Sinoptika

U ovom poglavlju upoznajemo se s analizom meteoroloških karata, sinoptičkim sistemima i ciklonom na Jadranu


Analiza sinoptičke karte, ciklona, anticiklona, Visinske karte ,Vrijeme i sinoptički sustavi, vertikalni presjek, Ciklona na Jadranu, medican na Jadranu

 

Sinoptika

  Meteorološki elementi se neprekidno mjere i zapisuju na meteorološkim postajama. Cilj mjerenja i opažanja vremena j prepoznavanje karakteristika vremena na nekom području i prognoziranje razvoja vremena u nekom periodu. Sinoptika je složenica dviju grčkih riječi zajedno  i gledati a u meteorologiji ima značenje istovremenog gledanja i opisa neke pojave na velikoj skali *dimenzije kontinenta).

Proučavanjem vremena i vremenskih procesa u atmosferi meteorolozi su zaključili da postoje zakonitosti koje povezuju vremenske situacije i razvoj vremena. Sinoptičke karte su sredstvo pomoću kojeg meteorolozi dolaze do uvida o trenutačnom izgledu vremena nad velikim područjima. Primjenom pravila razvoja vremena i vremenskih procesa izrađuju se prognostičke karte i na osnovu njih se izrađuju i izdaju prognoze vremena.

Meteorološke postaje dostavljaju podatke mjerenja radio putem, telefonom, internetom u obliku šifrirane poruke u prognostičke centre. Meteorološka šifirirana poruka sadrži podatke mjerenja, opisa vremena kao i podatak o vremenu i mjestu mjerenja.  Da bi se mjerenja različitih postaja mogla uspoređivati mjerenja se obavljaju na isti način propisanim postupcima i u isto vrijeme - terminu motrenja. Osmatranja i mjerenja za potrebe prognoze vremena su kontinuirana a analiziraju se satni podatci. Za potrebe vrlo kratkoročne prognoze vremena tako zvanog nowcastinga analiza podataka je i češća s tim da se podatak integrira i s mjerenjima i podacima meteoroloških satelita, radara, podatcima o električnim pražnjenjima.  Podatci o vremenu razmjenjuju se na međunarodnoj razini između meteoroloških službi cijelog svijeta. Vremenski procesi imaju dug životni ciklus, razvoj nekog sistema može započeti  nad Atlantikom, doseći maksimalni razvoj nad Europom da bi se tek nad Azijom postupno raspao i transformirao u neki drugi vremenski proces.
 
Količina informacija koja se slijeva s meteoroloških postaja u prognostičke centre ie ogromna. Da bi se dobio pregled i prognoza vremena za Jadran potrebno je analizirati podatke meteoroloških postaja cijele zapadne Europe i sjeverne Afrike. Podaci se vizualiziraju na kartama određenim simbolima i zatim se analiziraju.
Šifrirana meteorološka poruka koja se dostavlja u prognostička središta sadrži sljedeće podatke o vremenu:
 
Šifrirani meteorološki podaci se u obliku simbola po određenom obrascu ucrtavaju na kartu.
   
Karte s ucrtanim simbolima nazivaju se prizemne meteorološke karte, nakon ucrtavanja svih elemenata na karte pristupa se analizi podataka i tumačenju pojava na karti.


Primjenom računala postupak je znatno pojednostavljen. Računalo ucrtava podatke i linije koje povezuju mjesta istih vrijednosti, na primjer tlaka i  (izobare) temperature (izoterme), označavaju područja s istim pojavama i detektira frontalne zone.  Nakon analize karta postaje pregledna i na njoj se uočavaju karakteristike vremena i vremenski sistemi. Uzastopnom analizom karata i usporedbom s prethodnim podacima dobiva se pregled razvoja vremenskih elemenata. Time je omogućeno praćenje premještanja i transformacije zračnih masa i fronta. Korištenjem podataka o brzini premještannja moguće je izdavanje kratkoričnih izgleda (prognoza) razvoja vremena.
 

Analiza sinoptičke karte

Sinoptička karta analizira se određenim redoslijedom. Prvo se izvlače linije koje povezuju mjesta jednakog tlaka zraka - izobare. Nakon izvlačenja izobara na karti se određuju položaji središta visokog i niskog tlaka.

Anticiklona ili područje visokog tlaka  karakteristično je po tome što je u središtu visoki tlak, koji se udaljavanjem od centra smanjuje. Smjer vjetra u anticikloni je u smjeru kazaljke na satu i izgleda kao da puše iz središta anticiklone prema van.

Ciklona ili područje niskog tlaka  karakteristično je po niskom tlaku u središtu, udaljavanjem od središta tlak se povećava, smjer vjetra u cikloni je u smjeru suprotnom kazaljci na satu i puše prema središtu ciklone.

Nakon izvlačenja izobara i određivanja položaja ciklona i anticiklona na sinoptičkoj karti se analizira promjena tlaka u posljednja tri sata, podatak koji meteorolozi nazivaju tendencija tlaka.  Prolaz fronti povezan je s promjenama tlaka te se položaj fronti može odrediti položaj fronti. Fronte su karakteristične i po promjeni smjera vjetra i po razlici temperature zraka ispred i iza fronte, te se i ti podaci koriste za određivanje njihova položaja.  Prije nego se odredi položaj fronti analizira se podatak o vrsti i količini naoblake i podaci o stanju vremena - pojave u trenutku osmatranja i u prethodnom vremenu. Fronte se na sinoptičkim kartama označavaju linijama različitih boja crveno - topla, plavo - hladna, ljubičasto - okluzija, ili na crno bijelim kartama simbolima.

Količina naoblake osmotrena na meteorološkim postajama predstavljena je u krugu koji označava postaju grafičkim simbolom koji predstavlja osmine pokrivenosti neba oblacima. Ponekad  se na kartama izvlače i linije koje povezuju mjesta jednake oblačnosti.  Vjetar je na karti prikazan strelicom koja pokazuje smjer iz kojeg vjetar puše a broj zastavica predstavljaju brzinu vjetra.

Visinske karte

Podaci o ponašanju i karakteru vremena pri tlu nisu dovoljni za izradu prognostičkih karata, potrebni su i podaci viših slojeva atmosfere. Pomoću radio sondažnih uređaja mjere se meteorološki elementi u troposferi i dijelu stratosfere do 20 km visine. Radio sondaža se izvodi tako da se balonom diže radio sonda koja neprekidno mjeri i emitira podatke o tlaku, temperaturi i vlazi zraka. Brzina i smjer vjetra određuje se na osnovu brzine premještanja balona pod utjecajem vjetra. 
Podatci radio sondaže ucrtavaju se na tako zvanim visinskim kartama tako da se ucrtava visina na kojoj je izmjeren određeni tlak,  temperatura, točka rose, smjer i brzina vjetra. Karte se analiziraju za standardne izobarne plohe 850, 700, 500, 300, 100 hektopaskala. Iz podatka o visini na kojoj je izmjeren zadani tlak dobivaju se karte visine izobarnih ploha ili kako ih  meteorolozi zovu karte apsolutne topografije.

Analizom visinskih karata dolazi se do podataka o brzini vjetra, temperaturi i vlazi u višim slojevima atmosfere, a analizom visine izobarnih ploha određuje se položaj područja niskog i visokog tlaka.



Analiza prizemnih i visinskih karata uz primjenu pravila o razvoju vremena omogućuje izradu prognoze vremena. Važno je zapamtiti da se prognoza vremena ne temelji na analizi samo jednog meteorološkog elementa, na primjer tlaka i njegove tendencije, nego na temelju analize meteoroloških elemenata prizemnih i visinskih osmatranja i mjerenja. Klasična meteorološka mjerenja nadopunjuju se podacima meteoroloških radara i meteoroloških satelita te podataka mreže za lociranje i detektiranje električnih pražnjenja, kako bi se dobila što bolja analiza vremena a s njom poboljšala točnost prognoze.

Primjenom računala podaci mjerenja se automatski analiziraju i asimiliraju u numeričke modele za prognozu vremena. Atmosfera se vlada po zakonima fizike koji se prikazuju matematičkim jednadžbama. Rješavanjem sustava matematičkih jednadžbi koje opisuju ponašanje atmosfere moguće je prognozirati razvoj vremena na velikom području. točnost prognoze se svakodnevno povećava a izradom modela manje skale u prognozu se uključuju lokalni utjecaji na razvoj vremena.

Vertikalni presjek

Vertikalni presjek atmosfere upotrebljava se u analizi vremena - sinoptičke situacije. Vertikalni presjek prikazuje razdiobu temperature, vlage, vjetra i visine standardnih izobarnih ploha u određenom trenutku vremena. Horizontalna os grafičkog prikaza je geografska širina ili duljina na kojoj se presjek nalazi. Vertikalna os je visina iznad tla. Na horizontalnoj osi prikazana je orografija terena na potezu vertikalnog presjeka. Vertikalni presjek se najčešće izrađuju u smjeru istok-zapad i sjever-jug.

 

Vrijeme povezano sa sinoptičkim sustavima

Za razumijevanje prognoze vremena i razvoja vremena nad nekim područjem potrebno je neprekidno pratiti vrijeme i upoznati se s  najčešćim smjerovima i putanjama premještanja vremenskih sistema. Promatranjem atmosfere pri kojem se određuju najčešći smjerovi premještanja zračnih masa, centara ciklona i anticiklona i fronti obuhvaćena je jednim imenom: generalna cirkulacija atmosfere.

Promatranjem kroz dulji niz godina dolazi se do podataka o najčešćim smjerovima vjetra nad velikim prostranstvima Zemlje. Proučavanjem karata uočeno je da postoje područja na Zemlji nad kojima se najčešće zadržava polje niskog tlaka i područja nad kojima se zadržava polje visokog tlaka. Područje niskog tlaka čine prsten oko Zemlje na zemljopisnoj širini od oko 60 stupnjeva, a područje visokog tlaka čini prsten oko Zemlje na zemljopisnoj širini od oko 30 stupnjeva. Ta dva prstena se javljaju na obije polutke Zemlje i poznata su kao područja subpolarnog niskog i suptropskog visokog tlaka, u području ekvatora nalazi se pojas niskog tlaka koji je nazvan ekvatorijalni niski tlak.
 
Uz pojavu prstenova različitog tlaka oko Zemlje povezana je i pojava vjetra koji u svakom prstenu tlaka ima postojani smjer. Poznat je pasatni prsten vjetrova nazvan još i "trgovački vjetrovi", koji omogućuje plovidbe na jedra iz Europe do Amerike. Područje Jadrana nalazi se u zoni dominantnih vjetrova zapadnog smjera, što objašnjava i najčešći smjer nailaska promjene vremena na istočnoj obali Jadrana. Položaj prstenova visokog i niskog tlaka mijenja se tijekom godine, zimi se pomiču prema jugu a ljeti prema sjeveru.

Prikaz rasporeda područja visokog i niskog tlaka je idealiziran i bio bi ostvaren kad na Zemlji ne bi bilo orografije i kontinenata te različitih podloga koje se različito griju i prenose temperaturu na zrak. Utjecaj kopna manifestira se u promjeni slike globalne cirkulacije utoliko što se  u zavjetrini velikih planinskih masiva dolazi do češćeg razvoja ciklona, kao na primjer  u zavjetrini Alpi nad Genovskim zaljevom i sjevernom Italijom. Smjer protezanja planinskih  masiva utječe na prodore hladnog zraka prema jugu jer planinski masivi djeluju kao brana koja zadržava prodiranje hladnog zraka .

Pojas visokog suptropskog tlaka sastoji se od niza anticiklona koje su s obzirom na zemljopisno područje nad kojim nastaju dobile i nazive Azorska anticiklona, zimi nad prostranim ravnicama Sibira Sibirska anticiklona koja utječe na vrijeme na Jadranu zimi.

Ciklone koje nastaju kao valovi na polarnoj fronti - fronta koja dijeli polarnu i tropsku zračnu masu, pod utjecajem generalne cirkulacije premještaju se prema istoku. Proučavanjem najčešćeg smjera premještanja ciklona meteorolozi su zaključili da ciklone putuju linijom manjeg otpora tj obilaze prepreke - planinske masive i kreču se područjem nad kojim se energija obnavlja. Ciklone biraju putanju iznad tople podloge i pogoduje im povećana količina vlage u zraku.

Ovisno o godišnjem dobu smjer premještanja ciklona se mijenja, tijekom ljeta ciklone biraju uglavnom sjeverne putanje, da bi tijekom zime prelazile preko toplog Sredozemnog mora.  Prisustvo planinskog lanca Alpima utjecaj na intenzifikaciju ciklona u njihovoj zavjetrini. Poznata je ali još uvijek nedovoljno istražena i objašnjena  ciklogeneza u Genovskom zaljevu. Na manjoj skali od genovske ciklone javlja se i ciklona na Jadranu čije je izvorišno područje nad sjevernom Italijom. dolaskom nad Jadran  ciklona se produbljuje i nastavlja premještanje duž osi Jadrana.


 

Ciklona nad Jadranskim morem

Premještanje ciklone duž osi Jadranskog mora povezano je s različitim vremenskim situacijama na južnom i sjevernom Jadranu, te s promjenom vremenske situacije do koje dolazi uslijed premještanja ciklone. Prolazom ciklone duž Jadrana karakteristike vremena su sljedeće:
     
Nakon prodora ciklone dolazi do pada temperature zraka, nad područje Jadrana struji hladan zrak, koji je teži od toplog zraka te dolazi do porasta tlaka zraka. U prognozama je čest termin ogranak Azorske anticiklone u ljetnim mjesecima a zimi se pojavljuje termin ogranak Sibirske anticiklone - oba  opisuju prodor hladnog težeg zraka nad Jadran, ali različitog izvorišnog područja zračne mase.

Ciklona prilikom premještanja vuče topli suptropski zrak prema sjeveru, ako nad Saharom vlada pješčana oluja prilikom koje se velike količine pijeska i prašine dignu u atmosferu, ciklona može  dovući prašinu i nad područje Jadrana. Kiša koja se javlja uslijed prisustva prašine je obojena,  nakon isparavanja vode ostaje žuti talog prašine.

Vrijeme u cikloni povezano je sa sistemom tople i hladne fronte, koja se javlja u obliku vala a centar ciklone nalazi se na vrhu vala. Vrijeme ovisi o položaju središta ciklone u odnosu na naš položaj i opisano je pojavama koje su povezane uz osobine vremena tople, hladne i fronte okluzije.
Prikaz modela vremena na različitim mjestima prikazan je modelom na slici. Istaknuta su tri presjeka i prikazano je tipično vrijeme - naobalaka i smjer vjetra na ta tri presjeka.
 

Medican nad Jadranskim morem

Tropski ciklon ( hurrican ili tajfun) rijetko se pojavljuje i nad Sredozemnim morem a nazvan je medican (mediken). Pojavljuju se najčešće u dva akvatorija. Prvo područje razvoja je akvatorij zapadnog Mediterana uzmeđu Baleara - južne Francuske - Korzike i Sardinije. Drugi akvatorij je Jonsko more između Sicilije i Grčke. Nad akvatorijem Jadranskog i Egejskog mora medicani se vrlo rijetko razvijaju, kratko traju i manjih su dimenzija. Orografija terena i veličina akvatorija utječe na stvaranje medicana. Karakterisika medicana je ciklonalna cirkulacija oko središta niskog tlaka - oka medicana te zrakasto širenje oblačnih linija od središta, (oblikom podsjeća na spiralne galaksije). Nad središtem niskog tlaka medicana, tako zvanog oka ciklona često, je zona vedrine i slabog vjetra. Spiralne linije naoblake sastavljene su od grmljavinskih cumulonimbusa. Medican je na satelitskoj i radarskoj slici kružnog oblika promjera od 140 do 400 kilometara. Životni vijek medicana je od 12 sati do 6 dana. Za svog "života" pređe put od 700 do 3,000 km Brzina vjetra u medicanu su do 200 km/h. Količine oborine su vrlo velike, često u jednom satu padne mjesečna količina oborine. Oblačni sustavi mogu donjeti do 150 litara oborine u jednom satu. Po Saffir–Simpson ljestvici hurricana koja je definirana na temelju srednjeg održivog maksimalnog vjetra medican je svrstan u klasu 1.
Maksimalni srednji održivi vjetar je indikator jačine tropske oluje. Definira se kako srednji maksimalni vjetar na 10 metara visine iznad tla u određenom vremenskom intervalu. U obzir se osim anemometrom mjerenih brzina uzimju i mjerenja brzine vjetra mjerena zrakoplovom satelitom ili radarom. Saffir–Simpson skala za klasifikaciju hurricana temelji se na srednjaku maksimuma vjetra u jedno minutnom intervalu mjerenja. Službeno je u upotrebi za opisivanje hurricana nad Atlantikom, a definirano je 5 klasa. Za klasifikaciju medicana upotrebljava se klasificija DWD-a (DWD Njemačka meteorološka služba). U toj klasifikaciji prag brzina održivog vjetra je niži nego kod hurricana.


DWD predlaže kriterij za klasifikaciju medicana na temelju pragova brzine održivog vjetra određenih u minutnom i deset minutnom intervalu. Prag je definiran kao održivi vjetar brzine veće od 112 km/h u minutnom intervalu ili 99 km/h u deset minutnom intervalu mjerenja. Prema Safirr-Simpsonovoj klasifikaciji za hurricane održiva brzina vjetra mora biti veća od 119 km/h u jedno minutnom intervalu mjerenja.

Medican na Jadranu 21.01.2023. godine. Osnovna karakteristika medicana na Jadranu bilo je retrogradno gibanje . Razvio se na rubu duboke Genovske ciklone a smjer premještanja po Jadranu bio je od juga prema sjeverozapadu po os Jadranskog mora. Pojavile su se karakteristične pojave uragana - oko i zid naoblake vertikalnog razvoja u obliku krakova oko središta . Satelitska i radarska slika potvrdjuju oblik uragana.. Brzine vjetra su bile od 90 do 160 km/h.