Z0124 Terénní cvičení z meteorologie, klimatologie a hydrologie Kamil Láska, laska@sci.muni.cz Program terénního cvičení (meteorologie & klimatologie) 1. Měření a pozorování na meteorologické stanici 1.1 Popis meteorologické stanice - popis stanice (souřadnice, výška, mapa) a meteorologických přístrojů vč. jejich umístění 1.2 Hodnocení atmosférické cirkulace a vývoje počasí nad Evropou a Českou republikou - získání dostupných meteorologických údajů vč. distančních dat (radar, družice, radiosondy) pro vybraný den; rozbor (popis) povětrnostních podmínek na území Evropy a ČR (aktuální stav, model); rozbor aerologických výstupů; popsat rozložení tlakových útvarů, atmosférických front, atd. 1.3 Hodnocení vybraných meteorologických prvků, stavu a vývoje počasí na základní meteorologická stanice - měření a pozorování meteorologických prvků a jejich hodnocení v rámci vybraného dne; doložit denním chodem, průměrnými a extrémními hodnotami naměřených prvků; zhodnotit vliv synoptické situace na průběh počasí na základní stanici. 1.4 Hodnocení předpovědního modelu ALADIN s aktuálního stavem a průběhem počasí - získání meteogramu ALADIN pro polohu základní stanice (Meteogram Brno-střed) a jeho zhodnocení s naměřenými údaji (zhodnotit kvalitu předpovědi u vybraných parametrů) 2. Experimentální měření 2.1 Složek radiační bilance 2.2 Aerosolů a optické tloušťky atmosféry 2.3 Povrchové teploty 2.4 Přízemního větru 1. Základní meteorologická stanice Úkoly: • Jednodenní měření a pozorování na základní stanici • Vyhledání a rozbor synoptických map vč. aktuálních výstupů modelů • Vyhledání a rozbor družicových a radarových snímků • Vyhledání a rozbor aerologických výstupů • Analýza přízemní synoptické situace (viz příslušné mapy z 0, 6, 12 a 18:00 UTC) • Zhodnocení předpovědi modelu ALADIN (Meteogram Brno-střed) s aktuálního stavem a vývojem počasí Výstupy: • Meteorologické deníky - Meteorologický deníky ČHMÚ (odevzdat pouze v tištěné podobě) - Denní záznamník meteorologických pozorování (odevzdat v tištěné i elektron. podobě) • Vypracování komplexní analýzy synoptické situace • Konfrontace synoptické situace s průběhem počasí na stanici v Brně Denní záznamník meteorologických pozorování - odevzdává se vyplněný pouze v tištěné podobě http://www.chmi.cz/portal/dt?portal_lang=cs&menu=JSPTabContainer/P10_0_Aktualni_situace/P10_1_Pocasi/P10_1_2_Evropa/P10_1_2_1_Synopticka_situace&last=false http://portal.chmi.cz/files/portal/docs/meteo/om/evropa/analyza.gif Hodnocení atmosférické cirkulace a vývoje počasí http://portal.chmi.cz/aktualni-situace/aktualni-stav-pocasi/ceska-republika/stanicni-data - kódovaná zpráva SYNOP, INTER, TEMP Staniční kroužekPřízemní a výšková synoptický mapa http://www.wetterzentrale.de/ http://www.weathercharts.org/ukmomslp.htm (archiv posledních 24 h) http://www2.wetter3.de/fax.html (kompletní archiv synoptických map z různých zdrojů) Počasí bylo v průběhu celého dne ovlivňováno přechodem studené fronty, která se na naše území dostávala od západu. Tlaková níže se středem nejprve nad Beneluxem, později putující nad severní Polsko způsobovala, že po jejím zadním okraji proudil do České republiky relativně chladnější vzduch od západu. Před frontou se nacházel teplejší a vlhčí vzduch přicházející po zadním okraji nevýrazné tlakové výše, která měla svůj střed nad severní Afrikou a dále slábla. Toto rozložení tlakových útvarů bylo od začátku týdne přibližně stejné a zapříčiňovalo proudění po 50° s.š. V předpolí studené fronty se tvořila vysoká oblačnost v teplejším vzduchu. Na frontě se naopak vyvíjela kupovitá oblaka spodního patra. Ta jsou průvodním jevem konvekce, která se vytváří při podsouvání rychlejšího studeného vzduchu pod vlhčí teplý vzduch. Místy se mohou vytvářet až oblaka s velkým vertikálním vývojem přes všechna tři patra, která doprovázejí bouřky a vypadávají z nich silné srážky. Vliv synoptické situace na základní stanici, která je umístěna v Botanické zahradě MU odpovídal klasickému přechodu studené fronty. Na počátku měření kolem druhé hodiny ranní SELČ byla obloha z 1/10 pokryta oblaky a jednalo se zřejmě o oblaka vysoká (Cirrus). Tato situace se změnila časně ráno, kdy se začala tvořit nad územím Brna oblaka středního patra (Altostratus, Altocumulus) a bylo již zataženo z 9/10. Při měření v 11 hodin SELČ bylo polojasno a oblaka pokrývala 7/10 oblohy a převládala stále ještě oblaka vyššího a středního patra. V odpoledních hodinách a v noci již pokrytí oblohy oblaky nekleslo pod 6/10 a po většinu dne bylo zataženo. Jednalo se o oblaka kupovitá (Cumulus congestus, Cumulus fractus) a o oblaka vysokého patra (Cirrus fibratus). Pouze ve 14:54 SELČ byla pozorována i oblaka typu Altostratus. Po celý den převládalo jižní až jihovýchodní proudění s bezvětřím až vánkem před frontou (0,0-1,5 m.s-1 podle Beaufortovy stupnice) a slabým větrem po zbytek dne (podle Beaufortovy stupnice 1,6 -3,3 m.s-1). POZOR – jde pouze o informativní text, který obsahuje chyby a nepřesné formulace!!! 1.2 Analýza přízemní synoptické situace http://www.wetterzentrale.de/topkarten/fsavneur.html (dále vybrat 850hPa Temperatur: T+00) http://www.wetter3.de/animation.html (animace výstupů modelu GFS za posledních 7 dní) https://www.wetterzentrale.de/topkarten.php?map=3&model=gfs&var=9&run=12&time=0&lid=OP&h=0&mv=0&tr=3#mapref http://www.wetterzentrale.de/topkarten/fsavneur.html Druhy Tvary Odrůdy Zvláštnosti, původní oblaky Původní oblaky Cirrus (řasa) Fibratus, Uncinus, Spissatus, Castellanus, Floccus Intortus, Radiatus, Vertebratus, Duplicatus Mamma Cirrocumulus, Altocumulus, Cumulonimbus Cirrocumulus (řasová kupa) Stratiformis, Lenticularis, Castellanus, Floccus Undulatus, Lacunosus Virga, Mamma - Cirrostratus (řasosloha) Fibratus, Nebulosus Duplicatus, Undulatus - Cirrocumulus, Cumulonimbus Altocumulus (vyvýšená kupa) Stratiformis, Lenticularis, Castellanus, Floccus Translucidus, Perlucidus, Opacus, Duplicatus, Undulatus, Radiatus, Lacunosus Virga, Mamma Cumulus, Cumulonimbus Altostratus (vyvýšená sloha) Translucidus, Opacus, Duplicatus, Undulatus, Radiatus Virga, Praecipitatio, Pannus, Mamma Altocumulus, Cumulonimbus Nimbostratus (dešťová sloha) - - Praecipitatio, Virga, Pannus Cumulus, Cumulonimbus Stratocumulus (slohová kupa) Stratiformis, Lenticularis, Castelanus Translucidus, Perlucidus, Opacus, Duplicatus, Undulatus, Radiatus, Lacunosus Mamma, Virga, Praecipitatio Altostratus, Nimbostratus, Cumulus, Cumulonimbus Stratus (sloha) Nebulosus, Fractus Opacus, Translucidus, Undulatus Praecipitatio Nimbostratus, Cumulus, Cumulonimbus Cumulus (kupa) Humilis, Mediocris, Congestus, Fractus Radiatus Pileus, Velum, Virga, Praecipitatio, Arcus, Pannus, Tuba Altocumulus, Stratocumulus Cumulonimbus (dešťová kupa) Calvus, Capilatus Praecipitatio, Virga, Pannus, Incus, Mamma, Pileus, Velum, Arcus, Tuba Altocumulus, Altostratus, Nimbostratus, Stratocumulus, Cumulus Tabulky klasifikace oblaků – více viz Mezinárodní atlas oblaků http://portal.chmi.cz/files/portal/docs/meteo/sat/data_jsmsgview.html 24-hodinový mikrofyzikální produkt" zobrazující různé typy oblačnosti odlišnou barvou (24h-MF) – Česká republika RGB snímek (kombinace VIS a IR) – Česká republika http://portal.chmi.cz/files/portal/docs/meteo/rad/data_jsradview.html http://hydro.chmi.cz/hpps/main_rain.php?id=24&t=r Radarové odhady srážek území ČR http://www.chmi.cz/files/portal/docs/meteo/ov/aladin/results/public/meteogramy/meteogram_page_portal/m.html Aerologický výstup - P R O S T Ě J O V http://portal.chmi.cz/files/portal/docs/meteo/oa/data_sondaz_prostejov.html Aktuální aerologický výstup (emagram) z Prostějova Emagram ČHMÚ – pojmy Konvekční kondenzační hladina - kondenzační hladina dosažená vzduchovou částicí, jejíž počáteční teplota odpovídá hodnotě konv. teploty a vlhkost odpovídá hodnotě přízemní vlhkosti, při výstupu z přízemní hladiny. Na termodynamickém diagramu určujeme konv. kondenzační hladinu průsečíkem izogramy vedené z teploty přízemního rosného bodu a křivky teplotního zvrstvení. Výstupná hladina kondenzační (VKH) - kondenzační hladina, ve které vystupující nenasycená vzduchová částice přejde do stavu nasycení vodní párou následkem ochlazování při adiabatické expanzí. Výstupný pohyb může být způsoben termickou nebo vynucenou konvekcí. Výstupnou kondenzační hladinu určujeme na termodynamickém diagramu jako hladinu, v níž se protíná stavová křivka vystupující částice a izograma proložená teplotou rosného bodu v počáteční hladině výstupu. Výstupnou kondenzační hladinu určujeme nejčastěji pro adiabatický výstup z přízemní hladiny. Lze ji však určit pro výstup z libovolného bodu křivky teplotního zvrstvení. CAPE - Convective Potential Available Energy (dostupná konvektivní potenciální energie) Aerologický výstup – podrobný popis a vysvětlení (Petr Dvořák, ČHMÚ) - http://portal.chmi.cz/files/portal/docs/meteo/oa/ptu_grafy.html - http://www.aeroweb.cz/clanek.asp?ID=183&kategorie=29 Emagram ČHMÚ – interpretace (3) http://www.infomet.cz/