Počasie je stav ovzdušia v určitom čase na určitom mieste. Deje prebiehajúce v atmosfére skúma, opisuje, vysvetľuje, ale aj predpovedá meteorológia. Predpovedať počasie (prognóza) znamená určiť budúci stav atmosféry na základe poznania jej súčasného stavu (diagnóza) a poznania zákonitostí, ktorými sa atmosféra riadi. Atmosféra Zeme je zložitý, nestabilný a dynamický systém, ktorý ovplyvňuje množstvo premenných, preto úspešnosť predpovede nemôže byť 100 %.
Základné meteorologické prvky
Meteorologické prvky sú veličiny, ktoré nám charakterizujú fyzikálny stav atmosféry. Meteorológ sleduje predovšetkým šesť základných prvkov, ktoré majú na počasie podstatný vplyv:
- Teplota vzduchu: Udáva tepelný stav ovzdušia, t. j. schopnosť vzduchu prijímať alebo odovzdávať tepelnú energiu.
- Tlak vzduchu: Sila, ktorou vzduch pôsobí na zemský povrch.
- Vlhkosť vzduchu: Množstvo vodných pár v atmosfére.
- Prúdenie vzduchu (vietor): Pohyb vzduchu vyvolaný rozdielmi v tlaku.
- Oblačnosť: Množstvo oblakov pokrývajúcich oblohu.
- Zrážky: Všetka atmosférická voda v kvapalnom alebo tuhom skupenstve.
Vlhkosť vzduchu a rosný bod
Vlhkosť vzduchu je meteorologický prvok popisujúci množstvo vodnej pary vo vzduchu, ktoré podmieňuje vznik oblakov a zrážok. Rozlišujeme absolútnu a relatívnu (pomernú) vlhkosť. Absolútna vlhkosť sa určuje hmotnosťou vodnej pary v 1 m³ vzduchu. Pre praktické posúdenie sa používa relatívna vlhkosť vzduchu, čo je miera nasýtenia vzduchu vodnou parou vyjadrená v percentách (0 % - dokonale suchý vzduch, 100 % - vzduch nasýtený vodnou parou).
S vlhkosťou úzko súvisí rosný bod. Je to teplota, pri ktorej vzduch dosahuje stav nasýtenia vodnou parou a tá sa začne zrážať. Ak teplota klesne pod rosný bod, „prebytočná“ vodná para kondenzuje a vznikajú drobné kvapôčky vody (napr. rosa na tráve) alebo oblaky a hmla.
| Relatívna vlhkosť (%) | Charakteristika počasia |
|---|---|
| Okolo 50 % | Suchý vzduch, stabilné pekné počasie |
| Blízko 100 % | Nasýtený vzduch, vznik hmly a oblakov |
| Vysoký rozdiel max./min. vlhkosti | Indikácia pekného počasia počas dňa |
Atmosférický tlak a jeho zmeny
Atmosférický vzduch vplyvom sily tiaže pôsobí na zemský povrch tlakom, ktorého veľkosť závisí od množstva vzduchu ležiaceho nad danou plochou. Jednotkou je hektopascal [hPa]. Za štandardný tlak sa považuje hodnota 1013,25 hPa. Miesta s rovnakou hodnotou tlaku spájajú na mapách čiary nazývané izobary, ktoré vytvárajú tlakové pole:
- Tlaková níž (cyklóna): Oblasť s nižším tlakom než v okolí.
- Tlaková výš (anticyklóna): Oblasť s vyšším tlakom než v okolí.
Zmeny tlaku signalizujú vývoj počasia. Ak stúpa tlak aj teplota, v lete to znamená pekné počasie. Rýchle zvýšenie tlaku však často značí len dočasné zlepšenie.
Synoptická meteorológia a predpoveď
Cieľom synoptickej meteorológie je predpovedať počasie na základe analýzy atmosférických procesov na veľkom území. Výsledky pozorovaní z meteorologických staníc sa zakresľujú do synoptických máp pomocou dohodnutých symbolov. Tieto mapy umožňujú sledovať tlakové útvary, vzduchové hmoty a atmosférické fronty:
- Teplý front: Pásmo styku, po ktorého prechode sa oteplí. Býva spojený s rozsiahlou oblačnosťou a trvalejšími zrážkami.
- Studený front: Pásmo styku, po ktorého prechode sa ochladí. Často prináša kopovité oblaky, prehánky a búrky.
- Oklúzny front: Vzniká spojením a zmiešaním teplého a studeného frontu.
Čo sú poveternostné fronty? Teplý front, studený front? | Weather Wise
Vietor ako dynamický prvok
Vietor je vektorová veličina (má smer a rýchlosť) a vzniká v dôsledku rozdielu tlaku medzi dvoma miestami. Smer vetra udáva, odkiaľ vietor fúka. Z hustoty izobár na mape sa dá vyčítať rýchlosť vetra - čím sú hustejšie, tým je vietor silnejší. Každá náhla zmena smeru vetra zvyčajne znamená zmenu počasia.
Typy hmiel a optické úkazy
Hmla vzniká kondenzáciou vodných pár v prízemnej vrstve vzduchu pri vysokej relatívnej vlhkosti (až 100 %). Rozlišujeme niekoľko typov:
- Radiačná hmla: Vzniká pri jasnom počasí ochladzovaním zemského povrchu vyžarovaním, najčastejšie v noci a ráno.
- Advekčná hmla: Vzniká pri prúdení teplého vlhkého vzduchu nad chladnejší povrch. Býva mohutná a dlhotrvajúca.
- Zmiešaná hmla: Vzniká pri súčasnom ochladzovaní a zvyšovaní obsahu vodných pár.
Medzi dôležité predpovedné znaky patria aj halové javy (kolesá, oblúky okolo Slnka či Mesiaca). Vznikajú lomom svetla na ľadových kryštáloch a sú signálom skorého zhoršenia počasia.
Meracia technika v meteorológii
Na meteorologických staniciach sa používajú špecializované prístroje umiestnené v meteorologických búdke (2 m nad zemou) alebo v meteorologickej záhradke:
- Anemometer: Meria smer a rýchlosť vetra.
- Vlhkomer (Hygrometer): Meria relatívnu vlhkosť (napr. vlasový vlhkomer).
- Barograf: Plynule zaznamenáva zmeny atmosférického tlaku.
- Zrážkomer: Valcovitá nádoba na meranie množstva spadnutých zrážok (1 mm = 1 l vody na 1 m²).
- Héliograf: Zaznamenáva dĺžku slnečného svitu.