Padala je slaba kiša cijeli dan uz južinu koja danima nije “posustajala”. Zrak je bio pun vlage, a nju je pratila neugodna toplina. U noći je jako grmjelo i prosuo se silan pljusak. S prestankom kiše pred zoru zapuhala je snažna bura, a jutro je svanulo s kristalno plavim nebom i ugodnom svježinom.

Ovakav ili sličan scenarij doživjeli smo više puta. Radi se o klasičnoj promjeni vremena kada je toplo i kišovito vrijeme zamijenilo hladnije s obiljem sunca. Upravo su promjene vremena ono što je najzanimljivije u vremenskim prilikama, a znanje o dolasku promjene može biti od praktične važnosti. Zasigurno će se rijetki odvažiti izaći na moru kada vremenska prognoza najavljuje dolazak ljetne nevere ili zimske olujne bure.

Poljoprivrednici će zaštiti svoje biljke od najavljenog jačeg mraza, a planinari će odustati od osvajanja vrhova planine kada se zna da će stabilno vrijeme zamijeniti snježna mećava. To su samo neki primjeri kada je korisno biti upućen u promjenu vremena koja slijedi. Danas je prognoza vremena sveprisutna u medijima i pridaje joj se velika važnost.

No nije uvijek bilo tako. Prve prognoze vremena nastale na osnovi sinoptičkih karata pojavile se u 19. stoljeću. Izradili su ih pioniri prognostike koji nisu uživali veliku podršku javnosti. Prve se takve prognoze vremena uistinu nisu pokazale osobito uspješnima, a razlog je bio još nedovoljno poznavanje kompleksnosti atmosferskih procesa kao i nedovoljno gusta i rasprostranjena mreža meteorološkim mjernih postaja u Europi i svijetu. Prvi prognostičari suočili su se sa ismijavanjem javnosti i nerazumijevanjem tadašnjih vlasti u pogledu razvoja ove grane meteorologije.

Sinoptička karta Europe iz 1874.

 

U osobito neugodnoj situaciji našli su se kada im “dobacivali” čak iz krugova visoko obrazovanih građana! Tako je netko izračunao da će ostvarivost prognoze koja glasi: “Sutra će uvijek biti isto vrijeme kao danas” biti slična onoj koje su nastajale na temelju prvih prognostičkih karata. No meteorolozi su se uspješno snašli odgovorom da se na taj način ne bi uspješno predvidjela nijedna promjena vremena. Od tada do danas prognostika i meteorologija znatno su napredovali, a promjene vremena mogu se uspješno predvidjeti i podosta dana unaprijed.

Zašto se vremenske prilike relativno često i naglo mijenjaju?

Zbog toga što je Zemlja sfernog oblika i nema homogenu površinu njeni dijelovi se različito zagrijavaju. Velike kopnene, morske i ledene površine utječu na svojstva zraka koji se duže vrijeme zadržava nad takvim prostranstvima pa on postupno poprima svojstva površine – grije se ili hladni, biva suh ili vlažan. Tako nastaju zračne mase. Na Zemlji postoje ekvatorske, tropske, polarne i arktičke zračne mase. Zasigurno smo i samo primijetili velike razlike u svojstvima zraka kada nam, primjerice stiže vlažan i topao zrak iz Sredozemlja, ili hladan i suh sa sjeveroistoka Europe. Zračne mase ne prelaze jedna u drugu na širokom području već je granica među njima relativno uska, a na granici zrak jedne zračne mase naglo poprima svojstva druge. Upravo se ta područja nazivaju (planetarnim) frontama. Za naše područje, u umjerenim zemljopisnim širinama, najznačajnija je polarna fronta koja razdvaja tropski zrak južnije od fronte i polarni zrak sjevernije od nje. Na polarnoj fronti nastaju valni poremećaji – dobro nam znane ciklone. Svaka ciklona u umjerenim širinama ima svoj frontalni sustav.

Na sinoptičkim kartama u drugoj polovici 19. stoljeća i početkom 20. stoljeća ucrtavale su se samo ciklone i anticiklone bez frontalnih sustava. Tadašnjim prognostičarima fronte nisu bile poznate pa im nije bilo jasno zašto se događaju nagle promjene vremena kada se to i nije očekivalo.

Veliku važnost za razvoj prognostike imali su Norvežani i to u prvom svjetskom ratu. Skupina znanstvenika na čelu sa Villhem Bjerknesom utemeljili su glasovitu Bergensku školu. Bjerknes je 1910. tražio uvođenje dinamičkog pristupa prognozi vremena i promatranje viših slojeva atmosfere. Mreža meteoroloških postaja je višestruko povećana u tom razdoblju. Takva su motrenja naznačivana na sinoptičkim kartama, a njihova je analiza otkrila prisutnost atmosferskih fronti, toplih i hladnih, kao i njihovu povezanost sa ciklonama. Kao rezultat toga nastao je dvadesetih godina 20. stoljeća novi model ciklone i njezina razvitka kao poremećaj na polarnoj fronti između polarnog i tropskog zraka. Bio je to početak novog razdoblja u prognostičkoj meteorologiji. Norveški meteorolozi prvi su upotrijebili izraz FRONTA da bi se slikovito prikazao sudar dvaju zračnih masa različitih karakteristika.

 Geofizički institut u Bergenu danas (Norveška)

Da bi bolje razumjeli značenje vremenskih fronti potrebno je u najkraćim crtama objasniti kako nastaje ciklona. U umjerenim zemljopisnim širinama često se sudaraju topli zrak iz tropskih predjela i hladni iz polarnih. Granica tih velikih zračnih ploha naziva se polarna fronta. Na fronti se topli i hladni zrak kreću u suprotnim smjerovima te se takvo stanje ne može dugo održati. U jednom trenutku, na tom graničnom području, nastaje val. Hladniji zrak u umjerenim širinama naše hemisfere počinje napredovati prema jugu, a topliji prema sjeveru. To je začetak ciklone.

 

Svaka ciklona ima svoj topli i hladni sektor, odnosno područja koja sadrže zrak iz tropskih i polarnih područja! Primjerice, ciklone i pripadajuće joj fronte zaslužne su da dašak toplog tropskog zraka mogu povremeno osjetiti i stanovnici Islanda, a polarne studeni stanovnici Alžira.  Bitno je napomenuti da se izrazi topli i hladni sektor (područje) ciklone ne vežu uz točno određene temperature zraka. Bitno je da se ispred tople fronte uvijek nalazi HLADNIJI zrak nego iza nje, a s druge strane, ispred hladne fronte uvijek se nalazi TOPLIJI zrak nego iza nje. Zrak u cikloni, oko njenog središta, uvijek kruži suprotno od kazaljke na satu.

 Faze nastanaka ciklone

Nošene jakim zapadnim visinskim strujama (jet stream- mlazna struja) ciklone se najčešće kreću od zapada prema istoku. Stoga i ne čudi da naoblačenje najčešće stiže sa zapada. Valja istaknuti razliku između pojmova frontalna ploha i fronta. Na sinoptičkim kartama ucrtava se stanje na točno određenoj plohi tj. nadmorskoj visini (najčešće na nula metara nadmorske visine). No ciklonu i njene tople i hladne sektore treba promatrati u prostoru, jer se oni protežu na različitim visinama. Razgraničenje toplog i hladnog sektora ciklone po cijeloj visini naziva se frontalna ploha. Presjek frontalne plohe sa Zemljinom površinom naziva se fronta. Zato je fronta uvijek linija. Kod uobičajenih situacija pri prolasku neke ciklone prvo stiže topla fronta.

 

Topla fronta se nalazi u prednjem dijelu ciklone, i “najavljuje” njezin topli sektor. Na sinoptičkim kartama se ucrtava kao puna linija crvene boje sa polukrugovima na sebi isturenih prema području prema kojem fronta napreduje. Prije prolaska tople fronte tlak zraka pada, temperatura i vlaga sporo rastu, vjetar skreće na južne smjerove i jača, postupno počinje kiša. Obično su to situacije nepovoljnih biometeoroloških prilika kada mnogi ljudi osjećaju promjenu vremena. Na moru će toploj fronti u pravilu prethoditi vjetar južnih smjerova. Najčešće je to jugo koje postupno jača približavanjem ciklone. To je poznato “teško” vrijeme po jugu.

Topao zrak je lakši od hladnog pa se uzdiže nad hladniji ispred njega i biva prisiljen na kondenzaciju. Nagib tople frontalne plohe nije velika pa se kondenzacija ne događa naglo kao kod hladne fronte, samim tim oborine obično nisu pljuskovitog tipa i manjeg su intenziteta. Za vrijeme prolaska tople fronte tlak prestaje padati, temperatura i vlaga prestaju rasti, vjetar slabi, a oborina prestaje. Nakon tople fronte situacija se bitno ne mijenja.

 Topla fronta

Nakon toga počne se približavati hladna fronta. Na sinoptičkim kartama crta se kao plavom bojom sa trokutićima isturenim prema području na koje fronta nadire. Tlak opet polako pada, vjetar postupno pojačava, a uz jačanje naoblake počinje kiša. Pri prolazu hladne fronte tlak zraka naglo počne rasti, temperatura i vlažnost zraka naglo padaju, vjetar skreće na sjeverne smjerove, a pada jaka kiša, katkada i grmljavina sa tučom, zimi ponekad i snijeg. Nagli rast tlaka zraka pri prolasku fronte objašnjava se time da je pridošli hladni zrak znatno teži od toplijeg koji je postojao prije njenog prolaska. Prolaskom hladne fronte tlak i dalje raste ali se rast usporava, temperatura i dalje lagano pada, vlaga je niska, puše sjeverni vjetar, još ima povremenih pljuskova, a onda obično nastupi razvedravanje uz izvrsnu vidljivost.

Hladna fronta

Hladne fronte mogu biti osobito opasne za sve koji se nepripremljeni nađu na moru. Zbog toga što se hladna fronta veže uz izraženo uzdizanje zraka često nastaju olujni oblaci – kumulonimbusi koji donose prolazno jaku oborinu i grmljavinu. Na fronti mogu nastati i nevere koje su praćene snažnim vjetrom koji u svega nekoliko minuta može mirno more pretvoriti u pakao! U toplijem dijelu godine nije rijetkost da se iz olujnih oblaka nastalih na hladnoj fronti razviju snažni vrtlozi zraka – pijavice, koje se pružaju od podnice oblaka do mora.

Iako je topla fronta uvijek nalazi ispred hladne, hladni zrak brže napreduje pa hladna fronta postupno sustiže toplu. Na mjestu gdje je hladna fronta sustigla toplu nastaje okludirana fronta ili fronta okluzije, a na sinoptičkim kartama označava se ljubičastom bojom. U tom trenutku ciklona je najjača te počinje njeno popunjavanje. Okludirana fronta je najsporije pokretna i može se dugo zadržavati na istom području donoseći značajne oborine. Kada hladni zrak u cikloni u prizemnim dijelovima sasvim istisne topli u visinu (hladna fronta je cijelom svojom dužinom prestigla toplu) nastupa kraj ciklone.

 Okludirana fronta

Osim ovih osnovnih poznato je još nekoliko vrta fronti. Stacionirana fronta prati položaj izobara i gotovo ne mijenja položaj, a to je zato jer je vjetar usporedan s položajem fronte. Olujna crta (squall line) ima neke karakteristike hladne fronte pa još nosi naziv pseudohladna fronta.  Često ih prati ekstremno vrijeme; obilne oborine i grmljavina, vjetar je izrazito snažan, a ponekad se može pojaviti pijavica ili tornado. Olujne crte su predfrontalne nestabilnosti te se obično razviju u toplom sektoru ciklone nekoliko desetaka ili stotina kilometara ispred hladne fronte.

Stacionirana fronta

Komentari