Studená fronta

Studená fronta je pojem, s nímž se takřka denně setkáváme v mediálních předpovědích počasí. V teplé sezóně nám může zpříjemnit plachtařský život, neboť přináší kýžené ochlazení a s ním zpravidla instabilitu ovzduší, v zimě může způsobit sněhovou kalamitu a nástup silných mrazů. Co to vlastně studená fronta je?

Dlouhodobý ráz počasí (tedy podnebí, klima) je dán několika klimatotvornými činiteli, z nichž nejdůležitější jsou zejména zeměpisná šířka a kontinentalita. Vliv zeměpisné šířky je zřejmý: čím je dané místo vzdálenější od rovníku, tím více šikmo na toto místo dopadají sluneční paprsky a tím méně tepelné energie v průměru absorbuje zemský povrch. Určitou výjimku představuje pás mezi obratníky, neboť v těchto oblastech může sluneční záření dopadat na zemský povrch kolmo i šikmo; jinou drobnou výjimkou jsou území uvnitř polárních kruhů, kde vždy půl roku slunce permanentně svítí a ostatní část roku naopak nesvítí - paradoxně tak zde zemský povrch během "denní" poloviny roku absorbuje v souhrnu více energie, než například oblasti přiléhající k polárnímu kruhu s menší zeměpisnou šířkou. Avšak pojďme k věci.

Rámcově řečeno, zemský povrch je s rostoucí vzdáleností od rovníku méně a méně zahříván. Tím i vzduchová hmota, ležící nad daným povrchem, má teplotu korespondující s vlastnostmi tohoto povrchu. Vzduch nad rovníkovými oblastmi je vlhký a horký, nad subtropy horký a suchý, v mírném pásu středně teplý a někdy vlhký, jindy sušší; nad polárními končinami je pak vzduch chladný nebo velmi studený. Vlastně tak můžeme vzduchové hmoty rozdělit stejně jako zeměpisné podnebné pásy, jak je známe ještě z hodin zeměpisu na základní škole. V atmosféře můžeme najít vzduchové hmoty, které spolu sousedí a z nichž je jedna vůči druhé studenější. Ba dokonce, velmi často (skoro vždy) nepřechází plynule jedna vzduchová hmota v druhou, nýbrž je mezi nimi poměrně ostře vyjádřená hranice. To je atmosférická fronta.

Pohledem meteorologických charakteristik je fronta vyjádřena ohromným množstvím diskontinuit, náhlých změn a zvratů, které můžeme pozorovat na odborných mapách, na nichž je zakreslena teplota, vlhkost, geopotenciální výška, vertikální rychlosti, vorticita a jiné prvky, které ovšem pilota příliš zajímat nemusí. Nicméně vlastnosti a hodnoty meteorologických veličin před frontou a za ní jsou obvykle značně různé a fronta je potom více nebo méně výrazná. Co to znamená z leteckého hlediska? Při průletu fronty letadlem na nás čeká řada nepříjemností - od bohatého vývoje oblačnosti a návazného počasí, jako jsou srážky, změna dohlednosti, tlaku, větru, až po nebezpečné jevy - bouřky, turbulence, námraza. Zvlášť při plánování a přípravě VFR letu s malými letadly musíme tedy považovat počasí a jeho předpověď za stejně významný prvek, jako je úvaha o množství paliva a navigační příprava.

Studená fronta je jednou z částí frontálního rozhraní. Studená vzduchová hmota se nachází v týlu fronty, teplá vzduchová hmota před ní. Teplý vzduch je tedy při postupu fronty nahrazován chladným, a to téměř skokem. Samotné frontální rozhraní je jakousi tenkou přechodovou vzduchovou slupkou, silnou jen několik set metrů. Studený vzduch se razantně tlačí kupředu a po jeho přední části je teplejší vzduch vytlačován prudce vzhůru. Protože tento vertikální pohyb mívá za následek vznik vertikálně mohutné kupovité oblačnosti, vypadá příchod studené fronty jako náhlá změna počasí. Zatímco před frontou v létě často panuje horké, jasné počasí, přichází čelo fronty s bouřkami, náhlým zatažením oblohy a nástupem srážek, silného větru, špatné dohlednosti a ochlazení. Dokonce, je-li teplotní kontrast mezi oběma vzduchovými hmotami, které fronta odděluje, velký, lze na čele fronty očekávat výraznější projevy počasí, jako třeba krupobití.

Jak k předpovědi přechodu studené fronty přistupovat z pilotního hlediska? V létě, kdy užíváme nejvíce činorodou leteckou sezónu, bychom měli na základě předpovědi přechodu studené fronty hlídat několik ukazatelů. Předně sledujeme aktuální synoptickou mapu, kterou najdeme stejně jako ostatní fakta na mnohých internetových stránkách.

Nejčastěji jsou mapy aktualizovány po 6 hodinách a předpovědní mapy máme k dispozici s krokem 6 nebo 12 hodin, což by pro dobrou interpretaci polohy čáry fronty mělo stačit. Interpolací můžeme s docela dobrou přesností určit čas přechodu fronty přes zvolené místo - má-li kupř. fronta přecházet přes Karlovy Vary v 6 hodin UTC a přes Ostravu ve 12 hodin UTC, potom řekněme přes Pardubice, jež leží zhruba v polovině vzdálenosti mezi nimi, bude přecházet kolem 9 UTC, což je 11 hodin středoevropského letního času. V tuto dobu už můžeme v horkém létě očekávat tvorbu bouřek, i když ne s tak výraznými projevy, jako kdyby fronta přecházela v podvečer.

Přesto budeme opatrní při plánování letu směrem na západ, protože jednak by to bylo směrem k přibližující se frontě, jednak musíme předpokládat, že projevy počasí na frontě se budou během dne zvýrazňovat, takže se nemůžeme zcela spolehnout na aktuální stav počasí například tak, že zatelefonujeme na meteorologickou službu a na cílové letiště s dotazem, jaké tam momentálně je počasí. To se může během pouhé hodiny na přecházející frontě zhoršit: bouřky mohou být silnější, srážky intenzivnější, místo prudké dešťové přeháňky se vyskytnou kroupy, dohlednost se sníží. Nezkušený pilot by tedy mohl vzlétnout na trať, vedoucí západním směrem a za jasného počasí bez jediného meteorologického problému, s informací, že o nějakých 150km západněji je už zataženo, ale prší drobně a dohlednost je dejme tomu 8km. Než tuto vzdálenost uletí, postoupí fronta o více než 50km k východu, takže se s ní pilot setká dříve, než předpokládal, a z drobného deště bude pořádná bouřka. Pilot bude muset změnit svůj původní úmysl a přistane na alternativním letišti s možností dalších komplikací, kdy v lepším případě bude moci pokračovat v cestě až po několika hodinách, až se počasí zlepší.

Ale co když bude rozmáčená dráha? Co když to bude opravdu nezkušený pilot a pod stresujícím dojmem z neplánované změny si zapomene opatřit před vzletem z náhradního letiště nové informace o počasí? Za studenou frontou, zvlášť v jarním období, mohou následovat další, podružné studené fronty, jimž (nic netuše) poletí vstříc. Když však zaregistruje, že povětrnostní podmínky se zhoršují směrem k meteorologickým minimům, nemusí být po ruce žádné letiště. Co potom? Obrátit a letět před frontou na nejbližší letiště? To je jistě lepší nedlouho před vzletem z domovského "přístavu" sednout k počítači, vytisknout si povětrnostní mapu, interpolací zjistit přepokládaný přechod fronty v různých bodech zamýšlené trati, ověřit výškový vítr a uvážit, nakolik ovlivní naši traťovou rychlost (viz např. www.arl.noaa.gov/ready.html) a jaká bude naše poloha během letu vzhledem k přibližující se frontě.

Potom se podíváme na snímky z meteorologické družice - velmi dobré jsem našel na již dříve zmíněné adrese www.phd.nl/aviation/wx/, kde najdeme snímky jak v IR oboru spektra, tak ve viditelné části spektra. Satelitní snímky jsou updatovány každých 30 minut a můžeme tak velmi přesně sledovat pohyb fronty. Je-li fronta už opravdu blízko, míněno nad ČR, lze pozorovat strukturu její oblačnosti na radarových snímcích, které najdeme na www.chmi.cz, anebo opět na www.phd.nl/aviation/wx/.

Co na studené frontě můžeme očekávat? Vyplývá to z jejího schématu stavby. Studená fronta je dvojího druhu, přičemž 1.druh je charakteristický výskytem v zimní sezóně a nebudeme se jím zabývat. Studená fronta 2.druhu je podstatně aktivnější. Pás její oblačnosti nemusí být příliš široký, často je to jen několik desítek km. Na čele fronty se objevují četné bouřky, za frontou může být souvisle zataženo s deštěm, ale brzy se oblačnost protrhává a trvalé srážky přecházejí do přeháněk. Přechodem čáry fronty přes místo pozorování se náhle změnilo několik meteorologických prvků: vítr se stočil doprava, např. z jihovýchodního směru na západní a nejspíš zesílil a stal se nárazovitý. Tlak vzduchu zprvu klesal, ale hned při přechodu fronty začal strmě stoupat. Dohlednost před frontou byla spíše nižší - v létě kolem 20km, v zimě však mohly být až mlhy; při přechodu fronty je dohlednost velmi ovlivněna typem a intenzitou srážek, které však přechodem k přeháňkové činnosti slábnou a přitom se projeví průzračnost chladné vzduchové hmoty - dohlednost je za studenou frontou vysoká, v extrému až 150km.

Teprve za čas se plně ukáže vliv nastupujícího hřebene vyššího tlaku vzduchu, který za frontou přichází zcela zákonitě. Oblačnosti ubude na polojasno až skoro jasno, srážky se už nevyskytují a v mnoha případech se postupně zklidňuje i vítr. Rozšiřuje-li se nad naše území tlaková výše, můžeme počítat s počasím velmi vhodným pro létání.

Petr Dvořák
článek převzat ze SkyFly