V uplynulom období sme pri stabilnom anticyklonálnom počasí zažili viaceré výnimočné poveternostné javy. Okrem mimoriadne vysokých marcových hodnôt tlaku vzduchu bola charakteristickou a významnou črtou mimoriadne až extrémne suchý vzduch, a to aj v najnižších vrstvách atmosféry. To sa na mnohých miestach prejavilo v zaznamenaní nevídane nízkych hodnôt relatívnej vlhkosti vzduchu a rekordne vysokých denných amplitúd teploty vzduchu, dokonca v absolútnom historickom kontexte.
Špecifická situácia v marci 2022
V našej oblasti väčšinu marcových dní roku 2022 prevažovalo suché chladnejšie anticyklonálne počasie, prerušované len krátkymi zrážkovými epizódami. Posledná sa vyskytla v stredu 16. marca a priniesla zrážky na celé územie, no nemala zásadný vplyv na silnejúce sucho.
Meteorologické procesy vedúce k suchu
Anticyklonálne počasie a advekcia
Od štvrtka 17. marca do našej oblasti od severovýchodu zasahovala tlaková výš. Po jej prednej strane prenikal do juhovýchodnej Európy veľmi studený arktický vzduch, ktorý tak výrazne prispel k jej zmohutneniu. Studená advekcia je proces podporujúci vzostup tlaku vzduchu. Zároveň v oblasti Biskajského zálivu a nad západnou Európou začala 17. marca mohutnieť ďalšia tlaková výš.
Preniknutie chladného vzduchu z Nórskeho mora nad Škandináviu a masívna teplá advekcia na zadnej strane výše predstavovali ideálne podmienky pre anticyklogenetický proces. Vplyvom výraznej teplej advekcie sa tlaková výš rýchlo vybudovala aj vo vyšších hladinách, kde sme už od 18. marca zaznamenali aj samostatné anticyklonálne jadro. Na prednej strane výškového hrebeňa alebo samostatného jadra je typicky výrazná podpora zostupných pohybov (tzv. dynamický vplyv), čo vedie k vzostupu tlaku vzduchu v spodných hladinách atmosféry. Obe spomínané výše sa postupne spojili a vznikla mohutná a veľmi rozsiahla tlaková výš pokrývajúca značnú časť Európy.
Zároveň sa po jej južnom okraji nad Slovensko prechodne od východu dostala ešte o niečo chladnejšia vzduchová hmota a chladnejšie počasie tak pretrvávalo aj 19. a 20. marca. Preniknutie chladnejšieho vzduchu malo za následok ďalší vzostup tlaku vzduchu v našej oblasti. Práve v nedeľu 20. marca sme na našom území zaznamenali najvyšší tlak vzduchu v prepočte na hladinu mora, napr. na stanici Tisinec s maximálnou hodnotou 1046,8 hPa.
Transformácia vzduchovej hmoty a zostupné pohyby
Studená vzduchová hmota v jarnom období v našich zemepisných šírkach typicky nemá dlhú existenciu, pretože vplyvom neustále silnejúceho slnečného žiarenia dochádza k jej transformácii radiačným ohrevom, čo je navyše proces podporujúci pokles tlaku vzduchu. Studená advekcia je teda slabšia, čoho následkom je aj jej slabší príspevok k anticyklogenéze. Druhý konštruktívny vplyv na vývoj tlakových výší - predná strana výškového hrebeňa/samostatného jadra - slablo o niečo pomalšie.
V jarnom období sa bežne stáva, že studený arktický vzduch prenikne do nižších zemepisných šírok, často následkom rozpadu tzv. polárneho vortexu. Vzhľadom na stále silnejšie a dlhšie trvajúce slnečné žiarenie sa v tomto období studená vzduchová hmota postupne zohrieva (tzv. transformácia vzduchovej hmoty), no absolútna vlhkosť sa v nej výrazne nemení. Z tohto dôvodu dochádza k výraznému poklesu relatívnej vlhkosti vzduchu, najmä v popoludňajších hodinách.
V suchom vzduchu zároveň dochádza k výrazným denným amplitúdam teploty vzduchu (suchý vzduch sa rýchlejšie vychladzuje ako vlhký, čo platí aj pre ohrev počas dňa), ktorých najvyššie hodnoty sú typicky pozorované práve na jar. Ďalším procesom, ktorý vzduch ohrieva a vysúša, sú zostupné pohyby v tlakovej výši. Tie tak môžu viesť k veľmi nízkemu obsahu vodnej pary, najmä vo vyšších polohách, no vertikálne premiešavanie vzduchu v priebehu dňa (turbulencia) postupne môže dostať suchý vzduch aj nižšie. Zhodou okolností sa oba spomínané procesy v našej oblasti vyskytli súčasne, najvýraznejšie 22. a 23. marca, navyše v situácii s prehlbujúcim sa deficitom zrážok, čoho následkom je silnejúce sucho v našej oblasti.
Dôsledky extrémneho sucha
Kombinácia týchto meteorologických procesov viedla k nasledovným javom:
- úplné obmedzenie možnosti vzniku oblačnosti v rozsiahlej časti Európy.
- mimoriadne až extrémne nízke hodnoty relatívnej vlhkosti vzduchu pod 10 %.
- vysoké hodnoty deficitu teploty rosného bodu 30-40 °C.
- veľmi nízky obsah vodnej pary v celej hrúbke atmosféry ekvivalentný 1,4 mm zrážkovej vody.
Rekordné hodnoty relatívnej vlhkosti
Aerologická sondáž z Gánoviec zaznamenala 23. marca 2022 o 12:00 UTC mimoriadne vysoké hodnoty deficitu teploty rosného bodu v celej troposfére. Od povrchu do výšky 4800 m boli vyššie ako 30 °C s maximom v hladine 850 hPa (1615 m n.m) až 43 °C.
Najnižšie hodnoty relatívnej vlhkosti vzduchu zachytili 23. marca 2022 naše meteorologické stanice:
- Tisinec, Skalnaté Pleso, Liptovská Osada a Plaveč: 4 %
- Poprad a Chopok: 3 % (presne 3,0 %)
Napriek tomu, že obsiahlejšiu historickú evidenciu tejto charakteristiky nemáme k dispozícii na operatívne spracovanie, môžeme s istotou tvrdiť, že v nižšie položených lokalitách (mimo hôr; nížiny, pahorkatiny, kotliny) išlo lokálne o extrémne hodnoty.
Denné amplitúdy teploty vzduchu
Vďaka extrémne suchému vzduchu je súčasná situácia výnimočná aj z pohľadu dennej amplitúdy teploty vzduchu. Tento rozdiel medzi maximálnou a minimálnou dennou teplotou vzduchu dosiahol na mnohých miestach taktiež extrémne, rekordne vysoké hodnoty. Najvyššiu dennú teplotnú amplitúdu na klimatologických staniciach sme zaznamenali v Spišských Vlachoch 23. marca 2022, a to 29,5 °C, pri vzostupe teploty z minima -7,4 na maximum 22,1 °C.
V klimatologickej staničnej sieti sme takto vysokú hodnotu dennej amplitúdy zaznamenali naposledy 19. marca 1990. Na mnohých iných miestach, vrátane našej klimatologicky najvýznamnejšej stanice v Hurbanove, však boli dosiahnuté absolútne (za celé príslušné obdobie meraní) staničné rekordy tejto charakteristiky. Najvýznamnejšie z nich, aspoň 60-ročné, boli zaznamenané 22. alebo 23. marca.
Na ostatných, zrážkomerných staniciach s doplnkovým meraním teploty vzduchu, boli 23. marca 2022 zaregistrované najvyššie hodnoty amplitúdy teploty vzduchu v Hajnáčke 29,5 °C a v Klenovej dokonca až 30,1 °C.
Klimatické charakteristiky Slovenska a vlhkosť vzduchu
Geografické faktory ovplyvňujúce vlhkosť
Klímu chápeme ako dlhodobý režim počasia so všetkými jeho zvláštnosťami, pestrosťou a premenlivosťou. Územie Slovenska patrí z hľadiska globálnej klimatickej klasifikácie do severného mierneho klimatického pásma s pravidelným striedaním štyroch ročných období a premenlivým počasím s relatívne rovnomerným rozložením zrážok počas roka. Podnebie Slovenska je ovplyvňované prevládajúcim západným prúdením vzduchu v miernych šírkach medzi kvázi stacionárnymi tlakovými útvarmi, Azorskou tlakovou výšou a Islandskou tlakovou nížou. Západné prúdenie prináša od Atlantického oceánu vlhký oceánsky vzduch miernych šírok, ktorý zmierňuje teplotné amplitúdy a prináša atmosférické zrážky.
Vzduchové hmoty a ich vplyv na vlhkosť
Pri vhodných synoptických podmienkach môže byť počasie v oblasti strednej Európy ovplyvnené aj kontinentálnymi vzduchovými hmotami. Tieto sa prejavujú väčšími dennými a ročnými amplitúdami teploty vzduchu a menším úhrnom atmosférických zrážok. Kontinentálny vzduch miernych šírok prináša teplé, slnečné a menej vlhké letá a chladné zimy s nízkymi úhrnmi zrážok.
Distribúcia atmosférických zrážok
Výsledkom striedania vzduchových hmôt a značnej členitosti územia Slovenska je pestrá mozaika regionálne veľmi odlišných klimatických regiónov. Atmosférické zrážky sa zvyknú považovať spolu s teplotou vzduchu za najdôležitejší meteorologický prvok a zároveň patrí k najpremenlivejším prvkom z priestorového aj časového hľadiska. Najviac ich ovplyvňuje geografická poloha územia, nadmorská výška a náveternosť. Na Slovensku priemerný ročný úhrn zrážok kolíše od menej ako 500 mm (oblasť Galanty, Senca a východnej časti Žitného ostrova) do približne 2 000 mm (Vysoké Tatry).
Relatívne nízke úhrny zrážok sú v tzv. zrážkovom tieni pohorí. Z tohto dôvodu sú pomerne suché spišské kotliny, chránené od juhozápadu až severozápadu Vysokými a Nízkymi Tatrami a od juhu Slovenským rudohorím. V priemere tu miestami spadne aj menej ako 600 mm zrážok za rok. Množstvo zrážok na Slovensku vo všeobecnosti pribúda s nadmorskou výškou. Pohoria na severozápade a severe Slovenska sú vo všeobecnosti bohatšie na atmosférické zrážky ako pohoria v strednej, južnej a východnej oblasti Slovenska, čo je podmienené väčšou exponovanosťou týchto pohorí voči prevládajúcemu severozápadnému prúdeniu.
Pri južných cyklonálnych situáciách sa môžu vysoké úhrny atmosférických zrážok vyskytovať aj na náveterných polohách južnejšie položených pohorí, typické je to najmä v priestore Vihorlatu na východe Slovenska. Najdaždivejší mesiac býva jún alebo júl a najmenej zrážok je v januári až marci. Veľká premenlivosť zrážok spôsobuje najmä na nížinách časté a niekedy dlhotrvajúce obdobie sucha. Podunajská nížina a čiastočne aj Záhorská nížina patria k najsuchším oblastiam Slovenska, a to jednak kvôli malým úhrnom (aj menej ako 500 mm za rok), ale najmä kvôli malému množstvu zrážok v lete, vyššej teplote a relatívne vyššej veternosti, čo vedie k vysokému potenciálnemu výparu.
V letnom období sa na celom území Slovenska relatívne často vyskytujú búrky, pri ktorých spadne veľké množstvo zrážok (skoro každý rok niekde na Slovensku dosahuje denný úhrn zrážok viac ako 100 mm).
Ďalšie meteorologické prvky súvisiace s vlhkosťou
Teplota vzduchu
Teplota vzduchu patrí k hlavným klimatickým činiteľom, ktorý spolu s atmosférickými zrážkami určuje klimatický ráz jednotlivých oblastí. S nadmorskou výškou priemerná ročná teplota vzduchu klesá. V horských dolinách a kotlinách sa vyskytujú v zime často teplotné inverzie, pričom sa na ich dne hromadí studený vzduch aj počas niekoľkých dní.
Snehová pokrývka
V zimnom období padá určitá časť zrážok, najmä v stredných a vysokých horských polohách, vo forme snehu. Celková snehová pokrývka sa vytvára postupnou kumuláciou novej snehovej pokrývky. Na Slovensku sú najbohatšie na sneh oblasti vo vysokých horských polohách. Priemerné trvanie snehovej pokrývky je na južnom Slovensku menej ako 30 dní, kým na Východoslovenskej nížine, ktorá je kontinentálnejšia, je trvanie viac ako 40 dní za rok. V kotlinách je to v priemere 50 až 70 dní, v pohoriach nad 80 dní.
Slnečný svit a oblačnosť
V priemere najslnečnejšou oblasťou je juhovýchodná polovica Podunajskej nížiny, nížinné a kotlinové oblasti južného Slovenska, Dolné Považie a juh Východoslovenskej nížiny s viac ako 1900 hodinami slnečného svitu za rok. Súvisí to s voľným obzorom a s malou oblačnosťou v týchto nadmorských výškach v zime. Oblačnosť je na Slovensku veľmi premenlivá a je veľmi citlivá na orograficky členitý reliéf. Najmenšia oblačnosť pripadá na Slovensku v nižších polohách na koniec leta a začiatok jesene, najväčšia naopak na november a december. Najviac jasných dní na území Slovenska je v Podunajskej nížine, a to 60 až 75 dní v roku.
Veterné pomery
Veterné pomery Slovenska sú komplikované nielen v dôsledku zložitej orografie, ale veľkú zásluhu na tom má aj značná premenlivosť počasia v priebehu roka. Dôležitú úlohu zohráva aj homogenita aktívneho povrchu, ktorá určuje jeho drsnosť. V pohoriach, v závislosti od nadmorskej výšky, je priemerná ročná rýchlosť vetra 4 až 8 m/s. Smer prúdenia vzduchu je najviac ovplyvňovaný všeobecnou cirkuláciou atmosféry v strednej Európe a reliéfom. K najveternejším regiónom Slovenska patria Podunajská a Východoslovenská nížina.
Vlhkosť vzduchu v meteorológii a predpovedi počasia
Význam vlhkosti ako meteorologického prvku
Meteorologické prvky sú veličiny, ktoré nám charakterizujú fyzikálny stav atmosféry, medzi nimi aj vlhkosť vzduchu. Predpovedať počasie znamená určiť budúci stav atmosféry na základe poznania jej súčasného stavu a zákonitostí, ktorými sa atmosféra riadi. Všeobecná predpoveď počasia nemôže presne zachytiť miestne vplyvy, ktoré ovplyvňujú charakter počasia. Sledovaním meteorologických prvkov, vrátane vlhkosti, môžeme odhadnúť charakter počasia na 6-48 hodín.
Meranie vlhkosti a rosný bod
Meranie vlhkosti vzduchu znamená určiť pomernú (relatívnu) vlhkosti vzduchu, ktorá je mierou nasýtenia vzduchu vodnou parou. Vlhkosť vzduchu sa počas dňa mení. Pokiaľ je väčší rozdiel medzi maximálnou a minimálnou vlhkosťou, je zvyčajne pekné počasie. Pri zlom počasí je rozdiel malý. Vlhkosť vzduchu okolo 50 % signalizuje suchý vzduch a stabilné pekné počasie. Základné prístroje, ktoré potrebujeme na sledovanie zmien počasia, sú tlakomer, vlhkomer a teplomer. Malé, ľahké elektronické vlhkomery s teplomerom priamo vypočítajú aj rosný bod.
Predpoveď podľa vlhkosti alebo rosného bodu je pomerne spoľahlivá. Ak stúpne rosný bod o 6 °C za 12 hodín, bude pršať alebo snežiť. Pre určenie prízemných mrazov je dôležité merať rosný bod medzi 18. až 21. hodinou.
Vlhkosť a tvorba hmly
Hmla vzniká, keď v prízemnej vzduchovej vrstve dochádza k nasýteniu vzduchu vodnou parou, pričom pomerná vlhkosť vzduchu môže dosiahnuť až 100%. Medzi oblakmi a hmlou v podstate nie je rozdiel, hmlu tvorí aerosól z veľmi malých vodných kvapôčok. Ak je dohľadnosť 1-10 km, hovoríme o dymne, pri dohľadnosti do 1 km o hmle.
- Radiačná hmla - vzniká pri jasnom počasí a slabom vetre ochladzovaním zemského povrchu vyžarovaním. Najčastejšie večer a v noci pri veľkých rozdieloch teplôt medzi dňom a nocou, predovšetkým na jeseň a na jar. Keď sa po východe Slnka zem oteplí, hmla sa zdvihne.
- Advekčná hmla - vzniká, keď vlhký, teplý vzduch prúdi do oblasti s chladnejším zemským povrchom, ktorého teplota je nižšia ako teplota rosného bodu teplého vzduchu. Tým vznikajú mohutné a dlhotrvajúce hmly (zvlášť v zime) s veľkým vertikálnym rozsahom.
- Zmiešaná hmla - vzniká, keď je ochladzovanie vzduchu súčasne spojené so zvyšovaním obsahu vodných pár. Vzniká kondenzáciou vodných pár pri silnom ochladení prízemnej vrstvy vzduchu, spravidla vo večerných hodinách za bezvetria alebo pri slabom vetre.
Optické javy ako indikátory vlhkých vzduchových hmôt
Optické úkazy ako halové javy sa objavujú okolo Slnka a Mesiaca v podobe kruhov, oblúkov a škvŕn. Vznikajú lomom alebo odrazom svetla na ľadových kryštáloch rozptýlených v atmosfére. Sú signálom skorého zhoršenia počasia. V spojení s oblakmi Cirrus a Cirrostratus sú neklamným znamením, že vo výškach sú vlhké vzduchové masy. Napríklad, zmenšovanie malého hala naznačuje, že nasledujúci deň možno počítať so zrážkami.