Jak se měří a kdy je nejlepší dohlednost
Jedním z parametrů, který popisuje stav atmosféry a který je pravidelně měřen na meteorologických stanicích, je dohlednost. Podle definice jde ve dne o největší vzdálenost, na kterou lze spolehlivě rozeznat černý předmět o úhlové velikosti mezi 0,5 až 5°, umístěný u země na pozadí mlhy nebo oblohy. V noci pak jde o maximální vzdálenost, na kterou jsou spolehlivě rozeznatelná světla určité stálé a směrově málo proměnlivé svítivosti.
Samozřejmě, že takto definovaná dohlednost je závislá na vlastnostech lidského oka. Přitom se předpokládá, že pozorovatel má normální zrak (případně na normální korigován brýlemi apod.). Pro praktické účely je na dané meteorologické stanici k dispozici seznam význačných bodů (v noci světelných), které lze při různých dohlednostech ještě zaregistrovat, a k nim pak přiřazena příslušná skutečná vzdálenost. Například pokud je z Lysé hory v Beskydech vidět nejvyšší hora Malé Fatry Velký Kriváň (1709 m), je dohlednost 60 km. Pozorovatel tedy zaměří obzor a podle tohoto seznamu pak určí dohlednost.
Přístrojové měření dohlednosti
V dnešní době je dohlednost často sledována také pomocí přístrojového měření. Pro tento účel se buď používá měřič průzračnosti neboli transmisometr, který měří zeslabení paprsku procházejícího daným prostředím, nebo měřič dohlednosti s využitím dopředného rozptylu světla v atmosféře (tzv. forward scatterometr).
Měřiče průzračnosti fungují na principu měření zeslabení sondovacího paprsku po průchodu stanoveným sloupcem ovzduší (obr. 1 a 6). Ke generování paprsku slouží v optickém systému nejčastěji laserová dioda, přičemž úzký paprsek je směrován do přijímače, kde je srovnávána intenzita vyslaného a po průchodu atmosférou zeslabeného paprsku. Délka sondovaného vzorku ovzduší bývá zpravidla jednotky až desítky metrů. K měření se používá často paprsek viditelného záření o vlnové délce 550 nanometrů.
Obr. 1: Základní schéma měření dohlednosti pomocí transmisometru, zdroj: Opticalsensors.se
Obr. 2: Základní schéma měření dohlednosti pomocí dopředného scatterometru, zdroj: Opticalsensors.se
Obr. 3: Dopředný scatterometr, zdroj: Skybrary.aero
Na meteorologických stanicích lze dnes najít různé typy přístrojů měřících dohlednost a některé dokonce využívají obou výše zmíněných metod. Existují rovněž přístroje, které kromě dohlednosti měří zároveň druh srážek, příp. dokážou rozeznat i příčinu snížení dohlednosti (mlha, zákal) – využívá se při tom kombinace s měřením teploty a odhadem vodní hodnoty srážek. Výhody přístrojových měření se projevují zejména při nočním pozorování, na druhou stranu nejsou přístroje schopné postihnout lokální odchylky v dohlednosti (typu chuchvalců mlhy apod.).
Na čem dohlednost závisí
Meteorologická dohlednost závisí na množství vody v různých fázích (kapičky, ledové krystalky), prachu, kouře a mikroorganismů v ovzduší mezi pozorovatelem a pozorovaným předmětem. Může proto nabývat v různých směrech různých hodnot. Vyjadřuje se v metrech, popř. v kilometrech, přičemž do 5 km se přesnost udává po 100 metrech, do 30 km potom po 1 km, od 30 km po 5 km. Nad 70 km se už přesněji dohlednost neurčuje.
Situace v Česku
V Česku panují nejlepší dohlednosti při přílivu studeného, mořského vzduchu, ideálně z vysokých zeměpisných šířek, zejména v jarních měsících, kdy dohlednost může dosáhnout i hodnot přes 100 kilometrů. Výborná dohlednost (v meteorologii se označuje taková, která přesahuje 50 km) také panuje v zimních měsících na hřebenech hor, které leží nad vrstvou inverze. Nad ní bývá vzduch totiž velmi suchý a rovněž prakticky chybí další pevné částice snižující dohlednost. V takovém případě lze při ideální situaci dokonce z Pradědu sledovat i hřebeny Vysokých Tater (téměř 200 km vzdálené).
Obr. 4: Výhled z Boubína na Alpy (16. dubna 2020), zatímco pod inverzí je dohlednost často výrazně omezená, nad ní, v suchém a čistém vzduchu, panují výborné podmínky dohlednosti, zvětšit
Na závěr zmiňme, že dohlednost je samozřejmě klíčová v letecké meteorologii, kde jsou zavedeny termíny dohlednost, dráhová dohlednost (tj. horizontální v oblasti runwaye), šikmá dohlednost a letová dohlednost (určuje se z vyvýšeného bodu směrem k zemskému povrchu jako vzdálenost k nejdále viditelnému bodu na zemi.).
Obr. 6: Transmisometr na letišti pro měření dráhové dohlednosti, zdroj: Wikipedia
Samozřejmě, že takto definovaná dohlednost je závislá na vlastnostech lidského oka. Přitom se předpokládá, že pozorovatel má normální zrak (případně na normální korigován brýlemi apod.). Pro praktické účely je na dané meteorologické stanici k dispozici seznam význačných bodů (v noci světelných), které lze při různých dohlednostech ještě zaregistrovat, a k nim pak přiřazena příslušná skutečná vzdálenost. Například pokud je z Lysé hory v Beskydech vidět nejvyšší hora Malé Fatry Velký Kriváň (1709 m), je dohlednost 60 km. Pozorovatel tedy zaměří obzor a podle tohoto seznamu pak určí dohlednost.
Přístrojové měření dohlednosti
V dnešní době je dohlednost často sledována také pomocí přístrojového měření. Pro tento účel se buď používá měřič průzračnosti neboli transmisometr, který měří zeslabení paprsku procházejícího daným prostředím, nebo měřič dohlednosti s využitím dopředného rozptylu světla v atmosféře (tzv. forward scatterometr).
Měřiče průzračnosti fungují na principu měření zeslabení sondovacího paprsku po průchodu stanoveným sloupcem ovzduší (obr. 1 a 6). Ke generování paprsku slouží v optickém systému nejčastěji laserová dioda, přičemž úzký paprsek je směrován do přijímače, kde je srovnávána intenzita vyslaného a po průchodu atmosférou zeslabeného paprsku. Délka sondovaného vzorku ovzduší bývá zpravidla jednotky až desítky metrů. K měření se používá často paprsek viditelného záření o vlnové délce 550 nanometrů.
Obr. 1: Základní schéma měření dohlednosti pomocí transmisometru, zdroj: Opticalsensors.se
Obr. 2: Základní schéma měření dohlednosti pomocí dopředného scatterometru, zdroj: Opticalsensors.se
Obr. 3: Dopředný scatterometr, zdroj: Skybrary.aero
Na meteorologických stanicích lze dnes najít různé typy přístrojů měřících dohlednost a některé dokonce využívají obou výše zmíněných metod. Existují rovněž přístroje, které kromě dohlednosti měří zároveň druh srážek, příp. dokážou rozeznat i příčinu snížení dohlednosti (mlha, zákal) – využívá se při tom kombinace s měřením teploty a odhadem vodní hodnoty srážek. Výhody přístrojových měření se projevují zejména při nočním pozorování, na druhou stranu nejsou přístroje schopné postihnout lokální odchylky v dohlednosti (typu chuchvalců mlhy apod.).
Na čem dohlednost závisí
Meteorologická dohlednost závisí na množství vody v různých fázích (kapičky, ledové krystalky), prachu, kouře a mikroorganismů v ovzduší mezi pozorovatelem a pozorovaným předmětem. Může proto nabývat v různých směrech různých hodnot. Vyjadřuje se v metrech, popř. v kilometrech, přičemž do 5 km se přesnost udává po 100 metrech, do 30 km potom po 1 km, od 30 km po 5 km. Nad 70 km se už přesněji dohlednost neurčuje.
Situace v Česku
V Česku panují nejlepší dohlednosti při přílivu studeného, mořského vzduchu, ideálně z vysokých zeměpisných šířek, zejména v jarních měsících, kdy dohlednost může dosáhnout i hodnot přes 100 kilometrů. Výborná dohlednost (v meteorologii se označuje taková, která přesahuje 50 km) také panuje v zimních měsících na hřebenech hor, které leží nad vrstvou inverze. Nad ní bývá vzduch totiž velmi suchý a rovněž prakticky chybí další pevné částice snižující dohlednost. V takovém případě lze při ideální situaci dokonce z Pradědu sledovat i hřebeny Vysokých Tater (téměř 200 km vzdálené).
Obr. 4: Výhled z Boubína na Alpy (16. dubna 2020), zatímco pod inverzí je dohlednost často výrazně omezená, nad ní, v suchém a čistém vzduchu, panují výborné podmínky dohlednosti, zvětšit
Na závěr zmiňme, že dohlednost je samozřejmě klíčová v letecké meteorologii, kde jsou zavedeny termíny dohlednost, dráhová dohlednost (tj. horizontální v oblasti runwaye), šikmá dohlednost a letová dohlednost (určuje se z vyvýšeného bodu směrem k zemskému povrchu jako vzdálenost k nejdále viditelnému bodu na zemi.).
Obr. 6: Transmisometr na letišti pro měření dráhové dohlednosti, 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.
