Aktuality SHMÚ

SHMÚ na Pohode: Orografické efekty na letisku Trenčín pri prechode búrok cez Biele Karpaty 6.7.2022

Meteorológovia SHMÚ každoročne monitorujú počasie na festivale Pohoda počas celého týždňa priamo z veže letiska Trenčín. Hlavnou náplňou práce je nowcasting (veľmi krátkodobá predpoveď) zameraný na možné nebezpečné poveternostné javy. Vzhľadom na členitú orografiu okolia však nie je vždy jednoduché ich presne predpovedať. Príkladom bol aj búrkový systém, ktorý v stredu 6.7.2022 okolo poludnia postupoval od severozápadu cez Biele Karpaty do Trenčianskeho kraja. Pohorie ho výrazne ovplyvnilo. Efekt, ktorý v závetrí pohorí na Slovensku zrejme mnohí poznáte. Možno však neviete, čo ho spôsobuje. V tomto článku prinášame niekoľko možných fyzikálnych príčin podporených priebehom situácie zaznamenanej meraniami a pozorovaniami z letiska Trenčín.

Búrkový systém so slabou bleskovou aktivitou v stredu krátko pred poludním postupoval v severozápadnom prúdení z Moravy na Slovensko (obr. 1) a priniesol nárazy vetra 15-20 m/s (obr. 2, vľavo), no na Morave takéto nárazy vetra zaznamenané neboli. Muselo teda dôjsť k lokálnemu efektu, ktorý zapríčinil zosilnenie vetra:

1. Padavý vietor na záveternej strane pohoria.
2. Zvýšený výpar kvapiek v suchom prostredí.
3. Zrýchlenie gust-frontu na klesajúcej strane pohoria.

▲ Obr. 2: Vľavo: priebeh nárazov vetra na stanici Trenčín - letisko, vpravo: stav počasia o 11:00 LSEČ (09:00 UTC), čierne čísla predstavujú teplotu, modré teplotu rosného bodu.

Pred postupom búrkového systému bol pomerne suchý vzduch s teplotou rosného bodu okolo 13 °C (obr. 2 vpravo, modré hodnoty). Vzduch sa ohrial na 23-24 °C. Zároveň severozápadné až severné prúdenie spôsobovalo, že na náveternej - moravskej - strane pohoria dochádzalo už pred búrkovým systémom k zvýšeniu vlhkosti (obr. 3, vpravo) a podpore výstupného prúdenia. Interakcia prúdenia s pohorím však na záveternej - slovenskej - strane vygenerovala vlnu, na ktorej dochádzalo k prepadávaniu vzduchu (obr. 3, vľavo, žltá šípka), teda k zostupnému prúdeniu, ako aj k lokálnemu zosilneniu vetra (tzv. padavý vietor). Zostupné prúdenie je presne opačné, aké potrebujú búrky k vývoju, teda vedie k ich slabnutiu až rozpadu. Toto zostupné prúdenie okrem toho vedie k ďalšiemu vysušovaniu vzduchu na záveternej strane pohoria. Ak do tohto suchého prostredia postúpi búrkový systém so zrážkami, dochádza k výraznejšiemu výparu vodných kvapiek a k následnému ochladzovaniu vzduchu. Takýto vzduch je ťažší, a teda je urýchľovaný jeho zostup = druhý faktor, ktorý podporuje zostupné prúdenie a zosilnenie vetra na čele búrkového systému (ide o mechanizmus generujúci tzv. downburst). Treťou možnou príčinou zosilnenia vetra v oblasti je sklon pohoria, na ktorého klesajúcom úpätí môže dochádzať k zrýchleniu chladného vzduchu kĺzajúceho sa smerom do doliny. Tieto efekty v rôznej miere mohli prispieť k prechodnému zoslabnutiu búrok práve v oblasti letiska Trenčín a zároveň prispeli k zosilneniu vetra.

▲ Obr. 3: Vertikálne rezy meteorologických veličín na podklade orografie (sivé plochy), rez vyznačený v strede hore, označené letisko Trenčín, hrebene pohorí orientované prevažne v smere juhozápad - severovýchod, tj. prúdenie má aj priečnu zložku vzhľadom na pohorie. Vľavo: vietor (m/s, farebná škála a symboly), označené zostupné prúdenie za Bielymi Karpatami; vpravo: relatívna vlhkosť (%, farebná škála) a vietor (symboly). Výstupy z numerického nehydrostatického modelu ALARO s horizontálnym rozlíšením 2 km; beh 6.7.2022, 00:00 UTC, predpoveď pre 08:00 UTC (10:00 LSEČ).

Popísaný vývoj sme zaznamenali aj prostredníctvom dištančných meraní a pozorovaní. Z družicových snímok a systému detekcie bleskov Linet (obr. 4) vidieť, ako trenčianskej letisko búrky "preskočili", pretože gust-front (húľava) postúpil príliš rýchlo cez oblasť ďalej na juhovýchod (príčiny jeho zrýchlenia popísané v predošlom odseku). Zároveň nad letiskom a tesne za ním došlo na gust-fronte k vývoju nových buniek (obr. 4, 12:05 LSEČ), z ktorých sa postupne vyvinuli búrky (obr. 4, 12:20 LSEČ). Vývoj týchto buniek mohol byť opätovne podporený vynúteným výstupom vzduchu na náveternej strane Trenčianskej vrchoviny a Považského Inovca (prípadne šírením vĺn zo systému búrok; animácia 1). Vývoj oblačnosti búrkového systému sme pozorovali aj priamo na letisku - popis v súvislosti s popísaným vývojom uvádzame v obrázkoch 5-8.

▲ Obr. 4: Vývoj búrkového systému na snímkach z družice MSG a detekcia bleskov LINET SK, 6.7.2022, čas a popis uvedený v obrázkoch (porovnaj s obr. 5-9).

▲ Animácia 1: Vývoj búrkového systému, rádiolokačná odrazivosť CAPPI 2 km a detekcia bleskov LINET SK, 6.7.2022, 10:45 - 12:30 LSEČ (08:45 - 10:30 UTC).

▲ Obr. 5-8: Fotografie s popisom vývoja búrkového systému, foto: autor.

Ďalšie zdroje a literatúra:

Šinger, M., 2018: Padavý vietor v Tatrách na prvého apríla, náraz vetra vyše 200 km/h, aktuality SHMÚ.

Šinger, M., 2021: Vplyv orografie na supercely na Slovensku, dizertačná práca, Bratislava, FMFI, UK, 185 s.

Markowski, P. M., and N. Dotzek, 2011: A numerical study of the effects of orography on supercells. Atmos. Res., 100, 457–478.s.