Približne v posledných dvoch desaťročiach sú búrky u nás často spojané s výskytom nebezpečných poveternostných javov (silný nárazový vietor, intenzívny dážď, krupobitie, veľké množstvo elektrických výbojov). Leto sa stalo ročným obdobím, kedy určitý počet búrok má potenciál "prírodnej katastrofy". Príčiny treba hľadať vo vyššej teplote vzduchu, ktorá pri určitých typoch poveternostných situácií, vytvára predpoklady na rast obsahu vodných pár v atmosfére. Procesy prebiehajúce v atmosfére potom disponujú väčším energetickým potenciálom. No na dôsledkoch negatívnych účinkov búrky sa podieľa aj stav, resp. zraniteľnosť, zasiahnutého prostredia a toto môže ničivé účinky búrky ešte znásobiť. Prudké lejaky (prívalové zrážky) bývajú byť zaznamenávané pri výskyte vertikálne mohutnej búrkovej oblačnosti, ktorá sa môže vytvárať najmä v podmienkach labilného teplotného zvrstvenia v atmosfére.

 

 

 

 

Obr. 1 Oblačnosť konvektívnych búrok z 15. augusta 2010 o 7:05 a 14:50 hod. UTC na záberom maximálnej rádiolokačnej odrazivosti (radar Malý Javorník, Zdroj: SHMÚ)

 

 

Prívalové zrážky 15. augusta 2010

 

Počas situácie v nedeľu, 15. augusta 2010, bola Handlová zasiahnutá najviac aj preto, lebo pri opakovaných búrkových lejakoch, ktoré prichádzali v postupných vlnách od juhu, napršalo najviac atmosférických zrážok práve v tomto priestore (pohorie Vtáčnik, Žiar a Kremnické vrchy; Obr. 2). Napríklad v Turčianskych Tepliciach napršalo 66 mm zrážok. Rozhodujúce však bolo, že tieto zrážky spadli v krátkom čase, a preto spôsobili rýchlo postupujúcu povodňovú vlnu. Z hľadiska denného úhrnu nemožno tieto zrážky považovať za výnimočné (denné úhrny zrážok okolo 50 až 60 mm sa v tejto oblasti v lete vyskytujú bežne). Je však rozdiel, ak toto množstvo spadne za 24 hodín, alebo za hodinu. Vysoká intenzita prívalových zrážok má v krajine úplne iný efekt ako tichý celodenný dážď, pri ktorom spadne za deň porovnateľné množstvo vody. Nezanedbateľné bolo v tomto prípade aj to, že prírodné prostredie je v tomto roku po predchádzajúcich dažďoch z obdobia jari a prvej polovice leta presýtené vlahou. V noci na nedeľu a v priebehu nedele najviac atmosférických zrážok spadlo na týchto meteorologickýchstaniciach staniciach: Turčianske Teplice 66 mm, Bzovík 53 mm, Martin 51 mm, Ráztočno a Žiar nad Hronom 50 mm, Vrátna 45 mm, Nadlice 44 mm, Srečno 43 mm a Jarabá 41 mm.

 

 

Obr. 2  Denný úhrn atmosférických zrážok [mm] na Slovensku dňa 15. augusta 2010 (Zdroj: http://www.shmu.sk/sk/?page=1&id=klimat_dennemapy)

 

 

O sprievodných javoch búrok trochu všeobecnejšie

 

Zatiaľ čo búrka sama o sebe vo väčšine prípadov nepredstavuje pre človeka a jeho aktivity veľké nebezpečenstvo, sprievodné javy, ktoré sú s ňou často spojené, si zaslúžia oveľa väčšiu pozornosť.

 

Prívalové zrážky patria medzi potenciálne najnebezpečenejšie sprievodné javy inzentívnych konvektívnych búrok. Vysoké až extrémne úhrny zrážok, v kombinácii s ich mimoriadnou intenzitou, vedú takmer vždy k závažným materiálnym škodám. Ničia úrodu, spôsobujú pôdnu eróziu a predovšetkým, môžu viesť k vzniku lokálnych povodní (flash floods). O prívalových zrážkach vyvolaných konvektívnymi búrkami sa môžete viac dočítať na stránke: http://www.shmu.sk/sk/?page=1&id=klimat_aktuality&clanok_id=16.

 

Húľava, ako jeden z najčastejšie sa vyskytujúcich sprievodných javov búrky, je náhle a krátkodobé zosilnenie vetra, nezriedka i nad 20 m.s^-1, ktoré často spôsobuje škody na rôznych objektoch a stromoch. Ide v skutočnosti o prúdenie vzduchu okolo horizontálnej osi. Prejav húľavy na tvare základne búrkového oblaku je možné veľmi dobre identifikovať aj z väčšej vzdialenosti v podobe tmavého golierovitého okraja oblaku. 

 

Elektrický výboj (blesk; Obr.3) je spolu s hrmením azda najznámejším prejavom činnosti búrky, alebo inak povedané, bez blesku a hrmenia by nebola búrka búrkou. A to doslova, pretože v odbornej praxi sa búrka identifikuje predovšetkým na základe existencie blesku. Blesk je veľmi silný prírodný, elektrostatický výboj (jav, pri ktorom sa dva rovnako veľké nesúhlasne náboje rušia). Vzniká najčastejšie práve pri búrke. Bleskový výboj je pritom sprevádzaný emisiou svetla a vznikom rázovej vlny. Tá je spôsobená expanziou vzduchu zahriateho na veľmi vysokú teplotu vzduchu – až 30 000 °C, ktorú človek vníma ako hrmenie. Blesk je jav, ktorý ma obrovskú energiu, elektrický prúd, ktorý preteká bleskovým kanálom, má veľkosť najčastejšie niekoľko 100 000 ampérov pri napätí niekoľko mega Voltov. Blesk môže nadobúdať rôzne tvary, dokonca rôzne farby, závisí to predovšetkým od konkrétnych fyzikálnych a poveternostných podmienok. Poznáme niekoľko základných typov bleskov – čiarový (stuhový), plošný, perlový a azda najzaujímavejších guľový blesk. Asi len 10 % bleskov udrie do Zeme.

 

Záhadu blesku vyriešil v roku 1753 Benjamin Franklin, ktorý predpokladal, že blesk je elektrickou iskrou. Snažil sa to dokázať pomocou papierového draka. Na šnúrku draka priviazal kľúč, z ktorého začali vyskakovať iskry. Franklin mal vtedy skutočne veľké šťastie, že ho v tom okamžiku nezasiahol blesk. Podobný pokus chcel vykonať aj rusky vedec Wilhelm Richmann, ktorého však v tom istom roku (1753) blesk skutočne zabil. Po svojom pokuse začal Franklin propagovať zakladanie bleskozvodov (bol to však práve Prokop Diviš, ktorý ako prvý zostrojil a správne uzemnil bleskozvod) na všetkých budovách. Predpokladal totiž, že kovová tyč dokáže z oblaku vysať všetok elektrický náboj. Dnes však vieme, že to tak nie je. Úlohou bleskozvodov nie je „odzbrojenie“ búrkového oblaku, ale do určitej miery uľahčuje udretie blesku. Ochranná funkcia bleskozvodu spočíva najmä v tom, že dokáže odviesť elektrický prúd blesku do zeme spôsobom, ktorý nie je pre okolie nebezpečný. Podstatné však je, aby bol bleskozvod dôkladne uzemnený. Každý blesk, ktorý zasiahne zemský povrch, je pre nás potenciálne nebezpečný, No ak sa v našom bezprostrednom okolí nachádza dostatočne vysoký objekt, najlepšie s bleskozvodom, nie je potrebné sa veľmi znepokojovať. Byť však úplne pokojný by sa tiež nemuselo vyplatiť. Okrem bežného čiarového blesku sú veľmi nebezpečné aj tzv. guľové blesky, ktoré sa zvyknú pohybovať pomerne pomaly a pripomínajú žiariacu guľu, ktorá dokáže preniknúť aj do ľudských obydlí. Pri dotyku môže spôsobiť ťažké, niekedy až smrteľné popáleniny. Tým sa výrazne odlišuje od klasického blesku, ktorý spôsobuje úmrtie najmä v dôsledku zástavy srdca (podobne ako pri zásahu elektrickým prúdom).    

 

 

 

Obr. 3 Izolovaný blesk pod okrajom kumulonimbu (Foto: Martin Setvák, 8.6.2003 21:30 SELČ)

 

 

Pravdepodobne najviac škôd počas búrok spôsobuje krupobitie, ktoré je sprievodným javov veľmi intenzívnych búrok. V tomto prípade je potrebné si uvedomiť, že krúpy vznikajú postupným kondenzovaním, resp. zamŕzaním vodnej pary a kvapiek vody na povrchu ľadových kryštálikov, ktoré sa vplyvom silných vzostupných prúdov vzduchu dostávajú striedavo do spodnej a striedavo do hornej časti oblaku. Tento cyklus môže prebehnúť aj niekoľkokrát za sebou, čím sa samozrejme krúpy neustále zväčšujú a „priberajú“ na váhe. V istom okamihu sú už také ťažké, že ich výstupné prúdenie nedokáže udržať vo vzduchu a začínajú padať k zemi. Na jej povrch dopadajú v tuhom stave len v tom prípade, že sa cestou k zemi nestačili v teplejšom vzduchu roztopiť. Veľkosť takýchto krúp býva rôzna: od veľkosti hrášku, až po veľkosť orecha, no uvádzajú sa i prípady, kedy dopadli na zem krúpy veľkosti väčšej ako ľudská päsť.

 

 

Supercelárne búrky, tromby a tornáda

 

So vznikom tornád alebo všeobecnejšie tromb (tromba je všeobecné pomenovanie pre lievikovitý oblačný útvar, najčastejšie viditeľný v spodnej časti búrkového oblaku, a výrazne rotujúci okolo vertikálnej alebo čiastočne zvislej osi rotácie). Tromba sa mení na tornádo až vo chvíli, keď sa dotkne zemského povrchu. Súvisí s vývojom intenzívnych a silných búrok, ktoré sa zvyknú v meteorológii označovať ako supercelárne (alebo jednoducho supercely). Ide o veľmi špecifický typ búrok, ktorý sa vo všetkých podstatných znakoch odlišuje od „klasických“ búrok. Supercely vznikajú najčastejšie v podmienkach, kedy sa podstatná časť búrkového oblaku v dôsledku silného horizontálneho (bočného) prúdenia vzduchu v spodných a stredných hladinách troposféry doslova „roztočí“ okolo vertikálnej osi. V klimatických a prírodných podmienkach strednej, prípadne aj západnej Európy, môže ku vzniku supercelárnych búrok a tornád dôjsť najčastejšie v letných mesiacoch, hlavne pri prechode rýchlo postupujúcich studených frontov, oddeľujúcich teplotne a vlhkostne značne kontrastné vzduchové hmoty. Ďalšou veľmi dôležitou podmienkou týchto búrok je existencia veľmi výraznej zmeny smeru (a rýchlosti) horizontálneho prúdenia vzduchu vo vertikálnom smere (tzv. vertikálny strih vetra). Z vyššie uvedeného vyplýva, že tornáda sa môžu vyskytnúť, s výnimkou polárnych regiónov, takmer všade, teda aj na Slovensku. To, že ich celkový ročný počet sa na Slovensku a v Európe ani zďaleka nepribližuje ich počtu na americkom stredozápade, je spôsobené najmä polohou hlavných horských masívov (Alpy, Karpaty, Pyreneje), ktoré sú usporiadané prevažne do východno-západných línií. Tie, laicky povedané, zabraňujú tomu, aby sa v relatívne krátkom čase, v bezprostrednej blízkosti ocitli vzduchové hmoty s krajne odlišnými charakteristikami teploty, vlhkosti, prípadne výškového prúdenia. V prípade, že k tomuto „stretu“ v letnom období predsa len príde, môže to vyústiť do vzniku a vývoja veľmi silných búrok, z ktorých niektoré môžu byť dokonca až supercelárne. Vznik tornád však nemusí byť vždy bezprostredne spojený len s vývojom supercelárnych búrok. V prípade, že sú sprievodným javov obyčajných konvektívnych búrok, bývajú tornáda alebo tromby spravidla slabšie a menej výrazné.

 

 

Hlavným rozpoznávacím znakom tornáda je bezpochyby jeho vzhľad v podobe lievikovitého chobota alebo stĺpu, ktorý vzniká v dôsledku kondenzácie vodnej pary v rýchlo rotujúcom vzduchu. Tornádo najčastejšie rotuje v  protismere pohybu hodinových ručičiek a na jeho kontakt so zemským povrchom upozorňuje najmä zvírený prach a trosky rôznych predmetov, ktoré sú vo väčšine prípadov hlavnou príčinou úmrtí ľudí alebo zvierat. Občas dochádza aj k prípadom, kedy na periférii samotného tornáda vznikajú tzv. podružné alebo sekundárne sacie víry, ktoré často svojou silou prevyšujú intenzitu hlavného tornáda, ale našťastie doba ich životnosti je relatívne krátka (maximálne niekoľko desiatok sekúnd). O mimoriadne vysokých rýchlostiach rotujúceho vzduchu v najsilnejších tornádach svedčí predovšetkým obrovský rozsah škôd a ich fatálne následky v postihnutých oblastiach. Najvyššie namerané rýchlosti rotácie tornád sa šplhajú až k 500 km/h. Deštrukčný potenciál tornád býva najčastejšie výslednicou rýchlosti postupu a rotácie atmosférického víru, pričom nezanedbateľným faktorom je aj celková doba, počas ktorej pôsobí na konkrétny objekt. Pre odhad sily a intenzity tornáda používajú meteorológovia najčastejšie tzv. Fujitovu stupnicu, ktorá rýchlosť víru kategorizuje na základe charakteru vzniknutých škôd. Najslabším tornádam sa prisudzuje označuje F0, tým najsilnejším F5. Rýchlosti rotácie tornáda, uvedené v tejto klasifikácii, je však potrebné považovať v stredoeurópskych podmienkach len za orientačné hodnoty, pretože Fujita zohľadňoval odlišný typ stavebných konštrukcií, ktoré sú typické pre oblasť USA. Najväčší rozsah škôd vzniká najmä v dôsledku pôsobenia tlaku rýchlo rotujúceho vzduchu. Netreba však zabúdať, že tornádo má, vzhľadom na svoje silné vztlakové sily, schopnosť prenášať rôzne veľké predmety do veľkých výšok a značných vzdialeností. Na Obr. 4 (vľavo, Zdroj: Wallace a Hobbs, 2006) vidieť príklady tornád rôznej sily z amerického štátu Kansas z roku 2004.

 

 

Obr. 5 Príklady tornád rôznej intenzity z amrcikého štátu Kansas v roku 2004 (vľavo; Zdroj: Wallace a Hobbs, 2006); tromba alebo tornádo v oblasti obce Sebechleby dňa 15. augusta 2010 (Foto poskytol N. Polčák)

 

 

Tornáda, resp. im odpovedajúci rozsah škôd, už boli na Slovensku viackrát zaznamenané. Väčšinou však chýba priamy obrazový alebo iný fotodokumentačný materiál, ktorý by zachytil tornádo priamo pri jeho vyčíňaní. Ich výskyt je teda najčastejšie určený len nepriamo, na základe dostupných informácií z „druhej“ ruky (výpovede svedkov, rozsah a charakter škôd,...). Podmienky vzniku tornáda môžu byť čiastočne identifikované aj na základe snímok meteorologických radarov, pomocou ktorých dokáže skúsený meteorológ odhaliť vývoj veľmi špecifickej štruktúry supercelárnej búrky. Medzi posledné dokumentované prípady výskytu tornáda alebo tromby na území Slovenska patria dve zaznamenané tornáda z roku 2004. Prvé sa vyskytlo 1. júna 2004 v okolí obce Veľké Zálužie a podľa dostupných informácií trvalo až päť minút. Druhé bolo pozorované 19. júla 2004 v okolí Brezovej pod Bradlom. V oboch prípadoch išlo o výskyt tromby, ktorá sa preukázateľne dotkla zemského povrchu (podľa definície teda už ide o tornádo), no vzhľadom na jej nízku intenzitu (stupeň F0 až F1), nespôsobila významnejšie škody. K vzniku tromby a tornáda určite nechýbalo veľa ani pri nedávnej sérii búrok (pravdepodobne so supercelárnym vývojom) z 15. augusta 2008 v okolí stredného Považia, ktorej vývoj pravdepodobne vyvrcholil v oblasti južného Poľska, kde bolo pozorované tornádo zanechávajúce za sebou značné škody a podľa informácií v médiách dosiahlo intenzitu F2 až F3. Na Obr. 4 (vpravo, Foto: N. Polčák) je vidieť trombu alebo dokonca tornádo visiace zo spodnej časti búrkového oblaku v oblasti obce Sebechleby zo dňa 15. augusta 2010. O deň neskôr boli silné tornáda (pravdepodobne intenzity F2-F3) pozorované v Maďarsku v oblasti obcí Diósjenö a Mezökövesde.

Ahrens, C. A. D. 1988. Meteorology today. St. Paul. West Publishing Company, New York, 1988, 581 s.

Bednář, J. 2003. Meteorologie: úvod do studia dejů v zemské atmosféře. Prvé vydanie, Portál, Praha, 2003, 224 s.

Dai, A. 2001a. Global precipitation and thunderstorm frequencies. Part I: Seasonal and interannual variations. In: Journal of climate. Vol. 14, No. 6, 2001, pp. 1092-1111.

Dai, A. 2001b. Global precipitation and thunderstorm frequencies. Part II: Diurnal variations. In: Journal of climate. Vol. 14, No. 5, 2001, pp. 1012-1028.

Hlaváč, A. 1986. Bojíte sa blesku? Alfa – Vydavateľstvo technickej a ekonomickej litaretúry, Bratislava, 1986. 202 s.

Munzar, J. 1989. Malý pruvodce meteorologií. Mladá fronta, Praha, 1989, s.42-44.

Nedelka, M. 2003. Slnko, atmosféra a oceán – populárne. Magnet Press, Slovakia, Bratislava, 231 s.

Oravec, D. 2000. Búrkové pomery na Horehroní. Bratislava: Prírodovedecká fakulta Univerzity Komenského v Bratislave, 2000, s. 17-48 – Diplomová práca.

Pecho, J.. 2005: Možný vplyv klimatickej zmeny na výskyt búrok na Slovensku. Diplomová práca. PRIF UK, Bratislava, 87 s – Diplomová práca.

Podzimek, J.1959. Fysika oblaků a srážek. Československá akademie věd, Praha, 476 s.

Řihánek, L.V., Postránecký, J. 1957. Bouřky a ochrana před bleskem. Československá akadémia vied, Praha, 1957, 501 s.

Seifert, V. 1987. Rozumíme počasí? ARTIA, Praha, 1987. 192 s.

Setvák, M. 1999. Konvektivní bouře – pohled z vesmíru na jeden z nejkrásnejších živelních projevů. In: Vesmír, 78, č.5, Praha, s.33-40.

Smith, J. A, Beack, M. L., Zhang, Y. 2001. Extreme rainfall and flooding from supercell thunderstorms. In. Journal of hydrometeorology. Vol. 2, No. 5, 2001, pp. 469-489.

Schmidt, M.1972. Meteorológia pre každého. Alfa, Bratislava, 250 s.

Wallace, J. M., Hobbs, P. V., 2006. Atmospheric Science - An Introductory Survey. Druhé vydanie. Academic Press. Elsevier. 2006. 504 s.