Meteorologie pro palubní průvodčí 8

Vítr

Proč vlastně fouká vítr a odkud se bere? Princip větru je stejný, jako tok vody. Voda teče z kopce, protože ji k tomu nutí gravitace a stahuje ji dolů.

U větru je tímto hnacím motorem rozdíl tlaku vzduchu.

Všichni vědí, že v pneumatice osobního automobilu je tlak kolem 2 atmosfér. Tato jednotka tlaku je sice už zastaralá a vlastně ve fyzice i neplatná, ale mezi motoristy je užívána tak, že změnit ji na pascaly je totéž, jako změnit název volantu na „kruhové zařízení určené ke změně směru jízdy". Řekneme-li tedy, že v pneumatice je tlak 2 atmosféry, znamená to, že uvnitř pneu je dvojnásobný tlak oproti vnějšku. Mezi vnitřkem a vnějškem pneumatiky je proto rozdíl jedné atmosféry a když zmáčkneme čudlík na ventilku, bude vzduch z vnitřku pneumatiky rychle foukat ven (ano, máte pravdu, je to totéž, jako dekomprese v letadle). Vyrobili jsme si takový malý soukromý vítr.

Vítr vzniká z přetlaku na jednom místě vůči atmosférickému tlaku na jiném místě.

 Už jsme se zmínili v předchozí kapitole o tlaku vzduchu, že atmosférický tlak není nad zeměkoulí všude stejný, ale že se mění z místa na místo a je to způsobeno neklidem atmosféry a jejím nerovnoměrným prohříváním. Někde se nachází tlaková níže, jinde tlaková výše, celá atmosféra tak trochu připomíná v našich představách rozbouřenou hladinu oceánu. Jednotlivé obří vlny (tlakové výše) se přelévají a přesouvají z místa na místo, voda v nich stéká do vlnových údolí, která se tak vyplňují a postupně mizí. Ve vzduchu je tomu velice podobně.

Atmosférické vlny se pomalu valí nad značnou částí zemského povrchu a my pak dole, u zemského povrchu, zaznamenáváme kolísání tlaku. Než se však přes nás převalí jedna taková velká atmosférická vlna, trvá to zpravidla i několik dní, často taková vlna mění rychlost i směr pohybu, někde zaniká, jiná vlna přitom jinde vzniká. Vlny se mezi sebou propojují a zase se rozdělují a chudák meteorolog s tím musí umět pracovat a vyřešit svoji předpověď počasí.

Z míst tlaku vyššího proudí vzduch do míst tlaku nižšího, aby se oba tlaky vyrovnaly.

 Příroda se obecně snaží neustále dostávat do rovnováhy, avšak neméně vytrvale se jí to snaží překazit činitelé, tvořící počasí. Jedním z nich (tím nejdůležitějším) je Slunce. Dodává teplo zemskému povrchu i mořím, jenomže povrch i moře mají různé tepelné kapacity, různě teplo přijímají, odrážejí i vydávají, přičemž každému z nich to trvá různě dlouho. Tak třeba pevná zem se docela rychle prohřeje, zatímco vodě v moři či oceánu to trvá mnohem déle. Když potom dodávka tepla ze slunce skončí nebo je omezená, zemský povrch zase rychle vychladne, ale moře vychládá pomalu. Vznikají tak významné teplotní rozdíly, hlavně mezi kontinenty a okolními moři, z toho potom vznikají zmíněné tlakové rozdíly a z těchto tlakových rozdílů vzníká vítr. Dá se tedy říci, že je to v první řadě Slunce, které zapříčiňuje vítr.

Vítr přitom nefouká nejkratší cestou z oblasti vyššího tlaku do oblasti tlaku nižšího.

Vlivem rotace Země se proud větru odchyluje od směru horizontálního tlakového spádu, na severní polokouli doprava, na jižní doleva, na rovníku se nikam neodchyluje. Tato odchylující síla se nazývá Coriolisova a působí na cokoliv, co se pohybuje. Třeba i na letadlo. Letíme-li, snaží se nás na severní polokouli malinko vychýlit doprava. Je však tak malinkatá, že s letadlem, vlakem, autem, bicyklem vlastně vůbec nedokáže pohnout. Ale vzduch, jenž je lehoučký a o sousední vzduchové vrstvy se jen velmi málo tře, této síle podléhá zřetelněji; Coriolisova síla odklání vítr z jeho původně plánované trasy pěkně doprava, dokud vítr nefouká skoro úplně kolmo na tlakový spád. Je to stejné, jako kdyby se voda, tekoucí po spádnici z kopce dolů odkláněla tak dlouho, až by tekla po vrstevnici. Ona by to tak dělala, jenže třecí síla mezi ní a zemským povrchem jí to prakticky nedovolí.

Ale ani vítr nefouká tak úplně „po vrstevnici" alias podél izobar, spojnic míst se stejným tlakem.

Podél izobar se přece neodehrávají žádné změny tlaku – izobara je čára, zobrazující místa s totožným tlakem vzduchu a kdybychom podél ní jeli autem a sledovali bychom barometr, ukazoval by stále stejný tlak. To by ale potom nebyl žádný hnací motor pro vznik větru, že? V reálné atmosféře však přece jen působí (byť slaboučké) tření mezi jednotlivými vzduchovými vrstvami a právě kvůli tomuto tření se pohybující částice vzduchu zpomalují. Tím se zmenšuje i Coriolisova síla a převáží síla horizontálního barického gradientu. Vítr pak proudí pod mírným úhlem vůči izobarám směrem do nízkého tlaku. Čím je větší rozdíl atmosférického tlaku a současně čím je menší vzdálenost, na které tento rozdíl pozorujeme, tím silnější vítr z toho vznikne.

Jestliže někde vznikne značný tepelný kontrast, vznikne z něj postupem času i velkýtlakový kontrast a z něj vyplývající silný vítr.

Blízko země se vítr o zemský povrch přibržďuje a proto zde nejsou tak silné vichry, jako ve vysoké atmosféře, v níž větru v rozletu nic nebrání. Na letišti může foukat jen nějakých 5 m/s, ale už ve výšce 1000 m nad zemí může být rychlost větru 20 m/s a ve vysokých hladinách troposféry i třeba přes 100 m/s, což je 360 km/h.

Silné větry ve výšce se nazývají jet-stream, jsou vymezeny rychlostí větru alespoň 30 m/s a velice významně ovlivňují ekonomiku letu i komfort cestujících.

 Tím se rozumí například to, že i když letadlo odletí z výchozího letiště včas, má-li trasu vedoucí proti takhle silnému větru, dorazí do cíle se značným zpožděním a nedá se proti tomu nic dělat, i když někteří současní politici stále ještě chtějí větru i dešti poroučet a vymýšlejí takové zákony, kdy musí aerolinky zaplatit pokutu cestujícím za každý zpožděný let.

 

Poučka: Naučte se několik výrazů, jako jet-stream, horizontální barický gradient, alobarický vítr a jiné podivné výrazy a jejich pomocí umlčíte i nejdotěrnějšího pasažéra, jenž se rozčiluje, že nebude na cílovém letišti včas. Pozor však, bude-li tím cestujícím meteorolog!

Letadlo se pohybuje vzduchem a i sám vzduch se přitom většinou pohybuje.

Čistě teoreticky, kdyby byla dopředná rychlost letounu stejná, jako rychlost protivětru, stálo by letadlo vůči zemi na místě, i když by rychloměr ukazoval pilotům správnou rychlost letu. Rychloměry v pilotní kabině ukazují rychlost vůči ovzduší a nikoliv vůči zemi. V letadle jsou jiné navigační přístroje, které umí změřit i rychlost vůči zemi a z ní se pak vypočítává, kdy letadlo dorazí do cíle. Jestliže kapitán dává hlášení, že se letadlo pohybuje rychlostí 850 km/h, neznamená to ještě, že za hodinu bude o 850 km dál, ale že proletí 850 km vzduchem. Kdyby protivítr foukal stejnou rychlostí, bude letadlo pořád nad jedním a týmž místem nad zemí, ale kolem letounu proteče za hodinu 850 km dlouhý kus vzduchu. To může být využito při přistávání nebo vzletu. Samozřejmě je žádoucí, aby se letadlo na zemi nemuselo pohybovat moc rychle a hlavně aby se celý manévr co nejvíc zkrátil. Zejména u přistání, které je náročnější než vzlet, by se hodilo sednout s letadlem a co nejdřív zastavit. Z toho důvodu se vzlétá i přistává pokud možno proti větru. Ne vždy je to možné, někdy přece fouká vítr zboku na dráhu a žádná jiná dráha, lépe orientovaná vůči protivětru, na letišti není, někdy se přistává i se slabým větrem „do zad".

Letadla mají přesně stanoveno, jak rychlý může být boční či zadní vítr, aby ještě směla přistát nebo odstartovat. Silný boční vítr může už při rozjezdu nebo dojezdu letadlo doslova sfouknout z dráhy, opírá se do svislé ocasní plochy a snaží se jej natočit jako korouhvičku, nafukuje rozdílně levé a pravé křídlo, především tam, kde jsou křídla šípovitá a mají vzepětí. Piloti mívají plno práce letadlo udržet v přímém směru i při poměrně malých rychlostech bočního větru a kdyby k tomu ještě přistoupila nějaká závada, například zablokované vysunutí vztlakových klapek, nemuselo by se podařit přistát vůbec; letadlo by pak muselo odletět na jiné letiště, kde mají dráhu lépe orientovanou vůči větru.

Čímž jsme u toho komfortu cestujících, kteří se nemusejí dostat tam, kam původně chtěli.