Zkrocení cirkulace atmosféry

Tak složitý systém, jakým atmosféra je, vyžaduje někdy pro poznání postupy, kterými si ho zjednodušíme. Výzkumníci se mohou buď zaměřit na jeden jev (například tlakové níže) a sledovat jej na určitém místě v průběhu roku, nebo mohou využít klasifikaci. Rozdělují situace v atmosféře podle vybraného znaku nebo několika znaků. Například byly takto typizovány tlakové níže ve Středomoří, které později nad naše území přinášejí vysoké úhrny srážek a zásadně tak ovlivňují počasí u nás, i když vznikly stovky či tisíce kilometrů odsud. Proto je dobré znát typické situace. Až budete příště doufat ve slunečný víkend a napjatě sledovat předpověď, třeba bude přesnější právě díky těmto informacím.

Jak klasifikace probíhá? Využívá se shlukování na základě hledání podobností. Typy počasí v sobě zahrnují více informací – od teploty, srážek přes vlhkost, oblačnost a sluneční svit až po rychlost a směr větru v daném místě u zemského povrchu. Všechny tyto informace pak pomáhají lépe určit, jak bude počasí vypadat. Typy vzduchových hmot jsou charakterizovány ve více výškových hladinách. A proč? Právě tyto informace nám při analýze podobností mohou pomoci nalézt rozsáhlejší vzory. Takové typizace mohou pomoct objasnit třeba to, při jakých situacích dochází například k většímu znečištění ovzduší, a lépe je předvídat.

Samotná cirkulace atmosféry ale vysvětluje jen část projevů počasí v lokálním kontextu. Pro předpověď lokálních projevů vznikaly katalogy, např. Českého hydrometeorologického ústavu za rok 2015, které počasí charakterizovaly. V našich podmínkách bylo zejména sledováno střídání tlakových níží a výší související s typickými změnami počasí. Často jsou typy situací spojovány s následnými extrémními hydrometeorologickými jevy. U nás například v zimě nejčastější situace Wc, tedy „západní cyklonální“, znamená proudění od západu s výskytem nízkého tlaku vzduchu nad naším územím a současně přechody front se střídáním počasí.

Nejfrekventovanější povětrnostní typy podle Brádky. Wc – typ západní cyklonální, B – brázda
nízkého tlaku nad střední Evropou, A – anticyklona nad střední Evropou. Zdroj: autoři článku, ČHMU.

Záleží i na individuální lidské zkušenosti a úsudku. Tyto situace jsou totiž i dnes tříděny zaměstnanci Českého hydrometeorologického ústavu manuálně, a proto hrozí, že díky subjektivnímu posouzení budou hraniční případy zařazeny jinak, než by to udělal někdo jiný. To platí, zvláště když proběhne personální změna a dojde k nehomogenitě, tedy novému subjektivnímu pohledu na věc, který bude rozdílný od toho předchozího.

Rozvoj výpočetní techniky a kvalitnější a dostupnější datové zdroje vedly k automatizaci klasifikace, která je nyní hojně využívaná. Povede to snad k úplné automatizaci? To nejspíš v blízké době nehrozí. Stále je i v samotné klasifikaci nutný lidský element stanovující výběr a parametry. Naše zkušenost je zapotřebí například při volbě dat, regionu a poté při interpretaci výsledků. Automatizace je vhodným pomocníkem například při přenosu do jiné geografické oblasti a zejména na nové časové řady. Díky statistickým nástrojům je možné klasifikace různě porovnávat a zlepšovat.

Ač se jedná o dobře známou metodu, zažívají cirkulační klasifikace nový vrchol. Jsou aplikovány do nejrychleji se rozvíjejícího odvětví synoptické klimatologie – modelování klimatu. Vzájemné závislosti jsou velice proměnlivé v čase a prostoru. Klimatologie se proto snaží pomocí klasifikací stavů atmosféry přispět k objasnění vztahu cirkulace atmosféry a následných meteorologických a hydrologických jevů a používá k tomu stále rozvinutější metody.

STRYHAL, J., HUTH, R. (2016): Klasifikace atmosférické cirkulace. Geografie, 121, 2, 300–323.

Tomáš JANÍK