Nadeszła meteorologiczna jesień, która przywitała nas piękną, słoneczną pogodą. Tę ładną i ciepłą aurę zawdzięczamy rozległemu antycyklonowi z centrum nad Polską. Ponieważ jednak w atmosferze Ziemi stale zachodzą zmiany, to prędzej czy później nasz kraj dostanie się pod wpływ cyklonu. Jaka jest natura tych układów, kiedy powstają i jaki mają wpływ na pogodę?
AUTORZY:
Marek Pruchniewicz, IMGW-PIB/Centrum Meteorologicznej Osłony Kraju, Biuro Prognoz Meteorologicznych w Poznaniu
Jakub Szmyd, IMGW-PIB/Centrum Meteorologicznej Osłony Kraju, Zespół Prognoz Specjalistycznych
Grzegorz Kaliński, IMGW-PIB/Centrum Meteorologicznej Osłony Kraju, Zespół Prognoz Specjalistycznych
Antycyklon to obszar charakteryzujący się wyższym ciśnieniem atmosferycznym w jego centrum w porównaniu z otoczeniem. Powietrze w antycyklonie opada i rozchodzi się promieniście na zewnątrz, powodując przemieszczanie się mas z centrum na zewnątrz, w kierunku niżu. Odpływ powietrza od środka dołem jest uzupełniany przez prądy zstępujące, które w procesie „osiadania” cięższych mas zimnych doprowadzają do powierzchni powietrze z warstw wyższych. Prądy zstępujące są charakterystyczne dla równowagi stałej, dlatego często pogodzie wyżowej towarzyszą inwersje temperatury. W wyżach, a zwłaszcza w ich częściach centralnych, wiatr jest słaby, a całe układy są mało ruchliwe, czyli stacjonarne. Z powodu braku wyraźnych kontrastów w charakterze mas budujących cały antycyklon nie ma w nim frontów. W dzień intensywne promieniowanie słoneczne silnie nagrzewa powierzchnię gruntu i dolne warstwy powietrza, a w nocy dzięki pogodnemu niebu dochodzi do dużej utraty ciepła, toteż dla wyżów/antycyklonów charakterystyczne są duże dobowe amplitudy temperatury.
Antycyklony dominują nad Polską najczęściej w okresie letnim i wczesnojesiennym. Największa liczba dni antycyklonalnych występuje zazwyczaj od maja do września. W tym czasie wysokie ciśnienie atmosferyczne często obejmuje obszar Europy Środkowej, w tym Polskę i utrzymuje się przez dłuższy okres czasu. Zwykle przyczynia się to do stabilnych i ciepłych warunków pogodowych, często z bezchmurnym niebem i wyższymi temperaturami.
Latem długo utrzymujący się wyż, nieprzynoszący opadów lub dający niewielką ilość deszczu, może prowadzić do suszy i utrzymywania się niskich stanów rzek na znacznym obszarze. Warto zaznaczyć, że antycyklony mogą również występować w innych porach roku, choć są mniej powszechne. Późną jesienią często powodują pochmurną i mglistą aurę, a zimą przyczyniają się do ekstremalnie niskich temperatur. Podczas wyżowej pogody występuje inwersja temperatury, co skutkuje jej wzrostem wraz z wysokością i tworzeniem się warstwy hamującej (blokującej przepływ powietrza w pionie). W połączeniu ze słabym wiatrem wpływa to na jakość powietrza, szczególnie w okresie zimowym, gdy duża ilość zanieczyszczeń, pochodząca głównie z procesów spalania zostaje uwięziona w warstwie podinwersyjnej. Przy większej wilgotności powietrza, z którą często mamy do czynienia w chłodnej porze roku, może to prowadzić do tworzenia się szkodliwego smogu. Stagnacji powietrza dodatkowo sprzyja ukształtowanie terenu, a szczególnie jego obniżenia – doliny i kotliny górskie.
Niże – nie zawsze brzydkie i zimne
Przeciwieństwem antycyklonów są cyklony, czyli niże. Ze względu na położenie Polski w strefie umiarkowanych szerokości geograficznych półkuli północnej, pogodę w naszym kraju kształtują głównie niże i zachodnia cyrkulacja atmosferyczna.
Niżowa aura znacznie różni się od pogody panującej w wyżu. W cyklonach mamy do czynienia z prądami wstępującymi powodującymi rozwój chmur i opadów. W klasycznym modelu niżu kształtowanie się pogody w różnych jego fragmentach może przebiegać w zróżnicowany sposób. Dlatego też w zależności od tego, w jakim stadium rozwoju niż dotrze do naszego kraju, będziemy mieli do czynienia z frontami atmosferycznymi: ciepłym, chłodnym lub okluzji. Na froncie ciepłym odbywa się nasuwanie powietrza ciepłego po mało nachylonym klinie ustępującego powietrza chłodnego. Ten „wślizg” ciepłej masy powietrza prowadzi do intensywnej kondensacji i powstania bardzo rozległego systemu zachmurzenia oraz występowania jednostajnych opadów. Z kolei front chłodny jest powierzchnią graniczną między ustępującą masą ciepłego powietrza a napływającą masą chłodną. Za frontem chłodnym powietrze zimne i jako cięższe prowadzi do intensywnej kondensacji pary wodnej oraz powstawania potężnych chmur Cumulonimbus, które często przynoszą przelotne, obfite opady, nieraz o charakterze burzowym. Fronty atmosferyczne w zależności od rodzaju przemieszczają się z różną prędkością. Skutkuje to powstaniem frontu zokludowanego, na którym zmiany temperatury są niewielkie a strefy opadowe łączą się.
Pogoda i nasze samopoczucie
Pogoda kształtowana przez wyż jest zwykle stabilna, występują wówczas tylko niewielkie zmiany elementów meteorologicznych, niepowodujące istotnych obciążeń dla organizmu człowieka. Środowisko atmosferyczne z wysokim ciśnieniem sprzyja dobremu samopoczuciu, wiele osób deklaruje wówczas poprawę nastroju i sprawności psychofizycznej. Wyżowa pogoda charakteryzuje się podwyższoną wagową zawartością tlenu w powietrzu (dogodne warunki dla zaopatrzenia organizmu w tlen) i z reguły małą wilgotnością powietrza (zanik dolegliwości reumatycznych u meteoropatów).
W warunkach wyżowych często występuje duże usłonecznienie, czyli okres kiedy do powierzchni terenu dociera bezpośrednie promieniowanie słoneczne. Dobroczynne działanie światła słonecznego na organizm człowieka objawia się m.in. poprawą nastroju (wzrost poziomu neuroprzekaźników, w tym serotoniny – hormonu szczęścia) i regulacją cyklu okołodobowego (światło jest ważnym środowiskowym regulatorem wewnętrznego zegara biologicznego). Promieniowanie słoneczne przyspiesza także gojenie się ran, sprzyja leczeniu chorób skóry (np. łuszczycy), produkcji witaminy D w skórze człowieka (funkcja przeciwkrzywiczna), a także pobudzeniu funkcji krwiotwórczych.
Sytuacje wyżowe charakteryzują się zwiększoną dobową amplitudą temperatury powietrza. Przy bezchmurnym niebie w nocy dochodzi do szybkiego wypromieniowania energii z powierzchni terenu i przypowierzchniowej warstwy atmosfery, w dzień zaś do szybkiego ich nagrzewania w pełnym słońcu. Zwiększony kontrast termiczny między porami dnia (rano chłodno, w ciągu dnia ciepło, niekiedy gorąco) stwarza korzystne warunki dla hartowania organizmu. Ekspozycja na działanie zmiennych bodźców termicznych pobudza układu termoregulacyjny człowieka, wzmagając ogólną odporność organizmu. Chłodna i stabilna, wyżowa pogoda sprzyja również nocnemu wypoczynkowi (sen spokojny i głęboki, brak zakłóceń snu).
W czasie wyżowej pogody występują na ogół dogodne warunki dla pobytu na terenie otwartym. Wiatr jest przeważnie słaby (uspokojenie w atmosferze), zwykle brak opadów, nie tworzą się burze i związane z nimi groźne zjawiska. Korzystna ocena biometeorologiczna sytuacji wyżowych wynika również z faktu, że stabilna pogoda często utrzymuje się przez wiele dni, zwłaszcza, gdy dany obszar znajduje się w zasięgu rozległego, silnie rozbudowanego wyżu. Mała zmienność pogody w kolejnych dniach sprzyja zachowaniu homeostazy w organizmie (samoregulacji procesów zachodzących w organizmie człowieka).
Mimo na ogół korzystnych warunków biometeorologicznych w sytuacjach wyżowych, należy jednak liczyć się z możliwością pojawienia się niekorzystnych bodźców meteorologicznych. W sprzyjających warunkach, zwłaszcza w godzinach porannych, mogą utrzymywać się mgły radiacyjne, które ograniczają dopływ promieniowania słonecznego. Niedostatek naturalnych bodźców świetlnych może być wówczas przyczyną uczucia senności na początku dnia. Mgły, poprzez istotne ograniczenie widzialności, mogą stanowić także zagrożenie w czasie podróży, przyczyniając się do zwiększonej liczby wypadków komunikacyjnych. Dużym wyzwaniem dla układu termoregulacyjnego mogą być silne bodźce termiczne – w lecie wyżowa pogoda ze słabym wiatrem i dużym usłonecznieniem potęguje odczucie upału, przy bezchmurnym niebie należy także liczyć się z zagrożeniami związanymi z wysokim indeksem promieniowania UV. W zimie natomiast, zwłaszcza w nocy, szybko może dojść do wychłodzenia organizmu i powstania odmrożeń. Jeśli wyż kształtuje pogodę przez wiele dni, w miarę upływu czasu zalegająca nad danym obszarem masa powietrza ulega „starzeniu”, dochodzi wówczas do pogorszenia się stanu aerosanitarnego (kumulacja zanieczyszczeń utrzymujących się w powietrzu, smog).
Warto pamiętać, że klasyczne sytuacje synoptyczne występują sporadycznie, a co za tym idzie, aby przewidzieć pogodę potrzebna jest szczegółowa analiza konkretnej sytuacji barycznej. Początek września przyniósł nam właśnie taką antycyklonalną pogodę, która za sprawą umacniającego się wyżu powinna utrzymać się nawet do połowy miesiąca.
Zdjęcie główne: Emilia Szewczak, IMGW-PIB.
