Rys. 3. Schemat frontu chłodnego II typu.

>    front stacjonarny - występuje, gdy nie można stwierdzić wyraźnego ruchu w stronę ciepłej lub chłodnej masy powietrza. W atmosferze tego rodzaju sytuacje występują stosunkowo rzadko i stosuje się wówczas określenie front ąuasi-stacjonamy, czyli poruszający się bardzo powoli;

>    front zokludowany (zamknięty) - powstaje skutkiem różnej prędkości frontu ciepłego i chłodnego. Chłodny jest szybszy i dogania front ciepły, z którym zlewa się w pewnej odległości od centrum niżu. Okluzja polega na tym, że powietrze ciepłe zostaje wyparte w górę, do pewnej wysokości nad Ziemią, a przy powierzchni pozostają dw'ic masy chłodne (jedna nieco cieplejsza). Jeżeli masa za frontem jest cieplejsza - jest to okluzja ciepła (rys. 4), jeśli masa za frontem jest chłodniejsza - jest to okluzja chłodna (rys. 5).