Supercela je specifický typ konvekční bouře, který se od jiných typů bouří liší především svou vnitřní dynamikou. Charakteristickým znakem těchto bouří je rotující výstupný proud vzduchu, který označujeme jako mezocyklona. Právě tato rotace umožňuje bouři udržovat svou strukturu po delší dobu, často i několik hodin, a čerpat energii z okolního prostředí efektivněji než jiné typy bouří. Díky těmto specifickým vlastnostem jsou supercely často spojeny s intenzivními projevy počasí, jako je výskyt velkých krup, intenzivních srážek, silných nárazů větru a v některých případech i tornád. Ke vzniku supercely je zapotřebí, aby byla atmosféra instabilně zvrstvena (tedy aby teplota vzduchu s výškou klesala), dále je důležitá dostatečná vlhkost vzduchu a výrazný vertikální střih větru, tedy změna rychlosti a směru větru s výškou. Ačkoliv jsou supercely často vnímány jako fenomén severoamerických plání, vhodné podmínky pro jejich vznik se pravidelně objevují i v Evropě.


Obr. 1 Fotografie supercely , zdroj: en.wikipedia.org

Supercelární bouře představují významné riziko především kvůli své schopnosti produkovat extrémní projevy počasí. Ve srovnání s ostatními bouřemi bývají intenzivnější a mají delší dobu trvání, což zvyšuje jejich potenciál způsobovat škody. V této souvislosti je důležité dodat, že ne všechny supercelární bouře jsou spojeny s intenzivními projevy počasí. Supercelární bouře nejsou výhradně fenoménem Severní Ameriky, i když právě odtud pochází většina známých případů i vědeckých studií. Vhodné podmínky pro jejich vznik se nacházejí také v Evropě, především v teplé části roku, kdy se kombinuje výrazná instabilita s dostatečně silným střihem větru. S rostoucím výskytem extrémních projevů počasí, včetně zesilující role konvekčních srážek na celkových ročních úhrnech, se stále více pozornosti věnuje otázce, jak může probíhající klimatická změna ovlivnit četnost, prostorové rozložení i intenzitu supercelárních bouří. Touto problematikou se zabývala také studie publikovaná v časopisu Science Advances s využitím klimatických simulací v kilometrovém měřítku.


Obr. 2 Roční průměrná frekvence supercel v období 2011–2021, zdroj: science.org

Autoři studie nejprve na základě jedenáctileté simulace současného klimatu (2011–2021), řízené okrajovými podmínkami z reanalýzy ERA5, odvodili roční průměrnou frekvenci výskytu supercelárních bouří v Evropě (Obr. 2). Výsledky ukazují, že jejich výskyt není prostorově rovnoměrný, ale je výrazně ovlivněn topografií terénu. Nejvyšší četnost supercel byla identifikována v oblastech v okolí Alp, Pyrenejí, Francouzského středohoří či Dinárských hor. Jednou z oblastí s nejvyšší četností výskytu supercel je podle studie region jižních Alp a severní Itálie, který je dlouhodobě známý také zvýšeným výskytem silného krupobití a tornád.

Následně autoři provedli simulaci budoucího klimatu odpovídající oteplení o 3 °C oproti předindustriálnímu období, jejíž výsledky shrnuje Obr. 3. Obr. 3A ukazuje rozdíl v počtu trajektorií supercelárních bouří mezi budoucím a současným klimatem. Na Obr. 3B jsou pak ukázány počty trajektorií bouří v budoucím klimatu. Celkový počet trajektorií bouří se v oblasti Evropy zvýšil o 11 % a aktivita se přesouvá na severovýchod. Výrazná aktivita supercel v oblasti Alp, která byla patrná v současných podmínkách (viz Obr. 2), se v budoucím klimatu ještě zvyšuje. Výrazné nárůsty se vyskytují také v jižním Německu, východní a severovýchodní Evropě. Naopak na Pyrenejském poloostrově a v jižní Francii počet supercel klesá.


Obr. 3 Projekce výskytu supercelárních bouří v Evropě při oteplení o +3 °C. Vlevo je změna roční frekvence oproti současnému klimatu (červeně nárůst, modře pokles), vpravo modelovaná budoucí frekvence výskytu, zdroj: science.org

Změny ve výskytu supercelárních bouří úzce souvisejí se změnami podmínek v atmosféře, které podporují rozvoj silné konvekce (Obr. 4). Studie ukazuje, že ve scénáři oteplení o +3 °C se ve střední a severovýchodní Evropě zvyšuje konvektivní dostupná potenciální energie (CAPE), tedy množství energie dostupné pro výstupné proudy v bouřích, zatímco změny konvektivní inhibice (CIN) zde zůstávají relativně malé. Současně dochází i ke zvýšení vertikálního střihu větru, který je pro vznik a udržení supercel klíčový. Tato kombinace vytváří příznivější prostředí pro vznik organizované hluboké konvekce a odpovídá očekávanému nárůstu výskytu supercel v těchto oblastech. Opačný vývoj je patrný nad Pyrenejským poloostrovem a částí jihozápadní Evropy, kde se vlivem výraznějšího oteplení a poklesu relativní vlhkosti snižuje atmosférická instabilita a zároveň roste CIN, což vede k méně příznivým podmínkám pro vznik supercelárních bouří.


Obr. 4 Změny podmínek pro konvekci v Evropě při oteplení o +3 °C oproti předindustriálnímu klimatu. Zobrazeny jsou změny frekvence výskytu a průměrných hodnot CAPE, CIN a vertikálního střihu větru mezi současným a budoucím klimatem. Tečky označují oblasti se statisticky významnou změnou., zdroj: science.org

Vedle změn v četnosti a prostorovém rozložení studie naznačuje také změny v intenzitě samotných supercelárních bouří. Zatímco doba trvání a délka trajektorií bouří se v budoucím klimatu výrazně nemění, některé projevy spojené s jejich nebezpečností zesilují, přičemž nejvýraznější změny se týkají srážkových charakteristik. Výsledky naznačují nárůst maximální intenzity srážek i vyšší potenciál pro výskyt větších krup. To odpovídá očekávanému zesilování konvektivních srážkových extrémů v teplejším klimatu, kdy vyšší teplota atmosféry umožňuje zadržet více vodní páry, což vede k zesílení srážek. Naopak změny v maximálních nárazech větru, intenzitě vzestupných proudů nebo rotaci bouří jsou spíše malé. Výsledky naznačují, že supercelární bouře v budoucím klimatu nemusí vykazovat delší životnost ani výrazně odlišnou dynamiku, jejich doprovodné projevy však mohou být intenzivnější, zejména z hlediska intenzivních srážek a krupobití.