Polscy Łowcy Burz – Skywarn Polska

Niespodziewana, niezwykła i dewastująca – tak można podsumować burzę i powódź błyskawiczną, która przeszła w okolicach Gorzowa Wielkopolskiego (woj. lubuskie) nad ranem 8 września 2022 roku. Największe szkody poczyniła we wschodniej części miasta oraz na zachodzie gminy Santok. Na Stacji Hydrologiczno-Meteorologicznej IMGW-PIB w Gorzowie odnotowano rekordową dobową sumę opadów, najwyższą w 150-letniej historii placówki. Był to również jeden z najsilniejszych epizodów deszczu nawalnego zarejestrowanych na obszarze Polski nizinnej.

Zapraszamy do przeczytania krótkiego artykułu na temat tego zjawiska w dalszej jego części poniżej i jednocześnie zachęcamy do zapoznania się z pełną wersją publikacji naukowej dostępnej w zeszycie 1-2 2024 r. czasopisma Przeglądu Geofizycznego, gdzie członek naszego stowarzyszenia: Patryk Matczak, a także pracownik Instytutu Meteorologii i Gospodarki Wodnej (IMGW-PIB) Jakub Soroka przygotowali wspólnie publikację na temat tego zjawiska.

Soroka, J., Matczak, P., 2024: Burza superkomórkowa wraz z deszczem nawalnym 8 września 2022 r. w rejonie Gorzowa Wielkopolskiego. Przegląd Geofizyczny, zeszyst 1-2, rocznik LXIX.

Słowem wstępu o ulewnych opadach deszczu

Deszcze nawalne (czyli najsilniejsze opady deszczu z definicji nazewnictwa i określania rodzajów opadów) w Polsce są zjawiskiem stosunkowo rzadkim, choć w ostatnich latach pojawiają się i rejestrowane są coraz częściej. Ich wystąpienie najczęściej wiąże się z powstaniem powodzi błyskawicznych skutkujących dużymi stratami w środowisku przyrodniczym i infrastrukturze technicznej, niosąc zagrożenie dla życia człowieka. Najsilniejsze ulewy są związane z gwałtownym rozwojem chmur burzowych i obejmują swym zasięgiem zazwyczaj niewielki obszar, dlatego tylko niektóre przypadki opadów nawalnych zostają uchwycone przez naziemną sieć opadową. Opad nawalny z 8 września 2022 r. na północy Ziemi Lubuskiej był bez wątpienia jednym z najsilniejszych tego typu zjawisk w ostatnich latach i nie tylko. Katastrofalne skutki powodzi błyskawicznej były opisywane w wielu relacjach i tekstach prasowych w mediach lokalnych i ogólnopolskich.

Czy ekstremalnie silne opady deszczu były przewidywalne?

Warunki atmosferyczne, które pojawiły się wówczas nad naszym krajem, sprzyjały możliwości rozwoju umiarkowanie silnych burz z ulewnymi opadami deszczu, natomiast nie były one ekstremalne. W atmosferze pojawiła się duża, jak na tę porę doby, ilość energii potencjalnej dostępnej drogą konwekcji (MUCAPE), dochodząca miejscami do 1600 J/kg. Napływająca nad zachodnią część kraju ciepła masa powietrza była zasobna w wilgoć, o czym świadczyły m.in. podwyższone parametry stosunku zmieszania masy pary wodnej (ang. mixing ratio) oraz wodności troposfery (ang. precipitable water) – odpowiednio 12,2 g/kg oraz 34 mm. Jednak najistotniejszym czynnikiem okazały się elementy związane z przepływem powietrza. Niewielka prędkość wiatru sprzyjała wolnemu przemieszczaniu się burz oraz gromadzeniu się dużych ilości wód opadowych. Ponadto bardzo ważnym elementem były silne uskoki kierunkowe wiatru w dolnej części atmosfery, które spowodowały rozwój superkomórki burzowej. W tym przypadku była to burza superkomórkowa o charakterze prawoskrętnym, co doprowadziło do niemal stacjonarnego charakteru tej burzy i wystąpienia długotrwałych opadów nad jednym miejscem. Faza maksymalnego rozwoju struktury przypadła na godziny 5:00-8:00. Wówczas rdzeń znajdował się na pograniczu miasta Gorzowa z gminami Santok i Deszczno. W tym okresie wystąpiły również lokalnie opady gradu, a system PERUN zarejestrował w regionie blisko 300 wyładowań doziemnych oraz ponad 1000 wyładowań chmurowych.

O ile pewne scenariusze wskazywały na możliwość wystąpienia burz z intensywnymi opadami deszczu w tej części kraju czy nawet województwa, z pewnością nie dało się całkowicie przewidzieć przebiegu oraz charakteru tej burzy. W naszej prognozie konwekcyjnej wskazaliśmy i ostrzegaliśmy przed możliwością wystąpienia opadów powyżej 45 mm w ciągu godziny, a także o ewentualnych przypadkach zalań i podto-pień związanych z powodziami błyska-wicznymi, jednak z całą pewnością nikt nie przypuszczał możliwości wystąpienia tak dużych sum opadowych. W omawianym przypadku doszło bowiem do specyficznego „zatrzymania się burzy” i stacjonowania na krawędzi Pradoliny Toruńsko-Eberswaldzkiej, co spowodowało długotrwały i bardzo intensywny opad w jednym miejscu.

Rekordowe sumy opadów w historii

Zarejestrowane sumy opadów były wyjątkowe. Na stacji IMGW-PIB w Gorzowie, oddalonej od rdzenia ulewy o ok. 3 km, dobowa suma opadów wyniosła 144,9 mm (pomiar deszczomierzem Hellmanna) – przy czym cała ta masa deszczu spadła w ciągu niespełna 3,5 godziny! Podczas porannego pomiaru o godz. 8:00 obserwator stwierdził przelanie się zbiorniczka w deszczomierzu Hellmanna. Woda rozlała się w podstawie przyrządu, dzięki czemu możliwe było zmierzenie całej wody opadowej. Podczas najbardziej intensywnej fazy opadu (107,3 mm w ciągu 80 minut) współczynnik wydajności opadów wg skali Chomicza osiągnął 12,0, był to więc deszcz nawalny III stopnia (B₃).

Dotychczasowy rekord dobowej sumy opadów w Gorzowie Wlkp. (77,4 mm odnotowany 8 sierpnia 1977 r.) został pobity już w czasie niespełna 50 minut. Podczas tej ulewy został również ustanowiony gorzowski rekord miesięcznej sumy opadów we wrześniu – dotychczasowe maksimum o wartości 114,7 mm pochodziło z września 2001 roku.

Jeszcze większe wartości opadów zostały zmierzone na prywatnej automatycznej stacji meteorologicznej w Wawrowie (ok. 2 km od stacji IMGW-PIB w kierunku południowo-wschodnim). Najwyższe zarejestrowane tu sumy opadów wyniosły: 30 mm w ciągu 10 minut, 121 mm w ciągu 60 minut i aż 218 mm w ciągu 180 minut. Wartości te zbliżyły się lub przekroczyły dotychczas zmierzone rekordy w Polsce. Mowa tu o rekordowych wartościach w kategoriach *120 i 180 minut. W przypadku wysokości opadów za okres 60 minut jak i 120 minut poprzednie rekordy nie zostały oficjalnie zmierzone, a jedynie oszacowane metodami pośrednimi, dlatego trudno określić precyzyjne odniesienie. Maksymalna wartość współczynnika wydajności opadu wyniosła 18,2 (w odniesieniu do 199 mm opadu w ciągu 120 min), co pozwala zaliczyć ten epizod do deszczu nawalnego IV stopnia (B₄) wg skali Chomicza. Opady tej kategorii są niezwykle rzadkie w Polsce. Suma opadów zarejestrowana na stacji w Wawrowie, choć wygląda wiarygodnie i jest zgodna z poniżej opisaną reanalizą, pozostaje wartością nieoficjalną.

Z opracowanej w Zakładzie Nowcastingu IMGW-PIB reanalizy sumy opadów RainGRS Clim wynika, że strefa najintensywniejszych opadów wystąpiła w rejonie podgorzowskiego Czechowa. Szacowana w tym miejscu suma opadów to 237 mm w ciągu niespełna 3,5 godz. To wartość przekraczająca dotychczasowe rekordy dobowych sum opadów odnotowanych w nizinnej części Polski i plasująca się w czołówce rekordów ogólnopolskich.

Katastrofalne skutki i obraz zniszczeń

Deszcz nawalny spowodował wystąpienie rozległej powodzi błyskawicznej. Straty dotknęły zachodnią część gminy Santok oraz wschodnią część Gorzowa. Szczególne duże zniszczenia odnotowano w miejscowościach Czechów, Wawrów oraz Górki – wsiach położonych w obrębie wyraźnej krawędzi terenowej oddzielającej Równinę Gorzowską na północy od Kotliny Gorzowskiej na południu. Obraz strat relacjonował Wójt Gminy Santok Paweł Pisarek:

„Trudno uwierzyć, że na terenie nizinnym może odbywać się powódź o charakterze górskim. Przez Czechów woda płynęła jeszcze przez 10 godzin po ulewie. Spłynęły nasypy kolejowe, tory wiszą w powietrzu. Na ul. Akacjowej [w Wawrowie] lej jak po bombie, wszystkie sieci podziemne są odkryte. W obrębie sołectwa Czechów około 90% dróg gminnych uległo zniszczeniu, w Wawrowie ok. 40-50%. Szacowane straty na terenie gminy Santok wyniosły ok. 4-5 mln zł.”

Do tego opisu należy dodać zalania budynków, pól uprawnych. W obrębie krawędzi wysoczyzny doszło do powstania nowych osuwisk. Olbrzymie masy materiału ziemnego wypłukanego z wysoczyzny spłynęły ku dolinie Warty. Potężne ilości spływającej wody wytworzyły nowe rozcięcia erozyjne, których głębokość sięgała nawet 3 metrów. Skala tego lokalnego, ale niezwykle intensywnego opadu przybrała cechy klęski żywiołowej.

W wyniku ulewy na stacji wodowskazowej IMGW-PIB w Gorzowie Wlkp. na Warcie (ok. 5 km poniżej strefy maksymalnych opadów) zarejestrowano niespotykany wzrost poziomu rzeki o 28 cm w ciągu 2,5 godziny. Wystąpił imponujący – jak na dolny bieg dużej rzeki nizinnej – wzrost natężenia przepływu o 30% (z 83 m³/s do 108 m³/s). Rzeka powróciła do poziomu wyjściowego po kolejnych 10 godzinach (ryc. 10).

Wrześniowa burza w okolicach Gorzowa była nietypowa pod wieloma względami. Przede wszystkim modele prognostyczne i prognozy synoptyków nie przewidywały powstania opadów o charakterze nawalnym. Prognozowane wskaźniki termodynamiczne atmosfery nie wskazywały na możliwość rozwoju tak gwałtownej burzy. Zjawisko powstało poza typowym maksimum częstości burz, zarówno w przebiegu dobowym, jak i rocznym. Szacowana suma opadów, dochodząca do 237 mm, jest wartością niemającą precedensu na Niżu Polskim. W związku z rosnącą liczbą automatycznych stacji opadowych i rozwojem technik teledetekcyjnych, a także oczekiwanym wzrostem liczby ekstremalnych zjawisk meteorologicznych, kolejne rekordowe sumy opadów na terenie Polski są prawdopodobnie tylko kwestią czasu.

– – –

Tekst i ryciny opracowano na podstawie artykułu Burza superkomórkowa z deszczem nawalnym 8 września 2022 roku w rejonie Gorzowa Wielkopolskiego, który ukazał się w Przeglądzie Geofizycznym (2024, r. LXIX, z. 1-2), DOI: 10.32045/PG-2024-045. dostęp online: https://ptgeof.pl/?page_id=2656#10.32045/PG-2024-045, a także przy współpracy z Instytutem Meteorologii i Gospodarki Wodnej (IMGW-PIB). Artykuł został opublikowany w magazynie popularnonaukowym IMGW Obserwator: https://obserwator.imgw.pl/2024/08/09/hellmann-sie-przelal-czyli-o-niezwyklej-burzy-i-powodzi-blyskawicznej-8-wrzesnia-2022-r-w-rejonie-gorzowa-wlkp/