Na jihu Čech se v neděli vyskytla vzácná oblaka připomínající vlny na moři
V neděli bylo možné na jihu Čech sledovat vzácně se vyskytující a působivě vyhlížející oblačné útvary připomínající vlny na moři (viz působivý obrázek níže, který pořídil Lukáš Gallo). Jde o tzv. zvláštnost oblaků označovanou podle mezinárodní morfologické klasifikace oblaků jako fluctus. Tento vlnový útvar mívá poměrně krátkou dobou života. Vytváří se obvykle na horní hladině oblaku ve formě kudrn nebo zakřivených vln. Většinou se vyskytuje u horní hranice oblaků druhu cirrus, altocumulus, stratocumulus a stratus, příležitostně i u druhu cumulus. Tato zvláštnost byla do morfologické klasifikace oblaků přidána v roce 2017, kdy proběhla úprava mezinárodní klasifikace.
Kelvinovy–Helmholtzovy oblaky (zvláštnost fluctus) nad jižními Čechami u Vodňan dne 10. října 2021 pozdě odpoledne, zdroj: Lukáš Gallo
Fluctus se někdy označuje jako Kelvinovy–Helmholtzovy oblaky. Souvisí to s tím, že tyto oblaky vznikají při dostatečné vlhkosti vzduchu jako důsledek tzv. Kelvinových–Helmholtzových (označených podle Lorda Kelvina a Hermanna von Helmholtze) vln. Jde o gravitační vlny, které se tvoří na plochách horizontálních rozhraní v atmosféře, které mají specifické vlastnosti. Jednak musí existovat vertikální střih větru, tedy mění se směr a rychlost proudění pod a nad danou plochou tohoto rozhraní, přičemž vítr v horní vrstvě fouká silněji než ve spodní. Typická podoba takovéhoto rozhraní bývá teplotně stabilní vrstva s teplotní inverzí – a rozdíl teploty znamená, že se ve vertikálním směru napříč rozhraním téměř skokově mění i hustota vzduchu.
Vznik Kelvinových-Helmholtzových vln na rozhraní dvou vzduchových hmot o různé teplotě a rychlosti větru, zdroj: skybrary.aero
Jaké konkrétní podmínky panovaly v neděli odpoledne se nad jižními Čechami, při pořízení snímku, není úplně jednoduché zjistit. Nicméně na základě údajů windprofileru (měří vertikální profil větru, ale jen při výskytu oblaků nad místem měření) v Temelíně se večer vyskytl výraznější střih větru mezi 4 a 5 km výšky (silnější jihozápadní vítr ve výšce, slabý jihovýchodní v nižší hladině). Z hlediska teploty máme k dispozici pouze aerologický výstup z Prahy-Libuše, kde lze v poledním termínu indikovat určitou nevýraznou inverzní vrstvu v podobné výšce. Oba údaje ukazují alespoň potenciálně vhodné podmínky pro tvorbu zvláštnosti fluctus na oblacích druhu altokumulus.
Na výstupu z pražské Libuše v neděli v poledne (14:00 SELČ) je patrná inverze teploty (červená čára) ve výšce mezi 4 a 5 km (jedna inverzní vrstva je i ve výšce mezi 1 a 2 km, ale v této výšce se oblak altokumulus nevyskytuje), zdroj: chmi.cz
Konkrétní podoba a doba života Kelvinových-Helmholtzových vln závisí na tzv. kritické vlnové délce. Pokud mají vlny menší rozměry, než odpovídá této kritické délce, jsou vlnami instabilními. V tom případě převládá destabilizující vliv vertikálního střihu větru a vlny se brzy rozpadají. V opačném případě jsou stabilními vlnami, neboť se více uplatňuje stabilizující vliv zemské tíže. Instabilita Kelvinových–Helmholtzových vln se projevuje skláněním jejich vrchů do směru střihu větru, a zejména pak uvnitř nich vznikem vírových cirkulací s horizontální osou. Přítomnost Kelvinových-Helmholtzových vln je indikátorem výskytu turbulence. A jde o spolehlivý ukazatel pro piloty, aby se těmto oblastem raději vyhnuli.
Kelvinovy–Helmholtzovy oblaky (zvláštnost fluctus) nad jižními Čechami u Vodňan dne 10. října 2021 pozdě odpoledne, zdroj: Lukáš Gallo
Fluctus se někdy označuje jako Kelvinovy–Helmholtzovy oblaky. Souvisí to s tím, že tyto oblaky vznikají při dostatečné vlhkosti vzduchu jako důsledek tzv. Kelvinových–Helmholtzových (označených podle Lorda Kelvina a Hermanna von Helmholtze) vln. Jde o gravitační vlny, které se tvoří na plochách horizontálních rozhraní v atmosféře, které mají specifické vlastnosti. Jednak musí existovat vertikální střih větru, tedy mění se směr a rychlost proudění pod a nad danou plochou tohoto rozhraní, přičemž vítr v horní vrstvě fouká silněji než ve spodní. Typická podoba takovéhoto rozhraní bývá teplotně stabilní vrstva s teplotní inverzí – a rozdíl teploty znamená, že se ve vertikálním směru napříč rozhraním téměř skokově mění i hustota vzduchu.
Vznik Kelvinových-Helmholtzových vln na rozhraní dvou vzduchových hmot o různé teplotě a rychlosti větru, zdroj: skybrary.aero
Jaké konkrétní podmínky panovaly v neděli odpoledne se nad jižními Čechami, při pořízení snímku, není úplně jednoduché zjistit. Nicméně na základě údajů windprofileru (měří vertikální profil větru, ale jen při výskytu oblaků nad místem měření) v Temelíně se večer vyskytl výraznější střih větru mezi 4 a 5 km výšky (silnější jihozápadní vítr ve výšce, slabý jihovýchodní v nižší hladině). Z hlediska teploty máme k dispozici pouze aerologický výstup z Prahy-Libuše, kde lze v poledním termínu indikovat určitou nevýraznou inverzní vrstvu v podobné výšce. Oba údaje ukazují alespoň potenciálně vhodné podmínky pro tvorbu zvláštnosti fluctus na oblacích druhu altokumulus.
Na výstupu z pražské Libuše v neděli v poledne (14:00 SELČ) je patrná inverze teploty (červená čára) ve výšce mezi 4 a 5 km (jedna inverzní vrstva je i ve výšce mezi 1 a 2 km, ale v této výšce se oblak altokumulus nevyskytuje), zdroj: chmi.cz
Konkrétní podoba a doba života Kelvinových-Helmholtzových vln závisí na tzv. kritické vlnové délce. Pokud mají vlny menší rozměry, než odpovídá této kritické délce, jsou vlnami instabilními. V tom případě převládá destabilizující vliv vertikálního střihu větru a vlny se brzy rozpadají. V opačném případě jsou stabilními vlnami, neboť se více uplatňuje stabilizující vliv zemské tíže. Instabilita Kelvinových–Helmholtzových vln se projevuje skláněním jejich vrchů do směru střihu větru, a zejména pak uvnitř nich vznikem vírových cirkulací s horizontální osou. Přítomnost Kelvinových-Helmholtzových vln je indikátorem výskytu turbulence. A jde o spolehlivý ukazatel pro piloty, aby se těmto oblastem raději vyhnuli.
