Aktuality SHMU
Extrémy vlhkosti a teploty vzduchu v tretej dekáde marca 2022
V našej oblasti väčšinu marcových dní roku 2022 prevažuje suché chladnejšie anticyklonálne počasie prerušované len krátkymi zrážkovými epizódami. Posledná sa vyskytla v stredu 16. marca a priniesla zrážky na celé územie, no nemala zásadný vplyv na silnejúce sucho. Od štvrtka 17. marca však v našej oblasti, ako aj veľkej časti cele Európy, dominuje mohutná a neobvykle dlhotrvajúca tlaková výš, ktorá je hlavnou príčinou mimoriadnych vlastností vzduchovej hmoty v našej oblasti.
▌Synoptická situácia a vlastnosti vzduchovej hmoty
17. marca do našej oblasti od severovýchodu zasahovala tlaková výš, ktorej stred sa ďalší deň presúval zo severozápadného Ruska nad Bielorusko. Po jej prednej strane prenikal do juhovýchodnej Európy veľmi studený arktický vzduch (obr. 1, vľavo), ktorý tak výrazne prispel k jej zmohutneniu (studená advekcia je proces podporujúci vzostup tlaku vzduchu, podrobnosti TU). Po postupnej transformácii – v tomto prípade oteplení – studeného vzduchu v nižších zemepisných šírkach, začala tlaková výš 18. a 19. marca pozvoľna slabnúť (obr. 1, vpravo). Územie Slovenska sa nachádzalo na okraji tejto výše a chladná vzduchová hmota sa k nám cez Karpaty dostala len čiastočne.
Zároveň v oblasti Biskajského zálivu a nad západnou Európou začala 17. marca mohutnieť ďalšia tlaková výš (obr. 1). Preniknutie chladného vzduchu z Nórskeho mora nad Škandináviu a masívna teplá advekcia na zadnej strane výše (v oblasti Britských ostrovov) tak predstavovali ideálne podmienky pre anticyklogenetický proces. Vplyvom výraznej teplej advekcie sa tlaková výš rýchlo vybudovala aj vo vyšších hladinách, kde sme už od 18. marca zaznamenali aj samostatné anticyklonálne jadro (obr. 2; práve na prednej strane výškového hrebeňa alebo samostatného jadra je typicky výrazná podpora zostupných pohybov - tzv. dynamický vplyv, čo vedie k vzostupu tlaku vzduchu v spodných hladinách atmosféry, podrobnosti o procese TU). V tejto ďalšej výši tak dominoval práve dynamický vplyv na anticyklogenézu, na rozdiel od predošlej výše nad východnou Európou, v ktorej dominoval vplyv advekcie studeného vzduchu.
Obe spomínané výše sa postupne spojili a vznikla mohutná a veľmi rozsiahla tlaková výš pokrývajúca značnú časť Európy (obr. 2). Zároveň sa po jej južnom okraji sa nad Slovensko prechodne od východu dostala ešte o niečo chladnejšia vzduchová hmota a chladnejšie počasie tak pretrvávalo aj 19 a 20. marca. Preniknutie chladnejšieho vzduchu malo za následok ďalší vzostup tlaku vzduchu v našej oblasti. Práve v nedeľu 20. marca sme na našom území zaznamenali najvyšší tlak vzduchu v prepočte na hladinu mora, napr. na stanici Tisinec s maximálnou hodnotou 1046,8 hPa. Práve takéto spájanie, resp. obnovovanie, tlakových výší vedie k ich dlhej životnosti a k postupnému zvyšovaniu tlaku vzduchu, niekedy až na mimoriadne vysoké hodnoty (niekoľko prípadov TU).
▲ Obr. 1: Slabnutie tlakovej výše vo východnej Európe a vývoj ďalšej v oblasti Severného mora, 17. až 19. marca 2022.
▲ Obr. 2: Vývoj tlakovej výše aj vo vyšších hladinách a po jej južnom okraji preniknutie chladného vzduchu do našej oblasti, 18. až 20. marca 2022.
Studená vzduchová hmota v jarnom období v našich zemepisných šírkach typicky nemá dlhú existenciu, pretože vplyvom neustále silnejúceho slnečného žiarenia dochádza k jej transformácii radiačným ohrevom (čo je navyše proces podporujúci pokles tlaku vzduchu). Studená advekcia je teda slabšia, čoho následkom je aj jej slabší príspevok k anticyklogenéze. Výš tak slabne, čo sa v tejto situácii začalo diať už v nedeľu 20. marca. Druhý konštruktívny vplyv na vývoj tlakových výší – predná strana výškového hrebeňa/samostatného jadra – však slablo o niečo pomalšie. Vo výsledku sme pozorovali špirálovité obtáčanie prízemného a výškového stredu výše až s ich postupným stotožnením, čo je zreteľne viditeľné na animácii 1 vľavo. Ak sa prízemný a výškový stred výše stotožnia, náklon vertikálnej osi tlakového útvaru je nulový a okolie stredu je v teplom vzduchu. To je typické pre záverečné štádiá vývoja tlakových výší a bez ďalšej podpory procesov spomenutých v predošlých odstavcoch dochádza k jej slabnutiu, výš je stacionárna a veľmi rozsiahla. Neovyklé tiež bolo, že teplá vzduchová hmota sa do našej oblasti nakoniec dostala od severovýchodu, no ako vidieť aj na animácii nižšie, pôvod mala v juhozápadnej Európe a nad priľahlým Atlantikom.
▲ Anim. 1: Vývoj poveternostnej situácie od 17. do 24.3.2022, popis v animáciách.
▌Vlastnosti a transformácia vzduchovej hmoty
V jarnom období sa bežne stáva, že studený arktický vzduch prenikne do nižších zemepisných šírok, často následkom rozpadu tzv. polárneho vortexu. Vzhľadom na stále silnejšie a dlhšie trvajúce slnečné žiarenie sa v tomto období studená vzduchová hmota postupne zohrieva (tj. transformácia vzduchovej hmoty), no absolútna vlhkosť sa v nej výrazne nemení. Z tohto dôvodu dochádza k výraznému poklesu relatívnej vlhkosti vzduchu, najmä v popoludňajších hodinách. V suchom vzduchu zároveň dochádza k výrazným denným amplitúdam teploty vzduchu (suchý vzduch sa rýchlejšie vychladzuje ako vlhký, čo platí aj pre ohrev počas dňa), ktorých najvyššie hodnoty sú typicky pozorované práve na jar. Ďalším procesom, ktorý vzduch ohrieva a vysúša, sú zostupné pohyby v tlakovej výši. Tie tak môžu viesť k veľmi nízkemu obsahu vodnej pary, najmä vo vyšších polohách, no vertikálne premiešavanie vzduchu v priebehu dňa (turbulencia) postupne môže dostať suchý vzduch aj nižšie. Zhodou okolností sa oba spomínané procesy v našej oblasti vyskytli súčasne, najvýraznejšie 22. a 23. marca, navyše v situácii s prehlbujúcim sa deficitom zrážok, čoho následkom je silnejúce sucho v našej oblasti. Spomínané faktory tak zapríčinili:
- úplné obmedzenie možnosti vzniku oblačnosti v rozsiahlej časti Európy (obr. 3),
- mimoriadne až extrémne nízke hodnoty relatívnej vlhkosti vzduchu pod 10 % (obr. 4),
- vysoké hodnoty deficitu teploty rosného bodu 30-40 °C (obr. 4),
- veľmi nízky obsah vodnej pary v celej hrúbke atmosféry ekvivalentný 1,4 mm zrážkovej vody (obr. 5),
- mimoriadne vysoké hodnoty dennej amplitúdy teploty vzduchu.
▲ Obr. 3: Nad veľkou časťou Európy sa nenachádzala žiadna oblačnosť. Svetlé "škvrny" v Alpách, Karpatoch a pohoriach na Balkáne a v Rusku nie sú oblačnosť, ale snehová pokrývka.
▲ Obr. 4: Mimoriadne suchý vzduch podľa analýzy INCA (relatívna vlhkosť - farebná škála); extrémne vysoké hodnoty teploty rosného bodu (rozdiel medzi suchou teplotou - biele hodnoty, a teplotou rosného bodu - žlté hodnoty), v Poprade 40 °C, na Sliači 39 °C, v Kuchyni 37 °C.
▲ Obr. 5: Aerologická sondáž z Gánoviec zaznamenala 23.3.2022 o 12:00 UTC mimoriadne vysoké hodnoty deficitu teploty rosného bodu v celej troposfére. Od povrchu do výšky 4800 m boli vyššie ako 30 °C s maximom v hladine 850 hPa (1615 m n.m) až 43 °C (presné hodnoty v tabuľke vpravo). Vzduch bol natoľko suchý, že ak by sme všetku vlhkosť vo vertikálnom stĺpci atmosféry premenili na zrážkovú vodu, dostali by sme len 1,4 mm úhrn zrážok (index PWAT vyznačený oranžovou).
▌Klimatologické zhodnotenie dennej amplitúdy teploty vzduchu a relatívnej vlhkosti vzduchu
Najnižšie hodnoty relatívnej vlhkosti vzduchu zachytili 23. marca 2022 naše meteorologické stanice: Tisinec, Skalnaté Pleso, Liptovská Osada a Plaveč 4 %; a v Poprade a na Chopku dokonca len 3 % (v oboch prípadoch presne 3,0 %; obr. 6). Napriek tomu, že obsiahlejšiu historickú evidenciu tejto charakteristiky nemáme k dispozícii na operatívne spracovanie, môžeme vcelku s istotou tvrdiť, že v nižšie položených lokalitách (mimo hôr; nížiny, pahorkatiny, kotliny) išlo lokálne o extrémne hodnoty. V klimatologickom kontexte pritom tiež možno súčasne vysloviť predpoklad, že išlo o jedny z najnižších hodnôt relatívnej vlhkosti aké sme kedy v rámci týchto nízko ležiacich lokalít zaregistrovali za celú éru meteorologických meraní na území súčasného Slovenska.
Vďaka extrémne suchému vzduchu je súčasná situácia výnimočná aj z pohľadu dennej amplitúdy teploty vzduchu. Tento rozdiel medzi maximálnou a minimálnou dennou teplotou vzduchu dosiahol na mnohých miestach taktiež až extrémne, rekordne vysoké hodnoty. Najvyššiu dennú teplotnú amplitúdu na tzv. klimatologických staniciach, avšak v danom prípade o miestny extrém nešlo, sme zaznamenali včera 23. marca 2022 v Spišských Vlachoch, a to 29,5 °C, pri vzostupe teploty z minima -7,4 na maximum 22,1 °C. V klimatologickej staničnej sieti sme takto vysokú hodnotu dennej amplitúdy zaznamenali naposledy 19. marca 1990. Na mnohých iných miestach, vrátane našej klimatologicky najvýznamnejšej stanice v Hurbanove, však absolútne (za celé príslušné obdobie meraní) staničné rekordy tejto charakteristiky dosiahnuté boli (obr. 8). Najvýznamnejšie z nich, aspoň 60-ročné, boli 22. alebo 23. marca 2022 prekonané, alebo vyrovnané (=), na klimatologických staniciach:
- Hurbanovo 24,8 °C (za obdobie prinajmenšom od roku 1901),
- Kamenica nad Cirochou 26,9 °C (prinajmenšom od 1951),
- Plaveč 28,8 °C (prinajmenšom od 1961),
- Podolínec 27,8 °C (prinajmenšom od 1961),
- Kuchyňa 26,6 °C (prinajmenšom od 1961),
- Žihárec 26,2 °C (prinajmenšom od 1961),
- Žilina 25,0 °C (prinajmenšom od 1961),
- Beluša 24,4 °C (od júla 1962),
- Tisinec 26,3 °C (od 1963).
Na ostatných, zrážkomerných staniciach s doplnkovým meraním teploty vzduchu, boli včera 23. marca 2022 zaregistrované najvyššie hodnoty amplitúdy teploty vzduchu v Hajnáčke 29,5 °C a v Klenovej dokonca až 30,1 °C. Dosiahnutie 30-stupňovej dennej amplitúdy na Slovensku môžeme označiť za výnimočne sa vyskytujúci jav.
▲ Obr. 6: Priebeh relatívnej vlhkosti vzduchu RH [%] na vybraných automatických meteorologických staniciach (AWS) v dňoch 22.03.2022 (vľavo) a 23.03.2022 (vpravo).
▲ Obr. 7: Denná amplitúda teploty vzduchu na základe analýz INCA v dňoch 22.03.2022 (vľavo) a 23.03.2022 (vpravo).
▲ Obr. 8: Absolútne celoročné rekordy dennej amplitúdy teploty vzduchu vyrovnané alebo prekonané v období 22. - 23.03.2022 na vybraných meteorologických staniciach na území Slovenska.
Podotýkame, že v prípade hodnôt amplitúdy teploty vzduchu za uplynulé dni z klimatologických staníc bola analýza spracovaná len z priebežne dostupných operatívnych údajov, a po ich skompletizovaní a revízii v budúcnosti nemožno vylúčiť dodatočné doplnenia a spresnenia prezentovaných skutočností.