V predošlom článku sme sa dozvedeli, že pre správne posúdenie poveternostnej situácie musíme vedieť polohu vzduchových hmôt a frontov, ich vlastnosti, postup a zmeny v čase, rozdelenie tlaku vzduchu s očakávanými zmenami a aj pomery vo vyšších vrstvách ovzdušia. Nakoľko rozdelenie tlaku vzduchu určuje smer prúdenia, sú čiary rovnakého tlaku vzduchu (samozrejme prepočítané na hladinu mora) základom každej poveternostnej mapy. Hovorili sme aj o vzťahu medzi rozdelením tlaku a vetrom. Teraz obrátime našu pozornosť k pomerom v oblasti tlakovej níže a výše.

Tlakové níže

V najjednoduchšom prípade sa nám cyklóna (to slovo je správne napísané, cyklón vzniká v rovníkovej oblasti) javí ako kruhová alebo eliptická sústava izobár, pričom vnútorná izobara ohraničuje oblasť najnižšieho tlaku vzduchu. Vzduch prúdi špirálovito okolo cyklóny a v dôsledku odchyľujúcej sily rotácie zeme sa dostáva do jej stredu veľkou okľukou. Prúdenie má tvar víru smerujúceho proti pohybu hodinových ručičiek.

Na južnej pologuli odchyľujúca sila pôsobí vľavo, čiže vzduch rotuje okolo stredu cyklóny v smere hodinových ručičiek (v ďalšom texte sa budeme venovať pomerom na severnej pologuli).
Je dávno známe, že v tlakovej níži všeobecne prevláda zlé počasie. Podľa pôvodných predstáv musela byť v strede níže najväčšia oblačnosť a najvýdatnejšie dažde. Dávalo sa to, vcelku správne, do súvisu s tým, že v strede níže sú najsilnejšie stúpavé prúdy. Skutočné pomery sú ale zložitejšie. V dobre vyvinutej cyklóne sa stretávajú dva vzdušné prúdy rôznej teploty, oddelené od seba frontom, správnejšie frontálnou plochou, ak uvažujeme celý zjav priestorovo. Tu sa ukázalo, že v štádiu plného vývoja cyklóny je väčšia časť jej plochy pri zemi pokrytá studeným vzduchom, teplý vzduch je pritom vklinený do studeného tak, že vrchol klinu alebo výbežku teplého vzduchu súhlasí so stredom níže, teda s miestom najnižšieho tlaku. Výbežok teplého vzduchu voláme teplý sektor.
Už zbežný pohľad na túto schému nám prezrádza, že výstup vzduchu sa musí odohrávať na frontoch, pozdĺž ktorých sa tiahnú pásma oblačnosti a zrážok. Ako už vieme, postupuje pred teplým frontom, kde pomaly vystupuje teplý vzduch nad studený, rozsiahle pásmo miernych, ale dlhotrvajúcich zrážok, naproti tomu v súvislosti so studeným frontom sa vyskytujú prudké, ale krátko trvajúce prehánky a lejaky. Vo vertikálnom smere nie je stavba cyklóny súmerná, čiže miesto najnižšieho tlaku vzduchu vo väčších výškach neleží presne nad stredom cyklóny pri zemi; os cyklóny býva teda naklonená k západu a tvorí s povrchom zeme iba malý uhol.
Stratosféra začína nad cyklónou v značne menšej výške ako priemerne; nakoľko teplota stratosféry je tým vyššia, v čím menšej výške začína, môžeme tvrdiť, že aj deje v stratosfére majú vplyv na vývoj cyklón.

Vznik tlakovej níže

Tlakové níže môžu vzniknúť tak, že sa z nejakej príčiny poruší priebeh polárneho frontu, ktorý mal pôvodne tvar priamky (aspoň v našej predstave). Na sever od neho fúka v studenom vzduchu (s ohľadom na odchyľujúcu silu zemskej rotácie) východný vietor, v teplom vzduchu západný. To predpokladá súčasne, že najnižší tlak je práve pozdĺž polárneho frontu. Porušenie polárneho frontu sa prejavuje tým, že studený vzduch na jednom mieste prenikne vo forme výbežku do teplého vzduchu a v susedstve sa rozšíri zasa teplý vzduch do oblasti, kde bol predtým studený vzduch. Vzniká vlnenie na polárnom fronte, ktoré postupuje v smere teplého prúdenia (od západu na východ). Vlna sa pri postupe zväčšuje (do určitej doby) a dosiahne tvar, ktorý môžeme označiť ako štádium dobre vyvinutej cyklóny. V ďalšom vývoji takej vlny sa teplý sektor zužuje, lebo studený vzduch v tyle cyklóny (samozrejme aj studený front) postupuje rýchlejšie ako teplý front. Čiže musí nastať okamih, kedy sa pri zemi spojí studený vzduch pred teplým frontom so studeným vzduchom prúdiacim v tyle cyklóny. Toto spojenie studeného vzduchu voláme oklúziou cyklóny; front, ktorý potom oddeľuje pri zemi už len dve studené vzduchové hmoty voláme oklúzny front alebo jednoducho oklúzia.

Všeobecne sa cyklóna prehlbuje tak dlho, kým má pri zemi otvorený teplý sektor; od okamihu oklúzie cyklóna začína strácať životnú energiu a začne sa vypĺňať. Stávajú sa prípady, že okludovaná a odumierajúca cyklóna znovu ožije, regeneruje. To býva vtedy, ak sa do oblasti okludovanej cyklóny dostane veľmi studený alebo veľmi teplý vzduch. Taký prípad sa vyskytne napríklad vtedy, ak sa do oblasti okludovanej cyklóny, vzniknutej na rozhraní medzi polárnym a tropickým vzduchom, dostane studený arktický vzduch.
Rýchlosť postupu cyklóny závisí tiež od štádia jej vývoja: najrýchlejšie postupujú mladé cyklóny s veľkým teplým sektorom. Pohyb okludovaných cyklón často prestáva a tlaková níž sa na mieste vypĺňa.

Pohyb tlakovej níže

Keď sledujeme poveternostné mapy nasledujúce za sebou, vidíme, že cyklóny postupujú väčšinou na východ. Niektoré cyklóny zostávajú niekoľko dní na jednom mieste a vyskytujú sa dokonca aj prípady, že cyklóny postupujú proti obvyklému smeru, teda od východu na západ. Určiť vopred premiestňovanie cyklón je jedným z predpokladov pri predpovedi počasia. Nesmieme si myslieť, že cyklóny postupujú bez akejkoľvek zmeny tvaru; naopak zmeny sú rýchle a významné.
Často vidíme, že sa cyklóna "prehlbuje" (tlak vzduchu v jej strede klesá), alebo že sa "vypĺňa" (tlak vzduchu v jej strede stúpa). Pritom sa mení aj poloha frontov. V ďalšom texte spomínané známky nám umožnia posúdiť, v akom štádiu vývoja sa cyklóna nachádza. Niekedy vznikajú na okraji (obyčajne na južnom alebo východnom) starej rozsiahlej cyklóny nové cyklóny so samostatným systémom frontov; hovoríme o okrajových alebo podružných nížach.

Tlakové níže na našom území

Väčšina cyklón postupujúcich od Atlantiku nad územie Európy prichádza už v okludovanom štádiu. Na pevnine je teda všeobecne postup cyklón už pomalší a nepravidelný, vývoj poveternostných pomerov ovplyvňuje aj množstvo horských masívov, takže práca meteorológa-prognostika je dosť nevďačná.
Oveľa jednoduchšie sú pomery v Severnej Amerike. Okrem Skalistých hôr na západe je tam celá pevnina prakticky rozsiahla nížina, nad ktorou je postup cyklón veľmi pravidelný, čo sa prejavuje aj značne presnejšími predpoveďami počasia ako v Európe. Na druhej strane má však táto jednoduchosť krajiny aj veľkú nevýhodu pre podnebné pomery.
Žiadny horský hrebeň v smere západno-východnom tam nezadrží postup studeného arktického vzduchu a tak sa tento vzduch dostáva často až do oblasti Mexického zálivu a niekedy prinesie mráz až do subtropických šírok. Pri takýchto studených vlnách (cold waves), ktoré prichádzajú v sprievode mimoriadne silných snehových fujavíc (blizzards), môže teplota za jeden deň klesnúť až o 40 °C a dokonca za hodinu môže pri prechode studeného frontu klesnúť aj o viac ako 20 °C. To sú pomery, ktoré v Európe vôbec nepoznáme. K nám prichádza arktický vzduch väčšinou po dlhej ceste nad teplým oceánom, čiže je v spodných vrstvách ohriaty. Do oblasti Stredozemného mora je prístup takého vzduchu sťažený vysokými horskými pásmami v južnej časti strednej Európy, na Balkáne a v Pyrenejách.
Vráťme sa však k cyklónam. Dokiaľ má cyklóna otvorený teplý sektor, postupuje približne v smere vetra v teplom sektore. Toto pravidlo v praxi funguje veľmi dobre. Väčšina cyklón prichádzajúcich od oceánu má teplý sektor na juhu až juhozápade, pričom v teplom sektore fúka západojuhozápadný vietor; dá sa predpokladať, že taká níž bude putovať na východoseverovýchod.
V zime sa stáva, že nad celou európskou pevninou je chladný vzduch a pomerne teplý vzduch prúdi od severozápadu z okolia Britských ostrovov. V takomto prípade postupujú cyklóny, ktoré sa tvoria na teplotnom rozhraní, smerom na juhovýchod.
A môže nastať tretí prípad, pre nás najdôležitejší. Studený vzduch pokrýva celú severnú a západnú polovicu pevniny až k oblasti Stredozemného mora. Od juhovýchodu prúdi súčasne teplý vzduch. Za takých okolností vznikajú cyklóny nad Jadranským morom a postupujú cez Maďarsko do oblasti Karpát. Pre nás sú tieto "južné cyklóny" veľmi dôležité, lebo prinášajú veľmi výdatne dažde v spojení s teplým frontom. Výdatnosť zrážok je na Slovensku ešte podporená všeobecným vystupovaním vzduchu (za južného až juhovýchodného vetra) na južných svahoch našich hôr. Takéto cyklóny u nás často prinášajú povodne; s nimi súvisiace dažde trvajú často ešte aj po okludovaní a prestávajú až vtedy, keď sa níž celkom vyplní.

Zmeny tlaku vzduchu

Dobrou pomôckou pre posúdenie postupu tlakového útvaru sú zmeny tlaku vzduchu. Každá meteorologická stanica oznamuje okrem údaju tlaku ešte aj barometrickú tendenciu, čiže ráz a veľkosť zmeny tlaku vzduchu za posledné 3 hodiny. Barometrická tendencia zakreslená vhodným spôsobom do mapy naznačuje smer bezprostredného postupu tlakových útvarov a pomáha určiť polohu frontov. Už sme spomínali, že najväčší pokles tlaku sa nachádza pred teplým frontom a súhlasí s oblasťou výstupných zrážok teplého frontu. Najväčší vzostup tlaku vzduchu máme na mape za prenikajúcim studeným frontom. V okludovanej cyklóne klesá tlak vzduchu najviac pred bodom oklúzie (najvzdialenejším miestom od stredu cyklóny, kde sa už spojil studený front s teplým.

Série cyklón

Doteraz sme uvažovali o vývoji jednej vlny, ktorá vzniká na polárnom fronte. Pri práci s poveternostnými mapami sa však ukazuje skutočnosť, že vlny a s nimi aj cyklóny sa vyskytujú v sériách, vždy po 4-5 členoch. Za každou ďalšou cyklónou preniká studený vzduch v jej tyle viac a viac k juhu, takže každá ďalšia cyklóna sa objavuje a postupuje na južnejšej ceste ako predchádzajúca. Za posledným členom série preniká studený vzduch ďaleko na juh až do subtropickej oblasti, kde nachádza spojenie s pasátom.
Z okrajových cyklón, ktoré sa vyvinú najmä v zime na južnom okraji rozsiahlej níže so stredom nad Arktickým morom, vznikajú niekedy v oblasti Dánska a južnej Škandinávie veľmi rýchle samostatné a veľmi hlboké víry, ak býva okrajová níž napájaná prílivom veľmi teplého tropického vzduchu od juhozápadu. Pri tom má najmä severonemecké pobrežie Severného a Baltického mora ničivé víchrice. Niekedy majú okrajové níže tvar písmena V bez samostatných kruhových alebo eliptických izobár. Stredom takého "výbežku nízkeho tlaku" prechádza obyčajne studený front postupujúci veľkou rýchlosťou v sprievode búrok so značným ochladením, lebo rozdiel teplôt medzi prednou a zadnou stenou výbežku býva často značný.

Ďalšie vplyvy

Poveternostné pomery v cyklónach sú závislé nielen na polohe, zreteľnosti a rýchlosti postupu frontov, ale veľkú úlohu má aj reliéf terénu: horstvo na náveternej strane účinok frontu zosilňuje, na záveternej zoslabuje. Podľa ročnej doby má tiež vplyv rozdelenie teploty mora a pevnín. Toto všetko musíme zobrať do úvahy.
Ale neobstojí často rozšírená mienka, že čím je nižší tlak vzduchu, tým horšie musí byť počasie. Vietor je síce pri silnom gradiente búrlivý, ale fronty postupujú veľmi rýchlo a zrážky trvajú len krátky čas. Často vytrvalo prší pri stúpajúcom tlaku (napr. v okludovaných cyklónach, alebo v cyklónach, ktoré sa vytvorili pri rozhraní dvoch vzduchových hmôt v oblasti vysokého tlaku vzduchu).

Anticyklóny

Na rozdiel od cyklón uzatvárajú kruhové alebo eliptické izobary oblasť najvyššieho tlaku vzduchu. Vzduch z tlakovej výše (anticyklóny) špirálovito vyteká v smere hodinových ručičiek. Anticyklóny sú všeobecne známe ako oblasti pekného počasia, pretože tu ako náhrada za vzduch odtekajúci pri zemi klesá v stredných častiach vzduch z väčšej výšky a pritom sa adiabaticky otepľuje a vysušuje.

Všeobecne prevláda názor, že keď tlak vzduchu stúpa, má byť už pekné počasie. Je to názor veľmi mylný, často prší práve pri stúpajúcom tlaku. Len keď tlak vzduchu je už vysoký a prestal stúpať, vtedy sa počasie obyčajne zlepší na dlhší čas; najkrajšie dni bývajú obyčajne vtedy, keď tlak vzduchu už pomaly klesá. Rýchle stúpanie tlaku vzduchu zvlášť spojené so silným poklesom teploty býva málokedy nasledované trvalejším zlepšením, veľmi často prichádza pokles tlaku a zhoršenie počasia. Ak so stúpajúcim tlakom stúpa aj teplota, priaznivé počasie potrvá dlhšie.
Tlakové výše, ktoré vznikajú preniknutím studeného vzduchu v niekoľkých spodných kilometroch troposféry, postupujú obyčajne medzi dvoma cyklónami alebo výbežkami nízkeho tlaku vzduchu a prinášajú iba veľmi krátke zlepšenie počasia. Často taká oblasť vysokého tlaku vzduchu nemá ani uzavreté izobary, ale tvorí iba akýsi výbežok mohutnej anticyklóny. Príchod týchto anticyklón je spojený s poklesom teploty tak v nížinách, ako aj na horách.

Druhy anticyklón

V Európe sa často vyskytujú aj stacionárne anticyklóny, ktoré dlho zotrvávajú na jednom mieste. V ich obvode býva v zime za jasnej oblohy v nížinách aj v horských dolinách v dôsledku silného vyžarovania chladno, hlavne vtedy, ak je na povrchu súvislá snehová pokrývka. Ale už v pomerne malej výške je teplo a veľmi sucho. To dokazuje, že vzduch tu klesá a dynamicky sa otepľuje. V stredných horských polohách vo výške 1500 m nad morom sú časté teploty do +15 °C pri pomernej vlhkosti 5 % a menej! Súčasne majú horské doliny a kotliny mráz aj viac ako -10 °C. Tento zvrat teploty podporuje dole v studenom vzduchu vznik hmly alebo nízkej oblačnosti. V lete samozrejme vrstva studeného vzduchu nevzniká a vysoké teploty siahajú až do nížin. Takéto vysoké a teplé anticyklóny sú na rozdiel od nízkych a studených veľmi málo pohyblivé. Najmä v zime ovládajú často mnoho dní, niekedy vyše týždňa počasie v určitej oblasti. Nad teplými anticyklónami začína stratosféra vo väčšej výške ako priemerne. Vieme však, že čím vyššie leží stratosféra, tým nižšia je jej teplota; podnet k vplyvu takých anticyklón dáva príliv studeného vzduchu v stratosfére. V troposfére sa však zostupujúci vzduch natoľko otepľuje, že sa celé teleso vysokej anticyklóny javí v troposfére ako teplé.

Vývoj anticyklón

Ak sa pozrieme na poveternostné mapy, tak často môžme vidieť, že sa nad európskym kontinentom pôvodne pohyblivé nízke anticyklóny menia na vysoké stacionárne. Nad okolím Britských ostrovov vidíme niekedy tiež dlhotrvajúce stacionárne anticyklóny s vysokými teplotami dokonca bez predchádzajúceho štádia nízkej studenej anticyklóny.
Vznik takýchto anticyklón sa môže vysvetliť dočasným premiestnením subtropickej anticyklóny nad Atlantickým oceánom, ktorá leží obyčajne v oblasti Azorských ostrovov, do vyšších šírok. Zato nad pevninou sa môže v stredných zemepisných šírkach vysoká a teplá anticyklóna vyvinúť len z pôvodne nízkej a studenej.

Ako je to v skutočnosti

Z príkladu vývoja vysokých anticyklón vidíme, že značnú úlohu tu majú aj procesy v stratosfére. Aj v prípade vývoja cyklón sa dá dokázať súvislosť medzi dejmi v stratosfére, hoci tento vzťah nie je tak nápadný. Preto meteorológia venuje veľa času výskumu dejov v stratosfére. Hoci sa už mnoho podarilo zistiť a vysvetliť, stále je čo objavovať.
Samozrejme, hlavnú úlohu vo vývoji počasia majú troposférické vzduchové vrstvy. Ale musíme rátať aj s určitým vplyvom stratosféry. Napríklad oblasti klesania a stúpania tlaku (trojhodinové tendencie) sa premiestňujú v smere, ktorý vždy súvisí s rozdelením tlaku vzduchu vo vysokých vrstvách ovzdušia. Meteorológovia preto hovoria, že počasie je priamo dirigované dejmi v stratosfére. Napríklad oblasť klesajúceho tlaku vzduchu, ktorá postupuje smerom k vysokej anticyklóne, nikdy neprenikne do jej oblasti, ale vyhne sa jej a obíde ju okľukou na severnom okraji. Preto meteorologické ústavy už pred druhou svetovou vojnou začali s pravidelným kreslením a zverejňovaním aerologických máp. Najprv sa dali získať údaje o tlaku a teplote asi do výšky 5000 metrov nad morom, v súčasnosti už máme takéto mapy aj pre spodné vrstvy stratosféry. Deje prebiehajúce v stratosfére sú ale už mimo rozsah tohto článku.

Nesmieme si myslieť, že na každej poveternostnej mape nájdeme len typické a dobre vyjadrené tlakové útvary, vzduchové hmoty a fronty, na ktoré môžeme bez zmeny použiť naše poznatky a pravidlá.
Fronty bývajú na mnohých miestach málo výrazné, najmä v zimnom období leží nad pevninou tenká vrstva studeného vzduchu s nízkymi mrakmi, ktorá maskuje poveternostné deje odohrávajúce sa vo voľnom ovzduší (ani záber z družice nám veľa neprezradí); len silný vietor je schopný odstrániť takúto blanu. Pritom sa môže stať, že preniknutie studeného vzduchu v tyle cyklóny spôsobí v nížinách dokonca vzostup teploty (zafúka vietor, blana je fuč, ...). To je len ukážka toho, s akými ťažkosťami musí rátať "predpovedač počasia".

Zdroje: Meteorológia pre športového pilota, Lexman E., 1989, Alfa Bratislava
Klub slovenských turistov Stará Turá: http://www.kstst.sk/pages/vht/meteo/meteo.htm
Letecká meteorologie, Förchtgott, J., 1952, Průmyslové vydavatelství Praha