Nad Volyní se v červnu vyskytla ukázková LP supercela, přinesla kroupy o velikosti až 5 cm
Koncem června naše území ovlivňovala zvlněná studená fronta, která především do Čech přinesla i velmi silné bouřky, které byly doprovázeny přívalovými srážkami, nárazy větru a většími kroupami. V pondělí 27. 6. 2022 byly vhodné podmínky pro vznik supercel, a právě několik jich bylo nad Čechami registrováno. Především v zahraniční literatuře se supercely rozdělují do několika podkategorií, které se liší především intenzitou srážkové činnosti. Jednou z těchto podkategorií je tzv. LP supercela (z anglického Low Precipitation Supercell), která byla zachycena fotografem Lukášem Gallem 27. 6. nedaleko Vodňan.
Obr. 1: Přímo ukázková LP supercela zachycená 27. června 2022 u Vodňan, zdroj: Lukáš Gallo
Zachycená supercela vznikla na Šumavě v oblasti Srní. Nejvíce se supercela projevila ve Volyni, kam přinesla kroupy o velikosti až 5 cm. Potom se při postupu dále na východ opět rychle rozpadla. Místní obyvatele bouřka svým náhlým příchodem překvapila. Byl slyšet pouze jeden hrom a z nebe začaly rychle padat kroupy o velikosti pingpongových míčků. Ani příliš nepršelo. Kroupy zničily celou úrodu, rozbíjely vikýře na střechách i auta (denik.cz). Samotná supercela zde vznikla v souvislosti s linií konvergence před zvlněnou studenou frontou, která postupovala od západu.
Ukázková LP supercela
Svým vzhledem, charakterem nástupu i škodami šlo ve Volyni o ukázkovou LP supercelu. Úvodem zmiňme, co je to supercela a jaké jsou její základní vlastnosti. Supercelou rozumíme bouři s dlouhou životností a silným rotujícím výstupným proudem. Rotující výstupný proud je po dobu existence bouře v majoritních případech stacionární, a díky tomu se supercela jeví jako jedna konvektivní cela, která se spojitě obnovuje. Supercela, na rozdíl od ostatních bouří (unicel, nebo multicel), se vyznačuje dlouhou dobou existence (pokud se ovšem dostane do oblasti s nevhodnými podmínkami, může rychle zaniknout, což se stalo například u zachycené supercely nad Volyní, která se ve východnějších oblastech rozpadla). Dalším typickým znakem supercel je odklon doprava od směru středního větru (pokud se pohybuje od západu na východ), tedy po směru hodinových ručiček. Lze však zaznamenat i supercely, které se stáčejí doleva.
Není žádným pravidlem, že supercela přináší extrémní projevy počasí. Z hlediska množství srážek nebo větrných projevů se multicelární systémy mohou projevovat stejně intenzivně. Definice supercel se zakládá na jejich specifických dynamických a cirkulačních charakteristikách. Stěžejním příznakem supercelární bouře je existence mezocyklony, což je oblast nižšího tlaku vzduchu ve středních úrovních (zhruba mezi 3-6 km) bouřkového oblaku. Přítomnost mezocyklony v některých případech vizuálně indikují zakřivené oblačné pásy. Oblast rotace je charakteristická průměrem 3-10 km.
Zmiňované LP supercely jsou charakteristické relativně slabým srážkovým jádrem (i proto lidé ve Volyni ani nezaznamenali výraznější déšť), které je zřetelně odděleno od vzestupného proudu (Obr. 2). Zato mohou v této oblasti přinášet i větší kroupy. Vzestupný proud bývá intenzivní a konvektivní věž spojená s výstupným proudem je typicky výrazněji nakloněna. Odchylující pohyb (většinou) doprava při pohybu bouře je zde méně výrazný než u jiných typů supercel. Přední sestupný proud (FFD) se vyznačuje menší intenzitou a zadní sestupný proud (RFD) je mnohem slabší, v mnoha případech dokonce vizuálně chybí, v porovnání s ostatními typy supercel. Podobně jako klasické supercely tak se i LP supercely formují při středním až vyšším vertikálním střihu větru. Důležitou roli při vzniku LP supercel sehrává také vlhkostní profil atmosféry, zejména pak přítomnost suché vrstvy ve středních částech troposféry.
Obr. 2: Schématické znázornění LP supercely - přímo tornádo na schématu znázorněno není, protože LP supercely ho přinášejí jen vzácně (případně by se tvořilo v oblasti wall cloud), zdroj: MARKOWSKI a RICHARDSON, 2010
Tento typ supercely může být vizuálně snadno identifikovatelný, konvektivní věž spojená s výstupným proudem nabývá štíhlého vzhledu a v některých případech můře připomínat tvar vývrtky (viz první snímek supercely nad Volyní). I díky tomu jsou vizuálně velmi zajímavé pro fotografy. Obecně se LP supercely formují v sušších vlhkostních profilech a často jsou iniciovány suchými liniemi (tzv. dry lines, viz níže).
LP supercely se v majoritních případech rozpadnou, než aby se transformovaly na klasickou nebo HP (High Precipitation) supercelu. Může však k tomu dojít, když se LP supercela dostane do velice vlhkého prostředí. V případě, že se klasické supercely postupně rozpadávají, ale přitom si stále udržují rotaci výstupného proudu, začnou stále vice podobat LP supercele. Tento proces je označován jako downscale transition.
Tornáda jen vzácně
LP supercely produkují tornáda jen sporadicky (a spíše jen slabé). Nejedná se ovšem o pravidlo. V historii byla výjimečně pozorována i silná tornáda v souvislosti s tímto typem supercel. Výskyt tornád v tomto případě mj. závisí na relativní vlhkosti vzduchu ve spodních hladinách troposféry, pokud je vzduch příliš suchý, tornáda jsou méně pravděpodobná. Co je však typické pro tento typ bouře, je produkce mnohdy až obrovských krup. Obecně se ale bouře se vyznačuje malým srážkovým jádrem, a nepřináší tak vysoké srážkové úhrny. Radarová odrazivost bouře je slabší a bez typického hook echa.
Přinášejí veliké kroupy
Jak jsme již zmínili, zachycená supercela produkovala ve Volyni kroupy přesahující v průměru 4-5 cm. Větší kroupy zde vznikaly pravděpodobně díky vyšším hodnotám CAPE (dostupná potenciální energie pro stoupavé proudy) a menšímu zatížení vzestupných proudů vodou. Vzestupný proud je tak silnější než za situace s větším množstvím oblačné vody a je schopen delší dobu udržet ledové částice v oblaku, které tak mohou dorůstat větších rozměrů. Zmínili jsme také, že v supercele existuje tzv. mezocyklona, která vytváří ve středních částech bouřkového oblaku podtlak (díky rotaci), čímž také dochází k zesilování výstupného proudu.
Rozhraní vzduchových hmot s různými vlhkostmi
V předchozích odstavcích jsme zmínili, že LP supercely mohou vznikat na tzv. dry lines (suchých liniích). Dry line je zjednodušeně definovaná jako hranice mezi vzduchovými hmotami, které mají podobné teploty, ale různé relativní vlhkosti. Existují určité podobnosti mezi dry lines a atmosférickými frontami. V obou případech se jedná o rozhraní mezi dvěma vzduchovými hmotami různých charakteristik a v obou případech se zde vyskytuje konvergentní větrné pole, což znamená, že větry na obou stranách rozhraní vanou směrem k němu. Tato konvergence je důvodem vzniku potencionálně silnějších bouřek, protože slouží jako spouštěcí faktor (iniciace).
Obr. 3: Schématické znázornění vzniku bouře na dry line. Teplý sušší vzduch má vyšší hustotu než teplý vlhčí vzduch, čímž dochází k vytlačování teplého a vlhkého vzduchu směrem vzhůru, zdroj: blog.weather.us
Dry line na rozdíl třeba od studené fronty neposkytuje tak silnou iniciaci. Je to proto, že rozdíl v hustotě mezi teplou sušší vzduchovou hmotou a teplou vlhčí vzduchovou hmotou není zdaleka tak výrazný jako mezi teplou vlhčí vzduchovou hmotou a chladnou sušší vzduchovou hmotou. To znamená, že jen omezené množství konvektivních proudů, které zvedají teplý a vlhký vzduch, může prorazit zádržnou vrstvu a vytvořit bouři. S takovou omezenější iniciací vznikají spíše izolované bouře než rozsáhlejší bouřkové systémy. Izolované bouře se pak snadněji mohou vyvinout v supercely. Tyto situace jsou ovšem typičtější pro USA, kde oddělují vlhký vzduch z Mexického zálivu a suchý pouštní vzduch pocházející ze států na jihozápadě.
Tvrzení, že teplý sušší vzduch má vyšší hustotu, než teplý vlhčí vzduch se může zdát trochu neintuitivní. Můžeme si v tomto případě pomoct Avogadrovým zákonem, který zní takto: Stejné objemy všech plynů obsahují za stejného tlaku a teploty vždy stejný počet molekul. Vlhký vzduch je tedy lehčí, než vzduch suchý. Je to na základě odlišných relativních molárních hmotností mezi sušším a vlhčím vzduchem. Vodní pára obsažena ve vlhkém vzduchu má relativní molární hmotnost 18, zatímco suchý vzduch ale považujeme za plyn s relativní hmotností vyšší, téměř až 30.
Obr. 1: Přímo ukázková LP supercela zachycená 27. června 2022 u Vodňan, zdroj: Lukáš Gallo
Zachycená supercela vznikla na Šumavě v oblasti Srní. Nejvíce se supercela projevila ve Volyni, kam přinesla kroupy o velikosti až 5 cm. Potom se při postupu dále na východ opět rychle rozpadla. Místní obyvatele bouřka svým náhlým příchodem překvapila. Byl slyšet pouze jeden hrom a z nebe začaly rychle padat kroupy o velikosti pingpongových míčků. Ani příliš nepršelo. Kroupy zničily celou úrodu, rozbíjely vikýře na střechách i auta (denik.cz). Samotná supercela zde vznikla v souvislosti s linií konvergence před zvlněnou studenou frontou, která postupovala od západu.
Ukázková LP supercela
Svým vzhledem, charakterem nástupu i škodami šlo ve Volyni o ukázkovou LP supercelu. Úvodem zmiňme, co je to supercela a jaké jsou její základní vlastnosti. Supercelou rozumíme bouři s dlouhou životností a silným rotujícím výstupným proudem. Rotující výstupný proud je po dobu existence bouře v majoritních případech stacionární, a díky tomu se supercela jeví jako jedna konvektivní cela, která se spojitě obnovuje. Supercela, na rozdíl od ostatních bouří (unicel, nebo multicel), se vyznačuje dlouhou dobou existence (pokud se ovšem dostane do oblasti s nevhodnými podmínkami, může rychle zaniknout, což se stalo například u zachycené supercely nad Volyní, která se ve východnějších oblastech rozpadla). Dalším typickým znakem supercel je odklon doprava od směru středního větru (pokud se pohybuje od západu na východ), tedy po směru hodinových ručiček. Lze však zaznamenat i supercely, které se stáčejí doleva.
Není žádným pravidlem, že supercela přináší extrémní projevy počasí. Z hlediska množství srážek nebo větrných projevů se multicelární systémy mohou projevovat stejně intenzivně. Definice supercel se zakládá na jejich specifických dynamických a cirkulačních charakteristikách. Stěžejním příznakem supercelární bouře je existence mezocyklony, což je oblast nižšího tlaku vzduchu ve středních úrovních (zhruba mezi 3-6 km) bouřkového oblaku. Přítomnost mezocyklony v některých případech vizuálně indikují zakřivené oblačné pásy. Oblast rotace je charakteristická průměrem 3-10 km.
Zmiňované LP supercely jsou charakteristické relativně slabým srážkovým jádrem (i proto lidé ve Volyni ani nezaznamenali výraznější déšť), které je zřetelně odděleno od vzestupného proudu (Obr. 2). Zato mohou v této oblasti přinášet i větší kroupy. Vzestupný proud bývá intenzivní a konvektivní věž spojená s výstupným proudem je typicky výrazněji nakloněna. Odchylující pohyb (většinou) doprava při pohybu bouře je zde méně výrazný než u jiných typů supercel. Přední sestupný proud (FFD) se vyznačuje menší intenzitou a zadní sestupný proud (RFD) je mnohem slabší, v mnoha případech dokonce vizuálně chybí, v porovnání s ostatními typy supercel. Podobně jako klasické supercely tak se i LP supercely formují při středním až vyšším vertikálním střihu větru. Důležitou roli při vzniku LP supercel sehrává také vlhkostní profil atmosféry, zejména pak přítomnost suché vrstvy ve středních částech troposféry.
Obr. 2: Schématické znázornění LP supercely - přímo tornádo na schématu znázorněno není, protože LP supercely ho přinášejí jen vzácně (případně by se tvořilo v oblasti wall cloud), zdroj: MARKOWSKI a RICHARDSON, 2010
Tento typ supercely může být vizuálně snadno identifikovatelný, konvektivní věž spojená s výstupným proudem nabývá štíhlého vzhledu a v některých případech můře připomínat tvar vývrtky (viz první snímek supercely nad Volyní). I díky tomu jsou vizuálně velmi zajímavé pro fotografy. Obecně se LP supercely formují v sušších vlhkostních profilech a často jsou iniciovány suchými liniemi (tzv. dry lines, viz níže).
LP supercely se v majoritních případech rozpadnou, než aby se transformovaly na klasickou nebo HP (High Precipitation) supercelu. Může však k tomu dojít, když se LP supercela dostane do velice vlhkého prostředí. V případě, že se klasické supercely postupně rozpadávají, ale přitom si stále udržují rotaci výstupného proudu, začnou stále vice podobat LP supercele. Tento proces je označován jako downscale transition.
Tornáda jen vzácně
LP supercely produkují tornáda jen sporadicky (a spíše jen slabé). Nejedná se ovšem o pravidlo. V historii byla výjimečně pozorována i silná tornáda v souvislosti s tímto typem supercel. Výskyt tornád v tomto případě mj. závisí na relativní vlhkosti vzduchu ve spodních hladinách troposféry, pokud je vzduch příliš suchý, tornáda jsou méně pravděpodobná. Co je však typické pro tento typ bouře, je produkce mnohdy až obrovských krup. Obecně se ale bouře se vyznačuje malým srážkovým jádrem, a nepřináší tak vysoké srážkové úhrny. Radarová odrazivost bouře je slabší a bez typického hook echa.
Přinášejí veliké kroupy
Jak jsme již zmínili, zachycená supercela produkovala ve Volyni kroupy přesahující v průměru 4-5 cm. Větší kroupy zde vznikaly pravděpodobně díky vyšším hodnotám CAPE (dostupná potenciální energie pro stoupavé proudy) a menšímu zatížení vzestupných proudů vodou. Vzestupný proud je tak silnější než za situace s větším množstvím oblačné vody a je schopen delší dobu udržet ledové částice v oblaku, které tak mohou dorůstat větších rozměrů. Zmínili jsme také, že v supercele existuje tzv. mezocyklona, která vytváří ve středních částech bouřkového oblaku podtlak (díky rotaci), čímž také dochází k zesilování výstupného proudu.
Rozhraní vzduchových hmot s různými vlhkostmi
V předchozích odstavcích jsme zmínili, že LP supercely mohou vznikat na tzv. dry lines (suchých liniích). Dry line je zjednodušeně definovaná jako hranice mezi vzduchovými hmotami, které mají podobné teploty, ale různé relativní vlhkosti. Existují určité podobnosti mezi dry lines a atmosférickými frontami. V obou případech se jedná o rozhraní mezi dvěma vzduchovými hmotami různých charakteristik a v obou případech se zde vyskytuje konvergentní větrné pole, což znamená, že větry na obou stranách rozhraní vanou směrem k němu. Tato konvergence je důvodem vzniku potencionálně silnějších bouřek, protože slouží jako spouštěcí faktor (iniciace).
Obr. 3: Schématické znázornění vzniku bouře na dry line. Teplý sušší vzduch má vyšší hustotu než teplý vlhčí vzduch, čímž dochází k vytlačování teplého a vlhkého vzduchu směrem vzhůru, zdroj: blog.weather.us
Dry line na rozdíl třeba od studené fronty neposkytuje tak silnou iniciaci. Je to proto, že rozdíl v hustotě mezi teplou sušší vzduchovou hmotou a teplou vlhčí vzduchovou hmotou není zdaleka tak výrazný jako mezi teplou vlhčí vzduchovou hmotou a chladnou sušší vzduchovou hmotou. To znamená, že jen omezené množství konvektivních proudů, které zvedají teplý a vlhký vzduch, může prorazit zádržnou vrstvu a vytvořit bouři. S takovou omezenější iniciací vznikají spíše izolované bouře než rozsáhlejší bouřkové systémy. Izolované bouře se pak snadněji mohou vyvinout v supercely. Tyto situace jsou ovšem typičtější pro USA, kde oddělují vlhký vzduch z Mexického zálivu a suchý pouštní vzduch pocházející ze států na jihozápadě.
Tvrzení, že teplý sušší vzduch má vyšší hustotu, než teplý vlhčí vzduch se může zdát trochu neintuitivní. Můžeme si v tomto případě pomoct Avogadrovým zákonem, který zní takto: Stejné objemy všech plynů obsahují za stejného tlaku a teploty vždy stejný počet molekul. Vlhký vzduch je tedy lehčí, než vzduch suchý. Je to na základě odlišných relativních molárních hmotností mezi sušším a vlhčím vzduchem. Vodní pára obsažena ve vlhkém vzduchu má relativní molární hmotnost 18, zatímco suchý vzduch ale považujeme za plyn s relativní hmotností vyšší, téměř až 30.
