Udruženje ljubitelja ekstremnih sportova - EXTREME.
 
 

Atmosferske baričke tvorevine

Dva pojma koji se najčešće susreću u "meteorološkim" razgovorima su ciklona i anticiklona. Među laicima, ciklona i anticiklona se povezuju s "ružnim" i "lijepim" vremenom. No, tip vremena je vezan uz atmosferske fronte. A što su onda ciklona i anticiklona???

CIKLONA je područje sniženog atmosferskog pritiska u odnosu na okolinu.
ANTICIKLONA je područje povišenog atmosferskog pritiska u odnosu na okolinu.
I kod jednog i kod drugog postoji izražena prostorna promjena atmosferskog pritiska

Uz ciklonu i anticiklonu, kao baričke tvorevine, postoje još tri pojma vezana uz atmosferski pritisak.

DOLINA je usko izduženo područje sniženog pritiska omeđeno područjima povišenog pritiska
GREBEN je usko izduženo područje povišenog pritiska omeđeno područjima sniženog pritiska
POLJE IZJEDNAČENOG pritiska je veće područje u kojem nema značajnije prostorne promjene atmosferskog pritiska.

NASTANAK I ŽIVOT BARIČKIH TVOREVINA

Nastanak baričkih tvorevina je usko vezan uz tzv. zračne mase. Zrak je vrlo inertna materija koja vrlo sporo poprima svoja svojstva, ali ih isto tako sporo i mijenja. Npr, određeni volumen zraka koji stoji nekoliko dana nad sjevernim Atlantikom postati će vlažan i u prizemlju će imati temperaturu površine okeana- zimi nisku, ljeti nešto višu, dok će određeni volumen zraka koji stoji nekoliko dana iznad Sahare postati vruć i suh, a ako stoji iznad pola, hladan i suh. Takav volumen zraka, koji može imati razmjere od nekoliko tisuća kilometara, naziva se zračna masa.

ZRAČNA MASA je veliki volumen zraka određenih svojstava koja je poprimio boraveći neko vrijeme nad određenom podlogom. Mogu biti npr. polarna zračna masa, sjevernoatlantska, kontinentalna, sibirska, sredozemna, pustinjska.....

Granicu između dviju zračnih masa nazivamo atmosferska fronta. Ukoliko se zračne mase ne pomiču, tada njihovu granicu nazivamo stacionarna atmosferska fronta, Sl.1a).


Slika 1. Život cikolne
a) stacionarna fronta
b) talas na fronti
c) cikolna
d) stara ciklona

No dodirna ravan dviju zračnih masa različite temperature je u termodinamičkom smislu područje povišene energije. Naime, u ovom slučaju imamo klasičan primjer "toplinskog stroja", kakav su i benzinski ili parni stroj. Hladni spremnik predstavlja hladna, a topli topla zračna masa. Kako svaki sistem u našem Svemiru nastoji doći u stanje sa što manjom energijom, to će i atmosfera nastojati smanjiti količinu toplinske energije u području fronte. Zakon o očuvanju energije govori kako energija nemože nestati niti nastati iz ničega, već jedino mijenjati svoj oblik i položaj. Shodno tome, atmosfera može višak toplotne energije samo pretvoriti u neki drugi oblik, npr mehaničku ili neku drugu energiju. Njen krajnji cilj je zapravo poništit temperaturnu razliku zračnih masa, a to će najjednostavnije napraviti tako da ih "promiješa". U tom smislu, na stacionarnoj fronti prvo nastaje jedan talasni poremećaj, začetak onoga što će ubrzo postati ciklona, Sl.1b): hladna zračna masa počinje nadirati nad područje tople zračne mase i obrnuto. Granicu zračnih masa gdje hladni zrak zauzima područje toplog zraka naziva se hladna atmosferska fronta, a gdje topli zrak zauzima područje hladnog topla atmosferska fronta. Na cijelom tom području dolazi do pada atmosferskog pritiska, uz najveći pad na samom brijegu talasa. To područje sniženog pritiska nazivamo CIKLONA, Sl.1c). Pad pritiska u središtu ciklone uzrokuje tzv gadijentnu silu koja nastoji ubrzati zrak iz rubnog područja prema centru. Međutim, čim zrak krene prema centru, zbog Zemljine rotacije javlja se Coriolisova sila (zapravo pseudosila), koja na našoj hemisferi skreće vjetar udesno (na južnoj polutci ulijevo-tamo se ciklone "vrte" u smjeru kazaljke na satu). Kada se gradijentna i Coriolisova sila uravnoteže uspostavlja se gotovo kružno jednoliko gibanje zraka oko centra ciklone. Takvo strujanje zraka naziva se geostrofički vjetar.

Dio toplinske energije se troši na održavanje geostrofičkog vjetra, odnosno kruženje zraka u cikloni, a drugi na ostale procese. Toplinski stroj je u punom pogonu, a količina i brzina pretvaranja toplotne u mehaničku i ostale vidove energije zavisi o mnogim činiocima: o početnim fizikalnim svojstvima zračnih masa, o podlozi preko koje se ciklona kreće, o fizikalnom stanju okolne atmosfere....

Ciklone se na sjevernoj hemisferi kreću u pravilu od zapada prema istoku, no moguća su i odstupanja od pravila. Posebice su, u prognostičkom smislu, interesantni slučajevi kada ciklona na svom putu stane i krene unazad, ponovno prema zapadu. Takvo gibanje se zove retrogradno. Praćenje kretanja ciklona je pokazalo kako one zimi putuju nešto južnije, dok se ljeti njihove putanje nalaze sjevernije, te da postoje i određene "staze" kojima ciklone najčešće putuju. Tako npr "Genovska ciklona" može krenuti ili zapadnom obalom Italije, ili se dolinom rijeke Po prebaciti na Jadran te putovati duž njega ili se prebaciti preko Gorskog kotara ili Like prema Slavoniji te tamo produljiti preko Mađarske...

Ciklone prosječno žive 5 do 7 dana, ali je moguće da se ciklona na svom putu "obnovi" pa traje i duže. Raspad ciklone započinje kada hladna fronta počinje dostizati toplu, te hladni zrak u prizemlju potiskuje topli u visinu. Time se zapravo stvara termodinamički stabilna situacija s jezerom toplijeg zraka u visini. Takav tip atmosferske fronte nazivamo okludirana fronta ili fronta okluzije, a ciklonu okludirana ili stara ciklona, Sl.1d).

Anticiklone su područja povišenog zračnog pritiska između ciklona i u pravilu termodinamički stabilna. Kako je gradijentna sila u anticiklonama usmjerena od središta prema rubovima, to Coriolisova sila na sjevernoj hemisferi usmjerava geostrofičko strujanje u smjeru kazaljke na satu. Vertikalna strujanja su uopšteno nispona što otežava stvaranje oblaka, izuzev dnevnog razvoja naoblake lijepog vremena - Sc i Cu. Ako je anticiklona nastala na mjestu raspadnute okludirane ciklone, tada će zbog povećane vlažnosti zraka, te temperaturnih inverzija u njoj vrijeme biti "mlječno" uz smanjenu vidljivost te jutarnje magle. Kako se topli zrak spušta prema tlu inverzije nestaju, nebo postaje "plavije", vidljivost veća, a jutarnje magle sve kraće i rjeđe. Zadnjeg dana anticiklone, kada je topli zrak dosegnuo tlo vidljivost će biti maksimalna, udaljeni objekti i objekti na horizontu vrlo jasni, a nebo "kristalno" plavo. No, pritisak je već počeo padati....

Pri dinamičnim procesima u atmosferi mogu nastati tvorevine kao atmosferska dolina kojom se proteže fronta ili greben kao usko područje povišenog pritiska između dviju dolina ili ciklona. Grebeni načelno uzrokuju prolaznu stabilizaciju vremena ili prerastu u pravu anticiklonu.

vrh strane