Efekt fenowy i spadek temperatury z wysokością - obliczenia krok po kroku
7 min czytania · aktualizacja
Temperatura powietrza w troposferze spada z wysokością średnio o 0,6°C na każde 100 m. Wiatr fenowy (w Tatrach - halny) liczy się dwoma gradientami: powietrze suche ochładza się i ogrzewa o około 1°C na 100 m, a powietrze, w którym zachodzi kondensacja pary wodnej - o około 0,6°C na 100 m. Ta różnica sprawia, że po zawietrznej stronie gór powietrze jest cieplejsze i suchsze niż po stronie dowietrznej. Na maturze zawsze używaj jednak wartości podanych w poleceniu.
Trzy gradienty, które trzeba rozróżniać
| Gradient | Wartość przyjmowana w zadaniach | Kiedy go używasz |
|---|---|---|
| pionowy gradient temperatury | ok. 0,6°C / 100 m | temperatura na różnych wysokościach w spokojnej atmosferze, np. stacja w dolinie i na szczycie |
| suchoadiabatyczny | ok. 1°C / 100 m | powietrze wznosi się lub opada bez kondensacji - do poziomu kondensacji i podczas opadania po zawietrznej |
| wilgotnoadiabatyczny | ok. 0,5-0,6°C / 100 m | powietrze wznosi się powyżej poziomu kondensacji, a w chmurze uwalnia się ciepło |
Powietrze nasycone ochładza się wolniej, bo podczas kondensacji pary wodnej wydziela się ciepło. To jest klucz do zrozumienia, dlaczego fen jest ciepły.
Spadek temperatury z wysokością - obliczenie
Stacja w dolinie na wysokości 400 m n.p.m. notuje 18°C. Jaka temperatura panuje w tym samym czasie na szczycie o wysokości 1 600 m n.p.m., przy gradiencie 0,6°C / 100 m?
- Różnica wysokości: 1 600 − 400 = 1 200 m.
- Spadek temperatury: 1 200 ÷ 100 × 0,6 = 7,2°C.
- Temperatura na szczycie: 18 − 7,2 = 10,8°C.
Odwrotne zadanie (szczyt → dolina) liczysz tak samo, tylko temperaturę dodajesz. Przy wartościach ujemnych zapisuj znak na każdym etapie: jeśli na szczycie jest −4°C, a w dolinie 1 500 m niżej temperatura jest o 9°C wyższa, wynik to 5°C, a nie 13°C.
Efekt fenowy krok po kroku
Wilgotne powietrze o temperaturze 15°C przemieszcza się nad pasmem górskim o wysokości 2 500 m n.p.m. Kondensacja zaczyna się na wysokości 500 m. Przyjmij gradient suchoadiabatyczny 1°C / 100 m i wilgotnoadiabatyczny 0,6°C / 100 m. Oblicz temperaturę powietrza u podnóża po stronie zawietrznej (0 m n.p.m.).
- Od 0 do 500 m (bez kondensacji): spadek 500 ÷ 100 × 1 = 5°C, więc na poziomie kondensacji jest 10°C.
- Od 500 do 2 500 m (kondensacja, chmury, opady): spadek 2 000 ÷ 100 × 0,6 = 12°C, więc na szczycie jest −2°C.
- Opadanie od 2 500 do 0 m po stronie zawietrznej (powietrze jest już osuszone, ogrzewa się suchoadiabatycznie): wzrost 2 500 ÷ 100 × 1 = 25°C, więc u podnóża jest 23°C.
Po stronie zawietrznej powietrze jest o 8°C cieplejsze niż na tej samej wysokości po stronie dowietrznej - i znacznie suchsze, bo wilgoć została w opadach na zboczu dowietrznym.
Skutki fenu, o które pytają zadania
- Opady orograficzne na stoku dowietrznym i cień opadowy po stronie zawietrznej.
- Gwałtowny wzrost temperatury i spadek wilgotności po stronie zawietrznej, szybkie topnienie śniegu, zagrożenie lawinowe.
- Silne, porywiste wiatry łamiące drzewa - wiatr halny powoduje wiatrołomy w lasach tatrzańskich.
- Złe samopoczucie u części osób, przypisywane szybkim zmianom ciśnienia i temperatury.
W Polsce typowym wiatrem fenowym jest halny, wiejący z południa przez Tatry na Podhale, najczęściej jesienią i wczesną wiosną. Odpowiedniki w innych górach to fen w Alpach i chinook w Górach Skalistych.
Pułapki, za które przepadają punkty
- Jeden gradient na całej trasie. Do poziomu kondensacji i przy opadaniu - suchoadiabatyczny, w chmurze - wilgotnoadiabatyczny.
- Gradient wilgotnoadiabatyczny po stronie zawietrznej. Powietrze opadające ogrzewa się i oddala od nasycenia, więc liczysz 1°C / 100 m.
- Gradient „na metr”. Wartości podaje się na 100 m - przy 1 200 m dzielisz przez 100, a nie mnożysz.
- Własne wartości zamiast podanych. Jeśli polecenie mówi 0,5°C / 100 m, liczysz z 0,5, nawet gdy pamiętasz inną liczbę.
Najczęstsze pytania (FAQ)
O ile spada temperatura powietrza z wysokością?
Dlaczego wiatr fenowy jest ciepły?
Jak nazywa się wiatr fenowy w Polsce?
Jak obliczyć temperaturę po zawietrznej stronie gór?
Gradient temperatury to jeden z wzorów zebranych w zestawieniu zadań obliczeniowych na maturze z geografii. Dane klimatyczne stacji górskich i nizinnych porównasz na klimatogramie, a ruch mas powietrza na mapie synoptycznej z frontami.
Źródło: zadania i klucze odpowiedzi z arkuszy maturalnych z geografii - arkusze CKE formuły 2023.

