18 kwietnia 2017, 08:41

Encyklopedia pogody: Czym są niże i wyże? Jak na nas wpływają?

Układy atmosferyczne to procesy regulujące po części warunki życia, co pozwala na utrzymanie go na naszej planecie. Są one "silnikami" o ogromnej mocy, które przenoszą ciepło i wilgotność z jednego miejsca na drugie, odpowiadają także za "eksplozje" energii.


Niż z ciśnieniem 980 hPa w okolicach Islandii w dniu 3 września 2003 roku. Fot. NASA.

Układy atmosferyczne są to w przybliżeniu obszary wirującego powietrza o średnicy od 150 do nawet 4000 kilometrów. Ich wysokość jest zmienna. Niektóre osiągają wysokość 12-15 kilometrów i rozpościerają się w całej warstwie troposfery, czyli w najniższej warstwie atmosfery. Inne płytkie, ale szybko przemieszczające się, mają wysokość od 1 do 3 kilometrów.

Układy atmosferyczne są opisywane poprzez różnice w zmienności ciśnienia powietrza oraz kierunków wiatrów wiejących wokół ich centrów. Główne systemy powietrza, lub jak kto woli ciśnienia, to wyże i niże.

Wyże nazywane antycyklonami, to obszary o wysokim ciśnieniu powietrza, gdzie powietrze opada. Niże, które są także nazywane cyklonami lub depresjami, to obszary o niskim ciśnieniu, tam powietrze unosi się. Chmury powstają przy unoszącym się powietrzu. Dlatego niże są związane z pochmurną, deszczową i wietrzną pogodą.

Wyże, czyli antycyklony

Antycyklony lub wyże, zwykle charakteryzują się stałą pogodą, która nie zmienia się przez kilka dni. Wiatry w antycyklonach wieją zgodnie z ruchem wskazówek zegara na półkuli północnej, a odwrotnie na półkuli południowej. Na mapach pogody wyże wyglądają jak serie współśrodkowych izobar (linii łączących miejsca o takim samym ciśnieniu powietrza) z najwyższym ciśnieniem w centrum. Wyże są obszarami o na ogół słabych wiatrach i bezchmurnym niebie.

Brak chmur oznacza, że ciepło promieniujące z powierzchni ziemi ucieka w kosmos. Dlatego powierzchnia ziemi i zalegające nad nią powietrze ochładzają się gwałtownie w nocy. W zimie to ochłodzenie często powoduje mróz, a w wilgotnym powietrzu zamglenie i mgłę. Lekkie wiatry w regionach wyżowych temu sprzyjają. Gdyby wiatry były silniejsze, mogłyby wymieszać powietrze i ochłodzenie przy powierzchni ziemi mogłoby objąć o wiele szerszą warstwę powietrza.

Niektóre wyże występują w regionach zimnych. Tam powietrze jest gęstsze, stąd ciśnienie przy ziemi jest wyższe. Takie wyże tworzą się w zimie nad takim regionami jak Środkowa Kanada i Syberia. Są one zwykle płytkie i mają tylko około 3 km wysokości.

Końskie szerokości

Inne wielkie wyże tworzą się nad końskimi szerokościami (nazywanymi tak, ponieważ dawniej w tych stronach wyrzucano za burtę martwe konie ze statków stojących z powodu ciszy), około 20-30 stopni szerokości geograficznej północnej i południowej. Te systemy są głębsze i hardziej trwałe. Ciśnienie powietrza w końskich szerokościach jest wyższe, ponieważ są to miejsca nad którymi powietrze uniesione do góry w strefie równikowej w wyniku silnego nagrzania gruntu, opada z powrotem na powierzchnię.

Na lądzie, końskie szerokości obejmują najgorętsze pustynie na Ziemi, takie jak Sahara. Od układów wysokiego ciśnienia na końskich szerokościach, przy powierzchni ziemi w kierunku równika wieją pasaty, podczas gdy ciepłe zachodnie wiatry wieją w kierunku biegunów. Zachodnie wiatry spotykają zimne wiatry wschodnie wiejące z regionów polarnych. Granica między ciepłym a zimnym powietrzem jest nazywana frontem polarnym. Cyklony (niże), które przynoszą zmienną, często sztormową pogodę do umiarkowanych szerokości, tworzą się wzdłuż tego frontu.

Front polarny nie jest linią prostą. Zafalowania tworzą się, gdy zimne powietrze spychane jest w kierunku równika, a ciepłe w kierunku bieguna. Te ruchy tworzą zawirowanie, które jest wzmacniane przez wiatry o dużej prędkości nazywane prądami strumieniowymi, wiejące w górnej troposferze. Wiatr w niżu wieje w odwroty m kierunku niż w wyżu, czyli zgodnie ze wskazówkami zegara na półkuli południowej, a przeciwnie na półkuli północnej. Na mapach pogody, niże wyglądają jak serie koncentrycznych izobar, z najniższym ciśnieniem w centrum.

Zgniły wyż

Jesienią i wiosną gdy podczas przechodzenia wyżu pogoda jest dżdżysta, czyli pochmurna, deszczowa i mglista to taki wyż nazywamy zgniłym. Zgniły wyż przynosi najpierw opady mżawki oraz lekkiego deszczu a przy ściąganiu z zachodu cieplejszego powietrza zaczynają tworzyć się gęste mgły, gdy ciepłe powietrze napływa nad wychłodzoną niskimi temperaturami ziemię.

Mgły utrzymują się często przez całą dobę co oznacza, że na drogach jest bardzo ślisko. Przy bezwietrznej aurze w większych miastach może zalegać smog, zwłaszcza o poranku i wieczorami. Zwykle po prawej stronie takie wyżu niebo jest zasnute niskimi chmurami typu stratus, natomiast po lewej stronie panuje bezchmurna pogoda.

Narodziny niżu, czyli cyklonu

Ciepłe z chłodnym powietrzem miesza się z trudem. Dlatego ciepłe powietrze, które dopływa do zafalowania frontu polarnego zamiast wymieszać się z chłodnym, unosi się nad chłodniejsze i bardziej gęste. W ten sposób tworzy się układ niżowy. Typowy niż składa się z dwóch frontów.

Front ciepły jest strefą graniczną pomiędzy nasuwającym się powietrzem ciepłym a chłodnym. W tym przypadku ciepłe powietrze unosi się ku górze po zalegającym przy ziemi powietrzu chłodnym. Para wodna w unoszącym się powietrzu kondensuje się (skrapla) tworząc chmury.

Za frontem ciepłym przesuwa się front chłodny. Wzdłuż tego frontu chłodne powietrze wciska się pod powietrze ciepłe, wymuszając jego unoszenie się. Dlatego strefa frontu chłodnego jest kolejną strefą pochmurnej i deszczowej pogody. Front a chłodny porusza się szybciej niż ciepły. W wyniku tego front chłodny "dogania" front ciepły, fronty spotykają się.

Nazywa się to okluzją, gdzie ciepłe powietrze znajduje się w górze, a chłodne przy ziemi. Po utworzeniu się okluzji, układ niżowy najczęściej zanika. Meteorologowie zbadali kolejność zjawisk pogodowych związanych z przechodzeniem niżu. Ich znajomość ma wielkie znaczenie przy prognozowaniu pogody.

Na przykład pojawienie się wysokich haczykowatych chmur cirrus wskazuje na ogół na zbliżanie się niżu. Wkrótce pojawiają się grubsze chmury średniego piętra altostratus, a za nimi niskie szare nimbostratus. Te chmury przynoszą zwykle opady deszczu trwające przez kilka godzin zanim front się nie przesunie. Za ciepłym frontem znajduje się obszar ciepłego powietrza, zwykle zachmurzony i wilgotny. Za nim przesuwa się front chłodny z burzami. Wzdłuż strefy frontowej często występują opady ulewne, trwające jednak znacznie krócej niż te związane z frontem ciepłym.

Po przejściu frontu chłodnego wypogadza się, jest jednak chłodniej. Burze występują wszędzie poza rejonami polarnymi. Naukowcy oceniają, że w każdej chwili na ziemi występuje około 760 burz. Wiele z nich występuje wzdłuż frontów chłodnych, gdzie tworzą się ciemne chmury cumulonimbus w wyniku gwałtownych prądów wstępujących unoszących ciepłe i wilgotne powietrze ponad zalegające przy ziemi powietrze chłodne. Najbardziej gwałtowne burze występują w strefie międzyzwrotnikowej w wyniku silnego ogrzewania powierzchni ziemi i zalęgającego nad nią powietrza. Takie burze dają nawet do 600 mm opadów na dobę.

Podobne burze powstające wskutek ogrzania powierzchni ziemi występują także w upalne dni, zwykle po południu, w strefie umiarkowanej. Gdy pierwsze satelity przesłały obrazy Ziemi. zaobserwowano potężne grupy wirujących chmur w pobliżu równika. Te układy atmosferyczne powstają. gdy cieple i wilgotne powietrze jest szybko unoszone do górnej atmosfery. Czasami kilka takich grup łączy się i przesuwa poza strefę równikową w postaci bardzo aktywnego systemu niskiego ciśnienia. zwanego cyklonem tropikalnym. huraganem w Ameryce Północnej, willi-willi w Australii lub tajfunem we wschodniej Azji.

Niebezpieczny niż genueński

Do powodzi w Polsce dochodzi głównie przez obfite opady jakie niosą ze sobą niże pochodzące z południa Europy. Niż genueński, bo o nim mowa, to jeden z najbardziej niebezpiecznych zjawisk atmosferycznych w Polsce. Niż ten zwykle rozpoczyna swoją wędrówkę nad okolicami miasta Genua we Włoszech, i stąd jego nazwa. Front niżu niesie ze sobą potężne ilości wody, a więc i ulewne deszcze. Przemieszcza się on nieco dziwnie, bo na północ, w porównaniu z innymi frontami niżów np. atlantyckich przesuwających się na wschód.

Niże genueńskie są niebezpieczne także dlatego, że zwykle są blokowane przez wyże znad wschodniej Europy i są zmuszane do zatrzymania się nad danym obszarem nawet na kilka dni. Fronty tych niżów oddzielają gorące powietrze płynące nad wschodnią Europę znad północnej Afryki od zimnych mas powietrza nad zachodnią Europą napływających znad Atlantyku. To właśnie monotonność ulewnych opadów nad jednym obszarem doprowadza do powodzi. Identyczny rodzaj niżu z południa kontynentu doprowadził do katastrofalnych powodzi w Polsce w lipcu 1997 roku oraz kilkukrotnie wiosną i latem 2010 roku.

Perfekcyjne niże, piękne i niszczycielskie

Zarówno amatorzy jak i wytrawni znawcy zjawisk atmosferycznych z utęsknieniem czekają na dar od natury w postaci zjawiska, które na długo zapisałoby się w ich sercach i zwieńczyłoby wiele lat ich ciężkiej pracy przy niesprzyjających warunkach pogodowych, w deszczu, przy wichurze czy mrozach. Nie ma chyba nic bardziej widowiskowego od olbrzymiego układu niżowego który ogarnąłby przynajmniej pół Europy.

Taki właśnie "perfekcyjny niż" w 8 stycznia 2005 roku nawiedził północno-zachodnią część Starego Kontynentu. W ciągu zaledwie kilku godzin centrum niżu o dość niewinnym imieniu Erwin przemieściło się znad Szkocji przez chłodne wody Morza Północnego nad południe Skandynawii. To właśnie wtedy cały układ wyglądał jak marzenie, potężny wał chmur ciągnących się znad dalekich Azorów przez Francję, Niemcy, Skandynawię aż po Morze Północne gdzie wkręcał się niczym na kołowrotku w centrum niżu.

Marzenia o takim niżu są jednak zawsze związane ze skalą zniszczeń gdyż nic ani nikt nie jest w stanie oprzeć się tak wielkiej sile. W wichurach i powodziach śmierć poniosło 14 osób. 12-stopniowe sztormy szalały u wybrzeży Skandynawii, na Bałtyku i na Morzu Północnym. Powodzie nawiedziły wiele miast w Anglii i Szwecji. Nocami i w ciągu dnia padały rekordy styczniowej temperatury. Niektórzy powiedzieli, że przyszła już wiosna, tymczasem ze snu zimowego zbudziły się niedźwiedzie. Wiatr na wybrzeżach Szkocji osiągnął 144 km/h.

Niż stulecia nad Wyspami Brytyjskimi

W październiku 1987 roku niż stulecia przeszedł nad Wielką Brytanią. Bardzo głęboki ośrodek niżowy niosący huraganowe wiatru przemknął 15 października nad Zatoką Biskajską po czym dzień później nieoczekiwanie pogłębił się. Ciśnienie w jego centrum spadło z 964 do zaledwie 953 hPa i w takiej postaci przeszedł znad południowo-zachodniej Anglii w kierunku Londynu.

Na Kanale Angielskim oddzielającym Anglię od Francji porywy wiatru osiągnęły rekordowe 170 kilometrów na godzinę. Wichury podczas tego perfekcyjnego niżu w przeciągu zaledwie 24 godzin zrównały z ziemią 15 milionów drzew i zabiły 18 osób na wyspach oraz 4 następne osoby we Francji. Brytyjscy meteorolodzy do dziś mówią, że nie dało się w porę zapobiec tej katastrofie.

Cyklony, huragany i tajfuny

Cyklony, huragany i tajfuny to jedno i to samo zjawisko, które ma odmienne nazwy w zależności od regionu świata. To systemy znacznie większe niż burze. których często znajduje się kilka w jednym huraganie. Średnica huraganów waha się od 200 do 500 km. W środku znajduje się strefa ciszy. tzw. "oko". gdzie powietrze osiada. W tym miejscu niebo jest pogodne i powietrze spokojne. Jednak wokół "oka" powietrze unosi się gwałtownie zasysając parę wodną z powierzchni i tworząc wirujący system chmur oraz niezwykle silnych wiatrów.

Prędkość wiatru w huraganie przekracza 119 km/h. a czasami dochodzi do 300 km/h. Silny wiatr i silne opady mogą powodować spustoszenie, gdy huragan uderzy w wyspy lub wybrzeże. Znaczne obszary mogą zostać zatopione. drzewa powyrywane z korzeniami, a domy powywracane. Przeciętnie co roku 6 huraganów tworzących się na Północnym Atlantyku może dotrzeć do Ameryki Północnej. Po wejściu na ląd huragan stopniowo zanika, jest bowiem pozbawiony zasilania w parę wodną co sprawia, że traci siłę.

Trąby powietrzne, czyli tornada

Tornada są cyklonami o mniejszej skali osiągając przeważnie jedynie kilkaset metrów średnicy. Jednakże, ze względu na swoje rozmiary są najbardziej niszczycielskim zjawiskiem pogodowym. W USA, nazywane także trąbami powietrznymi, tornada mają kształt lejków gwałtownie unoszącego się powietrza, w których prędkość wiatru często przekracza 300 km/h. Tornado trwa zwykle godzinę. Jednak przechodząc nad lądem z szybkością od 10 do 560 km/h pozostawia za sobą pas zniszczenia. Te cyklony są powszechne w Stanach Zjednoczonych i Australii.

Najwięcej danych mamy o tornadach występujących w środkowych stanach USA. gdzie pojawia się ich 500 do 600 rocznie. Przyczyny powstawania tornado nic są w pełni znane. Są one często związane z burzami, gdy lej wirującego powietrza opuszcza się do ziemi od podstawy chmury burzowej, podczas gdy ciepłe powietrze unosi się i okręca wokół leja. Ciśnienie powietrza w leju jest bardzo niskie.

Różnica ciśnienia powietrza pomiędzy tornado a wnętrzem budynków sprawia, że budynki eksplodują. Wirujące powietrze w leju może unosić ludzi, a nawet wyrywać drzewa z korzeniami. Trąby wodne mają podobne cechy jak te, które tworzą się nad morzami i jeziorami. Jednakże te wirujące leje wodne są znacznie mniej gwałtowne niż tornado. Ich średnica na ogół nie przekracza 30 metrów i żyją krócej niż godzinę.

Trąby pyłowe

Jeszcze mniejsze rozmiary mają wiry powietrzne. Są zwane fachowo trąbami pyłowymi, a potocznie także diabełkami pyłowymi. Te wąskie kolumny powietrza różnią się tym od tornado, że występują w pogodne, słoneczne dni. Tworzą się wówczas, gdy ciepłe powietrze unosi się, koliduje z chłodniejszą warstwą powietrza i zaczyna wirować. Czasami wiry unoszą pył, siano lub śmieci.

Monsuny

Monsun oznacza porę roku (sezon), to nazwa nadana najlepiej znanym na świecie wiatrom przynoszącym opady. Występują najwyraźniej w Indiach. gdzie są wynikiem różnicy ciśnienia na kontynencie azjatyckim w lecie i w zimie. W zimie potężny wyż tworzy się nad środkową Azją. Północno-wschodni wiatr wiejący od wyżu przynosi Indiom chłodną i suchą pogodę. Natomiast na wiosnę, gdy ląd zaczyna się nagrzewać, nad Tybetem i Afganistanem rozwija się ogromny ośrodek niskiego ciśnienia. Wciąga on wilgotne powietrze znad Oceanu Indyjskiego. Te południowo-zachodnie wiatry przynoszą w lecie obfite opady w Indiach.

Źródło:

autopromocja

Pozostałe wiadomości

miniatura

Pogoda na żywo: Najnowsze wieści przez całą dobę

Dzisiaj, 10:09

Przez całą dobę, na żywo, monitorujemy to, co dzieje się w pogodzie w Polsce i na całym świecie. Jeśli w Waszej okolicy zdarzyło się coś ciekawego, czym chcecie się podzielić z innymi, to wysyłajcie do nas zdjęcia, filmiki i informacje. Z nami będziecie na bieżąco!

miniatura

Od trzęsienia ziemi aż po uderzenie tsunami. Przerażające nagranie

Dzisiaj, 09:11

Po raz pierwszy udało się nagrać cały ciąg wydarzeń, minuta po minucie, od momentu wystąpienia najpotężniejszego trzęsienia ziemi w historii Japonii, aż po uderzenie rekordowych fal tsunami, które zabiły kilkanaście tysięcy ludzi. Zobaczcie to nagranie.

miniatura

Prognoza 16-dniowa: Szalona pogoda podczas majówki

Wczoraj, 12:50

Kwiecień nie zachwycił nas pogodą, bo było zimno i deszczowo, nie brakowało też przymrozków i śniegu. Czy maj przyniesie nam totalną odmianę aury? Czy doczekamy się wreszcie ciepłych i słonecznych dni? Jaki będzie długi majowy weekend? Sprawdźmy.

miniatura

Gdy słychać wycie syren, a niebo jest granatowe

Wczoraj, 09:48

Przez następnych kilka tygodni o bezpieczeństwie we własnym domu można zapomnieć. Zagrożenie czai się z powietrza. Gdy niebo zmienia kolor na granatowy i zaczynają wyć syreny alarmowe, pozostaje tylko chwila na ratowanie życia, swojego oraz bliskich.

miniatura

Pogoda na żywo: Niedziela, 23.04

Wczoraj, 00:01

Przez całą dobę, na żywo, monitorujemy to, co dzieje się w pogodzie w Polsce i na całym świecie. Jeśli w Waszej okolicy zdarzyło się coś ciekawego, czym chcecie się podzielić z innymi, to wysyłajcie do nas zdjęcia, filmiki i informacje. Z nami będziecie na bieżąco!

Komentarze

Dodaj komentarz