Silné konvektivní bouře

1. Silné konvektivní bouře Znaky intenzivních konvektivních bouří na datech dálkové detekce & vizuální znaky silných konvektivních bouří

2. Základní rozdělení konvektivních bouří • Jednobuněčné – singlecela, unicela • Multicela – vícebuněčná bouře, může být: • shluková (MCCS) • lineární (MCLS) • Supercela – navenek jednobuněčná, ve skutečnosti multicelární stavba, jedna buňka ale dominantní, plynulé obnovování podobné MCLS. • MCS – bouřkové systémy • shlukové • lineární

3. Unicela – nebezpečné jevy • Jedna bouřková buňka, krátká doba života. • Tvorba obvykle v podmínkách s velmi slabým střihem větru, při mírné nebo silnější labilitě(MLCAPE>1000J/kg) možnost krátkodobě silných projevů. • Pokud se vyskytnou nebezpečné jevy, jsou tedy pouze krátko trvající jednorázovou záležitostí, odtud i anglický název „pulse severe storm“. • Krátkodobá nebezpečí tkví většinou v možnosti krupobití nebo downburstu. • Potenciál na tornáda je nízký kvůli slabému střihu větru ve kterém se Unicely obvykle tvoří. • Potenciál pro přívalové povodně též malý kvůli krátkosti trvání přívalového lijáku.

4. Multicely – nebezpečné jevy • Shluk bouřkových buněk v různé fázi vývoje, výlevy studeného vzduchu(outflow) starších zanikajících buněk spolu s vhodným střihem větru podporuje tvorbu nových. • Možná krupobití, u lineárních multicel i silná a déletrvající, rovněž možné silné nárazy větru, při zpětném obnovování(backbuilding) kdy bouře může téměř stát na místě, nebo tzv. train efektu kdy se buňky obnovují a pohybují tak, že stále přecházejí nad týmž místem, může být příčinou velmi silných přívalových povodní. • Potenciál na tornáda se může vyskytovat zejména u lineárně organizovaných multicel, záleží ale i na dalších podmínkách.

5. Supercely – nebezpečné jevy • Jedna dominantní dlouhotrvající, neustále se obnovující buňka a to podobným způsobem jako MCLS. • Možný výskyt všech nebezpečných jevů, záleží ale hodně na podmínkách a podtypu do něhož se supercela vyvine. • Tyto bouře jsou často spojeny s velmi intenzivními projevy v podobě silných krupobití, intenzivních húlav s downbursty, přívalových lijáků ale i tornáda to někdy i velmi silných. • U nás problematická detekce kvůli absenci kvalitních operativně dostupných radarových dat radiální rychlosti relativně k pohybu bouří. Hlavní slovo zde tedy v současnosti má vizuální identifikace pokud jsou fotografie základny bouře.

6. MCS – nebezpečné jevy • MCS se vyskytují většinou v pozdější fázi vývoje konvekce, kdy jednotlivé Cb splynou do shluku/ů nebo linie. • Nejčastější rizika MCS jsou silné rozsáhlé húlavy, jež bývají spojeny zejména s lineárně organizovanými systémy, tzv. squall lines. Velmi výrazné může být i riziko intenzivních srážek jež jsou dány rozsáhlostí některých systémů, kdy se může nad jedním místem opakovat několik událostí silného přívalového deště během několika málo hodin. Nelze opomíjet ani mnohdy velmi intenzivní elektrickou aktivitu.

7. Znaky silné konvekce na radaru • Downburst • Někdy v češtině označován jako propad studeného vzduchu • Jde o lokální krátkodobé zesílení downdraftu( sestupného proudu bouře), pro výskyt vhodný suchý vzduch zejména ve středních hladinách troposféry. Odpařováním srážek dochází k silnému ochlazování vzdcuhu a ten rychle padá k zemskému povrchu. • Podle rozměru oblasti kterou jev zasahuje, se rozděluje na microburst <4km v průměru a makroburst >4km v průměru. • V české literatuře někdy downdraft chybně označován pojmem downburst.

8. Znaky silné konvekce na radaru • Downburst • Někdy pozorovatelný vznik a pád downburstu na postraních pseudořezech Z:MAX 3D produktu. • Ve středních až horních hladinách bouře vznikne „kapsa“ velmi vysoké odrazivosti, na následujícím termínu začíná klesat, na dalším dopadá na zemský povrch. • Využitelnost při nowcastingu? • Velmi krátká doba varování, ca 10min. • Jev velmi lokální a krátkodobý • Možnost spíše využít automatické zpracování radarovách dat např. Stewartův algoritmus by mohl pomoci. • Většina downburstů však malého rozsahu, podmínky podmíněny dynamicky. Takové případy pomocí našich radarů bohužel detekovat většinou nelze.

9. Znaky silné konvekce na radaru

10. Znaky silné konvekce na radaru

11. Znaky silné konvekce na radaru • Downburst 12.7.2006 • Realita: • Downburstem zasažena zejména V část Kolína, stržená střecha benzínové stanice, drobné škody na střechách, škody na zeleni. Vedlejší Kutná Hora následně zasažena přívalovým deštěm, vyplaveno několik ulic. • Další škody ten den na označených bouřkách v jižních Čechách. • Podrobnosti na stránkách ČHMÚ ohledně tornád v ČR.

12. Znaky silné konvekce na radaru

13. Znaky silné konvekce na radaru • Downburst • V MCS často nelze určit tak jednoznačně, velkou roli zde hraje dynamika systémů. • Nejčastěji však škody silnými húlavami a downbursty v rámci lineárně organizovaných bouřkových komplexů, tzv. squalllines. • Lokálně mimořádně intenzivní škody větrem lze pak čekat v rámci systému tzv. bow echa.

14. Znaky silné konvekce na radaru

15. Znaky silné konvekce na radaru

16. Znaky silné konvekce na radaru

17. Znaky silné konvekce na radaru • Bow echo storm 21.6.2002 • Realita: • Lokální výrazné škody větrem snad v celém Polabí ale i v jiných oblastech, obrovské škody zejména na Kolínsku, Pardubicku a části Královéhradecka a Nymburska. • Nárazy větru na mnohých místes přesahovali 30m/s, největší změřený náraz mezi Kolínem a Pardubicemi na stanici Mokošín a to 38m/s.

18. Znaky silné konvekce na radaru

19. Znaky silné konvekce na radaru • Sériové derecho 25.6.2008 • Realita: • Rozsáhlé škody na značné části ČR, ale i v Německu, na Slovensku a v Rakousku. • Nejhorší škody v oblasti V Čech, zejména Chrudimsko a Svitavsko zasaženy mimořádně výrazně sériemi downburstů. Došlo i k výskytu tornád. • Bouře si bohužel vyžádala dva lidské životy a celkové škody podle mediálních zpráv asi ke 2 mld. Kč

20. Znaky silné konvekce na radaru

21. Znaky silné konvekce na radaru

22. Znaky silné konvekce na radaru

23. Znaky silné konvekce na radaru • Silná krupobití • Dle definic kroupy s průměrem nad 2cm, extrémní krupobití nad 5cm. • Produkovány zejména supercelami nebo silnými multicelami. • Pro silná krupobití je tipická přítomnost velmi vysokých radarových odrazivostí i ve výškách nad 10km. • Pravděpodobnost výskytu krupobití lze zjistit pomocí Waldwogelova algoritmu. Předpoklad je ten, že zasahuje-li odrazivost 45dBZ a vyšší, výše než 1,4km nad nulovou izotermu, je možnost vypadávání krup z oblaku. • Stanoveny různé algoritmy, jež z rozdílu ETOP 45 a FL počítají pravděpodobnost výskytu krup. Nejlepší asi dle Witt a kol. (1998), odstupňovené pravděpodobnosti po 10%, používán i v ČHMÚ.

24. Znaky silné konvekce na radaru

25. Znaky silné konvekce na radaru

26. Znaky silné konvekce na radaru • Supercely • Jeví se jako jedna dlouho žijící buňka, jež se často stáčí více či méně vpravo od směru postupu „obyčejných bouří“. Bohužel tento efekt se uplatňuje i u MCS nebo MCLS. • Buňka však je celkově stabilnější, nejeví takové změny výšky vrcholků( zejména ve vyšších odrazivostích je to patrné), má stabilně vyšší hodnoty VIL. • U některých supercel lze často identifikovat na CAPPI nebo lépe PPI řezech tzv. hook echo, při vertikálních řezech může být patrné tzv BWER.

27. Znaky silné konvekce na radaru

28. Znaky silné konvekce na radaru

29. Supercely, vizuální znaky

30. Supercely, vizuální znaky • Supercely byly během 70. let na základě pozorování rozděleny do tří základních podtypů. • LP supercely – dříve nazývané drylinesupercells • CS supercely – odpovídají klasickému učebnicovému schématu • HP supercely – dříve nazývané modifikované supercela, protože se často vyvíjejí z CS supercel. • Často možný přechod z jednoho druhu do jiného, nebo možné kombinace některých znaků těchto bouří.

31. LP supercely-projevy • Charakteristické nízkou srážkovou účinností • I přesto častá silná krupobití, velké kroupy jsou pak mnohdy jediné částice co dopadají z oblaku až na zem. • Sestupné proudy jsou často nevyvynuté nebo jen slabě vyvynuté, to výrazně redukuje schopnost bouře vytvořit tornádo.

32. LP supercely Oblast slabých srážek. Poblíž jádra bouře však možné i obří kroupy!! Backshearedanvil „Barber pole“ Vrstevnatě vyhlížející část oblaku nazývaná „stackofplates“.

33. LP supercely Výběžky na návětrné části kovadliny tzv. „knuckles“. Nejde o mammaty. wallcloudová formace Updraftový ret

34. LP supercely

35. LP supercely – příklady vzhledu Loňská situace 22.8.2007 14.5.2007

36. LP supercely 14.5.2007 Povaha této buňky není jednoznačná, možná hybrydsupercela-multicela Obě buňky na Kolínsku, LP supercely.

37. Klasické(CS) supercely • Vyrovnanější podmínky - instabilita vs. střih větru a helicita. • Oproti LP slabší relativní vítr v horních a středních hladinách. • Supercela má již dobře vyvinuté sestupné proudy, u CS supercel jsou dva, RFD(týlový) a FFD (čelní). Sestupné proudy jsou navíc dobře vyváženy s proudem výstupným.

38. Klasické(CS) supercely FFD RFD

39. Klasické(CS) supercely • Nejčastěji ze všech druhů tvoří tornáda, důsledek interakce obou sestupných proudů(downdraftů) s výstupným proudem(updraftem). • Může být doprovázena širokou škálou dalších prudkých projevů, zejména jde o přívalové srážky,velmi silné nárazy větru, velké kroupy.

40. Klasické(CS) supercely Srážkové pásmo FFD, čelního setupného proudu. Rotující updraft base Clear slot, je příznakem RFD, týlového sestupného proudu.

41. Klasické(CS) supercely Srážky FFD, čelního downdraftu Rotující wallcloud, příznak možné tvorby tornád! Prach hnaný RFD, týlovým sestupným proudem.

42. Klasické(CS) supercely Ne vždy výrazná jednoznačně patrná struktura Srážky čelního downdraftu(FFD) Wallcloud

43. Klasické(CS) supercely Rain free base, základna bez viditelných srážek(updraft base) Funnelcloud ? Wallcloud Srážky čelního downdraftu (FFD)

44. Klasické(CS) supercely • Nejčastěji doprovázeny tornády, četné downbursty, silná krupobití a výraznější srážky. • Bouřka často dobře rozpoznatelná na radaru, alespoň na krátko i na konvenčním radaru podle typických signatur. Hook echo, BWER, V-Notch.

45. HP supercely • Slabší relativní vítr v horních hladinách bouře ale vysoká instabilita a vlhkost. • Velmi intenzivní srážková činnost, silná krupobití zasahující velké plochy. • Updraft se nachází ve východní části bouře a je rychle okludován týlovým downdraftem. Oba downdrafty často splývají do jednoho. • HP bývají nejmohutnější a často nejhrozivěji působícím druhem supercel.

46. HP supercely Bear‘s cage (medvědí klec) Oblast s možným výskytem tornáda, to je často do poslední chvíle maskováno silným deštěm!! Čelní sestupný proud, FFD Týlový sestupný proud, RFD

47. HP supercely

48. HP supercely Pravděpodobná HP supercela 19.7.2007 FFD, čelní downdraft Hook echo RFD, týlový downdraft

49. HP supercely • Často vizuálně obtížně určitelné, někdy problémy i při radarové identifikaci. • Často bývají součástí větších bouřkových komplexů. • Pokud je více HP supercel součástí lineárního komlexu bouřek můžeme očekávet větší škody větrem, jev označovaný jako derecho.

50. Supercely 25.6.2008 Wallcloud Clear slot Srážkové pásmo FFD