Przyczyny marznących opadów deszczu

W ciągu ostatnich tygodni jesteśmy świadkami częstych opadów marznącego deszczu i deszczu lodowego w rożnych częściach Europy. Nie tak dawno poważne problemy z tymi uporczywymi opadami wystąpiły w Polsce, a kilkadziesiąt godzin temu prawdziwa burza lodowa (marznące opady o katastrofalnym natężeniu i czasie trwania) nawiedziła Słowenię i część Chorwacji. Duże problemy związane z marznącym deszczem w Europie Środkowej zdarzają się niestety niemal każdej zimy. Warto sobie przypomnieć podobne zdarzenia, które wystąpiły w naszym kraju w pierwszej dekadzie stycznia 2010 i na początku trzeciej dekady stycznia 2013 roku.

874759774

Radiosondaż z dnia 20.01.2014 z Lindenbergu, który przedstawia klasyczne warunki występowania marznących opadów deszczu. Zaznaczone strefy topnienia (dodatniej temperatury) i przechładzania opadu (ujemnej temperatury poniżej warstwy z temperaturą dodatnią)

Zimą często dochodzi do sytuacji, w której przy powierzchni ziemi gromadzi się zimne powietrze, co prowadzi do stanu określanego jako inwersja temperatury. Temperatura wtedy wraz z wysokością wzrasta  (tzn. w troposferze warstwa powietrza cieplejszego występuje ponad powietrzem chłodniejszym). Jest to odwrócenie normalnego stanu występującego w troposferze, w której temperatura wraz z wysokością spada o około 0,6°C/100 m. Wyróżnia się kilka rodzajów inwersji temperatury. W przypadku marznących opadów deszczu mamy do czynienia z inwersją związaną z ciepłym frontem atmosferycznym lub z frontem okluzji ciepłej. W przypadku nasuwania się takiego frontu, nad zimnym powietrzem zalegającym w najniższej warstwie troposfery (zwykle o grubości od 500 do 1000 metrów), rozpoczyna się napływ ciepłej masy powietrza. O ile przy ziemi temperatura powietrza ma bardzo często wartości ujemne, to w wyższych warstwach troposfery pojawia się temperatura dodatnia. W zależności od grubości strefy z temperaturami dodatnimi mogą pojawić się opady marznącego deszczu lub deszczu lodowego. Wpływ na rodzaj opadów wywiera również temperatura, jaka panuje tuż ponad inwersją. Im wyższa, tym większe szanse, że do ziemi dotrze opad marznący. Na radiosondażu z dnia 20.01.2014 z Lindenbergu (grafika powyżej) widać klasyczne warunki, sprzyjające powstaniu opadu marznącego deszczu. Warstwa z dodatnią temperaturą w troposferze o grubości ok. 800 m znajduje się nad warstwą zimnego powietrza zalegającego przy powierzchni ziemi, której miąższość wynosi z kolei ok. 900 m. Z tego powodu opad śniegu, który dociera do warstwy powietrza z dodatnią temperaturą, przechodzi w opad deszczu. Zanim deszcz spadnie na ziemię, musi jeszcze przebyć drogę przez strefę zimnego powietrza z temperatura ujemną, co prowadzi do stanu, w którym temperatura kropelek wody spada poniżej 0°C. Gdy tak „przechłodzony” opad spadnie na powierzchnię ziemi i rożnych przedmiotów, które również mają temperaturę ujemną, błyskawicznie zamarza, tworząc warstwę przezroczystego lodu. Na drogach i chodnikach pojawia się gołoledź, a w skrajnych przypadkach, gdy marznący deszcz jest intensywny i trwa przez co najmniej kilka godzin, może dojść do silnego oblodzenia, co prowadzi do totalnego paraliżu komunikacyjnego oraz szkód w energetyce i w drzewostanie (okiść lodowa) o rozmiarach klęski żywiołowej. 

W przypadku deszczu lodowego, warstwa powietrza z temperaturą dodatnią ma mniejszą grubość i zalega wyżej, a więc przyziemna warstwa zimnego powietrza jest grubsza. Dzięki temu deszcz ma szanse przynajmniej częściowo zamarznąć, zanim dotrze do powierzchni ziemi. Niestety, nawet taki opad może doprowadzić do znacznej śliskości nawierzchni dróg i chodników, co jest niebezpieczne zarówno dla kierowców, jak i dla pieszych.

14020112_UKMet_Analyse

Sytuacja synoptyczna z 01.02.2014: widać nad Słowenią ciepły front atmosferyczny, który przyniósł katastrofalne w skutkach marznące opady deszczu (źródło: Wetter3.de / UKMet)

W ostatnich spektakularnych przypadkach opadów marznących w Europie mieliśmy do czynienia z frontami ciepłymi. W dniach 20-21.01.2014 strefa ciepłego frontu objęła zachód, centrum, południe i południowy wschód Polski. Najwięcej szkód związanych z bardzo silnym oblodzeniem odnotowano w strefie od Roztocza przez północ woj. świętokrzyskiego po południe woj. wielkopolskiego. Miejscami dostawy energii elektrycznej nie zostały przywrócone do tej pory. Podczas największego nasilenia awarii prądu nie miało 42,8 tys. odbiorców. Jeszcze gorsze w skutkach są efekty oblodzenia, do którego w ciągu ostatnich kilkudziesięciu godzin doszło na Słowenii. W czasie największego nasilenia awarii energetycznych 25% kraju nie miało prądu. Problemy z energią elektryczną występują nawet w niektórych dzielnicach stolicy kraju, Lublany. Energetycy szacują, że usuwanie wszystkich awarii potrwa ponad tydzień. Z doniesień oraz ze zdjęć skutków intensywnych opadów marznącego deszczu w Słowenii wynika, że skala zjawiska kilkakrotnie przewyższyła rozmiar wydarzeń z 20 i 21 stycznia 2014 roku, które wystąpiły w naszym kraju.

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