Příroda, jako nejlepší malíř – optika v atmosféře

Optika hraje v atmosféře důležitou roli, setkáváme se s ní dnes a denní aniž si to mnohokrát uvědomujeme. Vznikají díky ní v atmosféře při různém počasí jednotlivé úkazy a často jsou fascinující a rádi je fotografujeme, dodávají obloze a krajině jaksi „šmrnc“. Některé nám přijdou běžné, jiné jsou vzácnější. Nejedná se tedy jen o určitě známou duhu nebo halové jevy, kterých existuje celá řada. Tato zajímavost přináší stručný přehled a popis alespoň těch nejdůležitějších optických jevů v atmosféře od známých po méně známé a zodpoví otázky vzniku jevů zcela běžných, na které ovšem mnoho z nás nezná odpověď.

Pojem optického jevu
Za optický jev považujeme určitý barevný úkaz v atmosféře – ať už volné atmosféře nebo na oblacích, ať už bílé barvy nebo s obsahem více barev. Jedná se o důsledek průchodu slunečních paprsků atmosférou a následný rozptyl paprsků a dalších částic (například molekul vody) do různých směrů. Vzniká tak různé jevy, což určují podmínky za kterých k optickému jevu dochází. Jiný jev vznikne při výskytu velkých částic, jiný jev vznikne při výskytu určitého tvaru těchto částic a jiný v závislosti na poloze Země vůči Slunci. I díky optickým jevům můžeme předpovídat počasí do blízké budoucnosti, tzv. na základě chování oblohy.

Proč je obloha modrá? Protože jsou prachovými částicemi přes den intenzivnější rozptylovány modré paprsky do všech směrů oproti paprskům jiných barev. Závisí na průchodu paprsků atmosférou. Ráno a večer prochází delší části atmosféry a odrážejí se tak paprsky s odstíny červené, resp. od žluté až po rudě červenou. Proto jsou východy a západy Slunce barevné a sytou modř oblohy nevidíme. V případě výskytu velkého množství částic v atmosféře (i vlhkosti) jsou odstíny červené intenzivnější a podle toho můžeme také usuzovat zhoršení počasí.

Isaac Newton – anglický vědec svými pokusy ve druhé polovině 17. století demonstroval, že bílé světlo je složeno ze všech barev spektra.

Nejčastější optické jevy v atmosféře

Duha – nejčastější optický jev u nás, který zná určitě každý a několikrát ho každý viděl. Vzniká lomem paprsků Slunce na dešťových kapkách = situace, kdy prší a zároveň svítí sluníčko typická pr přeháňkové počasí, které se nejčastěji vyskytuje na počátku jara a proto je období kolem dubna považováno za proměnlivé, tzv. aprílové a počasí je jaksi těžké „vyslovit“. Vzniká ve volné atmosféře a spojována je s oblaky konvekčními. (Cumulus, Cumulonimbus)

Halo – jev spojený s oblaky vysokými, tzv. ledovými. Tyto oblaky tvoří ledové krystalky a jedině na jich může tento optický jev vzniknout. Jedná se o lom paprsků (Slunce i Měsíce) na ledových krystalcích těchto oblaků. A protože jsou vysoké oblaky spojovány s příchodem atmosférické fronty a zhoršením počasí, tak i výskyt hala je indikátorem změny počasí k horšímu. Často je podle výskytu hala možné v noci určit druh oblaku. Existuje malé a velké halo, z nichž je častěji viditelné malé halo a současně je na obloze zřetelnější.

Parhelia – nebo-li vedlejší Slunce asi také většina z Vás viděla. Vyskytují se blízko obzoru na vysoké oblačnosti, tj. opět zde hrají roli ledové krystalky. Nemohou se objevit přes poledne, kdy je Slunce vysoko na obloze. V zimním období se objevují zajisté o mnoho dříve než v letním. Jev se vyskytuje na obloze krátce, často několik málo minut a často je viditelné jen jedno parhelium. Obě jsou vzdálena od Slunce stejně a to 22°. Vzácným úkazem v podobě vedlejšího slunce se vzdáleností 180° od něho je antihelium, tzv. protislunce.

Halový sloup – asi málo kdo z Vás pozoroval či věděl že pozoruje právě tento jev. Sloup světla vytváří světlo lámající se vůči ledovým krystalkům padajícím při průchodu těmito krystalky. Ty padají většími stranami rovnoběžně se Zemí. Tento sloup je pozorovatelný těsně před západem Slunce či v jeho průběhu.

Cirkumzenitální oblouk – asi mnoho z Vás na obloze nespatřilo. Jedná se o jev, který se občas vyskytuje společně s parhelii, avšak v nadhlavníku a zejména při pozorování parhelií u obzoru těžko někdo hledí současně nahoru na oblohu.

Irizace – nebo také iridiscence je jednoduše v překladu duhové zbarvení oblaků. Je to typický jev pro oblaky středního patra, ale ojediněle se může objevit i u některých nízkých oblaků. Podmínkou je zde ovšem existence vodních kapiček oblaku, ale vznik je obdobný. Pokud je kapiček hodně, je jev intenzivní, tzn. zbarvení je sytější.

Koróna – vzniká průchodem paprsků vodními kapičkami zhruba shodně velikými – opět vyloučen u ledových oblaků. Vypadá podobně jako irizace, ale barvy jsou v podobě kruhů kolem zdroje světla a to Slunce, Měsíce nebo někdy i jasnějších hvězd.

Gloriola – nebo také glórie je obdoba koŕony, ale je podstatně méně jasná. Vzniká ale zpětným rozptylem světla na velmi malých kapičkách, které jsou ale v hustém shluku. Pokud je zdroj kapiček (mlha) blízko pozorovateli, říká se jevu Brockenské strašidlo či přízrak, neboť je gloriola vzpřímená a zvětšená. Tento jev se nepoštěstí pozorovat tak často.

Fata morgána – je jev vznikající ve volné atmosféře nad zemským povrchem a určitě ho každý z Vás pozoroval, uprostřed perného letního dne to ani jinak možné není a to zvláště jezdíte-li po silnici ať už máte dopravní prostředek jakýkoli a to včetně vlastních nohou. Vzniká ohříváním vzduchu a jeho stoupáním = tzv. vlnění a tak mimochodem vzniká termický stoupavý proud tvořící vzduchovou bublinu teplejšího vzduchu než je okolní a následně se rozjíždí proces, jehož produktem je kupovitý oblak. Jev je viditelný zejména pokud se díváte kolmo k zemskému povrchu, resp. k obzoru, který v aktuální pozici vidíte.

Optické jevy lze rozdělit na několik kategorií a to zejména na jevy spojené s ledovými oblaky, (př. parhelia, koróna) jevu spojené s oblaky vodními (př. halo, gloriola) a jevy vyskytující se ve volné atmosféře, kde hrají zajisté roli také dešťové kapičky nebo i jiné padající srážky. (př. duha nebo halový sloup)

Optických jevů existuje současně celá řada a to zejména těch výjimečných. Bylo by o nich možné napsat knihu či skripta, jak také už v minulosti někteří autoři učinili. Mezi další a málo časté, současně také málo známé, optické jevy můžeme zařadit například paranthelia, Parryho oblouk, protislunce, fialovou záři a další.

Postupné ochlazování, pravá zima zatím ale nikoli

Počasí v centrální Evropě bude určovat stejně jako počasí v J/JV Evropě tlaková výše. Ta je relativně mohutná a přesouvá se přes střední Evropu na jihovýchod. Bude určujícím útvarem i pro počasí ve střední Evropě a současně bude působit blokačně ve vztahu k cyklonám nad západní a severozápadní vítr. Ty přináší větrné a vlhké počasí tradičně do Británie, kde se o víkendu vyskytly zejména u pobřeží velmi silné nárazy větru. Do střední Evropy doputují jen slábnoucí frontální vlny ve výše zmíněné tlakové výši. Od J/JV k nám bude proudit zejména do vyšších hladin atmosféry teplý vzduch a toto proudění bude během druhé poloviny týdne slábnout.

Počasí inverzní, zimě zamezí

V oblasti vysokého tlaku vzduchu očekáváme zejména během týdne při přílivu chladnějšího vzduchu převládající nízkou oblačnost a mlhavo, jen na horách bude občas až slunečno. V oblasti rozpadající se frontálních vln bude přibývat oblaků vyššího patra a místy se objeví i slabé srážky. V těchto obdobích bude i na horách převládat oblačné počasí. Teploty se budou ale udržovat nad dlouhodobým normálem, noční minimální budou záviset na výskytu mlh a nízké oblačnosti. Teploty budou směřovat během druhé poloviny k dlouhodobému průměru, ale nelze očekávat žádné výrazné a patrně ani dlouhodobější ochlazení, byť následující týden bude chladnější než tento a o poznání chladnější než celá tato první dekáda prosince.

Jaké počasí vyjde přesně na období Vánoc zatím nelze seriózně říci, podle dlouhodobého výhledu bude ale týden s vánočními svátky chladnější než současné počasí, avšak stále teplotně nadprůměrný

Frontální vlny, které budou v anticykloně slábnout, ovlivní počasí u nás jednak dnes zejména na severu území, dále poté ve středu a v pátek.

Předpověď den po dni:

V pondělí bude skoro jasno, místy mlh a nízká oblačnost, které se zejména na J/JV Moravy udrží celý den. Na SZ/S během dne přechodně oblačno až zataženo frontální oblačností.

Minima: 4 až 0°C, při mlze kolem 6°C
Maxima: 8 až 12°C, na J/JV Moravy kolem 5°C
Vítr: J/JZ 0-4m/s

V úterý očekáváme jasno až polojasno, místy mlhy a nízkou oblačnost.

Minima: 4 až 0°C, při oblačnosti 6°C
Maxima: 5 až 9°C
Vítr: J/JV 1-5m/s

Ve středu bude skoro jasno, místy mlhy a nízká oblačnost. Od západu přibývání oblačnosti frontální a místy mrholení nebo slabý déšť.

Minima: +2 až -2°C, při oblačnosti 4°C
Maxima: 3 až 7°C

Ve čtvrtek bude oblačno až polojasno, během dne ubývání oblačnosti do vyjasnění. Ráno ojediněle náledí.

Minima: +2 až -2°C
Maxima: 3 až 7°C

V pátek bude skoro jasno, místy mlhy, i mrznoucí, nebo nízká oblačnost. Odpoledne přibývání frontální oblačnosti a večer v Čechách místy mrholení nebo slabý déšť, od středních poloh postupně smíšené a sněhové srážky.

Minima: +1 až -3°C, při oblačnosti 4°C
Maxima: 2 až 6°C


Od soboty do pondělí bude zpočátku oblačno a místy slabý déšť, od středních poloh sněžení a v noci srážky smíšené nebo i sněhové v polohách nižších. Postupně ustávání srážek a ubývání oblačnosti, během noci opět vždy místy tvorba mlh případně nízké oblačnosti.

Minima: +2 až -3°C
Maxima: 0 až 5°C

Vlhké a větrné počasí, tak začne prosinec

Během víkendu se změnil výrazným způsobem ráz počasí v centrální Evropě. Z poklidného počasí bez větru, výrazných srážek, se zimním charakterem a nižší sněhovou pokrývkou zejména ve vyšších polohách se během víkendu stalo počasí, které vládlo před tímto ochlazením. Ano, „probudil“ se Atlantik. Jinými slovy do střední Evropy začal proudit teplý vzduch od JZ/Z, který je současně vlhký. Toto proudění je na podzim často čerstvé až silné, tj. fouká silný vítr s nárazy. Přesně takové počasí panuje v současné době a musíme s ním počítat do poloviny týdne.

Tání sněhu a vydatný déšť – hrozí povodně?

Na úvodu je nutné poznamenat, že rozhodně o žádné povodni nebude moci být řeč. Hodně dešťových srážek i v horských oblastech společně s táním současné sněhové pokrývky, většinou nižší, lze sice očekávat, ale výrazné vzestupy hladin toků nikoli. A to zejména vzhledem k jejich současně nižšímu stavu, místy se průtoky na vodních tocích pohybuje kolem tzv. stavu sucha a současné tání a vydatné srážky nejprve doplní deficit vody v tocích. Srážky budou zejména na Šumavě vydatné, již do dnešního dopoledne tam spadlo kolem 45mm, což je vzhledem k poměrně vysokém nasycení horských oblastí relativně hodně. Podobné úhrny (40mm, resp. 30mm) zaznamenaly hory na S/SV Čech, kde je nasycení území podobně vysoké a vodní toky tak budou na srážky reagovat. Srážky putují v určitých vlnách, nejedná se tedy o vytrvalý několika denní déšť bez přestávek. Nicméně srážkové vlny přinášejí dosti prudké srážky a vydatné právě od vyšších poloh. První taková vlna se přesouvala přes naše území dále k JV/V za doprovodu silného větru s nárazy v noci na dnešek. Další půjde dnes večer a v noci na zítřek, také jí doprovodí silné nárazy větru, o nich v dalším odstavci. Ve vodních tocích se tedy i poměrně rychle zvýší vodní stavy a průtoky, ale také relativně rychle po ustání srážek sníží. Takže dosažení 1.SPA lze místy zejména na JZ během dneška či noci na zítřek očekávat, 2.SPA budou dosaženy ovšem jen ojediněle a také současně velmi krátkodobě.  Po letošním suchém roce není povodí nasyceno, nasycení nad normálem hlásí pouze horské úseky povodí a současně tam se také objeví vydatnější déšť, plus do třetice tam také leží sněhová pokrývka. Vodní toky pramenící mimo horské oblasti a neodvodňující tyto oblasti prostřednictvím jiných toků (např. Berounka prostřednictvím jejích zdrojnic) zaznamenají jen mírné a krátké vzestupy.  Uzavřeme tento odstavec jednoznačným závěrem, povodně rozhodně nehrozí.

Současné srážky jsou velmi důležité pro půdu a to zejména v následující vegetační sezóně, neboť pokud nebude v zimě dostatek sněhu bude se jednat o jediný zdroj zásob podzemních vod a nasycení půdy

Silný vítr ještě v noci na úterý

Včera a zejména poté v noci na dnešek foukal přechodně při přechodu frontálních vln čerstvý až silný vítr s nárazy. Podobně tomu bude dnes večer, v noci na zítřek a zítra ráno kdy bude putovat přes naše území další pásmo srážek patřící další frontální vlně postupující přes naše území. Vítr bude mít dnes pozdě večer, v noci na zítřek a zítra ráno nárazy 15-20m/s, v Čechách často kolem 25 až 30m/s, zejména na hřebenech Krušných hor, Šumavy a Krkonoš. Zítra během dopoledne zeslábne a v dohledné době se se silným větrem nesetkáme.

Během druhé poloviny týdne to vypadá na vliv oblasti vysokého tlaku vzduchu a patrně i inverzní ráz počasí s tím, že při takovéto synoptické situaci můžeme čekat jen velmi slabý vítr nebo bezvětří.

Předpověď počasí den po dni:

V pondělí bude zataženo, místy občas déšť, na horách srážky vydatnější a zpočátku i smíšené. Během večera déšť na většině území.

Minima: 8 až 4°C
Maxima: 5 až 9°C
Vítr: Z/JZ 4-11m/s s nárazy 15-25m/s a místy 30m/s, odpoledne přechodně slábnoucí
Srážky: 0-12mm, od vyšších poloh 5-30mm, výskyt: 100%
Upozornění: Silný vítr

V úterý bude převážně zataženo místy občas déšť, vydatnější od vyšších poloh.

Minima: 10 až 6°C
Maxima: 7 až 11°C
Vítr: Z/JZ 4-11m/s s nárazy 15-25m/s, ojediněle 30m/s – odpoledne postupně S a kromě JZ území slábnoucí bez nárazů
Srážky: 0-15mm, hory ojediněle 20mm, výskyt: 85%
Upozornění: Silný vítr do 10h, místy na JZ, jinde ojediněle výskyt SPA na tocích

Ve středu bude oblačno, místy přeháňky. Během dne ubývání oblačnosti na skoro jasno.

Minima: 10 až 6°C
Maxima: 8 až 12°C

Ve čtvrtek bude jasno až polojasno, ráno místy mlhy nebo nízká oblačnost.

Minima: 5 až 1°C
Maxima: 6 až 10°C

V pátek očekáváme skoro jasno, místy mlhavo nebo zataženo nízkou oblačností. Během dne od SZ přibývání frontální oblačnosti a místy déšť. Na horách postupně srážky smíšené nebo sněhové.

Minima: 4 až 0°C, mrazíky
Maxima: 6 až 10°C


Od soboty do pondělí očekáváme převládající jasno až polojasno, zejména zpočátku dne místy mlhy i mrznoucí nebo nízká oblačnost.

Minima: +2 až -3°C, při oblačnosti a mlze kolem +3°C
Maxima: 2 až 8°C

Zimní charakter počasí pravděpodobně do víkendu

V pátek přešla přes ČR frontální vlna, která přinesla trvalé a místy vydatné srážky a vedle nich také zásadní změnu synoptické situace. Po přechodu fronty začal na naše území pronikat studený vzduch od severozápadu a došlo k výraznému ochlazení po nadprůměrně vysokých teplotách. Teploty nad 10°C, často ovšem i nad 15°C panovaly celou první polovinu měsíce listopadu a objevovaly se také rekordně teplé noci. O těchto skutečnostech najdete informace zejména v sekci článků Rekordy. V pátek ale přešla, vzhledem ke změně teplot, resp. fyzikálním vlastnostem vzduchových hmot které oddělovala, výrazná frontální vlna a páteční teploty už se od těch čtvrtečních lišily dosti výrazně. Ochlazovat se začalo na většině území v noci na sobotu a během první poloviny sobotního dne.

Teploty kolem nuly a občas srážky, ideální recept na náledí
V těchto dnech se setkáváme poprvé s dalším zimním meteorologickým jevem, který je nebezpečným jevem, a tím je náledí. Tomu svědčí za předpokladu výskytu srážek všeho druhu nejvíce teploty kolem nuly, kdy přes den vystoupí slabě nad bod mrazu a srážky na zemském povrchu tají nebo prší či slabá sněhová pokrývka roztaje a tím se namočí povrch. Večer teploty zamíří k nule a postupně pod ní a utvoří se náledí, neboť většinou v této roční době za vlhkého počasí namočený povrch nestačí oschnout. I dnes večer se začne tvořit náledí, pozor na něj. S náledím se budeme setkávat i zítra, neboť se i nadále během dne objeví přeháňky, které namočí zemský povrch a teploty vystoupí odpoledne slabě nad nulu, následně večer poklesnou podbod mrazu a už výrazněji v zesilujícím přílivu studeného vzduch od SZ v brázdě nízkého tlaku vzduchu, která je nyní zdrojem vlhkosti a tedy těchto místních srážek. Vzhledem k předpokladu obdobných teplot a možnosti výskytu srážek (nikoli ale každý den) je nutné počítat s náledí i během týdne.

Mrazivé počasí a málo srážek, to je do jisté míry singularita

Příliv studeného vzduchu potěšil jistě všechny, kteří už měli teplého počasí v čerstvém západním proudění nebo převážně teplého počasí v teplotní inverzi dost. Nicméně každý milovník zimy a provozovatel zimních středisek čeká na sníh. Přírodní sníh bude v dalších dnech padat, ale srážek bude dosti málo. Příliv studeného vzduchu v dalším týdnu vydrží, ale srážek bude málo. Na horách se slabá sněhová pokrývka určitě utvoří, ale v polohách středních a zejména nižších se bude jednat o poprašek či přechodnou 2-3 centimetrovou vrstvu, která vždy přes den roztaje. Teploty budou totiž každý den v nehorských polohách stoupat slabě nad nulu, v noci klesat slabě, při vyjasnění pak mírně pod nulu. V polohách do 600m n.m. se bude jednat příští týden sice jen o +2 až +4°C maximálně, každopádně při této teplotě bude slabá pokrývka sněhu odtávat vzhledem k vysoké teploty v půdních vrstvách dosti rychle. Sněhové přeháňky vyskytující se přes den pokrývku ani neutvoří, nebudou-li vydatnější. Pokrývka se bude tvořit v těchto oblastech nejčastěji od pozdního večera do brzkého rána.

Proč bude málo srážek? Naše území nebudou ovlivňovat žádné frontální vlny a ani přímo žádná tlaková níže. Pouze brázdy nízkého tlaku vzduchu, v nichž mnoho srážek neočekáváme a tyto brázdy budou střídat hřebeny tlakové výše od jihozápadu. Pronikat k nám bude studený vzduch od SZ/S, přechodně až od SV. Ve studeném proudění se většinou příliš srážek nevyskytuje, vzduch je v něm sušší. Srážky vždy přichází s oblevou, v podobě teplé fronty, kdy se obnovuje většinou západní nebo jihozápadní proudění. K tomu v dohledné době podle současných meteorologických dat nedojde.

Předpověď počasí na 23. až 30. listopadu 2015

V pondělí očekáváme velkou oblačnost občasné sněžení nebo přeháňky, v nížinách odpoledne i smíšené srážky. Večer ustávání srážek a ubývání oblačnosti do vyjasnění.

Minima: 0 až -4°C
Maxima: -1 až +3°C
Vítr: J/Z 2-6m/s
Srážky: do 8mm/cm, pravděpodobnost výskytu: 75%
Pozn. Místy náledí

V úterý očekáváme skoro jasno až polojasno, ráno ojediněle mrznoucí mlhy. Během odpoledne od SZ přibývání oblačnosti.

Minima: -2 až -6°C
Maxima: -2 až +2°C
Vítr: JZ 2-7m/s, během dne ojediněle nárazy 15m/s, na severu na hřebenech hor až 20m/s

Ve středu bude skoro jasno až polojasno, ráno ojediněle mrznoucí mlhy. Na západě a během dne i jinde většino oblačnost a ojediněle sněhové přeháňky.

Minima: -3 až -7°C
Maxima: -2 až +2°C

Ve čtvrtek bude oblačno, přechodně polojasno.

Minima: 0 až -4°C
Maxima: 0 až 4°C

V pátek bude jasno až polojasno, ráno ojediněle mrznoucí mlhy.

Minima: -2 až -6°C
Maxima -1 až +3°C


Od soboty do pondělí předpokládáme zpočátku polojasno až oblačno, postupně oblačno až zataženo a občasné sněžení. Během období i trvalejší srážky a současně v nižších polohách smíšené, v závěru obdob postupně dešťové a to pravděpodobně i ve vyšších polohách.

Minima: +1 až -5°C, postupně +3 až -1°C
Maxima: -1 až +4°C, v závěru 7°C