Tento týden nás poněkud potrápí větrné počasí. A tak si možná řada lidí položí otázku, proč vlastně vítr fouká a jak vzniká? Větrem rozumíme pohyb vzduchu a jde o jeden ze základních meteorologických prvků.

Jak vzniká vítr

Základní příčinou, která vyvolává pohyb vzduchu a tedy vznik větru, je síla tlakového gradientu, která vzniká při rozdílech tlaku vzduchu na různých místech. Tato síla se snaží tyto rozdíly vyrovnat. Vítr vane z míst s vyšším tlakem vzduchu do míst s nižším tlakem vzduchu. Čím větší jsou tlakové rozdíly, tím silnější je i vítr. A proč vznikají rozdíly tlaku vzduchu? Z důvodů nerovnoměrného zahřívání vzduchu v různých částech světa. Při ohřívání tlak klesá (teplejší vzduchu je lehčí), při ochlazování naopak roste (chladnější vzduch je těžší). Na intenzitu ohřívání vzduchu mají samozřejmě vliv i rozdílné fyzikální vlastnosti povrchu (vody vs. pevnina, pokrytí pevniny vegetací, tvar terénu apod.). Vyrovnání rozdílu tlaku vzduchu dále komplikuje Coriolisova síla, tedy uchylující síla zemské rotace (na severní polokouli působí vpravo ve směru pohybu, na jižní polokouli vlevo). Kromě toho se uplatňuje i odstředivá síla (vzniká, když vzduch proudí po nějaké křivce, podobně jako na nás působí, když jedeme v zatáčce), a konečně důležitý je i vliv tření (schematicky znázorněno na obr. 1). Komplex těchto faktorů může za to, že vyrovnávaní tlakových rozdílů je velmi komplikované a vzhledem k trvalému příkonu energie ze Slunce dochází k neustálému vytváření nových a nových rozdílů tlaku vzduchu a tak je vítr prakticky každodenní realitou prakticky všude na světě (i když se příležitostně najdou kratší časová období, kdy panuje bezvětří).


Obr. 1: Schéma sil působící na vzduch v tlakovém poli v blízkosti zemského povrchu

Na čem závisí rychlost větru

Už jsme to výše nakousli – čím větší jsou tlakové rozdíly, tím silnější bývá vítr (příklad viz obr. 2). V našich zeměpisných šířkách tyto rozdíly bývají největší v chladné polovině roku (zatímco v tropech je teplota víceméně celý rok stejná, v polárních oblastech je podstatně chladněji než v létě a tak vznikají velké mezišířkové rozdíly teploty), proto i v této době registrujeme zpravidla ty nejsilnější vichřice. Ostatně nemusíme chodit daleko do historie, bouře Emma začátkem března 2008 a zejména Kyrill v lednu 2007 jsou toho důkazem. V létě jsou teplotní rozdíly v rámci severní polokoule menší a tak i rychlosti větru nebývají extrémně vysoké. Výjimku tvoří pouze lokální zesílení větru v oblastech silných bouří, tam je ale mechanismu vzniku silného větru poněkud odlišný a budeme se mu věnovat, až začne sezóna bouřek.


Obr. 2: Předpovědní přízemní mapa na úterý 31. března 14:00 SELČ. Nad střední a západní Evropou jsou nahuštěny izobary, které svědčí o velkém tlakovém gradientu (rozdílu tlaku) a tedy i silném větru, zdroj: ČHMÚ

Pokud bydlíte na horách nebo do hor vyrážíte, určitě víte, že čím výš vystoupáte, tím silnější bývá často vítr. Důvod souvisí se třením o zemský povrch. To totiž snižuje rychlost proudění a tak zejména v údolích a kotlinách bývá vítr často podstatně slabší než na okolních kopcích. Velký vliv má ale nejen výška daného místa samotná, ale i její orientace vůči směru proudění. Při vhodné orientaci třeba průsmyku, údolí či kotliny se totiž může uplatnit tzv. tryskový efekt, kdy dojde k zesílení přízemního větru. Ve střední Evropě zmiňme třeba průlom Dunaje mezi Karpatami a Alpami, kde tento efekt bývá pozorován až do vzdálenosti 200 km.

Měření větru

Protože vítr je veličinou vektorovou, měříme (a udáváme i v předpovědích) nejen jeho rychlost, ale i směr větru. Vždy platí, že hovoříme o tom, odkud vítr fouká. Rychlost se měří v metrech za sekundu (někdy i v dalších jednotkách jako jsou uzly nebo km/h), směr, odkud vítr fouká, se měří v úhlových stupních (360° = sever, 90° = východ, 180°= jih a 270 = západ). Problém s měřením větru je jeho poměrně velká časová proměnlivost a to jak v jeho směru, tak i rychlosti. V této souvislosti hovoříme často o nárazech větru. Jde o krátkodobé zvýšení rychlosti větru, popřípadě o krátkodobý odklon od trvalejšího směru větru, stanovený rozdílně pro různé technické účely. Obecně se pro meteorologické potřeby uznávají za kritéria pro náraz větru převýšení průměru o 5 m/s na dobu alespoň 1 s, avšak nejvýše 20 s, anebo odklon směru o více než 45° na dobu alespoň 1 s, ne však více než 20 s. Je nutné podotknout, že kritéria pro směr větru nejsou všeobecně uznávána.

Z tohoto důvodů představují naměřené údaje o směru a rychlosti přízemního větru hodnoty zprůměrované za interval 10 minut. Dále stanice poskytují taky informace o směru, rychlosti a času výskytu maximálního nárazu větru za stanovené období. A jak se vítr měří? Rychlost větru pomocí anemometrů (příklad na obr. 3). Přístroje na měření směru větru se nazývají větrné směrovky. Anemometrů je obecně celá řada podle principů, na kterých pracují, a některé z nich dokážou rovněž měřit i směr větru. Důležité je, že čidlo přístroje má být umístěno ve výšce 10 m nad zemí na místě, kde měření větru není ovlivňováno terénními překážkami.


Obr. 3: Příklad miskového anemometru, zdroj: Wikipedia

Encyklopedie počasí

Přečtěte si další články z naší rozsáhlé encyklopedie počasí, která shrnuje poznatky o meteorologii a počasí. Pochopíte řadu základních meteorologických prvků a způsob vytváření předpovědí počasí.

Encyklopedie počasí