Střih větru způsobuje silné bouřky i povodně
Možná jste už někdy slyšeli o střihu větru, třeba v souvislosti s bouřkami. O co vlastně jde? Odborná definice říká, že střih větru je prostorová změna vektoru rychlosti proudění (tedy větru), která připadá na jednotkovou vzdálenost. Nejčastěji ale uvažujeme vertikální střih větru, který tedy definujeme jako změnu větru (směru i rychlosti) s výškou. V případech, kdy uvažujeme jen rychlost proudění bez ohledu na směr, hovoříme o gradientu rychlosti proudění, slangově gradientu větru, který vyjadřujeme v případě vertikální změny v m/s na 100 m nebo na 1 000 m (samozřejmě můžeme užívat i jiné jednotky rychlosti jako uzly apod.). Ačkoliv z hlediska dynamiky má význam i střih větru v horizontální rovině, budeme se dále zabývat pouze střihem větru vertikálním.
Tip: Předpověď střihu větru - předpověď na numerické modelu
Ke střihu větru, tedy změně jeho směru a rychlosti s výškou, dochází v atmosféře zcela běžně. Pro konkrétní projevy v počasí je přitom důležitá jeho velikost. Výrazný střih větru registrujeme v oblastech atmosférických front a tlakových nížích. Střih větru podporuje vznik oblačnosti. Významný efekt má v případě bouřkových oblaků. Výrazný střih totiž vytváří dobře organizované bouře, včetně supercel. V oblastech s výraznějším střihem větru se bouřky rychleji pohybují a mohou vydržet i několik hodin. Odděluje výstupný a sestupný proud v bouřce, přispívá ke vzniku tzv. gust fronty (jakési falešné studené fronty vznikající na čele studeného vzduchu vytékajícího z bouře), na které pak dochází ke kontinuální regeneraci bouřek. A taky přispívá k rotaci výstupného pohybu v bouřce, čímž přispívá ke vzniku mezocyklóny (významný faktor u supercely). Konečně, velmi důležitý je pro vznik tornád (hlavně střih ve spodním kilometru nad zemí). Při nízkých hodnotách střihu větru vznikají spíše letní bouřky z tepla, které mohou způsobit vážné komplikace v podobě zatopených domů, pokud dlouho setrvávají na jednom místě.
Obr. 1: Pro vznik supercel je nutný výrazný vertikální střih větru (snímek z USA), autor: BrianKhoury
Pro předpovědi potenciálně nebezpečných bouřek se často analyzuje střih větru ve spodních 6 km, přičemž hodnoty dosahující alespoň 15-20 m/s umožňují vznik organizované konvekce. Aby bylo možné střih větru dobře znázornit, používá se často hodograf větru. Jde o čáru spojující koncové body vektorů, které vycházejí z počátku souřadnicového systému (viz obr. 2). Podle průběhu hodografu lze také odhadnout, jakým směrem bude rotace v případné supercele probíhat (pravo- nebo levotočivá).
Obr. 2: Konstrukce hodografu – pro zvolenou hladinu je vektorem (šipkou vycházející z počátku do zeleného bodu) znázorněn směr a jeho velikostí pak rychlost větru (např. v hladině 1 km foukal vítr označený jako v1 rychlostí 42 m/s ze směru 175°, tj. téměř jižní vítr), následně pak koncové body těchto vektorů spojíme (červená čára). Případná supercela bude v takovém prostředí pravotočivá. Zdroj: NOAA.gov
Mimo bouřky může být výrazný střih větru také příčinou trvalých, někdy až několikadenních srážek v oblasti, nad níž se vyskytuje. V takovém případě hovoříme někdy slangově o střihovém počasí. Vítr se pak s výškou mění zpravidla o více než 90°. Střihové počasí nastává nad územím Česka zejména při situacích Vb (postup tlakové níže ze Středomoří dále k severovýchodu), kdy v nižších vrstvách atmosféry (od země do výšky 1 až 3 km) je často pozorováno proudění ze severních směrů, zatímco ve vyšších hladinách proudí vzduch z jižních směrů. Ve výšce, kde výrazný střih větru podmiňuje vývoj výstupných pohybů, se ve většině případů vyskytuje málo pohyblivá atmosférická fronta. Při střihovém počasí bývají v Česku v některých případech pozorovány na rozsáhlém území vydatné srážky, dosahující vysokých až rekordních denních i několikadenních úhrnů. V letním pololetí jsou tyto srážky, vesměs při relativně nízké teplotě při zemi, nejčastější příčinou povodní na dolních úsecích větších toků (Labe, Vltavy, Moravy a Odry), např. v letech 1997 nebo 2002. V zimní polovině roku naopak dokážou způsobit pořádnou sněhovou kalamitu (například konec prosince 2005, ale i říjen 2009, kdy na Lysé hoře spadlo 65 cm nového sněhu za 24 hodin).
Obr. 3: K vyšší intenzitě trvalých dešťů přispívá při povodních i výrazný střih větru.
Podotkněme, že střih větru je významným meteorologickým jevem také pro leteckou dopravu, proto letecká meteorologická služba vydává výstrahu při překročení určitých hodnot střihu větru podle směrnic ICAO (Mezinárodní organizace pro civilní letectví).
Tip: Předpověď střihu větru - předpověď na numerické modelu
Ke střihu větru, tedy změně jeho směru a rychlosti s výškou, dochází v atmosféře zcela běžně. Pro konkrétní projevy v počasí je přitom důležitá jeho velikost. Výrazný střih větru registrujeme v oblastech atmosférických front a tlakových nížích. Střih větru podporuje vznik oblačnosti. Významný efekt má v případě bouřkových oblaků. Výrazný střih totiž vytváří dobře organizované bouře, včetně supercel. V oblastech s výraznějším střihem větru se bouřky rychleji pohybují a mohou vydržet i několik hodin. Odděluje výstupný a sestupný proud v bouřce, přispívá ke vzniku tzv. gust fronty (jakési falešné studené fronty vznikající na čele studeného vzduchu vytékajícího z bouře), na které pak dochází ke kontinuální regeneraci bouřek. A taky přispívá k rotaci výstupného pohybu v bouřce, čímž přispívá ke vzniku mezocyklóny (významný faktor u supercely). Konečně, velmi důležitý je pro vznik tornád (hlavně střih ve spodním kilometru nad zemí). Při nízkých hodnotách střihu větru vznikají spíše letní bouřky z tepla, které mohou způsobit vážné komplikace v podobě zatopených domů, pokud dlouho setrvávají na jednom místě.
Obr. 1: Pro vznik supercel je nutný výrazný vertikální střih větru (snímek z USA), autor: BrianKhoury
Pro předpovědi potenciálně nebezpečných bouřek se často analyzuje střih větru ve spodních 6 km, přičemž hodnoty dosahující alespoň 15-20 m/s umožňují vznik organizované konvekce. Aby bylo možné střih větru dobře znázornit, používá se často hodograf větru. Jde o čáru spojující koncové body vektorů, které vycházejí z počátku souřadnicového systému (viz obr. 2). Podle průběhu hodografu lze také odhadnout, jakým směrem bude rotace v případné supercele probíhat (pravo- nebo levotočivá).
Obr. 2: Konstrukce hodografu – pro zvolenou hladinu je vektorem (šipkou vycházející z počátku do zeleného bodu) znázorněn směr a jeho velikostí pak rychlost větru (např. v hladině 1 km foukal vítr označený jako v1 rychlostí 42 m/s ze směru 175°, tj. téměř jižní vítr), následně pak koncové body těchto vektorů spojíme (červená čára). Případná supercela bude v takovém prostředí pravotočivá. Zdroj: NOAA.gov
Mimo bouřky může být výrazný střih větru také příčinou trvalých, někdy až několikadenních srážek v oblasti, nad níž se vyskytuje. V takovém případě hovoříme někdy slangově o střihovém počasí. Vítr se pak s výškou mění zpravidla o více než 90°. Střihové počasí nastává nad územím Česka zejména při situacích Vb (postup tlakové níže ze Středomoří dále k severovýchodu), kdy v nižších vrstvách atmosféry (od země do výšky 1 až 3 km) je často pozorováno proudění ze severních směrů, zatímco ve vyšších hladinách proudí vzduch z jižních směrů. Ve výšce, kde výrazný střih větru podmiňuje vývoj výstupných pohybů, se ve většině případů vyskytuje málo pohyblivá atmosférická fronta. Při střihovém počasí bývají v Česku v některých případech pozorovány na rozsáhlém území vydatné srážky, dosahující vysokých až rekordních denních i několikadenních úhrnů. V letním pololetí jsou tyto srážky, vesměs při relativně nízké teplotě při zemi, nejčastější příčinou povodní na dolních úsecích větších toků (Labe, Vltavy, Moravy a Odry), např. v letech 1997 nebo 2002. V zimní polovině roku naopak dokážou způsobit pořádnou sněhovou kalamitu (například konec prosince 2005, ale i říjen 2009, kdy na Lysé hoře spadlo 65 cm nového sněhu za 24 hodin).
Obr. 3: K vyšší intenzitě trvalých dešťů přispívá při povodních i výrazný střih větru.
Podotkněme, že střih větru je významným meteorologickým jevem také pro leteckou dopravu, proto letecká meteorologická služba vydává výstrahu při překročení určitých hodnot střihu větru podle směrnic ICAO (Mezinárodní organizace pro civilní letectví).
Encyklopedie počasí
Přečtěte si další články z naší rozsáhlé encyklopedie počasí, která shrnuje poznatky o meteorologii a počasí. Pochopíte řadu základních meteorologických prvků a způsob vytváření předpovědí počasí.
