Predpovede (intenzívnych) búrok

1. Predpovede (intenzívnych)búrok

2. Čím sa budeme zaoberať? • „Metóda prísad“ • Dva základné faktory vs intenzita búrok : A/ Labilita B/ Strih vetra • Rôzne druhy nebezpečných javov: 1/ Krúpy 2/ Nárazy vetra 3/ Prívalové zrážky 4/ Tornáda???

3. Čo je metóda prísad? Vlhkosť v nižších hladinách + Výrazný teplotný gradient + Spúšťací faktor = Búrka + Výrazný strih vetra = Dlhotrvajúca, intenzívna búrka -> Každý faktor má byť posudzovaný samostatne!!!

4. Faust, K-index... NIE!! • Indexy založené čisto na štatistike • Nie sú fyzikálne relevantné, nevyjadrujú žiadnu konkrétnu charakteristiku prostredia • Ľahší výpočet v minulosti (ako by sa kedysi spočítala CAPE?)

5. 1. Labilita • Vlhkosť v nižších hladinách + výrazný teplotný gradient • Teória parcely – adiabatické deje • Relevantná fyzikálna veličina – CAPE? -> Množstvo energie uvoľnenej vo výstupnom prúde oblaku (J/kg) medzi HVK (LFC) a HNV (EL)

6. CAPE, Lifted Index – je to naozaj tak? 2599 J/kg = 72,1 m/s??

7. Nereálny odhad? • Zanedbanie: 1/ Vťahovania suchého vzduchu 2/ Tiaže zrážok 3/ Porúch vertikálneho tlakového gradientu

8. 30.6.2012

10. CAPE – na čom závisí?

11. Ako tieto podmienky dostaneme? • Rosné body: advekcia (Jadranské more?), evapotranspirácia, predošlé zrážky? • Strmý teplotný gradient: HORY (Alpy, Pyreneje, Atlas), SAHARA + výstupný pohyb (forcing), studený vzduch v stredných hladinách

12. Čo vlastne model počíta?

13. Aké má bublina „počiatočné“ podmienky? • SBCAPE -> 305 J/kg -> podmienky v 2 m • MLCAPE -> 1421 J/kg -> reálnejší odhad? • MUCAPE -> 2293 J/kg -> noc / inverzia

14. Využitie SB (MUCAPE) behom dňa... • Jeden z dôvodov príliš vysokých CAPE z ALADIN-a alebo GFS • Mimoriadna citlivosť na rosné body!

15. Tvar CAPE?- tučný vs úzky profil, výška základne...

16. Strih vetra • Vertikálna zmena smeru a rýchlosti vetra s výškou • K čomu je dôležitý pre konvekciu? -> Negatívny efekt: • zvyšuje mieru vťahovania suchého vzduchu do búrky -> Pozitívne efekty: • Napomáha v separácii výstupného a zostupného prúdu • Zlepšuje možnosť regenerácie výstupného prúdu • Môže viesť k zintenzívneniu výstupného prúdu

17. 1. Regenerácia výstupného prúdu • Multicelulárne búrky vs jednobunečné • - Vplyv „bazénu“ chladného vzduchu • Interakcia so strihom vetra v nižších hladinách • Propagácia búrky v smere vývoja nových buniek na čele „gustfront“-y

18. Schématické znázornenie multicely

19. Strih vetra vs intenzita a trvanie výstupného prúdu • Weisman (1982)

20. 2. „Vorticita“ vo výstupnom prúde- vznik supercely

21. Supercely • Kvazistabilná cirkulácia • Zostupný prúd so zrážkami nezahltí výstupný prúd • Výstupný prúd sa veľmi rýchlo regeneruje (ťažko rozoznať jednotlivé pulzy) • Trvanie až niekoľko hodín! • „Tlaková níž“ v strede búrky = mezocyklóna • Rotácia výstupného (zostupného) prúdu • Jeho zintenzívnenie (až o 100%!) • Takmer vždy intenzívne sprievodné javy! • Detekcia supercely alebo ich predpoklad = výstraha • Veľmi často veľké krúpy a downbursty

22. Prejavy na radare • Skôr izolovaná bunka, dlhotrvajúca, vysoké odrazivosti • Putuje často mierne doprava (doľava) od prevládajúceho prúdenia (dynamicky podmienená propagácia) • Niekedy tzv. „stormsplitting“ BWER Hook Echo

23. Hook Echo Výrazný gradient v radiálnych rýchlostiach

24. Vyjadrenie strihu vetraHODOGRAF

25. Strih vetra v rôznych hladinách

26. Forma búrky vs strih vetra 0-6 km • V rámci publikácií dôležitý strih vetra v značnej hrúbke oblaku • Vysoké hodnoty helicity nie sú potrebné na supercely ale poukazujú na ich vyšší • potenciál

27. Výstupný prúd búrky, jeho orientácia a interakcia so zrážkovým poľom v rôznych režimoch strihu vetra

28. Kombinácia labilita / strih vetra • Premisa: Najvýraznejšie búrky pri vhodnej kombinácii strihu vetra a lability (supercely alebo MCS s intenzívnymi výstupnými prúdmi) • Pravdepodobnosť (extrémne) intenzívnych búrok:

29. (Extrémne) intenzívne krúpy a nárazy vetra- Vzájomná kompenzácia oboch faktorov- Neplatí pre prívalové zrážky!!!

30. Parameter kombinujúci oba faktory

31. (Intenzívne) krupobitia • Výrazná labilita, hlavne v zóne rastu krúp (-10 až -30°C) • Strih vetra (hlavne pre krúpy > 2 cm) • Krúpy > 5 cm : takmer výlučne supercely • Vyššie položené základne • Výraznejší teplotný gradient v strednej troposfére • Nižšie položená hladina nulovej izotermy (menšie krúpy)

32. Pre (veľké) krúpy je dôležitá trajektória zárodkov cez výstupný prúd! Updraft by mal byť: • Široký • Silný • Dlhotrvajúci

33. Krúpotvorná búrka - podmienky

34. Radar – 56 dBZ v 8-10 km!- krúpy nemusia mať 60 dBZ

35. 4.8.2012- Južné Čechy: 2 supercely, výrazné krupobitia Hook Echo

36. Podmienky- výrazný strih vetra ale pomerne slabá labilita?

37. ALE: Lokálne zvýraznenie podmienok- čiara konvergencie- vyššie rosné body na juhu- prúdenie stočené na východ / severovýchod

38. RADAR- „Weak Echo Region“ – žiadna odrazivosť pod výraznou vo vyšších hladinách Three Body ScatterSpike

39. Intenzita nárazov vetra • Rozdielne výsledky ako pre USA • Náchylné hlavne na výrazný strih vetra • DCAPE a DTHE (predpoveď downburstov) • Problém! • Viacero možných príčin nárazov vetra v búrkach A/ lokálne downbursty B/ tornáda C/ výrazné veterné búrky z dobre organizovaných MCS

40. 3 skupiny výskytov

41. Bow echo – „RearInflowJet“- často v prostrediach s výraznou labilitou / strihom vetra • Atkins – Laurent (2009): najničivejšie prejavy na akcelerujúcej časti systému, kde dosadá „RearInflowJet.

42. Corfidiho vektory: dopredný pohyb - skladanie vektoru propagácie a advekcie MCS

43. Význam orientácie prúdenia na komplex búrok- 1. silné kolmé prúdenie na hlavnú os systému-> extrémneintenzívne nárazy vetra BOW ECHO

44. Výrazná veterná búrka „derecho“

46. Typické downburst podmienky, „Obrátené-V“

47. Niekedy podmienky nemusia vyzerať učebnicovo... • CAPE -> mierna • Strih vetra -> do 600 hPa -> 15 – 20 m/s • Suchý vzduch -> okolo 700 hPa

49. Tornáda • Sú aj v Európe! • Supercelulárne -> supercela -> strihvetra / helicita v 0-1, 0-3 km -> nízko položená základňa • Nesupercelulárne -> existujúce rozhranie -> bunky vznikajú nad ním -> labilita v nižších hladinách