Sluneční cykly zřejmě ovlivňují nástup epizod La Nina.
To, že jedenáctileté (resp. dvaadvacetileté) cykly ve sluneční aktivitě významně ovlivňují atmosféru, je již dlouho dobu podloženo řadou výzkumů. Poslední podobná studie, která byla publikována v časopise Earth and Space Science, se zaměřuje na souvislost s fenoménem El Nino / La nina.
Už od středověku existují pozorování slunečních skvrn na slunci. Jejich počet se mění s přibližně jedenáctiletou periodou, která souvisí dvaadvacetiletým cyklem proměny magnetického pole na Slunci. V rámci těchto cyklů se mění celá řada parametrů – od změn v celkové dopadající energii, přes změny v určitých částech spektra až po změny parametrů slunečního větru. To vše má významný dopad na zemskou atmosféru a přispívá to k dlouhodobé variabilitě mnoha pozorovaných prvků.
Zmiňovaná studie se zaměřila na fenomén ENSO – El Nino / Southern oscillation, všeobecně známý jako El Nino. Jedná se o propojenou atmosféricko-oceánickou oscilaci, která má dvě fáze. Teplou fázi, tzv. El Nino (kdy se pozorují relativně vyšší povrchové teploty tropického Pacifiku) a studenou fázi, tzv. La Nina (kdy se pozorují zase relativně nižší povrchové teploty vybraných částí tropického Pacifiku). No a výsledky provedené studie ukazují, že existuje významná vazba mezi koncem slunečního cyklu a změnou z El Nino na La Nina.
Ačkoli se autoři nezaměřují na fyzikální pozadí dané vazby, naznačují možné působící mechanismy jako například ovlivnění magnetického pole Země a tím i množství dopadajícího kosmického záření. Výsledky v každém případě mají velký potenciál pro dlouhodobé výhledy a modelování právě fenoménu El Nino a tím i pro dlouhodobou předpověď v celém regionu.
www.sciencedaily.com/releases/2021/04/210405075853.htm
New study ties solar variability to the onset of decadal La Nina events
A new study shows a correlation between the end of solar cycles and a switch from El Nino to La Nina conditions in the Pacific Ocean, suggesting that solar variability can drive seasonal weather variability on Earth.Studené období se chýlí ke svému konci. Ještě dnes nás čekají sněhové přeháňky a nízké teploty, v noci na zítřek pak počítejme s mrazem prakticky na celém území Česka.
Zítra přes den se k nám už ale začne dostávat teplejší vzduch od jihozápadu a jeho příliv bude o víkendu zesilovat, a to po přední straně brázdy nízkého tlaku vzduchu, která se bude prohlubovat nad Německem a Francií. Zítřejší maxima tak vystoupí na 10 °C až 14 °C a o víkendu bude ještě tepleji: 14 °C až 20 °C. K tomu čekejme od zítřka převážně polojasno až oblačno, pršet může jen v sobotu na severozápadě Čech.
Začátkem příštího týdne se ale nejspíš zase výrazně ochladí ...
Tryskové proudění vytvořilo nad Evropou výrazný meandr. Tento meandr ohraničuje studený arktický vzduch od již docela teplého vzduchu mírných šířek a při drobných změnách pozice meandru může snadno dojít k výrazným změnám počasí (především teplot) v jednotlivých lokalitách.
Podívejte se na předpověď pozice tryskového proudění a s tím související předpovídané rozložení teplot.
www.netweather.tv/charts-and-data/global-jetstream#2021/04/06/1500Z/jetstream/surface/level/overl...
Global Jet Stream Map - Netweather
View the jet stream forecast for the entire globeVelmi zajímavý rozbor této ne zcela běžné synoptické situace (vzhledem k tomu, jaký máme měsíc) přinášejí i kolegové ze Slovenského hydrometeorologického ústavu. Extrémní je především to, že ve střední a vyšší troposféře (500 hPa a výš) vládnou mimořádně nízké teploty a vertikální teplotní gradient je velmi silný. www.facebook.com/shmu.sk/posts/5395850430488486
Okamžitý dojem byl, že se jedná o obraz moderního umění, než jsem poznal Grónsko. 😀
Co se dělo s dýmem z požárů v Austrálii?
Na konci roku 2019 a začátku roku 2020 byla v Austrálii extrémní sezona požárů. Aerosolové částice tvořící dým z těchto požárů většinou rychle (v rámci dnů) sedimentují. Ovšem dým z požárů v Austrálii v roce 2020 bylo možné pozorovat několik měsíců prakticky přes celou jižní hemisféru. Jak je to možné, osvětlili až nyní dva vědci z Izraele, jejichž studie nedávno vyšla v časopise Science.
Autoři studie ukázali, že část dýmu z požárů v jihovýchodní Austrálii se dostala nad oceán, kde se stala součástí konvektivní oblačnosti a vzestupnými pohyby se poté dostala až k vrcholkům ve stratosféře. Stratosféra je oproti troposféře velmi ‘klidnější’ prostředí. Zatímco v troposféře je výrazná turbulence a promíchávání (a tendence sedimentovat), ve stratosféře se dým dostal do silného západního proudění, kde byl roznesen prakticky přes celou hemisféru. Pozorování ze stratosféry pak potvrdila zvýšené koncentrace aerosolů podobně jako po vulkanických erupcích. Více na odkazech níže.
wis-wander.weizmann.ac.il/environment/how-bushfire-smoke-traveled-around-world
science.sciencemag.org/content/371/6535/1269
Po velmi teplém Zeleném čtvrtku nás zítra čeká asi 10stupňové ochlazení, a to za studenou frontou, která nás přejde večer a v noci na zítřek. Maxima tak zítra zůstanou pod 15 °C. Další dávka chladného vzduchu dorazí v sobotu (nejvyšší teploty budou jen kolem 8 °C), kdy nás navíc čeká proměnlivá oblačnost s přeháňkami, od cca 500 m často sněhovými - inu typicky aprílové počasí 🙂
V neděli už počasí u nás ovlivní hřeben vysokého tlaku vzduchu od západu, který se postará o slunečné počasí. To by mělo pokračovat i v pondělí, ale později zřejmě od západu už dorazí studená fronta s velkou oblačností a srážkami. Od neděle čekejme oteplování - v pondělí už maxima vyšplhají na 11 až 15 °C, ale v noci na neděli i na pondělí bude často slabě mrznout.
Letní den je den, ve kterém teplota vzduchu dosáhne hodnoty 25 °C nebo vyšší. Včera této teploty ještě na žádné ze stanic ČHMÚ dosaženo nebylo. Nejvyšší teplotu naměřila stanice Kopisty, a to 24,6 °C. Zaznamenáme někde letní den dnes? Sledujte odpoledne teploty a pokud se u vás teplota na 25 °C vyšplhá, napište nám to do komentářů 🙂
Stanice "Teploměr z vnější strany kurníku u nás na zahradě" naměřila včera 25,6 stupně Celsia. 😀
Na třech stanicích to dneska tak tak vyšlo! Praha, Karlov: 25,1 °C Neumětely: 25,1 °C Dobřichovice: 25,0 °C
Blesky nad Arktidou...
Vědci z University of Washington analyzovali data z Celosvětové sítě detekce blesků (World Wide Lightning Location Network - WWLLN) za léta 2010-2020 a přišli se zajímavým závěrem. Podíl blesků nad Arktidou se za posledních 10 let ztrojnásobil. Do svých úvah samozřejmě vzali i fakt, že se za tu dobu výrazně zvýšil počet stanic pro detekci a rovněž citlivost detektorů. Aby odstrtanili vliv těchto faktorů, zaměřili se namísto absolutního počtu blesků nad zeměpisnou šířkou 65° na podíl blesků v pásmu 65°-90° vůči všem zaznamenaným bleskům. Jejich čísla ukazují, že došlo až k 300% nárůstu tohoto podílu. Pravděpodobně to ukazuje na již známý fakt, že se vzduch kvůli globální klimatické změně ohřívá nad těmito oblastmi rychleji než jinde. Teplejší vzduch podporuje vzestupné pohyby v konvektivních oblacích vedoucí ke tvorbě vhodných kapalných a ledových částic pro separaci náboje v oblaku, jejíž výsledkem jsou bleskové výboje.
Více informací naleznete zde:
eos.org/articles/arctic-lightning-up-300-in-one-11-year-study
Samotný článek pod názvem "Lightning in the Arctic" autorů Holzworth et al. pak zde:
agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2020GL091366
Arctic Lightning Up 300% in One 11-Year Study - Eos
The increase may be due to climate change, researchers suggest, but the trend hasn’t been observed in other lightning data sets.Jsou před námi zatím nejteplejší dny letošního roku, na Velký pátek ale dorazí citelné ochlazení.
Po dnešním přechodu teplé fronty k východu k nám po okraji tlaková výše nad jižní Evropou bude proudit teplý vzduch od jihozápadu. V něm se teploty zítra a hlavně ve středu dostanou často nad 20 °C - ve středu i na 23 °C. V noci na Velký pátek by nás měla přejít studená fronta od severozápadu následovaná přílivem chladného vzduchu od severozápadu až severu. Současně se k nám během víkendu bude od západu rozšiřovat výběžek vyššího tlaku a příliv chladného vzduchu bude slábnout. V pátek a v sobotu tak čekejme převážně velkou oblačnost a na většině území se vyskytnou přeháňky nebo občasný déšť, přičemž hranice sněžení klesne přechodně na 600 metrů (v nočních hodinách i níž). Závěrem velikonočních svátku k nám zřejmě pronikne poněkud teplejší vzduch, který by se měl projevit hlavně na velikonoční pondělí - tam je ale situace zatím dost nejistá.
Freony tentokrát z oceánů
Projekce vývoje ozonové vrstvy konzistentně ukazují, že se koncentrace ozonu ve stratosféře pomalu blíží ke stavu před výrazným poklesem od šedesátých let dvacátého století. Tento trend je spojen s omezením výroby a používání látek, které ozonovou vrstvu narušují. Jedná se hlavně o chlor-fluorované uhlovodíky známé jako freony (označované CFC). Studie nedávno publikovaná v časopise Proceedings of the National Academy of Sciences nicméně ukázala, že zatímco antropogenní emise a koncentrace CFC v atmosféře poklesly, lze očekávat, že postupně narostou emise těchto látek z oceánu. Odhaduje se, že v druhé polovině tohoto století emise CFC-11 (trichlorfluormethan) z oceánů převýší absorpci této látky do oceánů a ty se pak stanou významným zdrojem CFC-11.
Jak je to možné? CFC jsou v troposféře velmi stabilní látky, přičemž jejich doba setrvání je desítky let (ve stratosféře se ovšem tyto sloučeniny rychle rozpadají díky UV záření a následné produkty reagují s ozonem). Zároveň oceány jsou zásobárnou mnoha různých plynů, které jsou absorbovány z atmosféry. To zda jsou plyny absorbovány anebo naopak emitovány oceány závisí obecně na poměru parciálních tlaků těchto plynů v atmosféře a v oceánu a roli rovněž hrají parametry ovlivňující rozpustnost daných plynů v oceánu. Pokud poklesne parciální tlak určitého plynu v atmosféře pod hodnoty tlaku tohoto plynu v oceánu, plyn se začne z oceánu do atmosféry zase uvolňovat. Postupný pokles koncentrací CFC v atmosféře pak tedy povede k emisím CFC z oceánů. Zároveň díky klimatické změně a nárůstu teplot oceánů poklesne rozpustnost CFC, což dále urychlí změnu role oceánů. Tento nový zdroj CFC sice nepovede k opětovnému významnému narušení ozonové vrstvy, zpomalí ovšem její regeneraci a je potřeba takový mechanismus zahrnout do modelování a hodnocení vývoje ozonové chemie. Více na odkazu níže.
scitechdaily.com/mit-researchers-predict-the-oceans-will-start-emitting-ozone-depleting-cfcs/
MIT Researchers Predict the Oceans Will Start Emitting Ozone-Depleting CFCs
As atmospheric concentrations of CFC-11 drop, the global ocean should become a source of the chemical by the middle of next century. The world’s oceans are a vast repository for gases including ozone-depleting chlorofluorocarbons, or CFCs. They absorb these gases from the atmosphere and draw themČeká nás teplý závěr pracovního týdne, o víkendu se ale ochladí.
Dnešní maxima přesáhnou už všude kromě hor 10 °C, zítra místy i 15 °C. V sobotu ale dorazí studená fronta od západu, která přinese mírné ochlazení a velkou oblačnost i srážky - ty budou později od západu nad 800 metry přecházet ve sněhové. Maxima na západě v sobotu pod 10 °C, na východě ještě 15 °C. V neděli pak po severním okraji tlakové výše nad jižní Evropou čekejme vliv jižního konce teplé fronty, který se projeví jen oblačností. A teploty budou odpoledne kolem 10 nebo 11 °C.
Přemýšlíte, na který obor zamířit po bakalářském studiu? Nebo jste teprve na střední škole a uvažujete, kam jít studovat dál a jak se v oboru uplatnit? Jestliže máte rádi meteorologii, klimatologii a další obory zabývající se atmosférou a zároveň pro vás matematika a fyzika nejsou cizí slova, mohla by pro vás být Katedra fyziky atmosféry MFF UK tou ideální volbou! Prohlédněte si video, které jsme pro vás o katedře natočili:
www.studuj-matfyz.cz/fyzika/videa/kfa/
Dnes, 23. března, s námi můžete slavit Světový meteorologický den a třeba také navštívit online přednášky Světové meteorologické organizace pořádané při této příležitosti dnes ve 13:00 SEČ.
public.wmo.int/en/resources/world-meteorological-day/wmd-2021-the-ocean-our-climate-and-weather
World Meteorological Day 2021 - The ocean, our climate and weather
When it comes to the weather and climate, most of us think only about what is happening in the atmosphere. If we ignore the ocean, however, we miss a big piece of the picture.Pokud ve vzduchu dojde k nasycení vlhkosti, tj. dosáhne relativní vlhkost (RH – relative humidity) hodnoty 100%, dochází ke kondenzaci vodní páry na drobných částicích nazývaných oblačné kondenzační jádra (cloud condensation nuclei - CCN) a vznikají kapičky tvořící oblačnost.
Ke zvyšování relativní vlhkosti dochází buď izobaricky, kdy se vzduch ochlazuje při stálém tlaku a snižuje se tím tlak nasycených par, nebo adiabaticky, kdy vzduch vystupuje, adiabaticky se ochlazuje a RH roste, případně mísením, kdy se promíchávají dvě vzduchové hmoty s rozdílnou teplotou, přičemž jsou obě původně blízko nasycení. K nejrychlejšímu růstu relativní vlhkosti a tím i nejrychlejší tvorbě oblačnosti dochází při adiabatickém ochlazování, kdy vzniká např. mohutná kupovitá oblačnost.
Co se týče růstu relativní vlhkosti, ve skutečnosti je to tak, že RH obvykle dorůstá do hodnot o něco přesahující 100% (zpravidla kolem 100,1 až 102%), což je nutné, aby se zárodečné kapičky "aktivovaly" (překonaly tzv. Kelvin-Thomsonův efekt zakřivení) a začaly samovolně růst ve větší oblačné kapičky. Poté RH začne opět klesat, protože je vodní pára postupně spotřebována kondenzací na již existujících kapkách.
Současné modely atmosféry a zejména tvorby oblaků uvažují homogenní rozložení RH ve vystupujícím vzduchu, tj. kolem každé suché (po kondenzaci kapalné) částice je stejná hodnota RH. Nyní se však ukazuje, že v důsledku turbulence dochází k dosti významným fluktuacím relativní vlhkosti v řádu 0.1-0.3%. To jsou již významné odchylky ovlivňující aktivaci, případně aktivaci inhibující. Autoři Shawon a kol. ve svém článku "Dependence of Aerosol‐Droplet Partitioning on Turbulence in a Laboratory Cloud" publikovaném nedávno v prestižním časopise Journal of Geophysical Research Atmospheres použili mlžnou komoru, aby v laboratorních podmínkách zkoumali vliv turbulentních fluktuací. Zjistili, že díky těmto fluktuacím může dojít k aktivaci většího množství kapiček. Větší množství kapiček má pak za následek modifikaci srážek, které z těchto oblaků mohou vznikat, případně změnu optické vlastnosti oblačnosti. Tak nebo onak, jsou fluktuace významným faktorem a v numerických modelech tvorby oblaků a srážek by tato fluktuace měla být zahrnuta.
Více informací:
agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2020JD033799
eos.org/research-spotlights/atmospheric-turbulence-may-promote-cloud-droplet-formation
Problematika tvorby oblačnosti a srážek je samozřejmě vyučována i na naší katedře - v rámci předmětu "Fyzika oblaků a srážek".
is.cuni.cz/studium/predmety/index.php?do=predmet&kod=NMET003
Atmospheric Turbulence May Promote Cloud Droplet Formation - Eos
Turbulence causes local variations in relative humidity, which can push particles past a critical saturation threshold for droplet nucleation.Studené počasí končí, během týdne se bude postupně oteplovat.
Nejchladnějším dnem tak bude právě pondělí s maximy mezi 3 a 7 °C. V dalších dnech se tlaková výše z Britských ostrovů, po jejíž přední straně k nám teď proudí chladný vzduch, bude přesouvat přes střední Evropu k východu, a to znamená postuné zvyšování teplot. V pátek už čekejme nejvyšší denní teploty mezi 11 a 16 °C. V sobotu nás od západu přejde nevýrazný frontální systém (přinese zřejmě jen slabé srážky), pak se opět rozšíří tlaková výše do střední Evropy. A jako nejteplejší den se teď jeví neděle, kdy by se maxima měla dostat na 13 až 17 °C.
A po neděli bychom se mohli dočkat i teplot kolem 20 °C 🙂
V´daka za dobré správy!
Je před námi opravdu studený závěr týdne.
Příliv studeného vzduchu od severu vyvrcholí v sobotu, za studenou frontou, která nás přejde během zítřka. Počítejme dnes i zítra s velkou oblačností a na většině území se sněžením nebo sněhovými přeháňkami, dnes ještě v nížinách přechodně i smíšenými. Během soboty bude srážková činnost slábnout a oblačnost se později protrhá. Ale už v neděli dorazí od severozápadu okludující frontální systém, který přinese velkou oblačnost a sněžení, v nížinách pak i déšť se sněhem nebo déšť. Nejchladnějším dnem bude sobota, kdy se ojediněle dočkáme ledového dne (s maximy pod 0 °C), nejchladnější nocí pak ta na neděli, kdy se častěji protrhá oblačnost a utiší vítr - minima pak můžou ojediněle klesnout i pod -10 °C. V neděli přes den už ale bude tepleji než v sobotu - maxima čekejme kolem 4 °C.
JAK DLOUHO SE JEŠTĚ UDRŽÍ LA NIŇA?
Naše planeta už od přelomu loňského léta a podzimu zažívá situaci La Niňa spojenou především s podprůměrnými teplotami povrchových vod tropického Pacifiku. "Oceanic Niňo Index" (ONI) se poprvé dostal pod prahovou hodnotu -0,5 indikující epizodu La Niňa v sezóně červenec-srpen-září a postupně se dostal až k číslům -1,3. Aktuálně je jeho hodnota pod -1, což značí, že by La Niňa mohla postupně slábnout.
Podle nejnovější předpovědi to vypadá, že La Niňa bude na scéně ještě v periodě březen-duben-květen, ale v dalších tříměsíčních obdobích už je pravděpodobnější návrat neutrálních podmínek (šance asi 60:40). Pro konec roku je zatím nejisté, jestli budeme monitorovat neutrální stav nebo La Niňa, každopádně převrat do opačné epizody, tedy El Niňa, je málo pravděpodobný.
Informace o aktuální situaci: www.cpc.ncep.noaa.gov/products/precip/CWlink/MJO/enso.shtml#discussion
Poslední report od NOAA: www.cpc.ncep.noaa.gov/products/analysis_monitoring/enso_advisory/ensodisc.shtml
Předpověď: iri.columbia.edu/our-expertise/climate/forecasts/enso/current/?enso_tab=enso-cpc_plume
Je před námi chladný a poměrně vlhký týden.
Do střední Evropy začíná po zadní straně tlakové níže nad severní Evropou proudit chladný vzduch od severozápadu. Postupně se bude proudění stáčet na severní až severovýchodní, což znamená i studenější vzduch. Příliv tohoto studeného vzduchu začne slábnout až v závěru týdne.
Čekejme převážně počasí s velkou, ale docela proměnlivou oblačností, nicméně jen přechodně se oblaky protrhají na polojasno. K tomu se budou na většině území vyskytovat občas srážky, převážně ve formě sněhových přeháněk, v nížinách a zpočátku i středních polohách čekejme i srážky smíšené nebo dešťové, ale postupně bude hranice sněžení klesat. Jinými slovy, během týdne se dočkáme sněhových vloček i v nížinách. Tam sníh sice bude tát, ale od vyšších poloh se sněhová pokrývka většinou udrží a na horách napadne 10 až 35 cm, ojediněle na severu až 50 cm sněhu. O víkendu bude srážková činnost vlivem hřebene vyššího tlaku vzduchu od severozápadu slábnout a oblaků bude ubývat. A teploty? Maxima zpočátku mezi 4 a 9 °C, od středy většinou mezi 1 a 6 °C, nejchladnějším dnem týdne bude nejspíš pátek s maximy vesměs do 5 °C. Studené budou ve druhé polovině týdne i noci, nejvíc asi ta z pátku na sobotu, kdy při zmenšené oblačnosti klesnou minima i na hodnoty kolem -8 °C. V neděli se nejspíš začne oteplovat 🙂
Léto by na konci tohoto století mohlo trvat téměř půl roku.
Studie uveřejněná v únoru v odborném časopisu Geophysical Research Letters, která se zaměřila na změnu délek ročních obdobích, ukazuje, že léto se na severní polokouli v letech 1952‐2011 prodloužilo z 78 dnů na 95 a zároveň jaro, podzim a zima se zkrátili o 3 až 9 dnů. Důvodem je klimatická změna a pokud by vývoj pokračoval stejným tempem jako doposud, lze na konci století očekávat léto trvající skoro půl roku a zimu ani ne dva měsíce.
Na první pohled by se mohlo zdát, že delší léto a kratší zima jsou veskrze pozitivní zprávou. Změna teploty během roku a eventuální proměny ročních obdobích mají ale zásadní vliv na chování živočichů a vývoj rostlin. Posun ročních období tak bude mít významný dopad i na zemědělství. Autoři dále dodávají, že klimatická změna, resp. nárůst teplot, může být pro širší společnost poněkud abstraktní a hůře uchopitelná. Ovšem konkrétní dopady spojené s změnou ročních obdobích jsou velmi dobrou ilustrací, co nám klimatická změna přinese.
Roční období můžeme chápat vícero způsoby s ohledem třeba na pohyb Země kolem Slunce anebo například na změnu teploty během roku. A právě na změny teploty se zaměřila zmiňovaná studie, která definovala roční období s ohledem na statistické rozložení teplot v rámci ročního chodu. Více v odkazech níže.
scitechdaily.com/summers-may-last-nearly-half-the-year-in-the-northern-hemisphere-by-2100/
agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2020GL091753
Klidně už teď a celý rok 😛 Zima by mi vůbec nechyběla.
Ve Francii poblíž města Vitry-le-Francois bylo ve čtvrtek spatřeno tornádo. Nikomu naštěstí neublížilo, protože se jen "neškodně" prohnalo po polích.
Naproti tomu ve Spojených státech, které jsou pro výskyt tornád typické, nastupuje letošní tornádová sezóna velmi pomalu. Za první dva měsíce tohoto roku bylo zatím pozorováno jen 24 tornád, přičemž běžně jich dohromady za leden a únor bývá přes sto.
www.facebook.com/TopoClimat/videos/887978958655810
www.severe-weather.eu/global-weather/united-states-pattern-change-severe-weather-warm-wave-mk/?fb...
Rozsáhlé požáry lesního porostu způsobují každý rok na celé Zemi obrovské škody na majetku, na životech a narušují celý ekosystém. Kouř z těchto požárů vystupuje do značných výšek a je transportován do vzdálených oblastí nebo dokonce jiné kontinenty. Z hlediska složení je kouř tvořen jednak různými plyny, skleníkovými jako CO2 ale i oxidy dusíku a síry a jinými organickými sloučeninami znečišťujícími ovzduší. Kromě toho obsahuje kouř i velké množství drobných částic tvořící aerosol, jejíž částice, jak se ukazuje, mohou výrazně ovlivňovat tvorbu ledových krystalů v oblacích. Ano, kouř z požárů a tvorba ledových krystalů - i taková vazba může existovat,
Právě rozsáhlá analýza složení tohoto aerosolu provedená v roku 2018 nad oblastí západního USA týmem vědců z Univerzity v Coloradu nyní objevila velmi vysoký podíl tzv ledových jader (INP - ice nucleating particles) v kouři lesních požárů. Znamená to, že se kouř při svém rozptylu dostane až do výšek s teplotou pod 0°C, kde bude pravděpodobně iniciovat snažší tvorbu ledových částic, jejichž přítomnost má důležitý dopad na délku života oblačnosti a tvorbu srážek. Člověku při takových požárech napadají slova jako sucho, horko, slunce. To je vše opravdu bezprostředně spojené s těmito požáry. Nicméně se kouř z nich dostává i do oblastí s vyšší vlhkostí, kde pak, jak se ukazuje, dokáže výrazně ovlivnit mikro-fyzikální procesy v oblacích.
Studie Barry et al.: "Observations of Ice Nucleating Particles in the Free Troposphere From Western US Wildfires" jako mnoho dalších ukazuje na velmi úzkou vazbu mezi emisemi aerosolů a oblačno- a srážko-tvornými procesy v atmosféře. Nejde o nic překvapujícího, o této komplexní vazbě se ví již dlouho, nicméně je s ní spojeno pořád spousta otázek a jeho zahrnutí do modelů atmosféry je nadále relativně nepřesné. Výzkum v této oblasti je tedy mimořádně důležitý.
eos.org/research-spotlights/seeding-ice-clouds-with-wildfire-emissions
Seeding Ice Clouds with Wildfire Emissions - Eos
Wildfires create airborne plumes of organic and inorganic matter as they burn. These particles can nucleate cloud-forming ice crystals and affect cloud dynamics, precipitation, and climate.V tomto týdnu nás bude provázet proměnlivé počasí, převážně s velkou oblačností, a občas se srážkami.
Dnes nás nejprve přejde slabá studená fronta od severu (už teď přináší sněžení), za ní se od severozápadu rozšíří výběžek vyššího tlaku vzduchu, který přinese místy i slunečné odpoledne. Zítra později odpoledne dorazí od severozápadu méně rozsáhlá tlaková níže, takže k večeru čekejme opět až zataženo a místy se sněžením. Pak bude ve středu následovat nevýrazná oblast vyššího tlaku vzduchu. A od čtvrtka nás už v západním proudění budou přecházet frontální systémy přinášející velkou oblačnost a srážky, na horách většinou sněhové (ve čtvrtek spíš déšť), jinde dešťové. A teploty? Do středy většinou mezi 1 a 7 °C a v noci bude mrznout, od čtvrtka maxima většinou mezi 5 a 11 °C a noci už bez mrazu.
Hezký případ svrchního zrcadlení. Tento optický úkaz lze pozorovat v případech, kdy hustota vzduchu velmi rychle klesá s výškou, což je typické pro vrstvy s výraznou teplotní inverzí. Pak může docházet odrazu na těchto řidších vrstvách vzduchu. Svrchní zrcadlení je relativně časté ve vysokých zeměpisných šířkách, u nás ho můžeme pozorovat vzácně.
'Floating ship' photographed off Cornish coast by walker
An illusion called "superior mirage" caused the vessel to look like it was hovering above the sea.Někde jsem četl, že podobný jev nastal i v noci, kdy se potápěl Titanik. Viděli blízko nějakou loď, ale byl to jen odraz.
Nejedná se spíš o zvednutí obzoru? Podle Pozoruhodných jevů v atmosféře i vysvětlujících obrázků bych u svrchního zrcadlení očekávala převrácený obraz
Světová meteorologická organizace pořádá každoročně veřejnou soutěž o nejhezčí (meteorologické) fotografie pro oficiální WMO kalendář následujícího roku. Pro letošní rok bylo v prosinci vybráno 13 fotek. Ty veřejnost vybrala ze 70 finalistů, které si můžete prohlédnout v albu níže.
www.facebook.com/WorldMeteorologicalOrganization/photos/?tab=album&album_id=10158228371326888This are the 70 photos finalist for WMO 2021 Calendar Competition.
Počasí v Česku se bude výrazně měnit - v noci na zítřek nás přejde studená fronta, za kterou pronikne studený vzduch od severu. V něm se pak do střední Evropy rozšíří tlaková výše od severozápadu.
Fronta přinese ve druhé polovině dneška postupně na většinu území srážky, ojediněle se objeví i bouřka. V noci na zítřek pak budou srážky do severozápadu postupně i v nížinách přecházet ve sněhové. Během zítřka čekejme postupně ustávání srážek a protrhávání oblačnosti od severu. A víkend už bude ve znamení malé oblačnosti a přes den tedy slunečného počasí. Citelně se ochladí - zatímco dnešní maxima vyšplhají ještě až k 15 °C, zítra už většinou zůstanou pod 5 °C. Víkend přinese mrazivé noci (minima místy klesnou pod -5 °C), přes den pak čekejme kolem 3 °C, v neděli kolem 5 °C.
Etna se soptěním pokračuje. Další erupce nastala v neděli 28. 2. kolem 9h SEČ. Do oblastí východně od sopky padal k zemi popel a kamínky, a to do vrstvy až 2 cm!
Jak tentokrát viděly výbuch družice? Prohlédněte si dva obrázky:
- z družice Sentinel-2 programu Copernicus z výšky 786 km
- z družice MSG společnosti EUMETSAT z výšky 35 790 km
O možnostech geoengineering-u pro mitigaci současně probíhající klimatické změny jsme již slyšeli mnohokrát. Tyto mimo jiné zahrnují aplikaci solárních panelů na velké ploše pro odrážení slunečních paprsků, vypuštění velkého množství aerosolů do vyšších vrstev atmosféry s podobným očekávaným účinkem, příp. zachycování CO2 z ovzduší a ukládání do půdy.
Dvojice vědců z Nanjing University of Information Science and Technology přicházejí nyní s novým nápadem, který spočívá v rozpuštění vysoké oblačnosti Cirrus (Ci). Ano, oblačnost druhu Ci z hlediska radiačních účinků se chová jinak, než oblačnost v nižších patrech atmosféry. Obecně oblačnost sluneční záření 1) odráží takže přispívá k ochlazování vzduchu, zároveň ale 2) pohlcuje tepelné záření povrchu. Výsledkem této bilance je u většiny oblaků kladný "radiační forcing", tj. oteplení. U Ci je tato bilance obrácená, navíc Ci odráží v krátkovlnném pásmu ne jenom záření dopadající přímo od Slunce, ale i záření odražené od povrchu. Velmi jednoduše tedy řečeno, čím tenší Ci, tím chladněji.
Liu J. and Shi X. ve svém článku "Estimating the potential cooling effect of cirrus thinning achieved via the seeding approach", který je nyní v recenzím řízení v časopise Atmospheric Chemistry and Physics zkoumají možnosti injekce ledových jader do již existující vrstvy oblačnosti Cirrus, přičemž v jejich modelových výpočtech postupně mění množství injektovaného materiálu. Ukazuje se, že při vyšším množství dojde kromě redistribuce ledu na ledových jádrech k větším oblačným elementům (cíl metody), a také k sekundární homogenní nukleaci ledu z vodní páry a to je již nevítaný vedlejší efekt, který má za následek větší tloušťky vrstvy Ci. Optimální množství navíc závisí také na úhlu dopadu slunečních paprsku a na výšce Ci. Celkově se tedy metoda ukazuje jako v průměru účinná, ale dochází k mnoha zpětným vazbám a není zcela jasné, jak by byla technologicky zrealizovatelná pro optimální účinnost.
Více informací:
acp.copernicus.org/preprints/acp-2021-148/
Začátek (meteorologického) jara bude poměrně teplý, závěr pracovního týdne ale přinese výrazné ochlazení.
Zpočátku bude počasí u nás ovlivňovat tlaková výše, která se bude přes střední Evropu přesouvat k jihovýchodu. Po její zadní straně bude do Česka proudit teplý vzduch, díky kterému maxima v polovině týdne vyšplhají na 10 až 15 °C (ale ojediněle vydrží nízká oblačnost nebo mlhy po celý den a pak bude chladněji). V noci na pátek nás přejde studená fronta od severozápadu, za kterou se citelně ochladí. Srážky tak budou v pátek postupně i v nížinách přecházet ve sněhové. O víkendu se začne ve studeném vzduchu do Česka rozšiřovat tlaková výše - víkend tak bude místy slunečný, hlavně neděle, ale chladnější - v noci čekejme mráz, přes den pak maxima mezi 0 a 5 °C.
Mlha nad Trojou dnes v noci a ráno. Záběr naší západní kamerou (kfa.mff.cuni.cz/kamery/)
Výzkumné projekty na KFA MFF UK (1)
Během minulého roku se nám podařilo uspět v řadě grantových soutěží a aktuálně na katedře řešíme pět nových velkých výzkumných projektů. V tomto seriálu vám budeme postupně představovat, co tady vlastně zkoumáme a jaké jsou příležitosti pro naše studenty a studentky se zapojit.
Jeden z výzkumných projektů, který jsme letos začali na katedře řešit, je zaměřen na roli gravitačních vln (GW) ve střední atmosféře. Konktrétně se jedná mezinárodní projekt GAČR „Vliv lokalizovaného působení gravitačních vln na střední atmosféru – vznik, dopady a dlouhodobý vývoj (MATELO-FILE)“. Grant navazuje na projekt skončený 2019, který řešil podobnou tématiku gravitačních vln. Zatímco dříve jsme se zaměřovali pouze na simulace s mechanistickým modelem, nyní budeme studovat projev GW v reálné atmosféře, synoptické anebo klimatické podmínky související se vznikem a rozpadem GW, reálným dopadem na dynamiku střední atmosféry a také s možnou projekcí budoucího vývoje těchto procesů.
Vlnové pohyby a zejména vertikálně propagující se vlny hrají v atmosféře velmi důležitou roli. Jsou to zásadní procesy pro transport energie i hmoty, jejich rozpad vede k promíchávání vzduchu, ovlivňují lokální i velkoprostorou cirkulaci. Vlnové pohyby můžeme rozdělit v základu na vlny v zonálním proudění (kdy mluvíme o Rossbyho anebo planetárních vlnách) a dále vlny gravitační. Gravitační vlny (anglicky gravity waves, pozor neplést s vlnami v gravitačním poli tzv. gravitational waves) jsou podmíněny vztlakovými silami. Příkladem jsou i obyčejné vlny na vodní hladině. V tomto případě se jedná o vnější gravitační vlny na rozhraní dvou prostření. Gravitační vlny mohou být i vnitřní v případě, že existuje stratifikace hustoty (v rámci prostředí, kde jsou vrstvy o různé hustotě). Zatímco vnější gravitační vlny na vodní hladině mají měřítka řádově metry, uvnitř oceánu mají tyto vlny délky řádově až stovky metrů a v atmosféře až jednotky kilometrů (pro vertikální vlnové délky, pro horizontální jsou to desítky až stovky kilometrů).
Po dlouhou dobu se gravitačním vlnám v atmosféře přičítala lokální role, protože přenáší mnohem méně energie než vlny planetární a jejich dopad není tak významný. Nicméně jsou dva aspekty, které jdou proti takovémuto pojetí. Jak v atmosféře postupně klesá tlak/hustota, narůstá amplituda gravitačních vln. Pokud se gravitační vlny dostanou dostatečně vysoko, jejich rozpad může zásadně ovlivnit i velkoprostorové procesy. To se týká zejména vyšších vrstev a hlavně mezosféry. Náš výzkum se ale zaměřuje i na stratosféru. Zde jsme již dříve ukázali, že zásadní roli mohou hrát tzv. hotspoty. To jsou regiony významné vlnové aktivy, kde gravitační vlny vznikají/rozpadají se v takové míře, že již ovlivňují např. polární cirkulaci.
Přiložená grafika hezky ilustruje různé atmosférické vlny, jejich vznik i související procesy a podmínky. Mezi nejvíce známé a popisované atmosférické procesy, jejichž vznik a charakteristiky souvisí s vlnovými pohyby, patří velkoprostorová Brewer-Dobsonova cirkulace, která stojí mmj. za transportem ozonu z tropických oblastí do vyšších zeměpisných šířek. Ilustrace je převzata z McCrea, I., Aikio, A., Alfonsi, L. et al. The science case for the EISCAT_3D radar. Prog. in Earth and Planet. Sci. 2, 21 (2015). doi.org/10.1186/s40645-015-0051-8.
Pokud by vás tato tématika opravdu zajímala, můžete se podívat na naše dřívější výstupy. Zároveň avizujeme, že budeme vypisovat konkurz na doktorandský úvazek na daném projektu.
Některé naše výstupy na téma gravitačních vln:
Samtleben, N.; Kuchař, A.; Šácha, P.; Pišoft, P.; Jacobi, C. (2020): Mutual Interference of Local Gravity Wave Forcings in the Stratosphere. Atmosphere 2020, 11, 1249.
Eichinger, R., Garny, H., Šácha, P. et al. Effects of missing gravity waves on stratospheric dynamics; part 1: climatology. Clim Dyn 54, 3165–3183 (2020). doi.org/10.1007/s00382-020-05166-w
Samtleben, N., Kuchař, A., Šácha, P., Pisoft, P., and Jacobi, C. (2020): Impact of local gravity wave forcing in the lower stratosphere on the polar vortex stability: effect of longitudinal displacement, Ann. Geophys., 38, 95–108, doi.org/10.5194/angeo-38-95-2020, 2020
Kuchar, A., Sacha, P., Eichinger, R., Jacobi, C., Pisoft, P., and Rieder, H. E.: On the intermittency of orographic gravity wave hotspots and its importance for middle atmosphere dynamics, Weather Clim. Dynam., 1, 481–495, doi.org/10.5194/wcd-1-481-2020, 2020
Samtleben, N., Jacobi, C., Pisoft, P., Sacha, P., and Kuchar, A. (2019): Effect of latitudinally displaced gravity wave forcing in the lower stratosphere on the polar vortex stability, Ann. Geophys., 37, 507-523, doi.org/10.5194/angeo-37-507-2019, 2019
Sacha, P., Miksovsky, J., and Pisoft, P. (2018): Interannual variability of the gravity wave drag – vertical coupling and possible climate links, Earth Syst. Dynam., 9, 647-661, doi.org/10.5194/esd-9-647-2018, 2018
