Májové teplotní rozhraní
(2.-6.května 2002)

 

    V začátku pátého měsíce v roce se již celkem často začínají objevovat první významnější bouřky, takže se nelze divit, že tomu bylo i letos. Bouřky s velmi velkým počtem blesků se objevily hned druhého května večer. Podrobně se podíváme na celou situaci od začátku, neboť velmi zajímavá byla nejen bouřková aktivita v těchto dnech, ale také dost i synoptická situace.

    Na úplném konci předešlého měsíce se nalézala nad východní Evropou a Ruskem mohutná tlaková výše, která však na přelomu měsíce dubna a května začala velmi rychle slábnout, což předpovědní modely tolik nepředpokládaly. Zdálo se, že může díky tomu postoupit slabá a nevýznamná studená fronta ze západní Evropy přes naše území. Tak se také stalo bez velké parády hned navečer 1.května.

    Po přechodu přízemní fronty spojené s řídící tlakovou níží západně od Skandinávie se však v západní Evropě ve vysoké výšce nad zemí začala prosazovat oblast nízkého tlaku vzduchu, která ze severního směru přinášela v součinnosti se silou méně intenzívního jet streamu velmi studený vzduch. Tento studený vzduch charakterizovaný teplotami okolo -30°C na hladině 500 hPa dosáhl až do jihozápadní části Francie, kde v důsledku toho podpořil vznik tlakové níže západně od Alpského masivu. Tak vznikala na studené frontě v oblasti západních Alp frontální vlna, která způsobila, že se fronta ve směru východní Španělsko - Polsko přestala pohybovat dále k východu. Na následujících obrázcích můžete vidět polohu jet streamu, studené oblasti ve výšce kolem 5 km nad zemí a červeně je označena oblast, kde zřejmě začala vznikat frontální cyklóna (zřetelná ve výšce 3 km). Poslední obrázek znázorňuje přízemní situaci 2. května.

 


Zdroj: model ETA-2000, synoptická mapa z www.wetterzentrale.de

 

    Takováto situace zůstala bez výrazné změny pár dní. Ve výšce se nad západní Evropou tlaková níže postupně pomalu vyplňovala a studený vzduch se začal slabě oteplovat. Přízemní poloha fronty zůstávala na stejném místě, přičemž se slabě vlnila. Jelikož takové podmínky trvaly ještě asi dva další dny, došlo k tomu, že se nad západní Evropou při zemi  nadále ochlazovalo až teploty např. v západním Německu nepřesahovaly někde ani 5°C, přes den se udržovaly kolem 9°C. Naproti tomu se v České republice teploty vyšplhaly až nad 25°C, na Moravě během 4.května dosahovaly až téměř tropických 30°C. Podobné teploty byly i v Polsku a Maďarsku a na Balkáně. Díky tak vysokým teplotám se východně od fronty vytvořil samostatný střed termické cyklóny, která způsobovala, že např. v severozápadní polovině Čech vál před frontou především severovýchodní vítr, zatímco na Moravě i jihovýchodní až jižní vítr, někde i s rychlostí přes 10 m/s. Daleko důležitějším jevem ale bylo prohlubování teplotního kontrastu mezi studeným západem a horkým východem.

    Nejvhodnější podmínky pro vznik bouřek byly už právě 2.května. Ačkoliv bylo ve výšce 500 hPa dost teplo (-16/-18°C), při zemi se díky dostatku slunečního záření dost oteplovalo. Už při teplotě nad 25°C v Čechách byl velmi pravděpodobný vývoj bouřek uvnitř teplé vzduchové hmoty před frontou. Na Moravě bylo třeba trochu větší teploty díky stabilnějším podmínkám poblíž zemského povrchu. V Německu naproti tomu byly podmínky stále stabilnější, což zapřičiňovalo vývoj vrstevnaté oblačnosti s občas se vyskytujícím mírným trvalým deštěm.

    Následující vertikální profil atmosféry jednoznačně ukazuje, že bylo zvrstvení dosti instabilní, ale v nižších hladinách celkem stabilní. Díky stabilním podmínkám v nižších výškách se vytvořily bouřky jen ojediněle, a to jen z důvodu přehřátí zemského povrchu.

 


Zdroj: University of Wyoming

   

    Červeně je označena potenciální energie instability (CAPE - Convective Available Potential Energy), žlutě inhibice konvekce (CIN - Convective Inhibition)), tj. energie, kterou musí stoupající vzduchová částice překonat k dosažení hladiny volné konvekce, kdy se začíná tvořit kupovitý oblak. Na tomto diagramu lze velmi snadno vidět, že zvrstvení při zemi bránilo vzniku oblačnosti (přízemní izotermie), proto bylo převážně skoro jasno až polojasno. Jen ojediněle dosáhl stoupající vzduch až do výšky, od kdy se začínaly tvořit významné oblaky. Zdá se, že spouštěcí teplotou byla teplota okolo 28°C v běžné nadmořské výšce. Takovou teplotu dosáhl zřejmě vzduch při zemi na Berounsku. Po dosažení této teploty se začal tvořit první bouřkový oblak, přičemž měl k dispozici energii instability kolem 1100 J.kg-1.Mezi dalšími bouřkovými parametry bychom mohli pro zasvěcené uvést, že Bulk-Richardsonovo číslo v té době dosahovalo zřejmě hodnot kolem 25 (to nahrává tvorbě kvazistabilních výstupných proudů s možnou rotací) a SREH (Storm Relative Helicity) nepřesahovala 60 m2.s-2, což naopak příliš nenahrává vzniku bouřek s rotací. Energy Helicity Index (EHI) dosahoval hodnoty kolem 0,4 v maximu. Vrcholy bouřkových oblaků dosahovaly výšek až 11 km (izoterma -60°C). Tyto parametry předpovídají vývoj bouřek vznikajících převážně z jedného silného vzestupného proudu bez rotace.

    První taková bouřka se začala velmi rychle tvořit po proniknutí stabilní vrstvy hned po 15. hodině odpolední (radarový snímek o hodinu později můžete vidět  pod tímto odstavcem). Výsledkem byl po několika desítkách minut jeden mohutný rychle se vyvinuvší bouřkový oblak ve zralém stadiu připraveném k vypadávání srážek. Zdá se, že po vzoru mnohobuněčných bouřek, tato bouřka svým sestupným chladným proudem podnítila vznik další bouřkové buňky severněji. Tato nová severnější bouřková buňka se z nějakých příčin rozdělila ve dvě, jak jde vidět na dalším obrázku. Jedna levá buňka začala svůj postup směrem k severozápadu, přičemž ve své rozpadlé podobě dorazila až k nám na Mostecko, kde vyprodukovala ještě asi tři silné výboje a slabou přeháňku. Druhá východní buňka postupovala už stejně jako všechny další později se vyvíjející buňky k severovýchodu ve směru výškového proudění. V tomto směru se též vytvářela bouřková kovadlina, kterou lze nejlépe vidět na posledním snímku z radaru (21 hodin). V té době už bouřková činnost začala slábnout, neboť největší intenzity dosáhla kolem osmé hodiny večerní. Na třetím obrázku také můžeme vidět vznikající další bouřkové buňky jihozápadně od hlavní bouřky, ty se však brzy rozpadly. Snímek z teplotního oboru spektra patřící k času 17:45 můžete vidět na dalším větším obrázku. Časově lze zařadit k času o tři čtvrtě hodiny později  než znázorňuje druhý radarový snímek. V té době už byla severozápadně putující bouřka u Krušných hor  v rozpadlém stadiu, zatímco se začaly postupně spojovat ostatní bouřkové buňky do jedné větší bouře.

 

 


Zdroj: ČHMÚ

   

    Tyto bouřky vyprodukovaly v krátké době velmi mnoho blesků, až více jak 1000 blesků za hodinu. Profil bleskové činnosti zobrazuje další obrázek. Jak jsme již řekli, největší intenzity dosáhly bouřky kolem 20. hodiny u Českého středohoří. Ačkoliv tomu jinak hodnoty některých parametrů sledovaných při předpovědích intenzity bouřek nenapovídaly, místy byly tyto bouřky i dost intenzívní až nebezpečné, někde se objevily i menší kroupy. Severitu bouřek vyjadřoval významně SWEAT index (Severe Weather thrEAT), který dosahoval během 18.hodiny odpolední hodnot přes 350 (při hodnotách větších než 300 už lze ojediněle očekávat ničivé bouře). Pro srovnání, podle www.blids.de bylo detekováno během 15 hodin více jak 150 tisíc blesků, to už je tedy velké množství.

   
    Zdroj: Blids.de

    Na celém dni jde vidět, jak malý impuls může odstartovat vývoj významných bouřek i na začátku května. Ačkoliv parametr CAPE nedosahoval takových hodnot nutných pro vývoj silných bouřek (>2000 J.kg-1), přesto však určitě měly výrazně letní charakter.

    Na další den (3.5.2002) se už díky neobvyklému vývoji bouřek druhého května začaly předpovídat stejné nebo silnější bouřky, ojediněle s kroupami atd. To už však bylo dost daleko od pravdy, zbytečné nošení dříví do lesa. Díky větší stabilizaci podmínek v nižších hladinách už bylo potřeba daleko větších teplot pro spouštění bouřek. Ačkoliv byly teploty na Moravě někde i přes 28°C, už to nestačilo. Proniknout přízemní vrstvou charakterizovanou hodnotami CIN přes 150 J.kg-1 už je velmi těžké. Až pozdě večer se ještě občas vytvořily bouřkové oblaky (CIN okolo 50 J.kg-1), ty však ale díky malé instabilitě (CAPE okolo 200 J.kg-1) dosahovaly jen malých výšek (7 km) a nepřinášely srážky. Pouze několik z těchto oblaků přinesly slabé bouřky na jihovýchodě Německa.

    Během čtvrtého května se již fronta vlnila v západních Čechách, kam odpoledne přinesla slabé srážky. Začala se pohybovat k východu, tedy alespoň její přízemní část, neboť se samostatný střed tlakové níže při zemi posunul více k severu. Jelikož už ale studený vzduch od fronty dosáhl skoro až do středních Čech, nebyly vhodné podmínky pro vývoj bouřek. Po přechodu fronty k východu se ojedinělé a slabé bouřky objevily na Karlovarsku v chladném vzduchu. Tyto bouřky postoupily severozápadně k Německu a měli spíše tendenci ke slábnutí. Jiná situace byla na Moravě. Zde opět panovaly velmi vysoké teploty šplhající se téměř k tropickým teplotám, ale stejně se v teplém vzduchu nemohly bouřky vytvořit. Morava si musela počkat až do pozdních nočních hodin (ranních), kdy se k Moravě pomalu sunula studená fronta. Ta zejména po půlnoci dokázala ještě podpořit vznik několika víceméně slabých bouřek, které přinesly alespoň osvěžení v již tak hodně dusném počasí. Tímto fronta splnila svou úlohu v České republice. Po frontě už panovalo v Čechách zatažené sychravé počasí s nízkými teplotami okolo 11°C a slabým občasným deštěm.

    Šestého května už jen pokračoval určitý vliv rozhraní na vývoj i trvalejšího deště téměř na celém území. Během tohoto období panovaly nejnižší teploty, někde nepřekračující při dešti ani 10°C v dopoledních hodinách. Během dne docházelo k postupného protrhávání oblačnosti a vývoji kupovité oblačnosti, která však nepřinášela srážky, natožpak bouřky. Navečer už bylo téměř skoro jasno. Naprosto jiná situace byla ale na jihu Polska, kde se nalézalo rozpadající se frontální rozhraní. Během dne se díky polojasnému až oblačnému počasí teploty dostaly až nad 22°C (někde i nad 25°C), přičemž ve spojení se studeným vzduchem ve výšce to vytvářelo velmi výhodné podmínky pro vznik bouřek. V odpoledních hodinách se na frontě začaly vytvářet první bouřky východně od Slezska. Díky velké instabilitě přesahující často i 1500 J.kg-1 CAPE byly nastoleny vynikající podmínky pro vývoj rozsáhlé bouřkové oblasti s větším množstvím silných bouřkových buněk (díky malému střihu větru a silné instabilitě). Lifted Index LI dosahoval značně záporných hodnot, někde i okolo -6.  Jelikož den předtím se ve stejném místě objevily také významné bouřky, bylo zde velmi vlhko, a tak se bouřky mohly po překonání slabé až mírné stability v přízemních hladinách rozvíjet velmi rychle. Díky vlhkému prostředí byly tyto bouřky specifické intenzívními srážkami, podle odrazů z radaru se jistě někde vyskytovalo krupobití s velmi silným deštěm. Také množství blesků bylo velmi velké, zřejmě podobné jako 2.května v Čechách. Při svém postupu k západu bouřky postupně slábly, neboť západněji bylo po předešlém dopolední dešti celkem chladno a slunce již nedokázalo povrch více ohřát. Navíc se ve středních výškách začala tvořit oblast vyššího tlaku vzduchu a vzduch v západních částech Polska byl výrazně sušší (výše nad zemským povrchem, vzduch při zemi byl naopak velmi vlhký). Přesto však můžeme vidět na následujících obrázcích z českého radaru a pražských snímků z družice NOAA, že byla oblast bouřek opravdu intenzívní a celkem rozsáhlá. Byla až tak rozsáhlá, že přinesla i bouřku na Lysou horu a do Moravskoslezských Beskyd (teploty zde byly o asi 4-5 stupňů vyšší než v Čechách) a ve východních Čechách ještě podnítila vznik slabých bouřkových buněk. Rozpadlé vypařující se kovadliny bouřkových oblaků šly vidět i u nás na Mostecku.

 


Zdroj: ČHMÚ, pravý obrázek s teplotami je pořízen asi o jeden a půl hodiny dříve

   

    Velmi dobře můžeme srovnat tyto bouřky s bouřkami, které se objevily v Čechách 2.května. "České" bouřky vznikaly v prostředí, kde se proudění stáčelo ze slabého přízemního z jihovýchodního směru až po silné jihozápadní až západní ve výšce. Bouřky v Polsku vznikaly v opačných větrných podmínkách, převažovaly větry východních směrů. To však nebyl jediný rozdíl. Zatímco se bouřky v Čechách objevily před frontou v důsledku přehřátí zemského povrchu, polské bouřky vznikaly zejména v pozdějším stadiu jejich rozvoje převážně z důvodu aktivity frontálního rozhraní, které ještě více pomáhalo podpořit již tak dost instabilní podmínky. Počtem blesků se oba dny téměř nelišily, rozdílná byla ale plocha zasažená bouřkami. Zřejmě patrný rozdíl lze spatřovat ve vydatnosti srážek. České bouřky sice vytvořily i kroupy a silné deště, bouřky na polské straně však  měly k dispozici daleko větší instabilitu, větší množství vody v atmosféře a roli hrála intenzita fronty. Proto se domnívám, že bouřky v Polsku přinesly ojediněle v některých místech až extrémně vydatné srážky, snad až 100 mm během několika desítek minut. To je můj hrubý odhad.

    V dalších dnech se již neočekává velmi výrazná bouřková činnost, neboť se ve výšce prosadí tlaková výše od severu a výrazně klesne instabilita i poblíž rozpadající se studené fronty v Polsku. Jako nejhlavnější poznatek z této neobvykle se chovající zvlněné fronty si přináším poznatek, že obrovský teplotní kontrast na stacionárním rozhraní nemusí vůbec produkovat extrémní počasí. Až při postupu fronty docházelo k vývoji  významných bouřek. Myslím si, že pokud by postupující fronta přecházela Moravu už 4.května navečer, vznikla by velmi rozsáhlá oblast silných bouřek s kroupami, ještě se silnějšími projevy než dnes v Polsku.

 

 

 

Napsal: Tomáš Psika, 7.května 0:49