Čím nám hrozí bouře?

Ve chvíli, kdy otevíráte 21. STOLETÍ a čtete tyto řádky, řádí na celém světě asi 1800 bouřek. Ty jsou zpravidla doprovázeny jedinečnými, ale také velmi nebezpečnými jevy.

Bouře nebo bouřka?Ve chvíli, kdy otevíráte 21. STOLETÍ  a čtete tyto řádky, řádí na celém světě asi 1800 bouřek. Ty jsou zpravidla doprovázeny jedinečnými, ale také velmi nebezpečnými jevy.Bouře nebo bouřka?

Každý z nás zažil pohled na blížící se temnou hradbu mračen, prosvětlenou blesky a dokreslenou vzdáleným hřměním. Říkáme prostě, že se blíží bouřka. Tento vžitý termín však není zcela přesný a odborník by se za to na nás pěkně zamračil. Mluvíme-li o bouřce, pak z jeho hlediska máme na mysli elektrické, optické a akustické jevy, doprovázející atmosférické výboje. Vhodnějším a vědci milým označením pro oblak typu cumulonimbus (česky též bouřkový oblak) a jevy, které jej doprovázejí, je termín konvektivní bouře. Těmi doprovodnými jevy mohou být právě bouřky, ale také tornáda či kroupy.

Zvláštní a děsivou kategorií takových konvektivních bouří jsou pak, řečeno jazykem vědce, bouře velmi silné intenzity, které jsou doprovázeny buď tornádem, nebo kroupami o průměru nad 2 cm, nebo ničivým větrem o rychlosti přesahující 25 m/s (90 km/h).

Kdyby Archimédes věděl… 

Bouřkový oblak vzniká působením intenzivních stoupavých proudů vzduchu v atmosféře. Zahřátý vzduch začne v důsledku archimédovských vztlakových sil stoupat od zemského povrchu či vodní hladiny v podobě různě velkých “bublin”.   Odborníci to celé nazývají termickou konvekcí.
Rychlost takového proudu vzduchu se pohybuje od několika decimetrů po metry za sekundu, v extrémních případech až 30 či 40 m/s. Od určité výšky začne ve vystupujícím vzduchu kondenzovat vodní pára, čímž vzniká oblak druhu cumulus (osamocené oblaky s ostře ohraničenými obrysy). Pokud má stoupající vzduch dost energie, může se vyvinout v podstatně mohutnější oblak cumulonimbus.

Věže postavené atmosférou

Cumulonimbus je na pohled skutečně velkolepý a často působí až hrozivým dojmem. Podobá se hoře nebo obrovské věži, vysoké vždy alespoň několik km, ale někdy mu ani to nestačí a jeho vrchol proroste i tropopauzou, což je vrstva atmosféry mezi troposférou (v našich zeměpisných šířkách sahá do cca 11 km a nad rovníkem 16 až 18 km) a stratosférou. Alespoň část jeho vrcholu je hladká, vláknitá nebo žebrovitá a nejčastěji zploštělá, rozšiřující se do podoby jakési kovadliny nebo širokého chocholu. Teplota vzduchu v takovém vrcholku klesá v extrémních případech až k hodnotám kolem –70°C.
Základní jednotkou ve struktuře takového cumulonimbu je bouřková buňka. Když je v ní na sklonku jejího života stoupavý pohyb vzduchu nakonec nahrazen sestupným, dojde k jejímu rozpadu. Doba života jedné takové bouřkové buňky je asi 30 – 50 minut. Většina bouří je však složena z většího počtu podobných buněk v různém stádiu vývoje, a proto může bouře vyvádět po dobu podstatně delší, někdy až několik hodin. Průvodním a pravděpodobně nejrizikovějším jevem doprovázejícím konvektivní bouře jsou blesky.

Kde se rodí extrémní počasí
Existuje však typ bouří s přívlastkem velmi silné intenzity, které tvoří jen jediná  buňka, činná i několik hodin, takzvaná supercela. Ta je udržována v činnosti jediným mohutným vzestupným proudem, jenž zpravidla silně rotuje, přičemž  dosahuje rychlosti až 50 m/s (180 km/h). Výsledkem rotace, vertikální rychlosti a komplikovaného proudění vzduchu jsou pak zvláštní projevy takové buňky, třeba tornáda. Část tornád se sice může vyskytnout i při relativně slabších konvektivních bouřích, ale jejich ničivá síla není tak velká.

Jsou nebezpečná tornáda i u nás?

Tornádo je silně rotující vír se zhruba svislou osou, svázaný se spodní základnou cumulonimbu, přičemž nutnou podmínkou k tomu, abychom vůbec mohli mluvit o tornádu je, že se během své existence alespoň jednou dotkne zemského povrchu a je dostatečně silné, aby na něm způsobilo hmotné škody. Jeho rozměry (horizontální) jsou řádově desítky až stovky metrů a běžná  doba života desítky sekund až desítky minut.
S rychlostí rotace takového tornáda, která zpravidla souvisí s jeho intenzitou, pak opravdu nejsou žádné žerty, protože nejvyšší naměřené rychlosti se  pohybovaly kolem 500 km/h. 

To, že můžeme tornádo také vidět na vlastní oči, je nejčastěji způsobeno kondenzací vodní páry, ke které dochází v důsledku velmi silné rotace vzduchu a následného poklesu atmosférického tlaku uvnitř tornáda.
Nejčastěji slyšíme o děsivých tornádech v Americe, ale takové pohromy nejsou  jen „výsadou“ zámoří. I u nás se s nimi můžeme setkat, i když se o nich ve sdělovacích prostředcích objevují podrobnější zprávy teprve až v posledních letech. Přitom ani na našem území nejde o žádný nový jev. V posledních letech byl na tornáda bohatý například rok 2000, kdy zde bylo zaznamenáno pět tornád. I když se svým destrukčním působením nemohou rovnat svým příbuzným z Oklahomy či Kansasu, přesto i tady jde o jevy životu nebezpečné.

Kapsa plná krup

Silné bouře mohou být doprovázeny i dalším extrémním větrným jevem, jenž může způsobit značné hmotné škody. Jedná se o tzv. downburst  či microburst, pro jejichž názvy nemá čeština vlastní vhodná pojmenování.
Pro vysvětlení příčin jejich vzniku se musíme opět vrátit k makrostruktuře proudění v konvektivní bouři. Proudění vzduchu na přední straně bouře je stoupavé, v zadní části pak sestupné. S těmito sestupnými pohyby je spojeno  “vytékání” studeného vzduchu z bouře a to je téměř vždy doprovázeno srážkami. V některých případech se však může sestupný proud „porouchat“ a pak se  v horní polovině bouře nahromadí velké množství krup. V jistém okamžiku se tato “kapsa” začne propadat k zemi, táním ledu a odpařováním kapek dochází v této kapse k prudkému ochlazení. Tím se pochopitelně vzduch stane výrazně těžším a to je  příčinou zrychlení jeho pádu. K zemskému povrchu pak dopadá značnou silou, několikanásobně převyšující rychlosti v běžném sestupném proudu.

Obří stopa v krajině

Po dopadu na zemský povrch se zmíněný downburst začne prudce “rozlévat” do okolí, především ve směru postupu bouře. Na čele rozlévajícího se vzduchu pak dochází k nejprudším nárazům větru. Downburst je většinou jen krátkodobou, pěti- až desetiminutovou záležitostí. Při bouři se však může vyskytnout i celá série takových downburstů a nesouvislá přerušovaná stopa škod tak dosahuje i desítek kilometrů. Průměr tohoto jevu bývá většinou od několika set metrů do několika kilometrů.
Downbursty se od tornáda liší tím, že jsou doprovázeny silnými srážkami a kroupami, zatímco tornádo se většinou nevyskytuje v oblastech intenzivních srážek.

Rozměrově, ne však intenzitou, je drobnější variantou downburstu takzvaný microburst, jehož horizontální rozměry bývají jen několik desítek metrů a z bouře může vypadávat jako součást normálního sestupného proudu. Působí výrazně lokálnější škody než downburst.
Kapalná voda při –42°C

Dalším nebezpečným jevem doprovázejícím konvektivní bouře je krupobití. Vše opět začíná při vzestupných pohybech, kdy se vystupující ”bublina” vzduchu rozpíná a ochlazuje. V určité výškové hladině, odborně nazývané kondenzační, se srážejí vodní páry obsažené ve vzduchu a tím vznikne veliké množství drobných oblačných kapiček. Při dalším vzestupu tohoto vzduchu klesá jeho teplota pod bod mrazu.
Takové mrznutí vodních kapek a vznik ledových částic je ovšem energeticky velmi náročný a statisticky nepravděpodobný děj. Vodní kapičky ve skutečných oblacích proto zůstávají kapalné i při teplotách velmi hluboko pod bodem mrazu v podobě přechlazených vodních kapek. Existence kapalné vody je v oblacích bezpečně prokázána při teplotách až kolem –42°C. 

Při vyšších teplotách je ke zmrznutí kapky třeba, aby uvnitř ní již existovalo nebo se vytvořilo krystalizační jádro, které pak při nějaké teplotě nižší než 0°C začne působit jako centrum krystalizace. Poté kapička prakticky okamžitě  zmrzne.
Krupobití s rychlosti střely

V oblaku, který je složen z částic v kapalné i tuhé fázi, dochází k horečnému narůstání ledových krystalů na úkor přechlazených kapiček vody, které na ledových krystalech mrznou. 
Vzestupné proudy v bouři mohou dosahovat rychlostí až několik desítek m/s, tedy dost na to, aby udržely ve vzduchu i velké kroupy. Zatímco oblačné kapičky se pohybují spolu se vzdušnými proudy, větší ledové částice se v tomto prostředí pohybují zcela jinou rychlostí, takže při kolizích s kapičkami dochází neustále k jejich narůstání. Dosáhnou-li takové velikosti, že už je stoupající proud oblaku neunese, začnou takové částice padat dolů. Přitom však stále přicházejí do styku s přechlazenými kapičkami, a proto dále rostou a rychlost jejich pádu se neustále zvyšuje. Může dosáhnout rychlosti až 180 km/h. Největší nárůst krup je přitom v oblasti mezi hladinami o teplotách -10°C a -30°C, tedy ve vrstvě o síle asi 3 km. 

Kroupy mohou mít kulový či kuželový tvar nebo mohou být i nepravidelnými kusy ledu. V průřezu mají často několik zřetelných vrstev průzračného a průsvitného ledu. Krupobití zpravidla trvá jen několik minut, výjimečně i půl hodiny, a zasahuje obvykle jen omezenou oblast. Nejčastěji se s ním můžeme setkat při jarních a letních měsících, zpravidla v odpoledních hodinách, přičemž  největší kroupy se obvykle objevují až na závěr krupobití.
K největším úředně ověřeným kroupám patří „projektil“ o úctyhodné hmotnosti 766 g a obvodu 44 cm, který spadl za bouře 3. 9. 1970 v Kansasu ve Spojených Státech.

Nikdo přesně neví

Každá konvektivní bouře bývá doprovázena některým z nebezpečných atmosférických jevů, ať už to jsou elektrické výboje, krupobití či prudký vítr. Tyto projevy se většinou nevyskytují samostatně, ale v různých kombinacích.
Typická silná bouře začíná postupným nebo prudkým zesílením větru, krátce poté zpravidla přijde přívalová přeháňka, která je doprovázena výrazným zesílením aktivity blesků. Na závěr se po zeslabení větru a srážek dostaví krupobití. Jindy se vše může odehrát bez úvodního zesílení větru nebo v jiných případech může krupobití přijít téměř současně s prvotním nárazem větru a nástupem srážek. Vždy záleží jednak na typu bouře a jednak na naší poloze vůči jejímu středu a směru postupu.

Literatura:

http://www.chmi.cz/torn/
Meteorologický slovník výkladový a terminologický, Academia, MŽP ČR, 1993.

Jan Bednář, Pozoruhodné jevy v atmosféře, Academia, 1989.
Charles A. Doswell (Edit.) at al, Severe Convective Storms, American Meteorological Society, 2001.

Jan Munzar, Karel Pejml, Karel Krška, Meteorologie skoro detektivní, Horizont, 1990.

Kdy zahřmí?

Protože k pozorovateli bouřky dorazí zvuk z různých kanálů blesku, popř. po odrazech od oblaků a zemského povrchu, může hřmění trvat i několik sekund. Obecně platí, že čím je výboj blesku blíže, tím má hrom kratší trvání a vyšší kmitočet. Hřmění je obvykle slyšitelné do vzdálenosti 15 – 20 km.

Tornádo versus hurikán

Přes širokou osvětu stále dochází k zaměňování pojmů tornádo a hurikán. Hurikán je označením pro čtvrté, vrcholné stádium tropické cyklony (tlakové níže) používané zejména v oblasti severní Ameriky. Jinými regionálními výrazy pro tropickou cyklonu jsou willy-willy, tajfun, uragán, cyklon a podobně. 
Narozdíl od tornáda, je průměr tropické cyklony několik set km a délka života kolem 1-2 týdnů. Bývá doprovázena vydatnými přívalovými dešti a silným větrem ničivého účinku. Škody způsobené tornádem jsou sice značné, ale lokálního charakteru, zatímco hurikán dokáže zpustošit, i když ne tak intenzivně, rozsáhlá území, třeba i několika států USA. Výše škod způsobených jedním hurikánem mohou jít až do desítek miliard dolarů.

Tornádo v Brně

Očitým svědkem toho, co dokáže tornádo i na našem území, byl 13. října 1870 objevitel podstaty dědičnosti J. G. Mendel. Ve svém pojednání o výskytu tornáda v Brně píše: “… několik minut před 2 hodinou odpoledne se náhle setmělo tak, že zůstalo jen matné pološero. Současně se budova kláštera ve všech částech prudce otřásla a začala se chvět tak, že dveře zavřené na kliku se otevřely, těžké kusy nábytku se posunuly a místy padala ze stropů a zdí omítka. K tomu se přidružil zcela nepopsatelný hluk, skutečná pekelná symfonie, provázená řinčením okenních tabulek, rachotem střešních tašek, které byly roztříštěnými okny vrženy až na protější stěnu místnosti …”

Rubriky:  Klima a podnebí
Publikováno:
Další články autora
Právě v prodeji
Tip redakce

Související články

Normu Euro 6 plní devět z deseti dieselů pouze na papíře

Normu Euro 6 plní devět z deseti...

Je to až s podivem, ale podle studie ekologické organizace ICCT plní v současnosti...
Suchem v lesích nejvíce trpí smrky

Suchem v lesích nejvíce trpí smrky

Sucho je problematikou, která se v poslední době objevuje čím dál víc. Lesnická...
Posypové soli ovlivňují lesy také během léta

Posypové soli ovlivňují lesy také...

Automobilová doprava zaznamenává každoročně nárůst. Navíc je významným zdrojem hluku,...
Londýn má první ulici, která dokáže vyrábět elektřinu

Londýn má první ulici, která dokáže...

Pokud se chystáte do Londýna, měli byste navštívit uličku Bird Street,...
Nedostatek úrodné půdy v Africe

Nedostatek úrodné půdy v Africe

Je zcela bez pochyb, že růst populace, degradace půdy, eroze, klimatické...
Roční příděl přírodních zdrojů pro letošek vyčerpán

Roční příděl přírodních zdrojů pro...

Minulý týden, přesněji na středu 2. srpna připadal letošní Earth...
Zkáze švýcarských ledovců již nic nezabrání

Zkáze švýcarských ledovců již nic...

Ani ukončení veškeré produkce skleníkových plynů by většinu z 1500...
Blíží se opravdu konec dieselových aut?

Blíží se opravdu konec...

Německá metropole Stuttgart chystá zákaz vjezdu automobilů se vznětovými...
Vědci by chtěli přeprogramovat planetu přímým zásahem do atmosféry

Vědci by chtěli přeprogramovat...

Globální oteplování je na každodenním seznamu odborníků. Jisté kroky se...
Možné riziko? Stovky zaznamenaných zemětřesení v Yellowstonu.

Možné riziko? Stovky zaznamenaných...

Vědci nedávno upozornili na neobvyklou aktivitu v oblasti amerického...

Nenechte si ujít další zajímavé články

Želví krunýř: Tank stvořený přírodou!

Želví krunýř: Tank stvořený...

Pomalost, dlouhověkost, ale hlavně krunýř. To jsou typické znaky želv. Proč je...
Proč Isaac Newton přišel při bankovním krachu o všechno?

Proč Isaac Newton přišel při...

Angličané po skončení španělské války jsou lační zisků. Bezmyšlenkovitě vkládají...
Kdy začal člověk nadávat?

Kdy začal člověk nadávat?

Pořádné peprné zaklení zřejmě znali už dávní předci člověka. Je dokonce...
Ztracená stavba: Existoval labyrint velkolepější než gízské pyramidy?

Ztracená stavba: Existoval labyrint...

Stavitelskému umění starověkých Egypťanů se obdivovali již dávní Řekové a...
Zpívající herec: Basák Billy Bob Thornton

Zpívající herec: Basák Billy Bob...

Herec Billy Bob Thornton (*1955) má na kontě nejen...
Tajemství parního stroje: Krok k průmyslové revoluci!

Tajemství parního stroje: Krok k...

James Watt (1736–1819) nebyl prvním mechanikem, který chtěl přimět páru k...
Šílenství ve Rwandě: 800 000 mrtvých za 100 dní!

Šílenství ve Rwandě: 800 000...

Městečko Kibeho najdete na jihu africké Rwandy. 22. dubna 1995 se tahle malá...
Leží ve štolách nedaleko Prahy stovky beden nacistického zlata? Možná ano!

Leží ve štolách nedaleko Prahy...

V českých zemích bylo od 18. století dodnes objeveno více než 4500...
Pozor! Na těchto místech prý lze vkročit do jiné dimenze

Pozor! Na těchto místech prý lze...

Mladí lidé se utáboří mezi kameny. V noci zuří strašlivá bouře. Chvíli se ozývá...
Poznejte své IQ

Poznejte své IQ

V našem profesionálně sestaveném testu ihned zjistíte přesné výsledky a obdržíte certifikát.