2020/02/26 23:02

Fronty zokludowane

Zapytano na tym blogu o okluzje: czemu jest ich ostatnio więcej i jakie przeważają: cieple czy zimne. Aby na to odpowiedzieć potrzeba małego wykładu i dlatego… taki napisałem.

Zacznijmy od tego czym są fronty zokludowane (inaczej okluzje). Otóż są to fronty, w których ciepłe i lżejsze powietrze, w wyniku ściśnięcia przez zimniejsze zostało oderwane od powierzchni. Wygląda to w przekroju mnie więcej tak:

a na mapie synoptycznej tak:

W klasycznym modelu norweskim okluzja spowodowana jest szybszym poruszaniem się frontu zimnego niż ciepłego i dogonieniem drugiego przez pierwszy. Niż zaczynał od tego momentu słabnąć. Sama okluzja mogła być zimna lub ciepła w zależności od tego czy powietrze przed ciepłym frontem było, odpowiednio, cieplejsze czy zimniejsze niż powietrze za zimnym.

Jednak wiele się od tego czasu zmieniło (chociaż niekoniecznie w podręcznikach i głowach). Po pierwsze w 1990 roku pojawił się model niżu Shapiro i Keysera:

[xyz-ips snippet=”s2-ad”]

Model oparty jest o większą ilość obserwacji niż norweskim w tym obserwacji satelitarnych. W modelu tym ciepły front nie jest doganiany przez zimny bo są one prostopadłe do siebie. W oryginalnej wersji nie było w ogóle okluzji (rysują oni front okludowany jako ciepły) ale późniejsi autorzy zwykle się z tym nie zgadzają. To coś co okręca się wokół niżu to właśnie okluzja. Z tym, że ściśniecie ciepłego powietrza spowodowane jest nie doginaniem jednego frontu przez drugi, ale po prostu okręcaniem się powietrza wokół centrum niżu. I tu mamy odpowiedź na jedno z pytań: Okluzja jest tym dłuższa im głębszy jest niż, a zatem im szybciej się on obraca. Co ciekawe pierwszy artykuł, w którym to zauważono, oparty o analizy zdjęć satelitarnych, miał jako pierwszego autora kogoś o polskim nazwisku (Smigielski i Mogil, 1995, https://doi.org/10.3402/tellusa.v47i5.11581). Tak naprawdę zresztą okazało się, że nie tyle okluzja kończy intensyfikację niżu, ale że najintensywniejsze niże najszybciej się okluduję. A to nie to samo ;) Czyli jeśli naprawdę mamy ostatnio więcej okluzji to znaczy tyle, ze mamy głębsze niże.

No to jeszcze odpowiem na kwestię jakich okluzji jest więcej, zimnych i ciepłych. W klasycznym modelu wygląda to tak:

Nachylenie frontu zależy tu od różnicy temperatur. Jednak okazuje się, że w praktyce nachylenie to zależy od czego innego: różnicy stabilności po obu stronach. Front okludowany nie ma skoku temperatury, a jedynie skok jej gradientu. Tego typu front przechyla się w górę w stronę powietrza bardziej stabilnego, o mniejszym pionowym gradiencie temperatur (Stoelinga i inni, 2002, https://doi.org/10.1175/1520-0477(2002)083%3C0709:WOCOAF%3E2.3.CO;2). Czyli nazwy „ciepła” i „zimna” okluzja są same w sobie anachronizmem. Powinna to być raczej „niestabilna” i „stabilna” okluzja. W każdym wypadku nazwa pochodzi od względnej właściwości powietrza za frontem, w stosunku do tego przed nim.

W praktyce okazuje się, że prawie wszystkie okluzje są „ciepłe”, a „zimne” jeśli w ogóle występują to w niżach o bardzo słabo zaznaczonych frontach ciepłych. W praktyce oznacza to, ze powietrze za frontem zokludowanym jest bardziej niestabilne niż przed nim. A najzabawniejsze, że wynika to wprost z przestarzałego modelu norweskiego (jeśli porównamy własności powietrza w froncie zimnym i ciepłym, z których tym modelu powstaje okluzja). Jednak, co ciekawe działa to też w okluzjach które powstały w inny sposób (np. z okręcenia się frontu wokół niżu).

A na końcu zdradzę główne źródło, z którego korzystałem w powyższym tekście, artykuł przeglądowy Schultz i Vaughan, 2011 [1]. Serdecznie polecam, bo to praktycznie encyklopedia wiedzy o okluzjach.

[1] Schultz D. M. & Vaughan G., 2011, Occluded fronts and the occlusion process, BAMS, https://doi.org/10.1175/2010BAMS3057.1

[xyz-ips snippet=”s1s1z-ads”]

Print Friendly, PDF & Email

13
Dodaj komentarz

Please Login to comment
5 Comment threads
8 Thread replies
0 Followers
 
Most reacted comment
Hottest comment thread
6 Comment authors
SebastianMichałNOjconArctic HazeGulliver Recent comment authors

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

  Subscribe  
Powiadom o
Tytus
Gość
Tytus

@ Arctic Haze: fajny edukacyjny artykuł. Ciekawe w którym roku zniknie w ogóle pojęcie frontu jako archaiczne. Popatrzmy na ilość warstw w liczonych komputerami w pionie w przez modele oraz ilość „wyplutych” danych . Patrząc na komputerowe odwzorowania w pionie mam wrażenie że w pewnych przypadkach nad danym naziemnym miejscem obserwacji mamy kilka frontów. Całka po całym przekroju pionowym sumowana w przyziemiu daje na wysokości naszych nosów dane odczucia wiatrów, temperatury, opadów, nasłonecznienia wirowości masy itp. Chwała naszym poprzednikom za to że tak klasyfikowali, myśleli i wyciągali w miarę słuszne wnioski (np odnośnie prognoz). Łopata zostanie łopatą ale większość roboty… Czytaj więcej »

Gulliver
Gość
Gulliver

cytat: „Ciekawe w którym roku zniknie w ogóle pojęcie frontu jako archaiczne.”

Front jest pojęciem modelu heurystyczno-makrospokopwego i jaki takie nie zniknie z meteorlogicznego słownika, bo jest po prostu wygodny i intuicyjne by wyrażać pewne skróty.
Ponadto, jak widać z zacytowanego artykułu pojęcie frontu (także okluzyjnego) jest uchwycone w kategorie matematyczne. Właśnie po to by je uściślić a nie by się go pozbyć.

Gulliver
Gość
Gulliver

cytat z artykułu: „Front okludowany nie ma skoku temperatury, a jedynie skok jej gradient”

tekst ciekawy, lecz ten fragment to chyba merytoryczny bełkot. Gradient istnieje tam gdzie występuje zmiana temperatury w funkcji położenia

Ojcon
Gość
Ojcon

Fajny artykuł, przydałoby się takich więcej wyjaśniających powstawanie różnych zjawisk w meteorologii.

Sebastian
Gość
Sebastian

Witam! Takie trochę pytanie oderwane. Czy w Polsce z ziemi można zaobserwować „oko niżu”? Czy jakoś się to wyróżnia w budowie chmur?