Při zemi tuto proměnu vnímáme jako zkracování dnů, chladnější noci a první vpády studeného vzduchu. Některé z nejdůležitějších změn se však odehrávají mnoho kilometrů nad našimi hlavami. Nad severním Atlantikem postupně sílí cirkulace typická pro chladnou část roku. Tryskové proudění má stále větší vliv na tlakové níže, fronty a střídání vzduchových hmot, které utvářejí evropské podzimní počasí.
Neznamená to, že se bouře začnou objevovat k určitému datu nebo že každý podzim probíhá stejně. Období častých atlantských níží se mohou střídat s blokujícími tlakovými výšemi a klidným počasím. S rostoucím teplotním rozdílem mezi severnějšími a jižnějšími šířkami se však obecně zlepšují podmínky pro vznik a zesilování tlakových níží v mírném pásu.
Teplotní rozdíl mezi severem a jihem roste
Během léta trvá ve vysokých zeměpisných šířkách severní polokoule den dlouho a Arktida se výrazně otepluje. Teplotní rozdíl mezi polárními oblastmi a subtropy se tím zmenšuje. Na podzim se den zkracuje a severní oblasti ztrácejí teplo rychleji, zatímco subtropy a oceány si uchovávají větší část tepla z léta.
Zesiluje tak teplotní gradient ve směru sever–jih, označovaný také jako meridionální. Právě tento rozdíl je pro pohyb atmosféry v mírných šířkách zásadní. Teplota ovlivňuje tloušťku atmosférických vrstev a souvisí také s tím, jak se s výškou mění vítr.
S rostoucím vodorovným teplotním gradientem zesiluje vertikální střih větru, tedy změna větru s výškou. V horní troposféře tak může zesílit západní proudění. V blízkosti tropopauzy, tedy horní hranice troposféry (obvykle ve výšce kolem 9 až 12 kilometrů), tvoří tento soustředěný pás silného větru tryskové proudění polární fronty.
S tímto sezonním vývojem úzce souvisí skutečnost, že tryskové proudění bývá v chladné části roku rychlejší a aktivnější. Změna probíhá postupně. V září a říjnu se proto mohou ještě objevovat dozvuky letního počasí, zatímco proudění nad Atlantikem už nabírá na síle.
Teplotní rozdíly dodávají energii atlantským cyklonám
Teplotní rozdíly, které podporují tryskové proudění, jsou zároveň významným zdrojem energie pro mimotropické cyklony. Tyto tlakové níže stojí za velkou částí proměnlivého počasí, které Evropa zažívá na podzim a v zimě.
Cyklony vznikají v baroklinní atmosféře, v níž plochy stejného tlaku a stejné teploty nejsou rovnoběžné. V praxi jde o výrazné vodorovné teplotní rozdíly podél rozhraní mezi poměrně teplým subtropickým a chladnějším polárním vzduchem. Drobné poruchy na těchto rozhraních mohou zesilovat působením baroklinní nestability.
Teplý vzduch proudí směrem k pólu a stoupá, zatímco studenější vzduch se přesouvá k rovníku. Vlna v atmosférickém proudění se tím zvýrazňuje. Za příznivých podmínek klesá tlak při zemi, fronty se zvýrazňují a atlantická cyklona se může plně rozvinout.
Atmosféra tak přerozděluje teplo mezi nízkými a vysokými zeměpisnými šířkami. Část potenciální energie spojené s teplotním rozdílem přitom mění na pohybovou energii větru a celých povětrnostních systémů. Proto spolu výrazné teplotní gradienty a zvýšená aktivita podél drah cyklon úzce souvisejí.
Severní Atlantik pro tyto procesy nabízí příznivé podmínky, zvláště když proudění přechází do podzimního režimu.
Tryskové proudění ovlivňuje pohyb i sílu tlakových níží
Tryskové proudění se často přirovnává k dopravnímu pásu, který vede atlantské povětrnostní systémy směrem k Evropě. Jeho úloha je ale širší. Podoba proudění může ovlivnit i to, zda tlaková níže zesílí, zeslábne nebo změní směr pohybu.
Úseky tryskového proudění s mimořádně vysokou rychlostí větru se označují jako jet streaks, tedy rychlostní maxima. S nimi spojené sbíhání a rozbíhání proudění ve vyšších vrstvách atmosféry může ovlivňovat tlakové poměry v nižších vrstvách. Výrazná divergence, tedy rozbíhání proudění ve výšce, může za příznivé celkové povětrnostní situace podpořit prohlubování přízemní cyklony.
Meteorologové proto na mapě tryskového proudění nesledují jen nejvyšší rychlost větru. Pro předpověď je důležité také to, v jaké zeměpisné šířce proudění leží, kam směřuje a jak je zakřivené. Záleží i na poloze výškových brázd nízkého tlaku a jejich vztahu k tlakovým útvarům při zemi.
Meteorologické mapy meteoblue umožňují sledovat atmosféru právě v těchto souvislostech. Nabízejí vrstvy tlaku přepočteného na hladinu moře, geopotenciální výšky hladiny 500 hPa a tryskového proudění v hladině 250 hPa. Proudění ve výšce tak lze přímo porovnat s tlakovými útvary blíže zemskému povrchu.
Proč je severní Atlantik na podzim tak proměnlivý
Na podzim se nad Atlantikem potkávají dva důležité sezonní děje. Vzduch ve vysokých zeměpisných šířkách postupně chladne, a teplotní gradient v atmosféře se tak zvětšuje. Oceán si mezitím uchovává značnou část tepla nahromaděného během léta, protože mořská voda chladne pomaleji než pevnina.
Když chladnější vzduch ze Severní Ameriky dorazí nad poměrně teplou západní část Atlantiku, rozdíl mezi nimi může zesílit výměnu tepla a vlhkosti mezi oceánem a atmosférou. Spolu se silným výškovým prouděním tak vznikají příznivé podmínky pro tvorbu tlakových níží a jejich zesilování při postupu přes Atlantik k severovýchodu.
S postupujícím podzimem bývá pásmo, kterým cyklony procházejí, aktivnější. V některých částech západní a severní Evropy tím roste pravděpodobnost přechodů front, silného větru a rychlých změn počasí. Před postupující níží může přicházet poměrně teplý vzduch od jihozápadu. Po přechodu studené fronty jej vystřídá chladnější mořský vzduch ze severozápadu, než dorazí další hřeben vysokého tlaku nebo další níže.
Právě toto střídání vzduchových hmot je pro evropský podzim typické a odráží aktivní atmosférickou cirkulaci v mírných šířkách.
Rozhoduje i poloha a tvar tryskového proudění
S rostoucím teplotním rozdílem mezi nízkými a vysokými zeměpisnými šířkami tryskové proudění zpravidla zesiluje. Jeho poloha a tvar jsou ale stejně důležité jako rychlost. Silné proudění mířící k Britským ostrovům a severní Evropě může do této oblasti přivádět jednu atlantskou níži a frontu za druhou. Posune-li se dále na sever, střední a jižní Evropa může zůstat pod vlivem vyššího tlaku. Posun k jihu naopak může nasměrovat více tlakových níží k Pyrenejskému poloostrovu nebo do Středomoří.
Tryskové proudění se také může výrazně rozvlnit. Místo poměrně přímé dráhy od západu k východu pak opisuje velké oblouky k severu a k jihu. Takové uspořádání může podporovat dlouhodobě přetrvávající hřebeny vysokého tlaku a brázdy nízkého tlaku, takže podobný ráz počasí vydrží na jednom místě déle.
Aktivita nad Atlantikem se týden od týdne mění také podle širších cirkulačních poměrů. Příkladem je severoatlantická oscilace (NAO), která může ovlivňovat sílu a polohu atlantského západního proudění i pásma drah cyklon. I proto se na podzim střídají poměrně klidná období s obdobími častějších atlantských větrných bouří.
Když se tropické cyklony dostanou do mírných šířek
Začátek podzimu se navíc překrývá s aktivní částí atlantské hurikánové sezony. Tropické cyklony, jejichž dráha se stočí k severu, mohou opustit teplé tropické prostředí. Dostávají se nad chladnější vody, do oblastí s výraznějšími teplotními rozdíly a k tryskovému proudění mírných šířek. Při přeměně v mimotropickou cyklonu postupně ztrácejí tropické vlastnosti a začleňují se do cirkulace mírného pásu. Při dalším postupu přes severní Atlantik mohou působit na tryskové proudění a zároveň podléhat jeho vlivu. Mohou tak ovlivnit i počasí dále na východě.
Tyto vazby jsou důležité pro střednědobou předpověď. Poruchy daleko na západě totiž mohou změnit tryskové proudění a o několik dní později ovlivnit počasí v Evropě. Atmosféru nad severním Atlantikem je proto třeba vnímat jako propojený celek, v němž se jednotlivé systémy vzájemně ovlivňují.
Podzimní atmosféru je třeba sledovat v několika hladinách
Sezonní proměně lépe porozumíme, když sledujeme několik výškových hladin současně. Tlak přepočtený na hladinu moře ukazuje cyklony a anticyklony. Teplota a vítr kolem hladiny 850 hPa prozrazují rozložení a pohyb hlavních vzduchových hmot. Mapy geopotenciální výšky hladiny 500 hPa zachycují rozsáhlé brázdy a hřebeny v proudění. Mapy pro hladiny kolem 250 až 300 hPa pak ukazují nejsilnější výškový vítr a celkovou podobu tryskového proudění, které ovlivňuje pohyb i vývoj povětrnostních systémů.
Dohromady tyto mapy poskytují ucelenější obraz počasí nad severním Atlantikem. V synoptických mapách meteoblue lze sledovat tlakové útvary, geopotenciální výšky i výškový vítr na příští dny a pozorovat, jak spolu různé vrstvy atmosféry souvisejí.
Podzimní proměna probíhá postupně
Za rostoucí podzimní aktivitou nad severním Atlantikem stojí postupná změna energetické bilance atmosféry. S ochlazováním polárních oblastí se v mírných šířkách zvětšují teplotní rozdíly, zesiluje západní proudění ve výšce a zlepšují se podmínky pro vznik cyklon.
Konkrétní podoba tryskového proudění však zůstává velmi proměnlivá. Ovlivňují ji atmosférické vlny, stav oceánu, severoatlantická oscilace i jednotlivé povětrnostní systémy. Některá podzimní období tak mohou být překvapivě klidná, zatímco jindy přicházejí atlantské níže rychle za sebou.
Podzim je tedy přechodným obdobím, během něhož se cirkulace nad severním Atlantikem postupně přibližuje svému zimnímu režimu.
Další postřehy a diskusi k tomuto tématu najdete na komunitním fóru meteoblue, kde naši odborníci i členové komunity sdílejí své poznatky a zkušenosti.
