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 atmosférouCumulonimbus 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 krupSilné 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 krajiněPo 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 střelyV 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 nevíKaždá 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 BrněOčitým 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 …”

Autor: Marek Dvořák, Český hydrometeorologický ústav
Rubriky:  Klima a podnebí
Publikováno:
Další články autora
Právě v prodeji
Tip redakce

Související články

Dinosaurus do kapsy

Dinosaurus do kapsy

Zřejmě jakéhosi praotce dinosaurů včetně ptakoještěrů žijícího před více než...
Zkameněliny z Národního muzea změnily pohled na počátek evoluce zubů

Zkameněliny z Národního muzea...

Díky novým technologiím a novému výzkumu zkamenělin z jihozápadního okolí...
Vědecká záhada: Proč se Atlantský oceán v jednom místě ochlazuje?

Vědecká záhada: Proč se Atlantský...

Žijeme v době, kdy celý svět řeší oteplování planety. O to je tedy podivnější,...
Obří hrášek upozorňuje na Gregora Johanna Mendela

Obří hrášek upozorňuje na...

Otec genetiky Gregor Johann Mendel zanedlouho oslaví 200 let od svého...
Pýcha našich rašelinišť

Pýcha našich rašelinišť

Sřevlík Ménétriésův (Carabus menetriesi), řazený do červeného seznamu...
Jak zlikvidovat alespoň některá klíšťata? Čeští vědci možná nalezli cestu…

Jak zlikvidovat alespoň některá...

Aby klíšťata neztratila příliš mnoho vody a nevyschla, snaží se ze všech...
Nesmrtelný dvoutakt na závodních okruzích – Výstava motocyklů v Hořicích

Nesmrtelný dvoutakt na závodních...

Městské muzeum ve spolupráci s hořickým historikem motocyklových závodů na okruzích Mgr....
Úsvit filmové revoluce? V Americe plánují natočit snímek s robotem v hlavní roli

Úsvit filmové revoluce? V Americe...

Erica – tak se jmenuje hlavní hrdinka právě připravovaného...
Jedinečná příležitost vidět poslední dopis Milady Horákové

Jedinečná příležitost vidět...

V Historické budově Národního muzea se nyní mohou zájemci přijít...
Výstava věnovaná státním symbolům České republiky

Výstava věnovaná státním symbolům...

Státní symboly reprezentují naši republiku, vycházejí z jejích...

Nenechte si ujít další zajímavé články

Autor obřího Stalinova pomníku spáchal sebevraždu

Autor obřího Stalinova pomníku...

„Po chvilce začaly prášky působit a sochař otočil kohoutkem jednoho z hořáků sporáku a...
Savantský syndrom: Záhada geniality

Savantský syndrom: Záhada geniality

Všichni známe příběhy o lidech s téměř zázračnými mentálními...
Asimov nastaví robotům jasné meze: Platí tři zákony robotiky i dnes?

Asimov nastaví robotům jasné meze:...

Píše se rok 1942. Americký spisovatel a biochemik Isaac Asimov dokončil...
Zkáza v chrámu: Kdo se pokusil zavraždit slovenského prezidenta Tisa?

Zkáza v chrámu: Kdo se...

Klášterem Pečorská lavra v Kyjevě se ozve mohutná detonace. Kameny létají kolem jako...
Psychologický efekt: Jak nás horoskopy obelhávají?

Psychologický efekt: Jak nás...

Stále víc a víc lidí věří horoskopům. A ruku na srdce, každý z...
Architekt Jurkovič si jako svoje sídlo postavil perníkovou chaloupku

Architekt Jurkovič si jako svoje...

Sportovec a milovník přírody, slovenský architekt Dušan Samuel Jurkovič (1868–1947) si jako svoje...
Kouzelníci ve službách armády: Jaké triky a iluze pomáhaly vyhrát války?

Kouzelníci ve službách armády: Jaké...

Aby zmátli nepřítele, neváhali se velitelé armád spřáhnout s kýmkoli, třeba s...
Sketa Schettino: On utíká, cestující umírají

Sketa Schettino: On utíká,...

Do mikrofonu řekne několik obvyklých frází, krátce se ukloní, zamává...
Kdo vlastní nejvýdělečnější Instagram na světě?

Kdo vlastní nejvýdělečnější...

Instagram má v České republice přes 2 a půl milionu uživatelů a je hned...
Poznejte své IQ

Poznejte své IQ

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