Většina meteorologů by jistě souhlasila se sdělením, že se v leteckém provozu pořizují údaje o teplotě, směru a rychlosti větru, možná i další meteorologická data. Povětrnostní služby také spoléhají na využití takto získaných informací v procesu asimilace pro numerické předpovědní modely. V tomto bodě do nedávna přínos leteckých měření pro všeobecnou předpovědní službu končil, neboť nebylo v běžné praxi snadné využít data jiným způsobem. Se zavedením moderních zobrazovacích prostředků, v případě ČHMÚ systému Visual Weather, se prognostikům otevřel nový kanál s vysokým informačním potenciálem. Jediným omezením pro národní meteorologickou službu je počet leteckých společností, se kterými jsou uzavřeny příslušné dohody. V České republice máme v současné době k dispozici měření z letadel Lufthansy a Finnair.
Pro meteorologické účely se data přenášejí prostřednictvím globální telekomunikační sítě Světové meteorologické organizace (SMO) ve zprávě AMDAR, v Evropě už jen v binárním kódu bufr vyžadujícím speciální dekodér. Označení zprávy je zkratkou názvu projektu Aircraft Meteorological DAta Relay (Přenos meteorologických dat z letadel), v rámci kterého SMO zajišťuje dodržování dohodnutých standardů a verifikaci měření. První koordinované pokusy o uplatnění leteckých měření v meteorologii se objevily už v 70. letech (SMO 2003), výraznější rozvoj nastal až po roce 2000 a mimořádný nárůst pořizovaných dat se projevil v posledních pěti letech (SMO 2014). Pod patronací SMO je zajišťována přesnost měření teploty na 1 °C, tlaku na 4 hPa a rychlosti větru na 2–3 m.s –1 . Předpokladem uspokojivého určení směru větru je přesné nastavení kompasu, který za letu udává orientaci trupu letadla. V kombinaci se sledováním pozice stroje navigačními prostředky se pak odvozuje směr a rychlost proudění okolního vzduchu. Za letu probíhá měření podle podmínek každých 5–10 minut, při startu letadla se využije prvních deset údajů na každých 10 hPa dosažené výšky, při dalším stoupání pak po 50 hPa stejně jako při zahájení sestupného manévru, pod hladinou 700 hPa se zaznamená měření opět na každých 10 hPa. Systém Visual Weather umožňuje nastavení tolerance výšky a času, s jakými jsou data z letadel zobrazena k danému synoptickému termínu a zvolené tlakové hladině.
Data z letové hladiny jsou cenná zejména při přeletech oceánů nebo řídce osídlených oblastí, záznamy ze startů nebo přistání nahrazují nebo doplňují aerologické sondáže atmosféry. V roce 2013 bylo udáváno kolem 400 000 zpráv AMDAR za den (patrně včetně měření z letových hladin po 5–10 minutách). Pro srovnání SMO registruje kolem 1 300 aerologických stanic, z nichž dvě třetiny měří zvrstvení atmosféry v termínech 00:00 i 12:00 UTC. Ani při sondování po 6 hodinách by počet měření ve volné atmosféře zdaleka nedosáhl četnosti zpráv AMDAR. Navíc ekonomické kalkulace ukazují, že náklady na měření vertikálních profilů atmosféry z letadel jsou v dlouhodobějším režimu na úrovni 5–10 % ceny vypouštění radiosond. Značným omezením dat AMDAR je absence měření vlhkosti. Klasická čidla podmínky letu nevydrží a nově zaváděný laserový senzor WVSS využívaný zejména v USA zvyšuje cenovou hladinu letových měření na úroveň 12–20 % ceny balonových sondáží. V Evropě se zatím monitorování vlhkosti objevuje spíše ojediněle, ale může to být jen otázka času, kdy letečtí dopravci nechají vybavit vlhkostními senzory i letouny evropských aerolinek.
Je zřejmé, že z pořizování meteorologických dat má prospěch řízení letového provozu, a to nejen z hlediska bezpečnosti a ekonomiky letu ve výšce, ale i při provozu samotných letišť. Přínos pro meteorologickou službu hodnotí nedávno publikovaná zpráva SMO (2014). Ponecháme-li stranou příspěvek pro sledování klimatu a jeho změn, je zajímavé zjištění, že letová měření zlepšují prediktabilitu numerických předpovědních modelů redukcí chyb až o 20 %, což se potvrdilo při omezení letového provozu nad USA v září 2001 nebo po výbuchu islandské sopky v dubnu 2010. V letecké i civilní předpovědní službě přinášejí zprávy AMDAR zkvalitnění předpovědi teploty a větru na zemi i ve výšce, předpovědi bouřek, formování nízké oblačnosti a mlh, sledování teplotních inverzí,
detekci hladiny mrznutí, turbulence, jet-streamu nebo námrazy. To dokládají zkušenosti meteorologů z letiště AmsterdamSchiphol, ale i dalších ze Skandinávie, Nového Zélandu či Spojených států (SMO 2014).
V České republice se v předpovědní službě ČHMÚ s možnostmi využití dat AMDAR teprve začínáme seznamovat. Ukázalo se, že pro letiště v Praze-Ruzyni můžeme počítat v průměru s pěti vertikálními profily za den, z nichž jeden je získáván v pozdních odpoledních hodinách a další během večera, takže máme alespoň částečně náhradu za zrušenou sondáž na Libuši v termínu 18:00 UTC. Porovnání leteckých dat s časově blízkou aerologickou sondáží prokázalo dobrou shodu teplotní křivky i měření větru. Z blízkých letišť můžeme čerpat informace z několika spojů do Wroclawi, Drážďan, Lipska nebo Norimberka, více spojů je do Vídně nebo Mnichova a v průměru každou hodinu chodí AMDAR z Frankfurtu nad Mohanem (mírně omezen je noční provoz).
V takovém případě můžeme mluvit až o „animaci“ sondáží atmosféry a sledovat změny zvrstvení při přechodech front, chování zádržných vrstev při nejistotě vývoje bouřkové oblačnosti, efekt výparu srážek na teplotu suché vrstvy pod frontální oblačností nebo labilizaci zvrstvení při působení déletrvajících vzestupných pohybů. V zimě pak je aktuální vývoj teplotního zvrstvení při nebezpečí mrznoucích srážek, formování přízemních inverzí nebo sledování výkyvů výškové inverze či propagace subsidence při přesunu tlakových výší. Záleží jen na meteorologovi, kolik času si při službě pro zobrazení sondáží vymezí nebo nakolik využije nabízených možností pro případové studie či ověření svých předpovědí nebo prognostických tempů z modelů. Doba expirace zpráv AMDAR je ovšem omezená, ve Visual Weather běžně jen na 24 hodin, takže je třeba data včas zpracovat. O tom, že AMDAR je jedním z fenoménů moderní meteorologie, svědčí i zcela nový výukový modul na internetovém vzdělávacím serveru konsorcia COMET (viz www.meted.ucar.edu), který byl shodou okolností zveřejněn v době psaní tohoto příspěvku.
Literatura:
SMO, 2003. AMDAR Reference Manual. WMO-No. 958. ISBN 92-63-10958-3.
SMO, 2014. The Benefits of AMDAR to Meteorology and Aviation. WMO Integrated Global Observing System. Technical Report No. 2014-1.
Jan Sulan, Meteorologické zprávy, roč. 68, 2015/3