Inverze - když teplota s výškou roste
Teplota vzduchu je jeden z meteorologických prvků, pomocí kterého můžeme popisovat aktuální stav atmosféry. Většina z nás ví, že se jí využívá k horizontálnímu popisu počasí. Existují ale také speciální meteorologické balony, na nichž jsou zavěšeny sondy, které měří teplotu vertikálně. Za normálního stavu bychom s asistencí tohoto vybavení zjistili, že teplota s výškou klesá. Objevují se však i dvě výjimky. První je stav, kdy se teplota s výškou nemění (izotermie) a druhá je inverzní situace, a to vertikální rostoucí trend (teplota s výškou roste), kterým se budeme dále zabývat.
V nížinách vnikla nízká oblačnost díky advekční inverzi (na hřebenech hor se teploty šplhaly až k 19 °C, v nížinách v Čechách byly kolem 12 °C), Bouřňák na severu Čech, 21.10.2012 - zvětšit, Autor: Vladimíra Řežábková
Pohled z rozhledny Sedlo na rozhlednu Svatobor na Šumavě a mezitím jen jezero nízké oblačnosti, inverze dne 18.11.2012
Počasí v inverzním teplotním zvrstvení
Inverze má největší četnost výskytu v chladnější polovině roku, ale pokud jsou příhodné podmínky (jasná obloha, slabý vítr), může být v noci a ráno pozorována kdykoliv během roku. Zejména v zimě je jejím typickým projevem na horách jasné či málo oblačné počasí s vyššími teplotami než v údolích, kde je naopak zataženo nízkou vrstevnatou oblačností nebo mlhami, mrholení a panují příhodné podmínky pro kumulaci smogových částic pod vrstvou inverze, která se chová jako neprostupná poklička a tyto částice pak zvyšují své koncentrace a v nejhorším případě překračují povolené limity polutantů (více v článku Znečištění ovzduší při inverzi). Také můžeme v nižších polohách registrovat silné mrazy.
Charakteristika inverze
Popsat inverzi teploty můžeme několika charakteristikami. Nejdůležitější je tloušťka inverzní vrstvy, která může naznačit, jak dlouho se nad daným územím udrží. Další je výška inverze (výška začátku inverzní vrstvy nad zemí, podle které se rozlišuje přízemní a výšková inverze), která vypovídá o tom, jak vysoko se mohou šířit polutanty a odkud již neproniknou výše. Jednou z dalších charakteristik inverze je rozdíl mezi teplotami na dolní a horní hranici inverze. Teplotní inverze má i svůj denní chod, který způsobuje, že je přes den výše než v noci. V atmosféře se také vyskytuje stálá inverze a ta je započata tropopauzou. Pokud na zemský povrch svítí Slunce, ohřívá se a postupně i vzduch nad ním. Z toho plyne vlastnost, že za normálních podmínek teplota s výškou klesá. Pokud je ale absence slunečního záření nebo je Slunce nízko nad horizontem, což je nejpravděpodobnější v zimě, převládá dlouhovlnné vyzařování Země, a proto se přízemní vrstva ochlazuje a vzniká přízemní radiační inverze. Je tomu tak i proto, že v zimě je zemský povrch obecně chladnější a tím podporuje spíše sesedavé pohyby vzduchu, které jsou pro tvorbu teplotních inverzí příznivé. Největší pravděpodobnost vytvoření inverze je tedy zmíněný chladný povrch (podzim, zima), výskyt tlakové výše nebo alespoň hřebene vyššího tlaku vzduchu a slabý vítr.
V důsledku nočního vyjasnění se těžký studený vzduch nahromadil v údolích a vznikla přízemní radiační inverze, Šumava - Sušice, 22.5.2013 - zvětšit, Autor: In-počasí
Jak se teplota s výškou vyvíjí, zachycují aerologické výstupy. Na svislé ose je znázorněna teplota, na vodorovné ose výška. Červená čára znázorňuje teplotu (modrá teplotu rosného bodu), ve vrstvě mezi 500 m až 1 km je vidět výrazná teplotní inverze (teplota roste), Praha dnes ráno, zdroj: ČHMÚ
Typy teplotních inverzí
Podle výšky můžeme dělit teplotní inverze na výškové a přízemní. Výškové začínají v určité výšce nad zemským povrchem (do této výšky teplota klesá), naopak přízemní inverze, které vznikají nejčastěji v důsledku nočního poklesu teploty, začínají rovnou od zemského povrchu. Podle způsobu vzniku můžeme pozorovat několik druhů inverzí. Jedním způsobem je radiační inverze, která je popsána výše a její výskyt je nejpravděpodobnější při nočním vyjasnění a zklidnění větru. Další možností je proniknutí vzduchu v určité výšce, který má jinou teplotu než vzduch v okolních hladinách. Tomuto jevu se říká advekční inverze. Pokud se ve výšce projevuje oteplování, které postupně klesá níže, zřejmě se jedná o příchod teplé fronty a pokud se naopak od zemského povrchu troposféra postupně ochlazuje, přechází toto území studená fronta. V tomto případě se také vyskytují inverze, a to frontální. Za zmínku stojí i sesedání vzduchu v oblasti tlakové výše, čímž vzniká subsidenční inverze.
V nížinách vnikla nízká oblačnost díky advekční inverzi (na hřebenech hor se teploty šplhaly až k 19 °C, v nížinách v Čechách byly kolem 12 °C), Bouřňák na severu Čech, 21.10.2012 - zvětšit, Autor: Vladimíra Řežábková
Pohled z rozhledny Sedlo na rozhlednu Svatobor na Šumavě a mezitím jen jezero nízké oblačnosti, inverze dne 18.11.2012
Počasí v inverzním teplotním zvrstvení
Inverze má největší četnost výskytu v chladnější polovině roku, ale pokud jsou příhodné podmínky (jasná obloha, slabý vítr), může být v noci a ráno pozorována kdykoliv během roku. Zejména v zimě je jejím typickým projevem na horách jasné či málo oblačné počasí s vyššími teplotami než v údolích, kde je naopak zataženo nízkou vrstevnatou oblačností nebo mlhami, mrholení a panují příhodné podmínky pro kumulaci smogových částic pod vrstvou inverze, která se chová jako neprostupná poklička a tyto částice pak zvyšují své koncentrace a v nejhorším případě překračují povolené limity polutantů (více v článku Znečištění ovzduší při inverzi). Také můžeme v nižších polohách registrovat silné mrazy.
Charakteristika inverze
Popsat inverzi teploty můžeme několika charakteristikami. Nejdůležitější je tloušťka inverzní vrstvy, která může naznačit, jak dlouho se nad daným územím udrží. Další je výška inverze (výška začátku inverzní vrstvy nad zemí, podle které se rozlišuje přízemní a výšková inverze), která vypovídá o tom, jak vysoko se mohou šířit polutanty a odkud již neproniknou výše. Jednou z dalších charakteristik inverze je rozdíl mezi teplotami na dolní a horní hranici inverze. Teplotní inverze má i svůj denní chod, který způsobuje, že je přes den výše než v noci. V atmosféře se také vyskytuje stálá inverze a ta je započata tropopauzou. Pokud na zemský povrch svítí Slunce, ohřívá se a postupně i vzduch nad ním. Z toho plyne vlastnost, že za normálních podmínek teplota s výškou klesá. Pokud je ale absence slunečního záření nebo je Slunce nízko nad horizontem, což je nejpravděpodobnější v zimě, převládá dlouhovlnné vyzařování Země, a proto se přízemní vrstva ochlazuje a vzniká přízemní radiační inverze. Je tomu tak i proto, že v zimě je zemský povrch obecně chladnější a tím podporuje spíše sesedavé pohyby vzduchu, které jsou pro tvorbu teplotních inverzí příznivé. Největší pravděpodobnost vytvoření inverze je tedy zmíněný chladný povrch (podzim, zima), výskyt tlakové výše nebo alespoň hřebene vyššího tlaku vzduchu a slabý vítr.
V důsledku nočního vyjasnění se těžký studený vzduch nahromadil v údolích a vznikla přízemní radiační inverze, Šumava - Sušice, 22.5.2013 - zvětšit, Autor: In-počasí
Jak se teplota s výškou vyvíjí, zachycují aerologické výstupy. Na svislé ose je znázorněna teplota, na vodorovné ose výška. Červená čára znázorňuje teplotu (modrá teplotu rosného bodu), ve vrstvě mezi 500 m až 1 km je vidět výrazná teplotní inverze (teplota roste), Praha dnes ráno, zdroj: ČHMÚ
Typy teplotních inverzí
Podle výšky můžeme dělit teplotní inverze na výškové a přízemní. Výškové začínají v určité výšce nad zemským povrchem (do této výšky teplota klesá), naopak přízemní inverze, které vznikají nejčastěji v důsledku nočního poklesu teploty, začínají rovnou od zemského povrchu. Podle způsobu vzniku můžeme pozorovat několik druhů inverzí. Jedním způsobem je radiační inverze, která je popsána výše a její výskyt je nejpravděpodobnější při nočním vyjasnění a zklidnění větru. Další možností je proniknutí vzduchu v určité výšce, který má jinou teplotu než vzduch v okolních hladinách. Tomuto jevu se říká advekční inverze. Pokud se ve výšce projevuje oteplování, které postupně klesá níže, zřejmě se jedná o příchod teplé fronty a pokud se naopak od zemského povrchu troposféra postupně ochlazuje, přechází toto území studená fronta. V tomto případě se také vyskytují inverze, a to frontální. Za zmínku stojí i sesedání vzduchu v oblasti tlakové výše, čímž vzniká subsidenční inverze.
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.
