Atmosférické srážky

Srážková činnost padající z oblaků patří k hlavním zdrojům vody u nás. V určitých obdobích může být srážková činnost nedostačující a za spolupůsobení jiných faktorů působit sucho (nedostatek vody), v jiných období se může srážková činnost soustředit do daného místa a časového intervalu a zejména z specifické hydrologické situace působit povodňovou situaci (přebytek vody). Běžnou situací je vyváženost srážek za doprovodu ostatních faktorů (dostatek vody) v daném období. Informace o srážkách obecně i o jejich druzích, včetně nebezpečných dopadů určitých druhů srážek za určitého stavu ostatních meteorologických podmínek.

Témata stránky: Pojem atmosférické srážky, procesy vzniku srážek, dělení srážek, charakter srážek, intenzita srážek, nebezpečné srážky a jejich doprovodní jevy.

Výukový materiál k tomuto tématu:

METEOROLOGIE 9


POJEM SRÁŽKY A JEJICH DRUHY

Srážkovou činnost v troposféře dělíme na dvě základní skupiny a to na srážky vertikální (padající) a horizontální. Častější a významnější jsou v meteorologii srážky vertikální, tedy padající z oblaků, které se vyskytují v našich podmínkách častěji. Srážky vznikají při nasycení vzduchu vodní párou, k čemuž dojde po ochlazení vzduchu na teplotu rosného bodu a vzduch se stane nasyceným. Ochlazování se děje adiabaticky (výstupem vzduchu, tedy vertikálně) nebo izobaricky (bez vertikálního přesunu, ochlazuje se radiačním vyzařováním a nemění tedy výšku). Po dosažení teploty rosného bodu se vodní kapičky shlukují. Podmínkou je ovšem existence kondenzačních jader v atmosféře (těmi jsou i mikroskopické části prachu). Vodní kapičky dále narůstají a to až do fáze, kdy je výstupné pohyby vzduchu v oblaku neudrží a tyto vypadávají = dochází k výskytu srážek, padajících z oblaků.

Vznik srážek

Srážky vznikají v atmosféře dvěma základními procesy.

Růst vodních kapiček se může odehrát:

  1. S přítomností ledových krystalků (koagulací)
  2. Koalescencí

Vodní kapičky dle prvního typu jejich nárůstu k tomuto potřebují výskyt ledových krystalků, které vznikají při pod nulových teplotách. Oblak tedy musí zasahovat do výšek, kde se pod nulové teploty vyskytují. Kapky narůstají a propadají postupně oblakem dolů, přičemž dochází vlivem srážení s dalšími kapičkami a k jejich nabalování a dalšímu nárůstu jejich objemu až do určité velikosti.

V případě koalescence jde o vznik kapiček v kladných teplotách. Velikost kapiček roste při jejich propadu oblakem a srážení se s dalšími malými kapičkami. Tyto kapičky narostou do velikosti 0.02mm, vypadávat z oblaku začnou též při dosažení hmotnosti, vlivem které je výstupné pohyby vzduch v oblaku již neudrží. Vznikají srážky, které mají různé druhy dle typu oblaku a dle převažujících teplot v oblačném prostředí.

Vertikální srážky

Jsou srážkami padajícími z oblaků. Jedná se o hlavní srážkovou činnost, která přináší základní vláhu.

Druhy vertikálních srážek:

  • Mrholení
  • Déšť
  • Zmrzlý déšť
  • Namrzající déšť
  • Sněžení
  • Smíšené srážky deště a sněžení
  • Srážky v přeháňkách (kapalné i tuhé)
  • Ledové krystalky
  • Sněhová zrna
  • Sněhové krupky
  • Námrazové krupky
  • Kroupy

Existuje poměrně hodně druhů vertikálních srážek, které padají z určitých druhů oblaků. Více informací o oblacích nabízí stránka Atlas oblaků a další podstránky (viz patřičné rozbalovací menu). Základní druhy srážek popisujeme níže.

Mrholení jsou srážky s vodními kapičkami o průměru menším než 0.5mm, padají maximálně rychlostí 4m/s a přinášejí většinou velmi nízké srážkové úhrny při minimálních intenzitách (často pouze lehce namočí asfaltové povrchy). Tyto srážky přináší pouze oblak druhu Stratus či případně Stratocumulus.

Déšť jsou srážky s vodními kapičkami o průměru větším než 0.5mm a to až do průměru 5.5mm, které padají maximální rychlostí 9m/s. Větší kapky než o průměru 5.5mm se nemohou při srážkové činnosti vyskytnout, neboť se tyto velké kapky při padání tříští na menší vlivem působení sil při jejich padání. Déšť přináší horizontálně rozsáhlá oblačnost druhu Nimbostratus, někdy i oblaky Altostratus. Slabý déšť může přinést oblak Stratocumulus.

Déšť může být zmrzlý, kdy roztáté sněhové vločky co prošly teplejší vrstvou při padání z oblaku opět zmrzly. Ledové částice zmrzlého deště při dopadu na povrch odskakují a netříští se. Při výskytu tohoto typu deště je slyšet šelest. Též mohou být mrholení i déšť namrzající nebo-li mrznoucí, kdy se vyskytují kapalné srážky při kladných teplotách ve výšce a při záporných teplotách u povrchu, který je navíc podchlazený.

Sněžení jsou srážky zimního typu, kdy padají z oblaků sněhové vločky, z nichž každá má jedinečný tvar. Jedná se o tvar dendritu. Srážky přináší podobně jako déšť oblak Nimbostratus nebo Altostratus, též slabé srážky přináší oblak Stratocumulus.

Smíšené srážky v podobě deště se sněhem, kdy vlivem výskytu kladných teplot ve výšce dochází k roztátí některých sněhových vloček do podoby dešťových kapek. Přináší téže oblaky jako výše uvedené druhy srážek. Jde o srážky zimního typu, kdy se vyskytuje přechodové období mezi ustupujícím studeným a nastupujícím teplejším vzduchem nebo naopak a vzduch ještě není tak studený, aby se nad daným místem vyskytly sněhové srážky nebo naopak není tak teplý, aby jen pršelo.

Srážky přeháňkách (přeháňky) jsou srážky různého druhu od kapiček, vloček, obojího, krupek až po kroupy, které se vyskytují na omezeném území z kupovité oblačnosti druhu Cumulus nebo Cumulonimbus (výskyt bouřky).

Sněhová zrna jsou srážky v podobě malých ledových částic, jde o zimní srážky. Tyto mají tvar kuliček nebo rýže, jsou menší než 1mm a při dopadu na povrch se netříští. Padat mohou i větší zrna o průměrech 2-5mm, která se mohou při dopadu na povrch tříštit, současně též odskakují.

Kroupy jsou velké kusy ledu bílé barvy, které jsou pouze produktem bouřek. Mohou padat tedy jen z oblaků Cumulonimbus, které jsou mimořádně vertikálně vyvinuty. Mají průměr od 5 do 50mm a hmotnost až 1kg.

Charakter srážek

Jedná se o trvání srážek, kdy rozlišujeme:

  • Trvalé srážky
  • Občasné srážky
  • Srážky v přeháňkách

O trvalé srážky se jedná, pokud dané srážky (z horizontálně rozsáhlé oblačnosti druhu As, Ns a St) trvají minimálně hodinu. Občasné srážky se opakují a jsou tedy přerušované, jejich intenzita (viz dále) se mění. Přeháňky trvají krátce a zasahují malé území.

Intenzitou srážek je vyjádřena jejich síla a délka trvání za určitý časový úsek, jde tedy o jejich vydatnost. Zpravidla se jejich intenzita udává za hodinu, tedy jaký úhrn přinese daná srážka za tento časový úsek (např. 5mm/h).

Horizontální srážky

Tyto vznikají shodně jako oblačnost a mlhy, jen se tento jev vyskytuje u zemského povrchu, lépe řečeno na zemském povrchu.

Druhy horizontálních srážek:

  • Rosa
  • Ovlhnutí
  • Jíní
  • Jinovatka
  • Námraza

Horizontálním srážkám můžeme říkat též srážky usazené, neboť jde o usazené vodní kapičky nebo zmrzlou vodu na zemském povrchu či v některých případech i na dalších předmětech.

Ovlhnutí je způsobeno vysokou vlhkostí vzduchu a jedná se jen o velmi slabé navlhčení předmětů, které jsou vystaveny působení povětrnostních podmínek.

Rosa vzniká při radiačním ochlazení povrchu za jasných a klidných nocích bez větru. Jde o kondenzované kapičky vody, které vznikají na vegetaci a kladných plochách vystavených obloze.

Jiní je zmrzlou rosou, vyskytuje se tedy při podmínkách pro výskyt rosy, ale oproti ní za záporných teplot alespoň u zemského povrchu (přízemní teplota vzduchu v 5cm nad zemí).

Jinovatka je obdobou jíní, avšak vzniká včetně předmětů nad zemí jako jako jsou stromy, elektrická vedení či rohy budov. Předpokladem pro její vznik jsou záporné teploty vzduchu a dostatečná vlhkost v něm obsažená. Tvoří se při teplotách pod -8°C a narůstá ve směru proudění vzduchu. Při poklepání z předmětů opadává.

Námraza je bělavou až šedou neprůhlednou vrstvou podoby sněhu nebo ledu. Tvoří se oproti jinovatce i při velmi silném proudění vzduchu a to na shodných místech jako jinovatka.

V důsledku výskytu některých vertikálních nebo horizontálních srážek může dojít k výskytu následujících nebezpečných meteorologických jevů na zemském povrchu nebo na veškerých předmětech vystavených působení srážek a teploty vzduchu:

  • Ledovka
  • Náledí
  • Zmrazky

Ledovka vzniká v důsledku mrznoucího deště (viz výše) a jedná se o hladkou kluzkou a průhlednou vrstvu ledu, která vzniká při mrznoucích srážkách na zemském povrchu i na veškerých předmětech, které jsou srážkám vystaveny. Nejen v dopravě působí velké komplikace.

Náledí vzniká v důsledku zmrznutí mokrých povrchů po roztátí sněhu, výskytu kapalných nebo tuhých srážek či kombinací a to za kladných teplot vzduchu. Po následném poklesu teploty vzduchu pod bod mrazu v přízemní vrstvě vzniká náledí.

Zmrazky vznikají obdobně jako náledí, jedná se o zmrznutí částečně roztátého sněhu po výskytu kladných teplot během dne, kdy se utvoří ledová krusta a jedná se o kousky ledu, které mohou být spojeny se souvislejší ledovou vrstvou na povrchu.

Srážky a oblačnost

Každý druh srážek přináší určitý druh oblačnosti (viz Atlas oblaků). Obecně trvalé a plošné srážky přináší horizontální rozsáhlá vrstevnatá oblačnost. Naopak přeháňky lokálně omezené a prudké srážky přináší oblačnost vertikálně vyvinutá, kupovitá (tzv. konvekční).

Oblaky Ci, Cs, Cc, Ac nepřinášejí srážky dopadající na zemský povrch, jen zvláštnost virga v podobě srážkových pruhů (většinou vypadávání ledových krystalků z oblaků), které se během pádu v atmosféře vypaří. Oblak Ci je sám o sobě srážkovým pruhem v podobě ledových krystalků, z nichž je složen. Oblak Cs nepřináší vůbec žádné srážky, tedy ani virgu.

Oblaky As a Ns mohou přinášet trvalejší srážky v podobě deště či sněžení (oblak Ns i srážky intenzivní), oblak As přináší srážky jen někdy.

Oblaky Sc a Cu stádia mediocris přinášejí spíše jen slabé přeháňky nebo případně oblak Sc krátký déšť.

Oblak St přináší srážky v podobě mrholení, které může být i hodně vytrvalé, ale vždy jde o velmi drobné srážky. Tyto mohou být i husté.

Oblak Cu stádia congestus a oblak Cb přinášejí přeháňky. Oblak Cb přináší jako jediný bouřku, která obsahuje intenzivní a často prudkou přeháňku. Tyto srážky mají spíše velmi krátké trvání, ale mohou za krátký čas přinést značné úhrny srážek, někdy až rekordní.

Krátké shrnutí:

  • Mrholení – oblak St
  • Slabý déšť – oblaky As (Sc)
  • Déšť – oblak Ns
  • Přeháňky a bouřky – oblaky Cu, Sc a Cb
  • Srážky nedopadající na povrch (virga) – oblaky Cc a Ac

Vše o oblacích se dozvíte na stránce Oblaky a na jejích podstránkách (v Atlasu).

Reference

Použitá a doporučená literatura:

ŘEZÁČOVÁ, D. SETVÁK, M. NOVÁK, M. KAŠPAR, M. Fyzika oblaků a srážek. Praha: Academia, 2007

BEDNÁŘ, J. KOPÁČEK, J. Jak vzniká počasí? Praha: Karolinum, 2005

DVOŘÁK, P. Pozorování a předpovědi počasí. Cheb: Svět Křídel, 2012

DVOŘÁK, P. Letecká meteorologie 2017. Cheb: Svět Křídel, 2017

MÍKOVÁ, T. KARAS, P. ZÁRYBNICKÁ, A. Skoro jasno. Praha: Česká Televize, 2007

WHITAKER, R. a kol. The Encyklopedia of Weather and Climate Change. Sydney: Weldon Owen Pty Limited, 2010 (CZ verze STAŘECKÁ, E. PAUER, M. Encyklopedie počasí a změna klimatu. Praha: Svojtka a Co, 2012)

COENRAADS, R. a kol. Extreme Earth. New York: The Reader´s Digest Association, 2015 (CZ verze MERTINOVÁ, J. MÍČKOVÁ, K. HANUŠOVÁ, K. a kol. Nespoutané živly planety Země. Praha: Tarsago Česká Republika, 2015)