Globální klimatická síť
Atmosféra se chová jako jediná, globálně propojená tekutina. Prostřednictvím rozsáhlých cirkulačních systémů, jež pojí vzdálené části planety, si kontinenty a oceány neustále vyměňují energii, hybnost i teplo. Meteorologové tyto dálkové vazby označují za telekonekce. Nejde přitom o jednotlivé povětrnostní jevy: telekonekce popisují opakující se vzorce atmosférické a oceánské proměnlivosti, jež ovlivňují počasí v oblastech vzdálených od místa svého vzniku.
Sama myšlenka není nová. Vědci už více než století vědí, že se klimatické anomálie často objevují současně na místech, jež od sebe dělí obrovské vzdálenosti. Z raných studií kolísání tlaku mezi Islandem a Azorami vzešla Severoatlantická oscilace. Pozdější výzkum jevu El Niño zase ukázal, že teplotní anomálie oceánu u pobřeží Jižní Ameriky dokážou ovlivnit srážky, sucha i teploty hned na několika kontinentech. Tyto objevy zásadně proměnily pohled na atmosféru: ukázaly, že místní počasí je zpravidla vetkáno do mnohem rozsáhlejšího systému planetárního měřítka.
Dnes patří telekonekce k hlavním zdrojům předpověditelnosti v sezonním měřítku. Pomáhají vysvětlit, proč v některých evropských zimách vládne vytrvalé západní proudění a atlantické bouře, zatímco jiné se nesou ve znamení blokujících tlakových výší, vpádů studeného vzduchu a vleklých období sucha. Nabízejí rovněž rámec, v němž lze pochopit, jak proměnlivost tropických oceánů ovlivňuje počasí ve středních zeměpisných šířkách.
Rossbyho vlny: poslové atmosféry
Fyzikální mechanismus, jenž stojí za většinou telekonekcí, tkví v chování Rossbyho vln planetárního měřítka. Tyto rozlehlé meandry tryskového proudění slouží jako atmosférické dráhy, jimiž se poruchy mohou šířit kolem celé planety. Zesílí-li rozsáhlé oblasti tropické konvekce, k čemuž dochází třeba během epizody El Niño či v aktivní fázi Maddenovy–Julianovy oscilace, uvolní do atmosféry ohromné množství latentního tepla. Toto zahřátí naruší atmosférickou cirkulaci a vyvolá řady Rossbyho vln, jež postupují po proudu a mění tlakové pole i konfiguraci tryskového proudění tisíce kilometrů daleko. Informace vzniklá v jedné části planety tak může utvářet počasí v části zcela jiné.
Severoatlantická oscilace a evropské počasí
Pro Evropu je nejvlivnější telekonekcí Severoatlantická oscilace (NAO). Popisuje kolísání tlakového rozdílu mezi islandskou tlakovou níží a azorskou tlakovou výší, dvěma takřka stálými útvary severoatlantické cirkulace. Změny tohoto tlakového gradientu mění sílu a polohu severoatlantického tryskového proudění; důsledkem toho ovlivňují dráhy bouří, rozložení teplot i srážkové úhrny napříč Evropou.
V kladné fázi NAO se tlakový gradient prohlubuje a roztáčí západní proudění nad Atlantikem. Bouřkové systémy míří k severní Evropě a přinášejí Britským ostrovům, Skandinávii i části střední Evropy mírné, vlhké a větrné počasí. Jižní Evropa naopak často zažívá sušší počasí, než bývá obvyklé. V záporné fázi gradient slábne a tryskové proudění se začíná více vlnit. Častěji se objevují blokující situace a roste pravděpodobnost, že do západní a střední Evropy pronikne studený arktický vzduch. Některé z nejpamátnějších evropských vln mrazů spadají právě do epizod silně záporné NAO.
Jak silně dokáže Severoatlantická oscilace promlouvat do evropského počasí, dokládá dramatický kontrast mezi prosincem 2010 a zimou 2013–2014. Prosinec 2010 provázela mimořádně záporná fáze NAO a rozsáhlé chladno na velké části kontinentu. Zima 2013–2014 se naproti tomu pojila se silně kladnou NAO a s jednou z nejbouřlivějších atlantických sezon, jaké kdy byly zaznamenány; severozápadní Evropu tehdy zasáhla celá řada mohutných atlantických bouří. Samotná NAO vysvětluje podstatnou část atmosférické proměnlivosti v severoatlantickém sektoru, a stává se tak ústředním prvkem evropské sezonní předpovědi.
Zdroj: NOAA / [climate.gov]
Nejen NAO
Severoatlantická oscilace nepůsobí osamoceně. Další telekonekční vzorce mohou její účinky zesilovat, či naopak tlumit. Východoatlantický vzorec, jenž se NAO podobá, je však posunut k jihovýchodu, určuje polohu drah bouří a srážkové anomálie nad západní Evropou. Skandinávský vzorec se vyznačuje tlakovými anomáliemi soustředěnými nad severní Evropou a ve své kladné fázi často podněcuje blokující situace a východní proudění. Ve spojení se zápornou NAO může vytvořit příhodné podmínky pro vleklé vpády studeného vzduchu na velké části kontinentu.
El Niño, La Niña a sezonní předpověditelnost
Na evropské počasí nepůsobí jen severní Atlantik; svůj vliv přidává i proměnlivost tropického Pacifiku. Jevy El Niño a La Niña se rodí z provázaných interakcí oceánu a atmosféry v rovníkovém Pacifiku, jejich účinky však sahají daleko za hranice tropů. Během epizod ENSO (El Niño–Jižní oscilace) mohou změny tropické konvekce roztočit řady Rossbyho vln, jež zasáhnou atmosférickou cirkulaci nad Severní Amerikou a posléze i nad severoatlantickým sektorem. Byť je evropská odezva zpravidla slabší než v oblastech ležících blíže Pacifiku, dokáže ENSO pozměnit pravděpodobnost konkrétních povětrnostních režimů, ovlivnit četnost blokujících situací i chování atlantického tryskového proudění.
Sledování anomálií teploty mořské hladiny (SST) v tropickém Pacifiku proto zůstává jádrem sezonní předpovědi. Nástup teplých podmínek El Niño či chladných podmínek La Niña často s několikaměsíčním předstihem ohlašuje možné rozsáhlé změny cirkulace. Vyvíjející se pole SST lze sledovat prostřednictvím produktů meteoblue pro sezonní předpověď, včetně map anomálií SST, jež pomáhají zobrazit oblasti neobvykle teplého či chladného oceánu spjaté s rozvojem ENSO.
Mění se telekonekce?
Telekonekce sice dlouho platí za významné hybatele klimatické proměnlivosti, přibývá však dokladů, že se proměňují i ony samy, a to v reakci na klimatickou změnu. Předpovědní postupy tradičně předpokládaly, že vztahy mezi rozsáhlými klimatickými módy a regionálním počasím zůstávají v čase poměrně stálé. Nedávné studie však u telekonekcí spjatých s ENSO, dipólem Indického oceánu a Pacifickou dekádovou oscilací odhalily prokazatelné změny, jež nelze vysvětlit pouhou přirozenou proměnlivostí. Podle výzkumníků mohou proměny tropické konvekce, arktického zesílení, dynamiky tryskového proudění a teplotních gradientů oceánu pozměňovat dráhy, jimiž se atmosférické signály šíří kolem planety. Historicky doložené telekonekční vztahy tak nemusí být vždy spolehlivým vodítkem k budoucímu chování klimatu.
Pohled za hranice místního počasí
Složitost telekonekcí klade klimatologům i synoptikům stále nové otázky. Tyto vzorce představují dálkový dorozumívací systém atmosféry: prostřednictvím sítě dynamických interakcí propojují tropické oceány, polární oblasti i počasí mírného pásu. Připomínají nám, že povětrnostní anomálie pozorovaná v Evropě může mít kořeny daleko za jejími hranicemi. V klimatickém systému, jenž funguje v planetárním měřítku, se místní počasí často rodí jako signál, jenž vznikl někde zcela jinde.
Tím debata nekončí. Navštivte komunitní fórum meteoblue, podělte se o své postřehy a spojte se s našimi odborníky i dalšími členy komunity.
