Blog Agnieszki "Zebry" Dziadek - podróże i szlaki długodystansowe w stylu ultralight
niedziela, 20 grudnia 2020
Bezpieczeństwo na szlaku - poradnik głównie dla kobiet
niedziela, 6 grudnia 2020
Zjawiska optyczne - obserwacje w terenie
Kontynuując temat z poprzedniego wpisu, w którym omawiałam pogodę i możliwości samodzielnego jej prognozowania, tym razem zajmę się zjawiskami optycznymi, które możemy obserwować na niebie.
Zjawisk tych jest dużo, ale o opiszę te, które zdarzają się dość często. W pewnym stopniu można je też przewidzieć - jeśli potrafimy rozpoznać okoliczności, w jakich występują (np. nadejście ciepłego frontu z wysokimi chmurami warstwowymi).
Zjawiska optyczne powstają pod wpływem światła: słonecznego lub księżycowego. Te spowodowane przez promienie Księżyca są słabsze, bledsze lub zupełnie bezbarwne.
Żeby zjawiska optyczne rozróżnić trzeba dostrzec wystarczająco dużo szczegółów. Najważniejsze są zwykle położenie (po stronie słonecznej lub przeciwsłonecznej) i wielkość kątowa zjawiska. Niektóre kąty można łatwo ocenić za pomocą dłoni wyciągniętej ręki. Jeśli mamy do czynienia ze zjawiskiem w kształcie okręgu będzie to kąt opisania - można sobie wyobrazić że okrąg jest pomiędzy ramionami kąta.
Wieniec
Wieniec otacza tarczę Słońca lub Księżyca, która jest widoczna przez cienką warstwę chmur. Występuje najczęściej w chmurach altocumulus i altostratus, ale zdarza się i w innych. Składa się z aureoli wewnętrznej, poza którą znajdują się jeden lub więcej barwnych pierścieni. Aureola i pierścienie powstają na skutek dyfrakcji promieni światła w kropelkach wody w chmurach, tzn. promienie światła, napotkawszy drobne kropelki, zamiast przez nie przejść uginają się na nich.
Jeśli kropelki w chmurze są różnej wielkości widać tylko aureolę, bez pierścieni. Wewnętrzna aureola jest niebieskawo-biała (rzadziej niebieska lub fioletowa) i ma brązowo-czerwonawe obrzeża. Bezpośrednio otacza tarczę 'Słońca lub Księżyca. Jeśli kropelki są jednakowe, widać jeden lub więcej pierścieni widma, z kolorem fioletowym w środku i czerwonym na zewnątrz. Długość promienia pierścieni zależy od wielkości kropel - im mniejsze, tym będzie dłuższy (a więc większy wieniec).Kropelki w chmurze mogą być rozmieszczone różnie, dlatego wieniec może mieć różne kształty i zabarwienie oraz nieregularne zarysy (widać to na zdjęciach).
Zdarzało mi się również obserwować wieniec (księżycowy) na niskich, ale cienkich chmurach kłębiastych.
Gloria
Gloria składa się z serii barwnych pierścieni, pojawiających się w punkcie przeciwsłonecznym, kiedy światło słoneczne pada na chmurę lub brzeg mgły. Często widać ją z samolotów, ale możemy ją też podziwiać z górskich szczytów, wznoszących się ponad chmurą lub warstwą mgły. Obserwuje się wtedy glorię wokół swojego cienia, ale nie wokół cieni towarzyszy. Podobnie położenie glorii obserwowanej z samolotu zależy od miejsca, gdzie siedzi obserwator. Z większych odległości cień staje się mniej wyrazisty i widać wtedy samą glorię.
Barwy glorii są podobne do barw wieńca, przy czym fiolet znajduje się wewnątrz, a czerwień na zewnątrz. Tu także mogą pojawiać się liczne pierścienie i podobnie jak w innych zjawiskach związanych z dyfrakcją, im mniejsze kropelki chmury, tym większy promień pierścieni.
Barwnej glorii nie należy mylić z bezbarwną aureolą, która również pojawia się wokół cienia głowy obserwatora.
Widmo Brockenu
W pewnych warunkach, gdy chmura znajduje się bardzo blisko obserwatora, może pojawić się złudzenie optyczne. Cień, zamiast padać na mniej lub bardziej oddaloną powierzchnię, pojawia się w nieokreślonej odległości w obrębie ławicy chmury lub mgły, a różnice jej gęstości powodują, że cienie przybliżają się lub oddalają od obserwatora. W takiej sytuacji mózg ma problemy z postrzeganiem głębi. Odległość cieni jest wyolbrzymiona, a postacie wydają się być powiększone. Możemy nawet mieć wrażenie, że cień się porusza, podczas gdy to chmury się poruszają.
Właśnie to złudzenie to nosi nazwę widma Brockenu (nie zaś sama gloria z cieniem obserwatora). Nazwa pogodzi od szczytu w Górach Harz w Niemczech, gdzie po raz pierwszy odnotowano ten fenomen. Istnieje tatrzańska legenda, wymyślona przez Jana Alfreda Szczepańskiego w 1925 roku, mówiąca jakoby człowiek, który zobaczył widmo Brockenu, umrze w górach. Ujrzenie zjawiska po raz trzeci „odczynia urok” i szczęśliwiec może już czuć się bezpieczny w górach.
Co ciekawe, różne źródła podają różne objaśnienia odnośnie tego fenomenu, przy czym większość zdaje się zrównywać widmo Brockenu z glorią. Tam gdzie opisuje się widmo wspomina się jednak o tym, że chmura lub mgła znajdują się poniżej obserwatora, a jego cień pada w dół. Przez to jest on dłuższy, zwłaszcza ma dłuższe nogi.
Inne źródła mówią z kolei, że nie jest możliwe wykonanie zdjęcia widma Brockenu, właśnie dlatego, że jest ono złudzeniem i właśnie tej koncepcji jestem skłonna dać wiarę. Na zdjęciach widać tylko glorię wokół cienia głowy obserwatora. Od siebie dodam, że widać również resztę cienia, poza glorią, widać też tą część cienia towarzysza, która znajduje się poza glorią.
Spotkałam się też z tezą, jakoby za widmo Brockenu wystarczał sam cień obserwatora na "ekranie" z chmury lub mgły - bez glorii.
Aureola
W polskim internecie można spotkać się z informacją jakoby aureola była inną nazwą wieńca, jednak z tego co czytałam jest to inne zjawisko, które występuje w punkcie przeciwsłonecznym, wokół cienia głowy obserwatora. Podobnie jak w przypadku glorii, obserwator widzi tylko światło otaczające jego własną głowę, a nie towarzyszy. Istnieją dwa różne mechanizmy powstawania aureoli. Najczęściej światło Słońca pada na pokrytą rosą trawę. Wiele gatunków traw ma krótkie źdźbła, na których rosa osiada ponad powierzchnią liści. Krople rosy i liście działają jak lustra, odbijające światło w kierunku jego źródła, czyli Słońca, tworząc jasny krąg. W drugim przypadku nie potrzeba rosy, wystarczy że powierzchnia złożona z wielu pojedynczych elementów odbija światło sama. Cień każdego elementu jest pogrążony w cieniu, dlatego każdy z nich wydaje się bardzo jasny.
Niestety nie mam zdjęcia tego zjawiska w swoim archiwum.
Iryzacja
Iryzacja należy do najczęstszych zjawisk optycznych. Ma postać barwnych plam w kolorach tęczy na obrzeżach cienkich chmur. Pojawia się zwłaszcza na altocumulusach, altostratusach i cirrocumulusach. Kolory iryzacji są zwykle delikatne. Podobnie jak wieniec, iryzacja jest związana ze zjawiskiem dyfrakcji, czyli uginania się promieni słonecznych, pojawia się jednak w różnych odległościach od Słońca. Występuje zawsze po tej samej stronie co Słońce. Iryzacja wywoływana jest też przez światło Księżyca.
Tęcza
Jednym z najpiękniejszych, a zarazem najczęściej spotykanych zjawisk jest tęcza. Odpowiednie warunki do jej powstania to pogoda z przelotnym deszczem i słońcem na przemian. Najczęściej tęcze pojawiają się po południu, kiedy mamy do czynienia z przelotnymi opadami konwekcyjnymi (z chmur kłębiastych). Tęcza powstaje, gdy światło słoneczne pada na krople deszczu, odbija się w kierunku obserwatora i rozszczepia na widmo optyczne. Ponieważ światło odbija się wewnątrz kropel tęcza pojawia się po przeciwnej stronie niż Słońce. Ukazuje się część koła ze środkiem w punkcie przeciwsłonecznym.
W doskonałych warunkach tęcza rozciąga się na całej przestrzeni nieba, a jej końce sięgają ziemi. To jak wysoko sięga tęcza zależy od wysokości Słońca - im jest wyżej tym niższa tęcza. Doskonałe półkole powstaje gdy Słońce jest na horyzoncie. Jest możliwe zobaczenie całego koła - z samolotu tub bardzo rzadko z wysokiego szczytu. Najczęściej widać tylko fragment, bo tylko część padającego deszczu jest oświetlona lub deszcz pada tylko na części nieba.
Najczęściej spotykana jest tęcza zwana łukiem pierwotnym o promieniu 42°. Czerwień zawsze znajduje się na zewnątrz, a fiolet wewnątrz łuku. Ten rodzaj łuku pojawia się kiedy światło odbija się tylko raz od ściany każdej kropli. Dość często zdarza się jednak, że przed powrotem do oka obserwatora światło odbija się w tej samej kropli dwukrotnie. Wtedy pojawia się wtórny łuk o promieniu 51°, a kolejność barw jest w nim odwrócona: czerwony wewnątrz, fiolet na zewnątrz. Łuk wtórny zwykle jest bledszy.
Fragment nieba pomiędzy dwoma łukami jest ciemniejszy, bo krople w obrębie tego pasma odbijają światło w kierunku przeciwnym niż obserwator. Nosi on nazwę Pasma Alexandra.
W odpowiednich warunkach można dostrzec w obrębie pierwotnego łuku jeden lub więcej łuków dodatkowych (noszą nazwę nadliczbowych lub interferencyjnych), które pojawiają się, kiedy światło przechodzi przez krople deszczu drogą o nieco innej długości, dając barwy interferencyjne (jak na plamie ropy, światło opuszcza kroplę w różnych fazach). Łuki wtórne zazwyczaj mają mniej intensywne kolory, wydają się tylko różowo-fioletowe albo zielonkawe, a tylko w bardzo rzadkich przypadkach są tak jaskrawe jak w głównym łuku (jak na zdjęciu poniżej).
Tęcza jest też widoczna tam gdzie światło odbija się w kropelkach wody innych niż deszczowe - np. w wodospadach.
Istnieje również tęcza biała, która powstaje w bardzo drobnych kroplach mżawki lub mgły, w których światło w ogóle się nie odbija i nie załamuje, ale ugina. Znikają wtedy barwy. Biała tęcza podobnie jak łuk pierwotny zwykłej tęczy ma promień 42°.
Halo
Halo to cały szereg różnych zjawisk, które zachodzą w kryształkach lodu wysokich chmur. Składają się na nie kręgi, łuki i plamy światła.
Wielobarwne pierścienie halo można dostrzec dookoła Słońca lub Księżyca w cirrostratusach i sporadycznie w cieńszych altostratusach. Jest ono efektem rozszczepiania i załamywania się promieni słonecznych na kryształkach lodu. Najczęściej spotykaną postacią halo jest pierścień o promieniu 22° (patrz rysunek na początku). Powstaje gdy światło przechodzi przez dwie nieprzylegające do siebie ścianki sześciobocznego kryształu, ustawione pod kątem 60°. Ponieważ kryształki są różnie ukierunkowane, krąg bywa niepełny lub ma zróżnicowane natężenie.
Czasem można zobaczyć drugi pierścień halo o promieniu 46°. Rzadko widuje się go w całości, bo zajmuje wielki obszar nieba. Jest nieco bledsze, a powstaje gdy światło przechodzi przez podstawę i ścianę sześciobocznego kryształu pod kątem 90°.
Posiadam wyłącznie zdjęcia 22-stopniowych pierścieni halo.
Słońce poboczne
Słońce poboczne (na zdjęciu poniżej), czyli parhelion to jasna plama światła, która ukazuje się po jednej lub rzadziej obu stronach Słońca. To najczęstsze po małym halo zjawisko optyczne. Położenie słońca pobocznego zależy od wysokości Słońca - im Słońce jest wyżej tym dalej od pierścienia halo znajduje się słońce poboczne. Jeśli jest nisko, słońca poboczne nakładają się na halo.
Słońce poboczne powstaje kiedy światło załamuje się w normalnych sześciokątnych kryształkach lodu w postaci płytek, jeżeli ich płaska powierzchnia leży poziomo. Zazwyczaj dzieje się tak kiedy opadają na ziemię. Słońca poboczne zawierają wszystkie barwy widma, które są dość jaskrawe. Zdarza się, że widać je bez halo. Najjaśniejsze słońca poboczne mają jakby "ogon", rozciągający się na tej samej linii co Słońce, ale w przeciwnym kierunku. Powstają wskutek padania światła na kryształki lodu pod różnym kątem i w różnej odległości od Słońca. Wachlarze światła zachodzą wtedy na siebie, a barwy znikają z wyjątkiem zewnętrznego czerwonego obrzeża halo.
Taki ogon jest bardzo podobny do fragmentu poziomego koła horyzontalnego:
Poziome koło horyzontalne
To z kolei biały łuk, który biegnie wokół nieba równolegle do horyzontu. Jest on wynikiem odbicia - płaskie kryształy, które powodują słońca poboczne, opadają w powietrzu z płaską powierzchnią równoległą do gruntu, a krótszą ścianką prostopadłą. To od tych krótszych ścianek odbijają się promienie Słońca tworząc koło horyzontalne. Rzadko widać je w całości (poza obszarami polarnymi i kontynentalnymi).
Ponieważ w tym przypadku barwy słońca pobocznego nie znikły, myślę, że zaobserwowałam właśnie fragment poziomego koła horyzontalnego.
Z pozostałych zjawisk, których zdjęć nie posiadam, warto zwrócić uwagę na:
Łuk zenitalny: jasny łuk, którego środek znajduje się w zenicie, dokładnie nad głową obserwatora. Pojawia się tylko przy małej wysokości Słońca (5-30°). Powstaje w tych samych kryształkach lodu co duży łuk halo.
Łuk horyzontalny: jeszcze bardziej intensywny łuk biegnący równolegle do horyzontu, ściśle związany z łukiem zenitalnym, ale widać go tylko kiedy wysokość Słońca przekracza 58° (58-80°), dlatego że leży poniżej najniższego punktu pierścienia dużego halo (nie można go zobaczyć w dużych szerokościach geograficznych - blisko równika).
Górny i dolny łuk styczny: powyżej i poniżej dużego pierścienia halo.
Łuki Parry'ego: jasne łuki powyżej i poniżej małego pierścienia halo.
Zdarzają się też, bardzo rzadko, pierścienie halo o nietypowej wielkości 9°, 18°, 20° i 35°.
Miraż
Zupełnie innego rodzaju zjawiskiem jest miraż, który powstaje, kiedy na jakimś obszarze występuje duży pionowy gradient temperatury (różnica w pionie). Powietrze o różnej temperaturze ma różną gęstość, a jej zmiany powodują zmiany wielkości ugięcia światła. W mirażach to ugięcie wywołuje zniekształcenie obrazu. Miraż występuje pod dwiema postaciami: mirażu dolnego, w którym obiekty wydają się być położone niżej i mirażu górnego, w którym wydają się być wyżej.
Zjawisko to występuje także w normalnych warunkach, kiedy gęstość powietrza maleje wraz z wysokością. Np. o wschodzie i zachodzie Słońca są uginane w atmosferze w dół, w kierunku Ziemi i dlatego Słońce jest jeszcze widoczne, podczas gdy znajduje się już poniżej horyzontu.
środa, 25 listopada 2020
Pogoda w górach - poradnik prognozowania
Zjawiska pogodowe składają się na żywioł, który nami rządzi, z drugiej na to, co nas w trakcie wędrówki zachwyca. Niebo w każdym razie stanowi połowę, górną połowę, otaczającego nas świata, której, mam wrażenie, poświęcamy znacznie mniej niż połowę uwagi - chyba że nagle zacznie grzmieć lub padać, a wtedy nasza uwaga wcale nie wypływa z zachwytu.
Wszyscy na pewno wielokrotnie słyszeliśmy, że pogoda w górach jest nieprzewidywalna. Twierdzenie to jest z gruntu fałszywe, ale świadomość tego nie upoważnia nas do lekceważenia zmian pogody. Przeciwnie, powinniśmy pogodzie okazywać należyty respekt i starać się być jak najlepiej przygotowanymi. Mając dostęp do sieci możemy korzystać z szeregu różnych portali i aplikacji, które oferują gotowe, mniej lub bardziej trafne prognozy, mamy również, w mojej ocenie jeszcze cenniejszy, obraz z radaru, na którego podstawie sami możemy wyciągnąć wnioski. Rzecz w tym, że prognozy nie zawsze są trafne. Krótkoterminowo prognozować możemy doskonale sami, interpretując to, co widzimy na niebie. Niejednokrotnie własne obserwacje pozwalają podjąć w porę odpowiednią decyzję czy kontynuować wycieczkę, czy też wycofać się lub szukać schronienia.
Osobną kwestią jest interpretacja prognozy. Nawet coś tak oczywistego jak zestaw obrazków z chmurkami i słoneczkami można źle zinterpretować. Spotkałam się kiedyś z poirytowaniem na widok obrazka z chmurką, słoneczkiem i kroplami deszczu jednocześnie - że niby meteorolog sam nie wie i nie może się zdecydować - a to przecież prognoza przelotnych opadów. Pamiętajmy też o temperaturach - jeżeli mamy jedne dane dla dnia i jedne dla nocy to liczby podane oznaczają temperaturę maksymalną w dzień i minimalną w nocy.
I jeszcze jedno: nie dajcie się zwieść długoterminowym prognozom. Prognozy na więcej niż 3 dni są obarczone dużym ryzykiem błędu; na więcej niż 10 dni to już wróżenie z fusów.
Na pewno znacie więcej portali pogodowych niż ja (możecie je wpisać w komentarzach), ale podzielę się z Wami, tymi których sama używam. Należą do nich:
yr.no - norweska prognoza zbierająca dane z całego świata, najczęściej trafna dla regionu Morza Bałtyckiego (również dla północnej Polski), mniej dla innych regionów, choć bywa różne - sprawdzała się doskonale w USA, a wcale w Nowej Zelandii.
weather.com a w niej szczególnie zakładka radar - na radarze możemy zobaczyć w czasie rzeczywistym i niedalekiej przeszłości obraz przemieszczających się niżów i frontów wraz z opadami, możemy też zobaczyć jak szybko i w jakim kierunku się przemieszczają. Doskonale widoczne są komórki burzowe. Na portalu dostępne są także wszelkie inne dane meteorologiczne.
Ciekawym miejscem jest też meteo.pl portal prezentujący dane i prognozę w formie nieco bardziej hermetycznej, zawiera dokładne dane i szereg prognoz, w tym burz konwekcyjnych
Gdy nie mamy dostępu do prognozy lub mamy świadomość, że nie do końca możemy na niej polegać patrzmy w niebo, zauważymy na nim szereg różnych oznak. Znaki te mają swoje objaśnialne przyczyny, a także zwiastują konkretne skutki. Zjawiska pogodowe są powtarzalne, rządzą nimi określone siły, a więc można je mniej lub bardziej skutecznie przewidywać. Prognozując ze znaków na niebie jesteśmy w stanie przewidzieć pogodę w ciągu następnego dnia lub dwóch.
Do wielu zjawisk pogodowych mamy stosunek człowieka pierwotnego - widzimy je jako magiczne i groźne. Proponuję popatrzeć w atmosferę bardziej przychylnie. Uwolni nas to też od niewolniczego przywiązania do komputerowych prognoz, które skądinąd przydatne, zwalniają nas z używania własnego rozumu.
Kształtowanie się pogody
Pogoda jest zjawiskiem chwilowym - jest to dosłownie stan atmosfery w danym momencie. Zmiany więc powinniśmy spodziewać się zawsze - to, że aktualnie pogoda jest "ładna" nie znaczy bynajmniej, że pozostanie taka na długo.
Szybka i gwałtowna zmienność przekłada się na "nieprzewidywalność" pogody w górach, jednak góry nie są przecież wcale odizolowane od tego, co je otacza, a więc w górach mamy do czynienia z tą samą zmianą, jaka dotyczy otaczającego obszaru.
Na pewno wszyscy mamy w pamięci obraz kuli ziemskiej oplecionej kłębami chmur, głębokich niżów i wyżowych plam czystego nieba. Wszystko to krąży w atmosferze targane zmianami ciśnienia, ale pozostaje w stałych układach.
W Europie i Polsce pogodę kształtują przede wszystkim masy powietrza nadciągające znad północnego Atlantyku (polarno-morskie). Czasem oczywiście przywiewa coś z innych stron - chłody z Arktyki, upały z Afryki i wilgoć znad Morza Czarnego. Wybierając się w podróż należy się przede wszystkim dowiedzieć o przeważających kierunkach napływu mas powietrza i tym, co ze sobą niosą - to da nam podstawę do prognozowania. Warto też dowiedzieć się czy w danym miejscu występują jakieś zjawiska sezonowe - monsuny, ale też np. letnie burze, dominujące wiatry.
Potwierdzenie kierunku napływu mas powietrza i frontów, znajdziemy w kierunku przepływu chmur, o rodzaju zmiany mówią rodzaje chmur.
Specyfika gór
Góry, wyrastając z płaskiego otoczenia, stanowią barierę dla przemieszczającego się powietrza. Spiętrzają je, zmuszają do zwolnienia. Doliny stają się kanałami, w których powietrze zyskuje większy pęd. Pogodę w górach trudno przewidzieć o tyle że zasłaniają one widok w szerszej perspektywie i o tyle że opóźniają nadejście spodziewanej zmiany, tak że nie wiemy dokładnie kiedy np. wał chmur wreszcie przewali się przez grań.
W górach występuje szereg lokalnych cyrkulacji - np. między dniem a nocą, doliną a szczytem (wiatry zboczowe wieją w dzień z dołu do góry, w nocy z góry do dołu).
W górach im wyżej tym jest zimniej. Kiedy ciepłe, lżejsze powietrze wznosi się, ciśnienie się obniża, a powietrze zwiększa swoją objętość. Rozprężanie wiąże się ze spadkiem temperatury, stąd temperatura wznoszących się cząstek spada wraz ze wzrostem wysokości. Temperatura spada średnio o 4-7 stopni na 1000 m.
Szczególnie jaskrawo widoczne jest powstawanie w górach kłębiastych chmur konwekcyjnych, a w konsekwencji występowanie gwałtownych burz. Wyładowania następują najczęściej, choć nie zawsze, w wyższych partiach i na graniach. O burzach będzie jeszcze za chwilę.
Powstawanie chmur
Chmury powstają, kiedy powietrze ochładza się poniżej temperatury punktu rosy. Ochłodzenie się powietrza następuje w wyniku wnoszenia i rozprężania się albo przez kontakt z zimną powierzchnią.
Powietrze wznosi się na skutek :
Konwekcji - najczęściej spowodowanej ogrzewaniem od dołu
Wymuszonego wznoszenia nad górami (wznoszenia orograficznego)
Wznoszenia na froncie w wyniku wypychania przez gęstsze, cięższe, chłodniejsze powietrze
Jak te zjawiska przekładają się na chmury? Otóż:
a) Wszystkie chmury kłębiaste powstają na skutek konwekcji. Wraz ze wznoszeniem się ogrzane od podłoża powietrze ochładza się. W wyniku spadku temperatury para wodna osiąga punkt rosy i zaczyna się zamieniać w kropelki wody (kondensacja) lub w kryształki lodu (resublimacja), co powoduje powstanie chmur. Gdy kondensat osiągnie odpowiednią wielkość, wypada z chmury, tworząc opad.
b) Chmury orograficzne powstają, jeśli wiatr pcha powietrze przez zaporę, jaką tworzą góry, wznosząc się, rozpręża się ono i ochładza. Rodzaj chmury, jaka powstaje zależy od warunków, a szczególnie równowagi - stałej lub chwiejnej. W stanie równowagi stałej występują chmury warstwowe (stratus, altostratus), wówczas szczyty gór kryją się w chmurach, które mogą wydawać się mgłą. Gdy powietrze jest w stanie równowagi chwiejnej, powstają chmury kłębiaste od małego cumulusa po monumentalny cumulonimbus. W pewnych warunkach tworzy się stacjonarny cumulonimbus, który powoduje ogromne opady i powodzie w obszarach górskich
Od strony zawietrznej również mogą powstać chmury, tworząc jakby "proporzec" związany z górą, kiedy powietrze po ominięciu przeszkody rozrzedza się i następuje spadek temperatury, wywołujący kondensację pary wodnej. Wskutek powstania fal w powietrzu przy omijaniu masywu górskiego tworzą się chmury falowe, także związane z górą, lecz wyraźnie oddzielone od niej. W pobliżu samotnych szczytów chmury orograficzne przybierają kształt kołnierza otaczającego górę lub "czapy" wokół wierzchołka.c) Chmury frontalne, czyli występujące tam gdzie stykają się dwie masy powietrza, które mają różną temperaturę i wilgotność. Chłodne powietrze wypycha powietrze ciepłe znad podłoża. Rodzaj chmur, jakie powstają zależy od właściwości tych mas powietrza, ale szczególniej od rodzaju frontu.
Z frontem ciepłym mamy do czynienia, kiedy ciepłe powietrze napiera na chłodne - wślizguje się ono na łagodnie pochyloną powierzchnię. Następuje inwersja i równowaga stała, a w konsekwencji powstają chmury warstwowe (przede wszystkim cirrostratus, altostratus i nimbostratus).
Natomiast z frontem chłodnym tam gdzie chłodne powietrze napływa pod ciepłe. Wsuwa się ono mocno pod powietrze ciepłe, zmuszając je do wnoszenia się. Chmury powstałe w wyniku tego procesu są takie jak na froncie ciepłym, ale to że chłodne powietrze nasuwa się na ciepłe, powoduje warunki chwiejności, pobudza konwekcję i tworzenie się chmur kłębiastych, szczególnie cumulonimbus.
Chmury i ich rozpoznawanie
W trakcie wędrówek czy innych działalności outdoorowych w chmurach szukamy oczywiście informacji o ewentualnych opadach. Opady występują głównie z chmur nimbostratus, cumulus congestus i cumulonimbus, zdarzają się też altostratus, stratocumulus i stratus - te jednak są mniej intensywne.
Ciekawym zjawiskiem jest też virga, smuga opadu pod chmurą, która wyparowuje zanim dotrze do ziemi.
Chmury kłębiaste
Drobne strzępy chmur kłębiastych to cumulus fractus. Nieduży cumulus to cumulus humilis, większy i bardziej rozbudowany cumulus mediocris, a całkiem spory i wywołujący krótkotrwałe przelotne opady to cumulus congestus.
Warto zwrócić uwagę na kolor chmur - nie należy się nim kierować. Kolor chmur kłębiastych zależy od tła, stopnia natężenia światła, a także pory dnia. Chmury, które z góry oświetla słońce wydają się od spodu bardzo ciemne, jednak nie oznacza to, że są deszczowe. Po płaskiej podstawie chmur można poznać, że nie dają opadów, jeśli spód jest nierówny i postrzępiony, wtedy jest taka szansa.
Chmury kłębiaste przestają się rozrastać kiedy kiedy osiągną inwersję, czyli poziom od którego temperatura rośnie wraz z wysokością. Wtedy Chmury kłębiaste zaczynają rozprzestrzeniać się w poziomie, pokrywając całe niebo, tworząc stratocumulus - chmurę kłębiasto-warstwową. Stratocumulus powoduje czasem niewielkie opady. Ma nierówne zarysy, jest poszarpany. Nierzadko zasłania całe niebo.
Cumulonimbus - fronty chłodne i burze
Cumulonimbus to chmura, której najbardziej powinniśmy się obawiać w górach i to przede wszystkim ją powinniśmy umieć rozpoznawać. Ma wielki zasięg pionowy, może sięgać prawie ziemi, a jego wierzchołek znajdować się wysoko w atmosferze. Nawet niewielka tego typu chmura może spowodować ulewę, a większy system burzę i nawałnicę. Ulewy są krótkotrwałe, ale bardzo intensywne. Towarzyszą temu błyskawice, grad, gwałtowny wiatr, a nawet tornada. Również zasięg poziomy cumulonimbusów jest wielki. Są bardzo gęste, oświetlone słońcem lśnią bielą, a ich część położona w cieniu jest ołowiana, granatowa.
Cumulonimbusy piętrzą się jak wieże, a najwyższa część wieży rozmazuje się i staje włóknista - po tym niewątpliwie można poznać cumulonimbus. Często tworzy się charakterystyczne nawis w kształcie kowadła. Typowe są też wybrzuszenia powstające na spodzie cumulonimbusa. Powstają, gdy wierzchołek kowadła wypromieniowuje ciepło do atmosfery, co wywołuje chłodne prądy zstępujące. Powietrze schładza się i powstają kropelki tworzące chmurę.
Czasem składa się z pojedynczej komórki, częściej jednak komórek burzowych jest więcej i łączą się one ze sobą. Największe zestawy noszące nazwę superkomórek stają się zaczątkiem tornada.
Żywot chmury cumulonimbus składa się ze stadiów: początkowego, dojrzałości i rozpadu. W terenie możemy doskonale obserwować ich rozwój. Opady występują w stadium dojrzałości i ciągną się jeszcze w stadium rozpadu, natomiast w tym ostatnim stadium możemy już obserwować charakterystyczne obłoki pannus znajdujące się poniżej podstawy głównej chmury. Mogą się zlewać w cumulus fractus, jeśli opady nie ustają obejmują coraz większą przestrzeń.
Na aktywność burzową mają wpływ: temperatura powietrza (energia konwekcji zależy od temperatury, im cieplej tym będzie większa), długość dnia (im dłuższy dzień, tym dłuższa konwekcja) i wilgotność powietrza (im suchsze powietrze tym mniej materiału do utworzenia się chmur).
W przewidywaniu wystąpienia burzy pomoże nam prognoza z meteo.pl, mamy tutaj zarówno wystąpienie burzy jak i opadu konwekcyjnego. Zobaczymy także prognozowaną wysokość podstawy chmur i temperaturę punktu rosy, przydatną każdemu planującemu biwak (daje nam ona wiedzę o tym, czy należy spodziewać się kondensacji).
Jedną z ciekawszych i najbardziej urozmaiconych chmur jest altocumulus. Występuje w piętrze średnim, jest rozczłonkowany i zmienia swój wygląd. Wygląda trochę jak wata. Tworzy zaokrąglone kłęby, jasne, czasem lekko przyciemnione. Wybrzuszenia, wyrastające z jednego ciągu chmur zapowiadają gwałtowną konwekcję z możliwą silną burzę. Chwilowo nie znajduję dobrego zdjęcia :-/
Zwiastuny frontu ciepłego
Sekwencja: cirrostratus, altostratus, nimbostratus jest charakterystyczna dla zbliżania się frontu ciepłego. Wszystkie są chmurami warstwowymi, każda następna jest gęstsza i niższa od poprzedniej. Wraz z ostatnią nadchodzą długie i dość intensywne opady deszczu. Warto obserwować jak szybko nadchodzą kolejne rodzaje chmur - im szybciej i im bardziej różnorodne są chmury, występujące jednocześnie tym gorszej pogody należy się spodziewać.
Cirrostratus, chmura wysoka, jest wczesną oznaką pogorszenia się pogody, powinniśmy zatem zwracać na nią szczególną uwagę. Ponadto to w niej tworzą się niezwykłe zjawiska halo. Przezroczysta chmura, która rozpościera się w wysokim piętrze. Światło słońca jest wtedy lekko przyćmione. Kiedy zaczyna zasłaniać całe niebo można wnioskować o nadciągającym froncie ciepłym. Stopniowo obniża się i gęstnieje w altostratus.
Altostratus to chmura piętra średniego o niewyraźnych kształtach, jednolity, szary i bardzo rozległy. Powstaje najczęściej wskutek powolnego wznoszenia się wilgotnego powietrza, najczęściej właśnie przed nadciągającym frontem ciepłym. Nierzadko powoduje długie opady deszczu lub śniegu. Czasem przebłyskuje przez niego słońce
Nimbostratus jest chmurą, która w zasięgu niżu wywołuje długie i ciągłe opady deszczu lub śniegu. Zalicza się ją do piętra średniego, ale jej podstawa snuje się nisko, tuż nad ziemią. Jest szara, ciemna i gęsta - całkowicie zasłania słońce. Występuje, kiedy przy froncie ciepłym powietrze wznosi się bardzo powoli. Jeśli mamy do czynienia z nimbostratusem nieprędko przestanie padać.
Chmury piętra wysokiego
Chmury pierzaste cirrus występują przeważnie w postaci delikatnych smug lub włókien. Zbudowane są z kryształków lodu. Są zawsze białe, nie oświetla ich zachodzące słońce. Jeśli rozsnuwają się w jednym kierunku oznacza to występowanie silnego wiatru na dużej wysokości. Zdarzają się gęstsze ławice, które oglądane pod światło wydają się szarawe. Tworzą się na czystym niebie. Mogą zgęstnieć w cirrostratus, co zwiastuje nadejście frontu i pogorszenie pogody.
Cirrocumulus to cienkie ławice lub warstwy mniejszych kłębków, zmarszczek. Również mogą zgęstnieć, a same w sobie świadczą o braku równowagi.
Smugi kondensacyjne pozostawiane przez przelatujące samoloty zamieniają się w chmury wysokie. Jeśli długo pozostają na niebie, rozwijają się i falują oznacza to zachwianie równowagi i zwiastuje zmianę pogody.
Mgła czy niska chmura
Zamglenie i mgła tworzą się podobnie jak chmury, czyli gdy powietrze zostaje oziębione do temperatury punktu rosy. Im bardziej się ochładza tym gęstsza będzie mgła.
Aby powstała mgła radiacyjna niebo powinno być czyste - dzięki temu ciepło nagrzanej ziemi zostanie bez przeszkód wypromieniowane do atmosfery. Powietrze musi być przy tym wilgotne. Najdogodniejsze ku temu warunki panują w dolinach i w pobliżu zbiorników wodnych. Mgła radiacyjna rozprasza się po wschodzie słońca pod wpływem ciepłych promieni słonecznych.
Mgła adwekcyjna tworzy się nad morzem, kiedy ciepłe i wilgotne powietrze napływa nad chłodniejszą wodę.
Ciekawym rodzajem mgły jest mgła parowania. Powstaje gdy chłodne powietrze przepływa nad ciepłą wodą - na przykład nad nagrzanym jeziorem. Widać wtedy kłęby pary tuż nad powierzchnią wody.
Niską chmurę stratus łatwo pomylić z mgłą, nie ma właściwie między nimi widocznej różnicy, tylko taka, że stratus nie dochodzi do poziomu gruntu.Powstaje najczęściej gdy stosunkowo ciepłe wilgotne powietrze nasuwa się na chłodną powierzchnię, np. na ziemię pokrytą topniejącym śniegiem. W zasadzie nie daje opadów, tylko czasem mżawkę. Stratus tworzy się też przy silnym wietrze, kiedy wilgotne powietrze jest wypychane ponad góry, których szczyty są wtedy pokryte chmurami, podczas gdy doliny pozostają od nich wolne. Bywa cienki lub gruby.
Stratus często występuje gdy mgła, która powstała w nocy rano zaczyna się wznosić . Jeśli mgła jest wystarczająco rzadka promienie słoneczne przenikają przez nią i ogrzewają powierzchnię. Ciepło ogrzewa najniższą warstwę powietrza i mgła się rozprasza, jej podstawa unosi coraz wyżej i powstaje stratus. Chmura może się całkowicie rozproszyć, ale jej resztki pozostają w dolinach czy na stokach.
Wiatr
Wiatr wywoływany jest przez różnicę ciśnień a także równice w ukształtowaniu powierzchni. Może być wskaźnikiem zmian - im silniejszy, tym większa różnica ciśnienia pomiędzy dwoma masami powietrza. Wieje zawsze od wyżu do niżu, a wiatr ustaje, kiedy niż się wypełnia. Prognozowanie z wiatru jest dosyć trudne.
Dla wędrujących po górach najciekawszy jest wiatr halny (fenowy), należący do wiatrów lokalnych - suchy i ciepły, spływający po zawietrznej stronie gór i tracący wilgoć przy przepływie wilgotnego powietrza nad grzbietem górskim. Wiatr halny powoduje znacznie podniesienie temperatury. Związane są z nim niezwykle czyste i przejrzyste powietrze oraz chmury altocumulus lenticularis o soczewkowatym kształcie. Nagłe porywy wiatrów fenowych przynoszą szkody w lasach i zarzucją szlaki wiatrołomami. Ciepło, które przynosi halny, zwiększa ryzyko zejścia lawin.
Uważa się, że po halnym przychodzi deszcz, kiedy nadejdzie front i chmury przewalą się przez góry, lecz ostatnimi czasy często wiatr ustaje, niż się wypełnia i albo spada tylko parę kropel, albo nie pada wcale.