Babí léto není jen o relativně vysokých odpoledních teplotách.
Pod pojmem babí léto si většina lidí představí slunečné, klidné a příjemně teplé počasí na přelomu září a října. Typická bývá tlaková výše, slabé proudění, minimum srážek a často také velmi suchý vzduch ve volné atmosféře. Právě tato kombinace ale vytváří podmínky nejen pro příjemná odpoledne, ale i pro velmi chladná rána. Člověk tak může snadno podcenit oblečení, zvláště když den předem bylo odpoledne pocitově až horko. Ráno tak může přijít skutečná studená facka s teplotami pod 5 °C.
Za jasné noci totiž zemský povrch intenzivně vyzařuje dlouhovlnné záření do atmosféry a dále do vesmíru. Pokud není obloha zakrytá oblačností, která by část tohoto záření vracela zpět k povrchu, ochlazování může být velmi výrazné.
Proč se při zemi může objevit mráz, i když meteorologická stanice ukazuje plus pět?
Přízemní mráz (v předpovědích nejčastěji označovány jako přízemní mrazíky) neznamená totéž co mráz ve standardní meteorologické výšce. Teplota vzduchu se běžně měří ve výšce přibližně 2 metrů nad zemí. Přízemní teplota se ale může chovat úplně jinak.

Obr. 1: Ráno pod nulou, odpoledne výrazný nástup teploty vzduchu nad 20 °C (zdroj: Meteocentrum)
Za jasné a klidné noci se nejrychleji ochladí samotný povrch - tráva, půda nebo listy. Vzduch těsně nad nimi se následně ochlazuje vedením a turbulentním přenosem. Vytvoří se výrazná přízemní teplotní inverze s malou vertikální mocností. Může tak nastat situace, kdy je ve dvou metrech například +4 až +6 °C, ale těsně nad povrchem už teplota klesne pod 0 °C. Takto rozumíme přízemnímu mrazu.
Nejčastější se vyskytuje v závětrných polohách, kotlinách, údolích a na nezastavěných plochách, kde se studený vzduch snadno hromadí. V krasových oblastech je to zase nejčastěji v závrtech.
Studený vzduch stéká do údolí
Studený vzduch je hustší než teplý, a proto se během klidných nocí může přesouvat po svahu směrem dolů. Vzniká tak takzvaný studený vzduchový bazén, přesněji řečeno jezero studeného vzduchu. V kotlině nebo údolí může být ráno výrazně chladněji než na okolních svazích nebo vyvýšených polohách. Právě zde se často vytvoří také teplotní inverze, kdy teplota s výškou neklesá, ale naopak roste.
Za běžných podmínek bývá ve vyšších polohách chladněji. Při silné radiační inverzi ale může být například v údolí 2 °C, zatímco o několik set metrů výše 8 nebo 10 °C. A právě tehdy vznikají ranní mlhy Pokud se během nočního ochlazování teplota vzduchu přiblíží rosnému bodu, vodní pára začne kondenzovat do drobných kapiček. Vzniká radiační mlha, která je typická pro jasné, klidné noci pod tlakovou výší. Často se vytváří nad loukami, v údolích, v okolí řek, rybníků nebo přehrad, kde je více dostupné vlhkosti a kde teplota snadněji klesá.

Obr. 2: Ranní mlhy jsou pro babí léto typické, pro slovinskou Škofja Loku tomu není jinak (autor: D. Novotný)
Zajímavé je, že tyto mlhy mívají často jen malou vertikální mocnost, to je rozdíl oproti těm, které nás čekají dále v průběhu roku blíže k zimě - druhá polovina října, listopad, prosinec, leden. Zatímco při pohledu z údolí může obloha působit zcela zataženě, o několik desítek nebo stovek metrů výše už může být úplně jasno. Na kopcích tak může člověk pozorovat typické „moře mlhy“, z něhož vystupují pouze vyšší vrcholy.
Proč je mlha často jen několik desítek metrů vysoká?
Klíčem je právě mělká noční inverze. Silné ochlazení se soustřeďuje hlavně do nejnižších vrstev atmosféry. Vzduch ve výšce několika desítek až stovek metrů může zůstat výrazně teplejší a sušší. Vrstva, ve které teplota poklesne až k rosnému bodu, je proto často velmi tenká.

Obr. 3: Mlha může mít mocnost jen několik metrů (autor: D. Novotný)
Výsledkem může být mlha vysoká jen několik desítek metrů, případně nízká oblačnost uzavřená pod inverzní vrstvou. Čím je inverze výraznější, tím ostřejší může být její horní hranice.
Po východu Slunce se situace rychle obrací
Jakmile Slunce vyjde, zemský povrch začne znovu přijímat energii. Povrch se zahřívá a následně ohřívá také nejnižší vrstvu vzduchu. Inverze se postupně rozrušuje, zvyšuje se turbulentní promíchávání a mlha se začíná zvedat nebo rozpouštět. Pokud je vzduch nad inverzí suchý a obloha zůstává jasná, může být proces velmi rychlý (viz Obr. 1 ze stanice ve Volarech).
Ranní mlha tak může během dopoledne zmizet a po několika hodinách nastane úplně slunečné počasí. Právě to je jeden z typických znaků babího léta: ráno mlha a několik stupňů nad nulou, odpoledne modrá obloha a více než 20 °C.
Velká denní amplituda je pro babí léto typická
Rozdíl mezi ranním minimem a odpoledním maximem může být při podobném počasí mimořádně velký. Za jasné oblohy se povrch v noci velmi efektivně ochladí, ale během dne se naopak rychle zahřeje.

Obr. 4: Babí léto je perfektní příležitost k návštěvě hor, například Karavanek (autor: D. Novotný)
Pokud se k tomu přidá suchý vzduch, který obecně umožňuje výraznější teplotní výkyvy, může denní amplituda dosahovat 15 °C, někdy i 20 °C a více. V extrémech se dokonce může vyskytnout mrazoletní den, tedy den s ranní teplotou pod bodem mrazu a odpolední teplotou nad 25 °C. V historii Česka byly zaznamenány jednotky mrazotropických dní (odpolední teploty nad 30 °C), ale ty jsou vázány na mrazové kotliny, například Šumavy, během léta - například během srpna.
Například ráno mohou být jen 3 °C a odpoledne 22 °C. Ve městech bývá rozdíl často menší, protože zastavěné povrchy přes noc uvolňují teplo akumulované během dne. Během babího léta, zejména v nočních hodinách, potom můžeme citelně pociťovat existenci městského tepelného ostrova. Na venkově, v údolích nebo na loukách mohou být naopak minima výrazně nižší.
Proč pomáhá slabý vítr?
Slabý vítr je pro vznik přízemních mrazíků a radiačních mlh velmi důležitý. Pokud fouká silněji, studená vrstva u země se promíchává s teplejším vzduchem výše. Teplota při povrchu tak neklesne tolik.
Při bezvětří se naopak může vytvořit velmi stabilní vrstvička studeného vzduchu těsně nad zemí. To je důvod, proč může mít jedna část obce ráno 7 °C, zatímco o pár stovek metrů dál v závětrné kotlině jen 2 °C.
Mlha a přízemní mráz spolu často souvisejí, ale ne vždy
Oba jevy vznikají při výrazném nočním ochlazování, ale potřebují trochu jiné podmínky. Pro mlhu je nutné, aby se vzduch ochladil až k rosnému bodu a byl dostatečně vlhký. Pro přízemní mráz stačí, aby teplota povrchu nebo těsně přilehlé vrstvy vzduchu klesla pod 0 °C.

Obr. 5: Objevit se může již také jinovatka, v tomto případě v blízkosti vodního toku (autor: D. Novotný)
Proto může být velmi suchá noc bez mlhy, ale s přízemním mrazíkem. Naopak při vlhčím vzduchu může vzniknout hustá mlha, přestože teplota zůstane několik stupňů nad nulou.
Pokud teplota klesne pod nulu a zároveň je dostatek vlhkosti, může se na povrchu vytvořit jinovatka
Jedním z nejhezčích projevů podzimní inverze jsou výrazné rozdíly na malém prostoru. Údolí může být ráno zahalené v mlze s teplotou kolem nuly, zatímco svah o několik set metrů výše leží nad inverzí, svítí tam Slunce a teplota může být výrazně vyšší. Velký rozdíl může být pozorovatelný i u koryta vodního toku (Obr. 5).
Tento stav může vydržet i několik hodin. Proto bývá při babím létě někdy paradoxně příjemněji na horách než v nížinách. Pokud se nízká oblačnost nerozpustí, může být v údolí celý den chladno, zatímco nad inverzí panuje jasné a relativně teplé počasí.
Babí léto je vlastně soutěž mezi nocí a dnem
Právě to vystihuje podzimní stabilní počasí nejlépe. Dlouhá a jasná noc vytváří ideální podmínky pro silné ochlazení, inverzi, mlhu a přízemní mráz. Přes den ale stále ještě poměrně vysoko stojící Slunce dokáže povrch výrazně zahřát a při suchém vzduchu teplota rychle stoupá. Výsledkem je počasí plné kontrastů.
Ráno jinovatka, mlha a několik stupňů nad nulou. Odpoledne slunce, modrá obloha a teploty přes 20 °C. Velká denní amplituda, ranní radiační mlhy a první přízemní mrazíky patří k nejtypičtějším projevům klidného babího léta.
Zdroje k článku: Předpověď počasí, radar, Meteocentrum.cz