Vítr

Každý máme občas z něčeho vítr. Tuto záležitost ale nemám v úmyslu zde řešit. Nás zajímá vítr – skutečný pohyb vzdušnin kolem nás. Proč se vzduch z ničeho nic začne pohybovat, aniž bychom mu k tomu dali popud.

Zemská atmosféra obaluje celou zeměkouli a odděluje ji od ostatního prostoru. Podle fyzikálních vlastností rozdělujeme zemskou atmosféru na čtyři vrstvy: troposféru, stratosféru, mezosféru, ionosféru (termosféra) a exosféru.

V letectví jsou zatím nejužívanější vrstvy přilehlé k zemskému povrchu. Je to troposféra a stratosféra, které jsou oddělené tropopauzou. Zajímavé je, že v těchto vrstvách se vzduch pohybuje i vertikálně. Tyto pohyby se nám zobrazují ve formě mraků, většinou kumulů. Vítr považujeme pohyb vzdušnin většinou v horizontálním směru.

Tropopauza sahá do výšky 11 km v závislosti na zeměpisné šířce a ročním období. Nad touto vrstvou pokračuje stratosféra do 20  km s teplotou asi -65°C v našich zeměpisných šířkách. Od této výšky až k mezosféře do 50 km  teplota atmosféry mírně stoupá a dosahuje 0°C . Od 50 km do 80 km se znovu ochlazuje k – 90°C. Termosféra zasahuje od 80 km do 800 až 1200 km. V tomto prostředí stoupá teplota už nepřetržitě a dosahuje až 1000°C. Do meziplanetárního prostoru přechází poslední vrstva exosféra. Teplota se zde neuvádí pro neměřitelný řídký vzduch.

V atmosféře převládají mohutné přesuny vzdušnin horizontálním směrem – vítr. Jeho síla je měřena tzv. Beaufortovou stupnicí ve volném terénu a výšce 10 m nad pevným povrchem.

Stupeň	Označení	Vizuálně	Rychlost v m/s	km/h
0	Bezvětří	Kouř stoupá kolmo nahoru	0,0-0,2	pod 1
1	Vánek	Směr podle pohybu kouře	0,3-1,5	1-5
2	Slabý vítr	Vítr je cítit ve tváři, větrná směrovka jde do pohybu	1,6-3,3	6-11
3	Mírný vítr	Listí v pohybu, čeří klidnou hladinu	3,4-5,4	12-19
4	Skoro čerstvý vítr	Zdvihá kousky papíru a prach	5,5-7,9	20-28
5	Čerstvý vítr	Keře se začnou pohybovat, vlnky na stojaté vodě	8,5-10,7	29-38
6	Silný vítr	Telegrafní dráty sviští. Nemožno mít deštníky	10,8-13,8	39-49
7	Prudký vítr	Hýbají se stromy, chůze je obtížná	13,9-17,1	50-61
8	Bouřlivý vítr	Ulamuje větve, chůze je skoro nemožná	17,2-20,7	62-74
9	Vichřice	Strhává komíny, tašky ze střech	20,8-24,4	75-88
10	Silná vichřice	Vyvrací  stromy, ničí domy	24,5-28,4	89-102
11	Mohutná vichřice	Rozsáhlé zpustošené plochy	28,5-32,6	103-117
12	Orkán	Ničivé účinky	32,7 a více	118 a více

Vzduch se snaží vyrovnat vyšší tlaky s nižšími. Vzniká proudění od vyššího tlaku k nižšímu čili vítr. Jeho trať však nezůstává ve stejném započatém směru. Začne na něj působit tzv. Coriolisova síla. Tato síla působí na každou hmotu, která je vůči zemi v pohybu. Na severní polokouli stáčí vítr (a vše, co je v pohybu) doprava, na jižní polokouli doleva.

Coriolisova síla, uchylující síla zemské rotace, a s vodorovnou složkou síly tlakového gradientu jsou nejdůležitějším činitelem ovlivňujícím horizontální (vodorovné) proudění vzduchu. Vzniká gradientový vítr.

Coriolisova síla je přímo úměrná rychlosti pohybu vzduchu a zeměpisné šířce v níž se pohyb děje. K vyrovnání tlakových sil nedochází okamžitě. Pohyb vzduchu se děje ve spirále, ve směru tlakového spádu (gradientu). Proto mohou vznikat tlakové útvary cyklona (tlaková níže N) a anticyklona (tlaková výše V) na jednotku vzdálenosti v km. Slovo gradient se v meteorologii užívá pro teplotu vzduchu-teplotní gradient a tlaku vzduchu-tlakový gradient.

Gradient (latinsky) je velikost změny hodnoty určité veličiny. Horizontální tlakový gradient je pokles tlaku na jednotku vzdálenosti ve směru kolmém na izobary. Vyjadřuje se v hPa (hektopascalech) na 100 km. Tato síla nutí vzduch proudit z místa vyššího tlaku na místo nižšího tlaku. Rychlost větru se dá do značné míry odhadnout ze synoptických map. Čím jsou izobary blíže u sebe, předpokládá to větší strmost změny tlaku ať už u níže (N) nebo výše (V) . Znamená to, že vzduch bude mít z příkřejšího svahu větší rychlost. Bude silnější.

Fén

Teplý vítr, který stéká po návětrné straně hor, nazýváme fén. Bývá suché počasí s vysokou teplotou a dobrá dohlednost.

Mořský vánek

Mořský vítr proudí ve dne z ohřáté pevniny, stoupá a vrací se nad moře, kde se ochladí a vrací zpět nad pevninu. V noci obráceně.

Vítr z hor

V horách se projevuje něco podobného. Svahy ke slunci obrácené vypouštějí vzduch, ten cirkuluje do závětří hory a v noci obráceně jako “Vítr z hor”.

Pasát

Vzduch kolem obratníku tvoří chladnější pásmo. Odtud plyne chladnější vzduch při zemi zákonitě k tropickému pásmu, přičemž se pozvolna otepluje. Proudění chladnějšího vzduchu od severu nastupuje na místo vzduchu z horkého pásma, který stoupá výše. Toto pásmo kolem obratníku nazýváme subtropickým. Výměna vzduchu je pravidelná a tyto vzduchové proudy jsou známé pasáty. Na naší polokouli severovýchodním směrem, na jižní polokouli jihovýchodním směrem. Nad mořem podporují mořské proudy.

Blizard

Velmi drsný s velkým množstvím sněhu a rychlostí až 14 m/s (50 km/h). Silná vánice s nízkými teplotami až -12 °C téměř s nulovou viditelností vlivem rozptýleného sněhu. Projevuje se zvláště na začátku roku v zimních měsících, převážně v oblasti Kanady. Toto jméno se vžilo a používá se v současnosti bez geografického omezení.

Při blizardu v Antarktidě bývají teploty nižší než -50 °C a rychlost větru dosahuje 50 m/s (180 km/h) s minimální skoro nulovou viditelností. Pohyb člověka i v teplém oblečení je nemožný. Členové expedice Roberta Falcona Scotta na jižním pólu nepřežili 5 dní trvající blizard v roce 1912. Zahynuli chladem.

Bóra

Padavý nárazovitý severní vítr, vyskytuje se hlavně na pobřeží Jaderského moře. Vane hlavně na podzim a v zimě 8 až 9 dní. Studený vzduch nad chladnoucími náhorními planinami stéká k pobřeží a je nasáván tlakovou níží (cyklonou) nad teplou jižní částí Jadranu. Vzniká prudký vítr. U nás se objevuje v Krkonoších, Orlických horách nebo na Spiši, kde je označován jako polák. Objevuje se též v oblasti Vysokých Tater.

Tromba

Zvláštní způsob větru vycházející z nitra kumulonimbu vertikálním směrem jako nálevkovitý savý chobot. Vyskytuje se jak nad pevnou zemí, tak nad mořem. Jeho rozměry nepřesahují 100-200m.

Větších rozsahů dosahují tornáda, pozemní smrště s vertikální osou. Může též vycházet z kumulonimbu doprovázen bouřkou. Vyskytují se především v USA, v tropické západní Africe v oblasti Guinejského zálivu. Z dálky vypadá jako přesýpací hodiny. Nesmíme zapomenout, že vítr řádí též při bouřkách mezi oblaky typu kumulonimbus a mezi zemí. Jde o nebezpečné nárazy větru jako silné výstupné a sestupné proudy.

Bríza

Rovnoměrně vanoucí slabý mořský vítr až vánek od 6 do 49 km/h. , Od 3 do 6 stupňů Beaufortovy stupnice.

Mistral

Podmíněn je prouděním v sevřených údolích. Převážně ve Francii v severovýchodně orientovaným pohořím řeky Rhony mezi francouzským středohořím a Alpami. Působí jako Lavalova dýza. Urychlí vítr až na tryskový, zasahující někdy až nad moře, kde ohrožuje lodní dopravu.

V troposféře intenzita slunečního záření v rovníkové oblasti je mnohem vyšší než v místech zeměpisných šířek blíže k pólu. To způsobuje pohyb vzduchu ze studených oblastí do teplých. Vzduch vystupuje a ve výšce se otáčí, cirkuluje a nad chladnou oblastí opět klesá a nahrazuje odtékající vzduch.

Nestejné podmínky ozařování způsobují při postupu od rovníku do vyšších zeměpisných šířek významné změny v podnebných podmínkách. Z toho důvodu vzniká na zemi několik klimatických pásem s určitým vývojem počasí.

Vzduch kolem rovníku přejímá teplotní vlastnosti a řadíme jej k tropickému vzduchu s různou vlhkostí vane-li z vnitrozemí nebo mořské oblasti.

Cirkulace atmosféry

a) Všeobecná (planetární). Je to systém převládajících vzdušných proudů, způsobujících výměnu vzduchu mezi pólem a rovníkem.

b) Atmosférická cirkulace v měřítku tlakových níží (cyklon) a tlakových výší (anticyklon). Silné proudění větru probíhá též v cyklonálních oblastech. Na severní polokouli proudí vítr do cyklony proti směru hodinových ručiček. U anticyklon z nich vytéká ve směru hodinových ručiček

c) Místní cirkulace vzduchu, k níž počítáme např. pobřežní vánky (brízy) horské a údolní větry mezi lesy a okolním volným terénem

Větrná růžice

Směry větrů se v mapách zaznamenávají v tzv. větrné růžici. Zprvu se dělila na čtyři hlavní směry, nyní je rozdělena na šestnáct dílů. Bezvětří je označeno středovou nulou.

Vítr značíme odkud vane. Jako referenční bod je volen sever zeměpisný nikoliv magnetický. Na záznam směru větru odkud vane používáme první písmeno anglického pojmenování směru: N north/sever, E east/východ, S south/jih, W west/západ a jejich složeniny, např. SW southwest/jihozápad, atd.

Pro strojně početní zpracování se udává směr odkud vítr vane v desetinách stupňů. I tady platí zeměpisný sever jako základ a stupně odečítáme vpravo ve směru hodinových ručiček.

U nás je největrnějším místem Milešovka s výškou ani ne 1000 m n.m. a s roční průměrnou rychlostí větru kolem 9 m/s.

Dříve větrné mlýny, u nás převážně na východní Moravě, bývaly funkční. Na mletí obilného zrna využívali mlynáři pravidelný severák, sezónní vítr, (který šumí hložím, ale jedle neohýbá) při kterém se za den sešrotovalo až 1500 kg obilného zrna. Nemlelo se při slabých váncích ani při vichřicích. Později přešli na elektřinu. Dnes využívají větru větrné elektrárny.

Svahaři, obdržel by neviditelný vítr palec nahoru, když fouká na svah a vás někdy zastudí pod šálou?