Rodzaje burz

Cumulus

Co to jest burza i jak wygląda wie niemal każdy człowiek na świecie. Postaram się opisać pokrótce rodzaje burz oraz zagrożenia, jakie niosą ze sobą. W opracowaniu zostaną opisane podobieństwa i różnice pomiędzy poszczególnymi rodzajami burz. Za słowa wstępu niech posłuży zdanie: każdy nawet najstraszniejszy układ burzowy powstaje z niegroźnej chmury Cumulus, który w zależności od napotkanych warunków termodynamicznych i kinematycznych  może się rozproszyć lub zmienić w mocną burze.

Burze wewnątrzmasowe dzielimy na: termiczne i adwekcyjne.

Cumulonimbus Calvus

Burze termiczne powstają wskutek nagrzania się gorących i wilgotnych mas powietrza znajdujących się w przypowierzchniowej warstwie granicznej. Burze te powstają bez udziału wspomagania frontowego w jednolitej chwiejnej masie. Komórki takie powstają zazwyczaj w drugiej części dnia lub pierwszej części nocy. Najczęściej burze termiczne występują w postaci pojedynczych komórek lub w postaci nie zorganizowanego klastra burzowego. Zazwyczaj podczas zwiększonego przepływu w atmosferze możemy mieć do czynienia z formowaniem się klastrów burzowych przemieszczających się zgodnie z przepływem na 500hPa. Pojedyncze komórki najczęściej mają charakter stacjonarny. W bardzo ciepłe, wręcz upalne dni Cumulonimbusy charakteryzują się bardzo dużą aktywnością elektryczną (w żargonie Polskich Łowców Burz zwanych stroboskopami). Największym zagrożeniem podczas przechodzenia burz wewnątrzmasowych jest zazwyczaj ulewny lub wręcz nawalny opad deszczu. Dość często zdarza się że po burzy następuje zalanie lub podtopienie jednej lub kilku miejscowości. W skrajnych przypadkach komórki takie mogą doprowadzić do większych powodzi.

Cumulonimbus

W przypadku dużej chwiejności termodynamicznej, dość nisko położonej izotermy 0 stopni i przy wzmożonym przepływie powietrza istnieje ryzyko uformowania się sporych wielkości kul gradowych. Natomiast w przypadku umiarkowanej lub dużej chwiejności termodynamicznej i jednoczesnym pojawieniu się niedosytów wilgoci na różnych poziomach atmosfery, istnieje ryzyko pojawienia się niszczących porywów wiatru tzw. downburst. W sprzyjających warunkach podczas przechodzenia tego rodzaju komórek możliwe jest uformowanie się trąby powietrznej lub tak zwanego funnel cloud czyli trąby powietrznej nie dotykającej i nie wyrządzającej szkód na ziemi. W czasie występowania głębokiej, wilgotnej konwekcji  w warunkach wzmożonego przepływu istnieje możliwość pojawienia się wszystkich rodzajów superkomórek burzowych.

Burze termiczne w Polsce występują w okresie od połowy kwietnia do września. Największe szanse na pojawienie się tego typu konwekcji daje u nas  napływ  z kierunku Morza Czarnego.  W strefie równikowej komórki takie występują niemal cały rok i wypiętrzają się nawet na wysokość ponad 18km. W naszym kraju burze te nie osiągają aż takich zdumiewających rozmiarów, jednak są i tak sprawcami wielu szkód i strat. Najwyższe chmury rozbudowują się do ponad 15km wysokości.

Burza adwekcyjna

Burze adwekcyjne – Burze te są specyficznym rodzajem burz wewnątrzmasowych, występują najczęściej za chłodnym frontem atmosferycznym w strefie napływu chłodnego powietrza polarnomorskiego lub arktycznego. Chłodne powietrze nacierając na zalegające przy powierzchni ziemi cieplejsze i wilgotniejsze, często dodatkowo rozgrzewane przez promienie słoneczne powietrze, powoduje jego unoszenie się do góry. Na skutek napływu chłodnych mas w górnych poziomach atmosfery i często insolacji  pojawia się duży pionowy gradient temperatury, który jest przyczyną niestabilności troposfery. Burze adwekcyjne przybierają zarówno formę pojedynczych komórek, jak i zorganizowanych multikomórek, czy tez linii szkwału. Pojedyncze odizolowane Cumulonimbusy powstają w czasie, kiedy przepływ w atmosferze jest niewielki.

Podczas zwiększonego przepływu, co w przypadku pojawienia się adwekcji chłodnego powietrza jest dość częste, pojawiają się liczne konwekcyjne układy wielokomórkowe, często z liniami szkwałowymi. W takich warunkach na czele tych komórek często pojawiają się chmury szelfowe. W przypadku wzmożonego przepływu istnieją szanse na wytworzenie się małej superkomórki burzowej. Z racji na to że podczas napływu chłodnej masy izoterma 0 jest dość nisko nad ziemią, a przepływ w atmosferze jest dość duży, istnieje spore ryzyko pojawienia się opadu gradu. Grad ten zwykle nie osiąga dużych rozmiarów, jednak jego częstość występowania w takich sytuacjach jest większa. Nieraz zdarza się, że po przejściu burz adwekcyjnych trawniki i ulice robią się białe niczym w porze zimowej. Dodatkowo innym istotnym zagrożeniem jest wiatr, który zazwyczaj jest generowany podczas przechodzenia linii szkwałowej podczas przechodzenia chmury szelfowej, lub tuż za nią. W sprzyjających warunkach kinematycznych, dużej chwiejności termodynamicznej w dolnych 2-3 km troposfery i sporej insolacji słonecznej istnieje możliwość pojawienia się trąby powietrznej.

chmura szelfowa z komórki adwekcyjnej

Burze adwekcyjne w Polsce mogą występować przez cały rok, jednak najczęściej pojawiają się od wiosny do jesieni. W zimie i wczesną wiosną komórki te przybierają specyficzna postać burz śnieżnych. Wtedy mamy do czynienia z chwilowymi, ale za to niezwykle silnymi opadami śniegu lub krupy śnieżnej. Burze takie  nie występują w strefie klimatu równikowego. Chmury w burzach adwekcyjnych zazwyczaj nie osiągają poziomu 9km nad ziemią i obejmują swoim zasięgiem  mniejsze obszary niż burze frontowe czy też termiczne. Mniejsza jest także aktywność elektryczna, zdarza się czasem tak, że podczas przechodzenia takiej burzy wystąpi jedno lub kilka wyładowań.

pojedyncza komórka burzowa

Burze frontowe są  zazwyczaj najbardziej dynamicznymi i za razem najgwałtowniejszym burzami na naszych szerokościach geograficznych. Powstają one niemal na wszystkich rodzajach frontów, jednak najczęściej ma to miejsce w strefie frontu chłodnego. Najgwałtowniejsze burze frontowe powstają na styku dwóch skrajnie różnych mas powietrza. Najczęściej są to: powietrze zwrotnikowe i polarnomorskie. Duża szansa na pojawienie się burz występuje podczas wypierania ciepłego, zwrotnikowego powietrza przez szybko poruszający się front chłodny. Kolejną ciekawą sytuacją jest szybkie nacieranie frontu ciepłego. Często na nim pojawia się tak zwana konwekcja uniesiona, która występuje wtedy, kiedy chwiejna wilgotna masa powietrza przemieszcza się nad chłodniejszą i bardziej stabilną znajdującą się przy ziemi.  Burze frontowe mogą przybierać najróżniejsze postacie, począwszy od pojedynczych słabo zorganizowanych komórek, przez klastry i linie szkwału, po rozległe układy MCS. Wszystko zależy od tego, jak aktywny jest dany front. W sytuacji, gdy masy powietrza są dość suche, a kinematyka jest mała, powstają słabo zorganizowane komórki lub struktury wielokomórkowe. Takie burze zwykle nie powodują zniszczeń.

chmura szelfowa

Inna sytuacja panuje w sytuacjach, kiedy front przemieszcza się dość szybko, a parametry termodynamiczne i kinematyczne są podwyższone. Tworzyć się wtedy mogą rozległe układy MCS z wbudowanymi liniami szkwałowymi oraz superkomórkami. Przejście takich układów zazwyczaj jest często niebezpieczne. Mogą występować wtedy niszczące porywy wiatru, opady dużego gradu, ulewne opady deszczu, a nawet trąby powietrzne.

Mammatus

W czasie takich sytuacji zniszczenia występują na znacznym obszarze, a same chmury Cumulonimbus, zazwyczaj w postaci superkomórek czy rozbudowanej burzy wielokomórkowej, mogą zajmować obszar kilku województw.  Specyficznym przypadkiem jest sytuacja, kiedy mamy do czynienia z frontem stacjonarnym, przepływem mas powietrza niemal równoległym do tego frontu i z dobrze zaznaczoną strefą konwergencji. Jeśli w strefie konwergencji pojawi się duża chwiejność termodynamiczna i duża wodność atmosfery, wtedy głównym zagrożeniem są tzw. układy training storms. Są to komórki burzowe, które jedna po drugiej przechodzą nad tym samym obszarem. Takie układy mogą doprowadzić do powstania powodzi błyskawicznych, które potrafią wyrządzić potężne szkody materialne, jak i stanowią poważne zagrożenie dla życia i zdrowia ludzi i zwierząt. Zdarza się także, że w obrębie frontu stacjonarnego przechodzą kolejno po sobie układy MCS.

Kolejnym bardzo niebezpiecznym i zarazem ciekawym przypadkiem jest falujący front z wbudowanymi ośrodkami niskiego ciśnienia. W takiej sytuacji ciepłe i chłodne odcinki frontu przechodzą jeden po drugim nad tym samym obszarem. Doprowadza to do gwałtownych starć mas powietrza, na wskutek których następuje rozwój potężnych chmur Cumulonimbus. Mogą pojawiać się niemal wszystkie formacje burz, a w połączeniu z dużym przepływem w atmosferze mogą być one niezwykle dynamiczne i niszczycielskie. Często w takich sytuacjach tworzą się superkomórki burzowe przynoszące opady dużego gradu, a nawet silne tornada. Najbardziej drastycznym przykładem z Polski jest 15 i 16 sierpień 2008 r. Mieliśmy wtedy do czynienia z serią trąb powietrznych, które dokonały ogromnych zniszczeń na terenie kilku województw. W Polsce burze frontowe występują głównie od kwietnia do października, jednak zdarzają się także zimą. Często przed chłodnymi frontami atmosferycznymi rozwijają się burze wewnątrzmasowe. Dobrym przykładem na burzowy incydent zimowy jest orkan Cyryl, który przechodził przez Europę w styczniu 2007 r. Mieliśmy wtedy do czynienia z wręcz niespotykanymi warunkami kinematycznymi, przy jednoczesnym napływie bardzo ciepłej i chwiejnej masy powietrza jak na tę porę roku. W niektórych miastach naszego kraju nocą termometry wskazywały blisko 15 stopni Celsjusza, a gradient ciśnienia między południem a północą Polski przekraczał aż 30 hPa  W nocy przez całą południową Polskę przeszedł rozległy układ MCS przynoszący porywy wiatru przekraczające 130 km/h, a aktywność elektryczna była wręcz zdumiewająca. W województwie łódzkim, na wschód od Łodzi, pojawiła się trąba powietrzna. Burze frontowe stanowią najgroźniejszą odmianą burz w umiarkowanych szerokościach geograficznych, jednak, jak widać, innych rodzajów burz nie wolno lekceważyć.

Burza frontowa

Ten wpis został opublikowany w kategorii Artykuły. Dodaj zakładkę do bezpośredniego odnośnika.