Tokovnice in hitrost vetra na 200 hPa
Tokovnice so linije, ki "povezujejo" vektorje hitrosti vetra. Po teh linijah bi tekel zrak v stacionarnem oziroma "zamrznjenem" stanju. Ker se s časom polja meteoroloških spremenljivk spreminjajo, so dejanske poti delov zraka - trajektorije lahko precej drugačne od tokovnic.
Na karti je predstavljena še hitrost vetra (barvna skala) v vozlih (kt). Vidna so območja vetrovnega stržena oziroma jet-streama (hitrost > 50 kt).
Ekvivalent potencialne temperature na 850 hPa
Ekvivalent potencialne temperature (theta_e) je mera za "energijo" vlažnega zraka. Naravni logaritem te spremenljivke je sorazmeren z entropijo, ki se ohranja v reverzibilnem vlažnem adiabatnem procesu. Več o tem na:
http://amsglossary.allenpress.com/glossary/search?p=1&query=equivalent+potential+temperature&submit=Search
Opisana spremenljivka se uporablja za določanje tipa zračne mase in lege frontalnih con. Za hladno fronto je zrak hladnejši in bolj suh, zato je theta_e nižja. Nasprotno je v vlažnem subtropskem zraku theta_a zelo visoka in predvsem poleti dosega vrednosti krepko nad 50°C.
Temperatura rosišča 2m nad tlemi
Karta prikazuje modelski izračun temperature rosišča na 2 m nad modelskimi tlemi v modelskih točkah nad Srednjo Evropo:
Modelska tla predstavljajo relief, kot je zajet v modelu. V modelskih točkah nadmorska višina tal ne ustreza dejanski višini (razlog je povprečevanje po okolici itn.), zato je za "pravo" analizo poleg vrednosti spremenljivk potrebno poznati še modelsko višino.
Temperatura rosišča (Td) je vrednost temperature, pri kateri se zrak ob izobarnem (pri stalnem pritisku) ohlajanju povsem nasiči z vlago.
Pri temperaturi rosišča se običajno (pomembna je prisotnost kondenzacijskih jeder) začne ob ohladitvi vodna para kondenzirati in pride do pojava megle ali oblakov.
Visoke vrednosti temperature rosišča so običajno povezane z morsko subtropsko zračno maso, medtem ko je v polarni kontinentalni zračni masi zrak hladen (mrzel) in suh - temperatura rosišča je zelo nizka.
Poseben pomen ima vrednost Td v nočnem času ob jasnem in mirnem vremenu. Minimalna jutranja temperatura je lahko le malenkost nižja (recimo tja do 2 ali 3°C?) od večerne vrednosti temperature rosišča (ob pogoju, da ponoči ne pride do spremembe zračnih mas). Razlika med večerno in jutranjo temperaturo rosišča se izraža v obliki rose, slane ali megle (izloči se presežek vodne pare).
Advekcija temperature na 850 hPa
S črnimi linijami so predstavljene izohipse na 850 hPa ploskvi v gpdm (geopotencialnih dekametrih).
Barvne linije povezujejo območja z enako advekcijo temperature. Advekcija temperature je hitrost spreminjanja temperature zraka zaradi premikanja zračnih mas (veter). Kadar pride nad neko območje hladnejši zrak, je to negativna in kadar toplejši, pozitivna advekcija. Vrednost 1K/6h pomeni, da se temperatura zaradi dotoka drugačne zračne mase dviguje s hitrostjo 1°C(=1 K)/6h.
Višina + vertikalno dviganje na 700 hPa
Bele linije (in črna za 300 gpdm) so izohipse za 700 hPa ploskev. Višina je podana v geopotencialnih dekametrih (1 gpdm ~ 9,81 m).
Povprečna hitrost dviganja oziroma spuščanja zraka je podana z barvno lestvico. Negativne vrednosti pomenijo dviganje (v dvigajočem se zraku pritiska pada), pozitivne spuščanje zraka (pritisk v spuščajočem se zraku narašča). Na 700 hPa ustreza višinski razliki 10 m približno 0,8-0,9 hPa razlike v pritisku. Tako 10 hPa/h pomeni, da se zračna masa v povprečju spušča s hitrostjo ~110-120 m/h (točna vrednost je odvisna od temperature). Karta nam pomaga pri določevanju območij stratiformnih padavin (vse, ki niso plohe ali nevihte) in območij s fenom ter zastojem=Stau (npr. v Alpah).
CAPE + Lifted index
CAPE je kratica za "convective available potential energy", kar pomeni razpoložljiva konvektivna potencialna energija. To je maksimalna energija dvigajočega se dela zraka, ki jo dobi z vzgonom v tistem delu ozračja, kjer je ta del zraka toplejši od okolice. CAPE predstavlja maksimalno energijo, ki se lahko sprosti pri nastanku neviht in ploh (dejansko se sprosti manj energije). Večji kot je CAPE, hujša so lahko neurja. Vrednosti, ki omogočijo zmerne nevihte so ~1000 J/kg, kadar pa preseže ~2000 J/kg obstaja nevarnost hudih neurij. V ekstremnih primerih (tornadi...) CAPE preseže vrednost 5000 J/kg.
Lifted index ("indeks dviganja") je mera stabilnosti atmosfere in mera za pojav ploh in neviht. Gre za precej zapleten indeks (zato ne bom dolgovezil). Vrednost indeksa (L) znaša:
L = T500 - TL
T500 - temperatura zraka (okoliškega) na 500 hPa
TL - temperatura dela zraka, dvignjenega iz določene višine na 500 hPa.
Več o indeksu (in ostalih podobnih) si lahko preberete na strani:
http://amsglossary.allenpress.com/glossary/search?id=stability-index1
Kalkulator za izračun indeksa v primeru, ko se del zraka dvigne od tal:
http://www.knmi.nl/voorl/verken/calc_sli.html
Lestvica vrednosti L [°C] in pričakovani pojavi:
>0 -> nevihte praktično izključene
0 do -3 ->nevihte so možne
-3 do -5 -> nevihte so verjetne
-5 od -7 -> močne nevihte
<-7 -> zelo močne nevihte, možni tornadi
Na morski nivo ekstrapoliran pritisk + fronte
Tanke črne linije so izobare na 0 m ekstrapoliranega pritiska. Na linijah so vrednosti pritiska v hPa. S križci so označeni centri anticiklonov (H=high) in ciklonov (L=low). Poleg je vrednost pritiska.
Odebeljene črte z znaki predstavljajo lego front na tleh.
Topla fronta je predstavljena kot linija s polkrogci. Na sprednji strani (kjer so polkrogci) je hladnejša, na zadnji pa toplejša zračna masa. V frontalni coni (predvsem v območju pred fronto na tleh) se topel zrak nariva na hladnega. Pri dvigu toplega zraka pride do nastanka oblakov in rahlih do zmernih padavin. Nevihte so zelo redke. Pozimi lahko ob prehodu tople fronte v nižinah sprva sneži, vendar se meja sneženja nato pogosto dvigne zaradi advekcije (prodora) toplega zraka. Pojavita se lahko tudi leden dež oz. dež, ki zmrzuje.
Hladna fronta je označena s črto s trikotniki. Na hladni fronti oziroma frontalni coni se hladen zrak vriva pod toplega, ki se zaradi tega dviguje. Običajno prehod hladne fronte spremljajo plohe in nevihte, ki se lahko pojavljajo tudi v hladni zračni masi (če je nestabilna), ki sledi fronti. Ob prehodu se ohladi (izjema so lahko le nižine pozimi, ko veter spiha hladen zrak v inverzni plasti), običajno zapiha hladen (mrzel) veter.
Hladna fronta je vedno hitrejša od tople. Kmalu po nastanku ciklona jo v središču ciklona ujame in nastane okluzija. Na karti je označena s polkrogci in trikotniki, ki se stikajo. V okluziji je topli zrak v obliki črke V dvignjen nad hladnega. Pri tleh je v celotni frontalni coni hladen zrak: za okluzijo tisti, ki je bil prvotno za hladno fronto in pred okluzijo tisti, ki je bil pred toplo fronto. Dviganje (narivanje) toplega zraka povzroča nastanek oblakov in padavin. Stičišče tople in hladne fronte ter okluzije imenujemo okluzijska točka. Tam so padavine običajno najmočnejše. Zaradi hladnega zraka v prizemni plasti ob okluziji včasih padata leden dež oz. dež, ki zmrzuje. Pojavljajo se lahko tudi nevihte. Dolžina okluzije raste s starostjo ciklona.
850 hPa
Na karti je z različnimi barvami prikazana temperatura na pritiskovi ploskvi 850 hPa. Barvna polja ločujejo izoterme (linije enake temperature).
Bele linije so izohipse (črte z enako višino) 850 hPa ploskve. Običajno se ta ploskev nahaja 1500 m visoko.
Omenjena meteorološka karta je dober pripomoček pri oceni temperatur v sredogorju in višine meje sneženja. Običajno je meja sneženja nekaj sto metrov nižje od ničte izoterme.
Temperatura v ozračju v povprečju pada s 6,5°C/km, vendar je potrebno biti pri ekstrapolaciji in interpolaciji temperature zelo previden (predvsem pozimi). V inverzijah namreč temperatura z višino narašča. Na drugi strani se zelo redko zgodi, da temperaturni gradient v določeni plasti presega -10°C/km. Vse plasti, v katerih gradient doseže (preseže) to vrednost, se namreč zaradi nestabilnost ponavadi premešajo in temp. gradient ne preseže (gledano absolutno) -10°C/km. V oblakih je ta gradient po velikosti precej manjši od te vrednosti. Toliko v vednost pri interpretaciji te vrste kart!
500 hPa + ekstrapoliran pritisk na 0 m
Barve na karti predstavljajo različno višino 500 hPa (hPa=hektopascal, 1 hPa= 1 milibar) pritiskove ploskve v geopotencialnih dekametrih. En geopotencialni dekameter je približno 9,8 navadnih metrov. Barvna polja so med sabo ločena z izohipsami (linije enake višine).
Sive črtkane črte so izoterme (linije z enako temperaturo) na 500 hPa ploskvi.
Bele neprekinjene črte so izobare (linije z enakim pritiskom) na nivoju morske gladine. Prizemna postaja na nadmorski višini (h) meri (med drugim) pritisk (p) in temperaturo (T), iz česar se izračuna ekstrapoliran pritisk p0:
p0 = p * exp(g*h/RT)
g - gravitacijski pospešek (9,81 m/s^2)
R - specifična plinska konstanta za zrak (287 J/kgK)
p - pritisk na postaji
T - temperatura v K (Kelvinih) na postaji
Pri ekstrapolaciji pritiska se vzame za T ponavadi povprečna vrednost temperature v zadnjih 12 urah.
Običajno je postajni pritisk ekstrapoliran na morski nivo na vseh postajah pod 800 m nadmorske višine.
Kratka razlaa pojavov na karti:
Sklenjena območja nizkega/visokega zračnega pritiska se imenujejo cikloni/anticikloni. Ustrezna nesklenjena območja se imenujejo doline/grebeni.
Blokade so obsežni, dobro vertikalno razviti in od splošnega zahodnega toka odcepljeni anticikloni. Položaj (lokacija) teh je na 0 m praktično enak tistemu na 500 hPa ploskvi. Za blokade je značilna stanovitnost (lahko trajajo teden ali dva) in običajno povzročijo izrazit prodor zelo toplega zraka proti severu (zahodno od središča anticiklona) in mrzlega proti jugu (vzhodno od središča).
Kadar je nad prizemnim anticiklonom v višinah ciklon, se ta ciklon imenuje višinski ciklon. Ponavadi je vreme pod višinskim ciklonom slabo (deževno).
Os središča ciklona (doline) je običajno nagnjeno proti zahodu. To pomeni, da je višje središče ciklona (doline) bolj zahodno kot v prizemni plasti (vzrok je v različni temperaturi zračnih mas v ciklonu - ciklon je običajno temperaturno heterogen).
Včasih se del doline v višinah odcepi in nastane odcepljeno jedro oziroma višinska kaplja hladnega zraka. Takšna tvorba je izločena iz splošnega zahodnika in se pogosto kaotično giblje (vzrok nekaterih slabih napovedi). Povzroča slabo vreme (predvsem na obrobju).
