SNC03607

Fol. 5.16. Chmury klebiasic Cumulus humilis i Cumulus fractus. Fot. K. KOŻUCHOWSKI

Stopień zachmurzenia

Zarówno nieboskłon, jak i jego części, określa sfera, ograniczona linią horyzontu i widziana z punktu położonego na powierzchni Ziemi. W rzeczywistości owe części (oktany) są kątami sferycznymi o wierzchołkach umieszczonych w punkcie obserwacji.

Zachmurzenie obserwowane z powierzchni Ziemi nie odpowiada więc ściśle zakryciu Ziemi przez chmury - rzut obwodu chmur na płaszczyznę horyzontu wyznaczyłby inną powierzchnię pod-chmurową niż widziane od dołu zachmurzenie nieboskłonu. Różnica wynika zarówno z różnej odległości chmur od obserwatora, jak ich pionowej rozciągłości i wysokości kątowej nad horyzontem. Na przykład wysoko rozbudowane chmury widziane z dołu mogą dawać wrażenie pełnego zachmurzenia (8/8), podczas gdy występujące między nimi przestrzenie sprawiają, iż nie cała powierzchnia Ziemi, nawet w granicach widzialnego horyzontu, znajduje się pod chmurami. Subiektywna ocena zachmurzenia pojawia się także w przypadku obserwacji satelitarnych, prawidłowa - dotyczy jedynie punktu podsatelitamego. podobnie - obserwowane z Ziemi zachmurzenie można dokładnie zmierzyć jedynie na wysokości zenitalnej.

Notowane wartości zachmurzenia pozwalają m.in. określić rozkład empiryczny tego elementu pogody, tj. obliczyć częstość występowania poszczególnych stopni zachmurzenia. Powszechnie obserwowaną regułą jest ..wklęsły" kształt rozkładu wielkości zachmurzenia: najczęściej występuje niebo bezchmurne i pochmurne, najrzadziej zachmurzenia bliskie środkowi skali. np. 4/8 czy 5/8. Można też w tej regule dostrzec przejawy zero-jedynkowego rozkładu zachmurzenia -chmura albo jest (1) albo jej nie ma (0). Tak rzeczywiście jest w przypadku obserwacji nieba w miejscu, wyznaczonym na przykład przez kierunek zenitalny („prosto nad głową") lub powierzchni Ziemi z satelity w kierunku prostopadłym do powierzchni Ziemi. tj. w punkcie podsate-litarnym. Miejsca te mogą tylko być zachmurzone albo wolne od chmur.

Okazuje się więc. że ocena wielkości zachmurzenia, a zarazem statystyczny (klimatologiczny) rozkład stopni zachmurzenia zależy od przestrzennej skali obserwowanego nieboskłonu (w przypadku obserwacji naziemnych) lub pola powierzchni Ziemi (i znajdujących się nad nią chmur), obserwowanego z satelity. Wraz ze wzrostem tego pola zmienia się rozkład stopni zachmurzenia. Zachmurzenie, obserwowane w najmniejszej skali przestrzennej (w jednym punkcie) ma rozkład bimodalny z maksimami częstości, przypadającymi na skrajne wartości 0/8 i 8/8. Rozkład zachmurzenia na większej powierzchni nieba wykazuje pojawianie się wartości 1/8,2/8... 6/8.7/8. Przy wzrastającej powierzchni dwa maksima częstości zbliżają się do siebie i w końcu łączą w jedno- rozkład staje się wypukły, a średni stopień zachmurzenia bliski stopniowi o największej częstości występowania. Zachmurzenie całej Ziemi wynosi 60%. tzn. prawie 5/8; stopień zachmurzenia Ziemi N = 5/8 występuje z częstością bliską 100% - ma jedno, wybitne maksimum. Zmiany rozkładu stopnia zachmurzenia znajdują odzwierciedlenie w danych, zgromadzonych na podstawie satelitarnych obserwacji zachmurzenia (tab 5.14).

nych szerokościach geograficznych z frontami ciepłymi związana jest strefa pełnego zachmurzenia o zasięgu do 1000 km przed linią frontu, a z frontami chłodnymi strefa chmur, rozciągnięta od 100 km przed linią frontu do 300 km za frontem; grubość (miąższość) tych systemów chmurowych waha się od 1 do 2,3 km (wg Sedunowa, 1991) (rys. 5.6).

Antarktyda i Australia należą do najmniej zachmurzonych kontynentów (średnie roczne zachmurzenie 2,2 i 3,7) ze względu na dominujące na ich obszarze antycyklony. W przypadku Antarktydy czynnikiem ograniczającym jej zachmurzenie jest ponadto mała wilgotność powietrza, uwarunkowana m.in. niską temperaturą. Europa reprezentuje obszar o stosunkowo wysokim zachmurzeniu (5,9), wyższe średnie mają tylko Pacyfik i Atlantyk na południe od równika (6,8 i 6,7). W przekroju południkowym strefa

97