Silniejsza zbieżność wiatru, zwiększona chwiejność termodynamiczna – kolejna porcja burz

Wyładowanie doziemne rejestrowane przez system detekcji blitzortung (dzisiejsze burze)

Wyładowanie doziemne rejestrowane przez system detekcji blitzortung (dzisiejsze burze)

W dniu dzisiejszym, zgodnie z wcześniejszymi informacjami zawartymi w artykule pogodowym oraz oficjalną prognozą konwekcyjną, która uwzględniła 1. stopnień zagrożenia, najaktywniejsze formacje burzowe, generujące bardzo dużą ilość wyładowań atmosferycznych, ulewne i nawalne opady deszczu, miejscami silne porywy wiatru oraz opady niezbyt dużego gradu uformowały się wzdłuż części południowej, obecnie wkraczając nad obszary dzielnic południowo – zachodnich.

Prognozowana energia SBCAPE na godziny popołudniowe (GFS)

Prognozowana energia SBCAPE na godziny popołudniowe (GFS)

Prognozy oparte na modelach GFS i ECMWF zakładają, że jutro najkorzystniejsze środowisko termodynamiczne dla silniejszego rozwoju burz (energia SBCAPE do 750-1250 J/kg) wystąpi na północnym – zachodzie oraz wzdłuż dzielnic zachodnich (z uwzględnieniem rejonów południowo – zachodnich). W inicjacji silniejszych prądów wstępujących będzie również sprzyjać głębsza konwergencja wiatru o osi południkowej, która wspomoże wznoszenie się parceli niestabilnego powietrza do poziomu swobodnej konwekcji. W stosunku do dnia dzisiejszego, w troposferze przewidywany jest słaby i bardzo słaby wiatr (zaledwie 2-5 m/s na wysokościach izobarycznych 700-500 hPa), który będzie faworyzować quasi-stacjonarne ośrodki burzowe, co przy spodziewanej całkowitej wodności do 27-33 milimetrów, może stwarzać zagrożenie nadmiernymi opadami deszczu, skutkującymi lokalnymi podtopieniami. Pod wpływem silniejszej zbieżności wiatru w warstwie granicznej będziemy mieć do czynienia zarówno z pojedynczymi komórkami burzowymi, jak i słabo zorganizowanymi formami wielokomórkowymi, podczas których skutki ulew mogą być szczególnie odczuwalne. Najsilniejsze burze ponownie będą wykazywać się wyraźnie zwiększoną aktywnością elektryczną, dodatkowo mogą im towarzyszyć punktowo silne porywy wiatru (zjawiska mokrych microburstów) oraz opady gradu o średnicy do około 1 cm. Najwięcej burz powinno się rozwinąć w godzinach popołudniowych. Ich rozwój miejscami możliwy jest także w głębi kraju, gdzie w środowisku nieco zwiększonej energii potencjalnej dostępnej konwekcyjnie (SBCAPE do 300-750 J/kg) oraz głębszych warstw niestabilnego powietrza, może uformować się kolejna strefa zbieżności wiatru, tym razem o osi równoleżnikowej (wersja modelu GFS).

Zaszufladkowano do kategorii News, Prognozy | 9 komentarzy

Rozbudowa pionowa chmur cumulonimbus

Rozbudowana chmura Cumulonimbus

Rozbudowana chmura Cumulonimbus

Chmury Cumulonimbus (Cb) są dobrze znane wszystkim interesującym się meteorologią. Poza burzami mogą przynosić one ulewne opady, grad, silny wiatr, a czasem tornada. Jako chmury rozbudowy pionowej tworzą one wypiętrzone struktury o znacznej wysokości oraz mają rozmaite rozmiary i kształty. W artykule zostanie krótko opisany mechanizm powstawania chmur Cb oraz będą omówione inne aspekty związane z pionową rozbudową chmur Cumulonimbus.

Warunki powstawania chmur Cb

Chmury Cb mogą powstawać, gdy w atmosferze panuje tzw. równowaga chwiejna (niestabilność, chwiejność). Oznacza to, że powietrze uniesione na pewną wysokość dalej zacznie wznosić się samo. Dzieje się tak, ponieważ w trakcie kondensacji wydzielane jest ciepło, dzięki któremu wznoszące się powietrze jest cieplejsze (a więc lżejsze) od otoczenia. Dzięki tej wyporności kontynuuje ono proces wznoszenia do wyższych warstw atmosfery formując rozbudowaną chmurę kłębiastą. Uogólniając, aby troposfera była chwiejna muszą być spełnione dwa ważne warunki: odpowiednio duży pionowy gradient temperatury (czyli tempo jej spadku wraz z wysokością) oraz wystarczająca wilgotność obecna w dolnej troposferze.

Mechanizm powstawania chmur Cumulonimbus

Diagram aerologiczny i schemat budowy Cumulonimbusa

Diagram aerologiczny i schemat budowy Cumulonimbusa

Do opisania mechanizmu powstawania chmury Cumulonimbus zostanie użyty rysunek obok, gdzie diagram termodynamiczny (więcej na ten temat tutaj) został zestawiony ze schematem chmury Cb. Powietrze z poziomu gruntu (ang. ground level – GL) jest unoszone do góry – mechanizmem inicjującym unoszenie może być np. konwergencja lub silne nagrzanie terenu. W trakcie unoszenia ochładza się ono suchoadiabatycznie (z prędkością niecałych 10 stopni na kilometr wysokości), a jego wilgotność względna rośnie. W momencie, gdy wilgotność względna osiągnie 100 procent (temperatura zrówna się z temperaturą punktu rosy), rozpoczyna się kondensacja. Dzieje się to na tzw. poziomie kondensacji (ang. lifted condensation level – LCL) – na tej wysokości mamy podstawę chmury Cumulonimbus. Od tego momentu w czasie unoszenia powietrza wydzielane jest ciepło przemiany fazowej, dzięki któremu tempo spadku temperatury jest niższe (w tym przypadku około 5 stopni na kilometr wysokości). Jeżeli mechanizm wznoszący trwa dalej, to porcja wznoszącego się powietrza osiąga poziom swobodnej konwekcji (ang. level of free convection – LFC). Do tej pory wznoszące się powietrze (czarna linia ze strzałkami) było chłodniejsze (a więc cięższe) od otoczenia (czerwona linia). Aby unieść je do poziomu LFC należało wykonać pewną pracę, która jest określana przez wartość energii hamującej konwekcję (CIN – w praktyce dość często poziomy LCL i LFC leżą na tej samej wysokości, a energia hamowania CIN wynosi 0). Powyżej poziomu LFC porcja powietrza staje się cieplejsza (lżejsza) od otoczenia i dalej wznosi się już sama. Powietrze wznosi się coraz wyżej formując potężne skłębienia (widoczne na schemacie). Nie trwa to jednak wiecznie i w pewnym momencie przestaje być ono cieplejsze od otoczenia – dzieje się tak na tzw. poziomie równowagi (ang. equilibrium level – EL). Poziom równowagi na ogół określa przybliżoną wysokość wierzchołków chmur Cb – na tym poziomie powietrze traci wyporność i zaczyna rozpływać się na boki tworząc kowadło. Wyjątkiem są przestrzały ponad poziom kowadła (o tym w następnym paragrafie). W sprzyjających warunkach poziom EL znajduje się w pobliżu tropopauzy, która w zależności od szerokości geograficznej i pory roku znajduje się na wysokości od 6 do 17 km. W rejonie tropopauzy temperatura przestaje spadać wraz z wysokością lub tempo jej spadku znacząco maleje i dlatego powietrze wznoszące się w prądzie wstępującym traci wyporność. W tym przypadku (schemat) poziom EL jest na wysokości 13 km. W mniej sprzyjających warunkach (mała chwiejność lub inwersje) poziom EL może znajdować się wiele kilometrów poniżej tropopauzy – wówczas konwekcja jest płytsza, a chmury kłębiaste mniej okazałe.

Czytaj dalej

Zaszufladkowano do kategorii Artykuły | 10 komentarzy

Napływ ciepłej i wilgotnej masy powietrza – prognoza konwekcyjna

PROGNOZA SIŁY I AKTYWNOŚCI BURZ DLA POLSKI
Ważna od 12.09.2014 godz. 09:00 CEST do 13.09.2014, godz. 08:00 CEST

STOPIEŃ 1 ZAGROŻENIA zostaje wydany dla Polski południowo-zachodniej i częściowo południowej z powodu ryzyka wystąpienia opadów ulewnego deszczu, w mniejszym stopniu z powodu gradu do 2 cm i silnych porywów wiatru, a także ze względu na niewielkie prawdopodobieństwo utworzenia się trąby powietrznej.

SYTUACJA SYNOPTYCZNA

W dniu dzisiejszym nasz kraj znajdzie się pod wpływem zatoki niskiego ciśnienia związanej z płytkim niżem znad Czech. Na zachodzie, północnym-zachodzie i południowym-zachodzie zaznaczy się wpływ ciepłego frontu atmosferycznego. Do Polski z południowego-wschodu napływać będzie wilgotna oraz ciepła masa powietrza polarno-morskiego wykazująca się chwiejnością.

OMÓWIENIE

… Obszar objęty 1 stopniem zagrożenia …

Na tym terenie spodziewana jest umiarkowane energia termodynamiczna rzędu 500-100 J/kg. Również podwyższone będzie LI, które wyniesie około -2°C/-3°C. Warunki kinematyczne będą też sprzyjające, a zwłaszcza pionowy uskok prędkościowy wiatru z dolnych 6 km osiągający wartości 10-18 m/s. Pionowa skrętność kierunkowa wiatru będzie umiarkowanie niska do 70 m2/s2, miejscami może wzrosnąć do 100 m2/s2. Zawartość wody w pionowym profilu troposfery wyniesie około 25-35 mm. Dodatkowo na omawianym obszarze spodziewana jest konwergencja wiatru w dolnej troposferze, która wspomagać będzie procesy konwekcyjne.

Prognoza konwekcyjna na dzień 12.09.2014 i na noc 12/13.09.2014

W takich warunkach należy spodziewać się pojedynczych komórek burzowych oraz struktur wielokomórkowych. Nie wykluczone są również superkomórki burzowe. Burzom towarzyszyć będą głównie opady deszczu do 30-35 mm w czasie trwania zjawiska. Ze względu na podwyższone parametry wiatrowe nie można wykluczyć opadów gradu do 2 cm, a także silnych porywów wiatru do 80 km/h, a w przypadku struktur wielokomórkowych nawet do 90 km/h. Burze będą przemieszczać się z południowego-wschodu na północny-zachód. Pierwsze z nich mogą pojawić się już w okolicach południa, a zaczną zanikać wieczorem. Warte uwagi jest to, że na południu omawianego regionu istnieje bardzo małe prawdopodobieństwo utworzenia się trąby powietrznej. Prawdopodobieństwo to wzrasta na obszarze gór.

… Obszar objęty możliwością burz …

Na zachodzie, północnym-zachodzie oraz częściowo w centrum spodziewana jest chwiejność rzędu CAPE 200-600 J/kg przy LI = -1°C/-2°C. Jednak rozwój konwekcji będzie ograniczony miejscami przez obecność warstwy hamującej. Parametry kinematyczne będą niskie dla DLS 0-6 km wyniosą poniżej 10 m/s. Na zachodzie obszaru objętego możliwością burz spodziewane jest wysokie PW do 35-40 mm.

Dla takich warunków prognozuje się powstanie pojedynczych komórek burzowych, którym towarzyszyć będą głównie opady silnego deszczu do 35 mm, w mniejszym stopniu silny wiatr. Komórki będą przemieszczać się podobnie jak w obszarze objętym 1 stopniem zagrożenia, jednak ich trajektoria ruchu może odchylać się w kierunku północnym. Procesy konwekcyjne też będą wspomagane przez obecność strefy zbieżności wiatru.

Zaszufladkowano do kategorii News, Prognozy | 115 komentarzy

Ciepła masa powietrza z możliwością wystąpienia następnych burz

Polska dostała się pod wpływ oddziaływania ciepłego frontu atmosferycznego, za którym, od południowego – wschodu zaczyna postępować adwekcja cieplejszej masy powietrza. W jej coraz silniejszym napływie będzie sprzyjać przemieszczanie się odciętego układu niskiego ciśnienia znad Niemiec w kierunku Europy Południowej.

Prognozowana temperatura powietrza na godzinę 12:00 UTC (model UMPL)

Prognozowana temperatura powietrza na godzinę 12:00 UTC (model UMPL)

W dniu dzisiejszym strefa frontu ciepłego w wielu miejscach kraju objawia się sporą ilością chmur, niezbyt wysoką temperaturą powietrza oraz opadami deszczu. Prognozy wskazują, że jutro front przesunie się jeszcze bardziej w kierunku zachodnim i na sporym obszarze powinna się pojawić pogodna, ale przede wszystkim znacznie cieplejsza aura (wiele będzie jednak zależeć od dalszej aktywności formacji burzowych na południe od naszego kraju, po których może pozostać zachmurzenie). Wyliczenia numeryczne oparte na modelu UMPL wskazują, że na północnym – wschodzie, wschodzie, południowym – wschodzie, a także na południu i w głębi kraju wartości temperatury maksymalnej osiągną około 23-26 °C. Z kolei na północy, północnym – zachodzie, początkowo również częściowo w rejonach zachodnich i południowo – zachodnich obecne będzie zachmurzenie frontowe z opadami deszczu. Z upływem dnia kolejna porcja chmur zacznie nasuwać się nad dzielnice południowe, dodatkowo niewykluczony będzie rozwój ośrodków burzowych.

Czytaj dalej

Zaszufladkowano do kategorii News, Prognozy | 7 komentarzy