Martin Jurek přednáška 20. 11. 2014
Silný vítr Tropická cyklóna Tornádo Prachová bouře Zimní bouře Horká vlna Dlouhodobé sucho
Rychlost větru
Stupeň
Označení
0
bezvětří
0,0–0,2
<1
1
vánek
0,3–1,5
1–5
2
slabý vítr
1,6–3,3
6–11
3
mírný vítr
3,4–5,4
12–19
4
dosti čerstvý vítr
5,5–7,9
20–28
5
čerstvý vítr
8,0–10,7
29–38
6
silný vítr
10,8–13,8
39–49
m/s
km/h
Stupeň
Označení
Rychlost větru m/s
km/h
7
prudký vítr
13,9–17,1
50–61
8
bouřlivý vítr
17,2–20,7
62–74
9
vichřice
20,8–24,4
75–88
10
silná vichřice
24,5–28,4
89–102
11
mohutná vichřice
28,5–32,6
103–117
12
orkán
≥ 32,7
≥ 118
Podle: Meteorologický slovník terminologický a výkladový (Sobíšek et al. 1993)
větve láme vítr od stupně 8 (bouřlivý vítr), škody na budovách způsobuje vítr od stupně 9 (vichřice) středoevropský rekord: Skalnaté pleso – v nárazech 78,6 m/s (283 km/h, listopad 1965) oblasti výskytu: kdekoliv (až na rovníkové oblasti) ochrana: problematická – většinou obrovské materiální škody (poškození technické infrastruktury)
formují se v mírných šířkách obou zemských polokoulí obvykle přinášejí klasické, mírné frontální počasí, při výrazném tlakovém gradientu se z nich mohou stát rychle postupující útvary se silnými účinky větru v severním Atlantiku a Evropě se silné mimotropické cyklony nejčastěji formují v zimních měsících(v průměru 4–5 ročně)
noc z 31. ledna na 1. února 1953 – silná větrná bouře a nízký tlak (důsledek mimotropické cyklony) + výrazný skočný příliv ⇒ tzv. bouřlivý příliv (hladina moře až 5,6 m nad normál) rozsáhlé záplavy na pobřeží Severního moře, přes 2 500 obětí, obrovské škody (nejhorší přírodní katastrofa 20. století ve Velké Británii a Nizozemsku) podnítila výstavbu nových ochranných hrází (Deltawerken, zábrany na Temži)
mimotropická bouře 26.–31. října 2013 v Británii pojmenována podle apoštola sv. Judy (svátek 28. 10.), v Německu mezitím název Christian výrazně zasáhla 28. října západní Evropu (UK, Francie, Benelux, Skandinávie, Německo), nejsilnější nárazy větru v Dánsku (194 km/h) 18 obětí, rozsáhlé škody, výpadky elektřiny (850 tis. domácností v UK, 100 tis. v Dánsku, 65 tis. v severní Francii atd.)
http://youtu.be/x4HkD3hjK9A
přechod studené fronty → studený arktický vzduch doprovázený TN – na výrazném teplotním rozhraní se prohlubovala a rychle postupovala podél 50. rovnoběžky na východ Tatranskou oblast zasáhla v odpoledních hodinách Přechod fronty provázel silný vítr, měnící směr z JZ na Z a S Průměrné rychlosti větru: od 90 km/h na Skalnatém plese přes 70 km/h v Staré Lesné do 55 km/h v Popradu bóra pronikla na slovenskou část Tater ve 2 vlnách
anemoorografický systém – jeho součástí je tatranská bóra, silný padavý vítr vanoucí přes hřeben hor dolů po svazích bóra pronikla na slovenskou část Tater ve 2 vlnách kalamita několika mil. m3 polomeného dřeva
mimotropická cyklona, zformovala se u Newfoundlandu a pokračovala nad Atlantikem do Evropy a na sever Ruska rozsáhlé škody v západní a střední Evropě, 40 obětí v ČR 19. ledna 2007, vyžádal si 4 oběti, způsobil rozsáhlé poruchy v technické infrastruktuře a škody v lesích (zejména na Šumavě, zde postiženo 3 mil. m3 dřeva) na vrcholu Sněžky nárazy větru až 60 m/s (216 km/h)
Kyrill – nejsilnější nárazy větru (v m/s) Zdroj: Marjan Sandev, ČHMÚ.
mimotropická bouře, podobná trajektorie jako Kyrill, jen o něco severnější dráha a rozpad už u Skandinávie rozsáhlé škody ve střední Evropě, 14 obětí v ČR 1.–2. března 2008, vyžádala si 1 oběť, škody rozsáhlé, ale menší než u Kyrillu na vrcholu Sněžky nárazy větru až 47 m/s (169 km/h)
Emma – nejsilnější nárazy větru (v m/s) Zdroj: Marjan Sandev, ČHMÚ.
silné cyklonální víry v tropických oblastech vznikají nad oceánem v tropické zóně konvergence (ITCZ), obecně v zeměpisné šířce 10°–30° v období, kdy povrchová teplota oceánu je větší než 26 °C regionální označení: hurikány, tajfuny, cyklony
relativně malé rozměry (do 1 000 km) značný tlakový gradient → vysoké rychlosti větru v centru tzv. oko cyklóny (velmi nízký tlak, téměř bezvětří, jasná obloha) o rozměrech obvykle 30–65 km (ale až 370 km)
hurikán – Amerika tajfun – východní Asie cyklón – jižní Asie bagyo – Filipíny willy-willy – Austrálie
určuje se jako poloměr od středu cyklóny po poslední vnější uzavřenou isobaru (ROCI – Radius of the outermost closed isobar)
ROCI (° zem. šířky)
ROCI (km)
Typ tropické cyklóny
<2
< 222
velmi malá/trpasličí
2–3
222–333
malá
3–6
333–666
střední/průměrná
6–8
666–888
velká
>8
> 888
velmi velká
moře teplejší než 26 °C a hlubší než 50 m labilní zvrstvení atmosféry (rychlý pokles teploty s výškou) předchozí disturbance počasí – nejčastěji tropické bouře zeměpisná šířka větší než 10° (nutný vliv Coriolisovy síly, na rovníku je nulová) nízký vertikální gradient rychlosti větru (jinak rychlé nebo nesouhlasně orientované horizontální proudění vzduchu v různých výškách znemožňuje vytvoření vertikální struktury tropické cyklóny)
1.
tropická porucha (tropical disturbance) – předstupeň, systém organizované konvekce vzduchu bez vývoje frontálního rozhraní, rychlost větru do 36 km/h
2.
tropická deprese (tropical depression) – uzavřený systém proudění, rychlost větru do 62 km/h
3.
tropická bouře (tropical storm) – rychlost větru v rozmezí 63–119 km/h
4.
stádium tropické cyklóny (tropical cyclone) – rychlost větru překročí 33 m/s, tj. 119 km/h
1 2 3 4 5 6 7
severní Atlantik (NOAA: RSMC Miami) severovýchodní Pacifik (NOAA: RSMC Miami, RSMC Honolulu) severozápadní Pacifik (JMA: RSMC Tokio) severní Indický oceán (IMD: RSMC Nové Dillí) jihozápadní Indický oceán (Méteo-France: RSMC La Réunion) jihovýchodní Indický oceán (TCWC AMB aj.) jižní Pacifik (TCWC AMB a MSNZ, FMS: RSMC Nadi)
RSMC – Regionální specializovaná meteorologická centra TCWC – Centra pro varování před tropickými cyklónami zodpovídají za předpovědi výskytu a vývoje tropických cyklón v jednotlivých regionech výskytu používají vlastní klasifikační stupnice tropických cyklón (liší se mírně v metodě vyhodnocování rychlosti proudění a v pojmenování kategorií)
NOAA od 70. let používá Saphir-Simpsonovu stupnici hurikánů původně založena na rychlosti větru, tlaku vzduchu v oku hurikánu a výšce vln při pobřeží v roce 2009 kritéria zjednodušena omezením pouze na rychlost větru (hodnotí se podle maximální hodnoty průměru rychlosti větru za 1 minutu)
Kategorie
Rychlost větru (km/h)
Výška vln (m)
Tlak v oku (hPa)
5
>250
> 5,5
< 920
4
210–249
4,0 –5,5
920–944
3
178–209
2,7–3,7
945–964
2
154–177
1,8–2,4
965–979
1
119–153
1,2–1,5
≥980
Tropická bouře
63–117
0–0,9
–
Tropická deprese
0–62
0
–
Dodatková klasifikace
Kategorie
Rychlost větru (km/h)
5
≥252
4
209–251
3
178–208
2
154–177
1
119–153
Dodatková klasifikace Tropická bouře
63–118
Tropická deprese
0–62
2009 zjednodušení kritérií, od 2012 úprava mezí pro kategorii 4
v severním Atlantiku (RSMC Miami) trvá od 1. června do 30. listopadu, statistický vrchol aktivity v září Za sezonu v průměru 5,9 hurikánu, z toho 2,5 kategorie 3 a vyšší loňská sezóna (2013) nezvykle klidná, jen v září 2 hurikány kategorie 1 (Humberto, Ingrid – 23 obětí v Mexiku) letošní sezóna (2014) také nevýrazná, 5 hurikánů (nejvýraznější Gonzalo)
v severovýchodním Tichomoří (RSMC Honolulu) Trvá ve východním Tichomoří od 15. května (v centrálním Tichomoří od 1. června) do 30. listopadu za sezonu v průměru 9 hurikánů, z toho 4 jsou kategorie 3 a vyšší loňská sezóna (2013) 9 hurikánů, z toho 1 kategorie 3 (Raymond) letošní sezóna (2014) čtvrtá nejsilnější za dobu záznamů, celkem 16 hurikánů, z toho 9 kategorie 3-5 (nejsilnější Marie)
tropické cyklony, které se tvoří na severní polokouli mezi 100° a 180° východní délky (oblast největší tvorby tropických cyklon na Zemi) klasifikace podle maximální hodnoty průměru rychlosti větru za 10 minut monitorovány Japonskou meteorologickou agenturou ve spolupráci s Filipínami, Čínou, Hongkongem, Thajskem a Koreou
v severozápadním Tichomoří (RSMC Tokio) trvá celoročně, zvýšená aktivita od května do října za sezonu v průměru 16 tajfunů loňská sezóna (2013) celkem 13 tajfunů (nejsilnější Haiyan) letošní sezóna (2014) zatím 10 tajfunů
Kategorie
Rychlost větru (km/h)
Tajfun
≥ 118
Prudká tropická bouře
89–117
Tropická bouře
62–88
Tropická deprese
0–61
Neoficiálně se tajfuny rozdělují do tří kategorií: 118–156 km/h silný tajfun velmi silný tajfun 157–193 km/h ničivý (violent) tajfun ≥ 194 km/h
tropické cyklony, které se tvoří na severní polokouli mezi 45° a 100° východní délky klasifikace podle maximální hodnoty průměru rychlosti větru za 3 minuty Monitorovány Indickým meteorologickým oddělením ve spolupráci s Thajskem, Pákistánem, Bangladéšem, Myanmou a Šrí Lankou.
Kategorie
Rychlost větru (km/h)
Super cyklonální bouře
≥ 222
Velmi prudká cyklonální bouře
118–221
Prudká cyklonální bouře
88–117
Cyklonální bouře
62–87
Hluboká deprese
52–61
Deprese
0–51
tropické cyklóny, které se tvoří na jižní polokouli v Indickém oceánu západně od 90° východní délky klasifikace podle maximální hodnoty průměru rychlosti větru za 10 minut Monitorovány pobočkou Météo-France na Réunionu ve spolupráci s Madagaskarem, Mosambikem, Mauriciem a Keňou.
Kategorie
Rychlost větru (km/h)
Velmi intenzivní tropická cyklóna
≥ 213
Intenzivní tropická cyklóna
166–212
Tropická cyklóna
118–165
Prudká tropická bouře
89–117
Středně silná tropická bouře
63–88
Tropická deprese
51–62
Tropická porucha
0–50
tropické cyklóny, které se tvoří na jižní polokouli v Tichém oceánu a v Indickém oceánu východně od 90° východní délky klasifikace podle maximální hodnoty nárazů větru (které jsou o 30–40% silnější než průměrná rychlost větru za 10 minut) Monitorovány Australskou meteorologickou kanceláří a Meteorologickou službou Fidži ve spolupráci s Indonésií, Papuou-Novou Guineou a Novým Zélandem.
Kategorie
Rychlost větru (km/h) Nárazy větru (km/h)
Prudká tropická cyklóna kat. 5
≥ 200
≥ 280
Prudká tropická cyklóna kat. 4
160–199
225–279
Prudká tropická cyklóna kat. 3
118–159
165–224
Tropická cyklóna kat. 2
89–117
125–164
Tropická cyklóna kat. 1
63–88
91–124
Tropická níže *
0–62
0–90
* Též tropická deprese (Indonésie, Fidži) nebo tropická porucha (Fidži)
http://www.gdacs.org/ http://crisislanding.appspot.com http://www.weather.com/weather/hurricanecentral/tracker
Důvod – snadnější komunikace Seznamy jmen připravují příslušné regionální organizace několik let dopředu Původně jména svatých, později meteorologové pojmenovávali bouře libovolně, v průběhu 2. světové války slova hláskovací abecedy Dnes – standardizovaný systém, ve kterém se bouře v průběhu roku pojmenovávají jmény postupně podle abecedy Používají se zpravidla anglická, francouzská či španělská jména
Galvestonský hurikán 8. září 1900 v Texasu Kategorie 4 6–12 tis. obětí především oběti následné povodně
Cyklonální bouře Bhola, Bengálský záliv 12.–13. listopadu 1970 Rychlost větru 65/m (234 km/h) výška vln 9 m 200 tis. obětí
Hurikán Andrew 16.–28. srpen 1992 rychlost větru 280 km/h (kategorie 5) desítky obětí škody 26,5 mld. USD
Hurikán Mitch 22. říjen–5. listopad 1998 rychlost větru 285 km/h (kat. 5) nejméně 11 tis. obětí (z toho 10 tis. v Hondurasu) většina obětí – sesuvy, záplavy škody 6,2 mld. USD
Hurikán Katrina
23.–30. srpen 2005
rychlost větru 280 km/h (kategorie 5) potvrzeno 1883 obětí rozsáhlé poničení města New Orleans škody 108 mld. USD (rekord v historii USA)
Katrina v New Orleans nejvážnější bylo porušení ochranných hrází (na více než 50 místech) a následná záplava zatopeno 80 % města projekt hrází se ukázal jako nevhodně konstruovaný
Hurikán Sandy
22.–31. října 2012
rychlost větru až 185 km/h (kategorie 3) potvrzeno 148 obětí + 138 nepřímých obětí postihl Jamajku, Hispaniolu (Haiti + Dom. Rep.), Kubu, Bahamy a USA
Hurikán Sandy od 29. října v mírných šířkách jako post-tropická bouře s větrem stále o síle orkánu zasaženo východní pobřeží USA (24 států) včetně New Yorku škody 68 mld. USD (2. nejhorší v historii USA)
Ocean City, Maryland (USA)
Tajfun Haiyan
3.–11. listopadu 2013
vítr: 230 km/h (10-min), 315 km/h (1-min), 378 km/h (náraz) bouřlivý příliv na Filipínách – výška až 6 m potvrzeno 6340 obětí (+1 061 pohřešovaných), škody 2,86 mld. USD rozsáhlé poničení Filipín (Tacloban aj.), zasažen i Vietnam historicky nejsilnější tropická cyklona s dopadem na souš
Povrchová teplota moře v severním Atlantiku kolísá mezi dekádami, chladnější a teplejší období se střídají zhruba co 30–40 let Frekvence výskytu hurikánů v severním Atlantiku poměrně dobře koreluje s průběhem AMO
silně rotující vír (se zhruba vertikální osou), vyskytující se pod spodní základnou konvektivních bouří, který se během své existence alespoň jednou dotkne zemského povrchu a je dostatečně silný, aby na něm mohl způsobit hmotné škody.
Obecnější termín – vír v atmosféře s jinou než horizontální
osou a průměrem řádově jednotek, desítek, výjimečně i stovek metrů. Tornádo – silná tromba s ničivými účinky. Název obvykle spojován s těmito jevy v povodí Mississippi, ale užívá se i v jiných oblastech světa.
silná konvekce vzduchu formuje konvektivní bouře, obvykle s několika samostatnými bouřkovými buňkami (trvání 30-50 min) pokud je bouře tvořena jedinou buňkou, která silně rotuje kolem vertikální osy, formuje se v ní mezocyklóna (průměr 5–20 km, identifikuje se Dopplerovým radarem) a tato velká buňka se označuje jako supercela
tornáda se většinou formují pod jádrem konvektivní bouře (často typu supercely), obvykle na jejím „zadním“ okraji
konvekce vzduchu nad prohřátým povrchem + střih větru (chladnější proudění ve výšce jiného směru než při zemi) → vír
střih větru nadzvedne vír do vertikální polohy
Vytvoří se mezocyklóna se silným vzestupným prouděním, v centru naopak studený vzduch klesá a vír se dotkne povrchu
Spodní základna bouřkové oblačnosti Pomalu rotující „wall-cloud“ Kondenzační chobot (nálevka) Rychle rotující vlastní tornádo Zvířený prach, trosky apod.
katastrofální vířivé větry o rychlosti rotace až 1 000 km/h (odhad) rychlost pohybu: 40–100 km/h nepravidelná dráha trvání desítky sekund až desítky minut
Enhanced Fujita Scale (EF Scale) – klasifikuje sílu tornád podle jejich ničivých účinků (od roku 2007 v USA nahradila původní Fujitovu stupnici z r. 1971) Stupeň
Rychlost větru (odhad v km/h)
EF0
105–137
Lehké poškození
EF1
138–178
Mírné poškození
EF2
179–218
Vážné poškození
EF3
219–266
Velmi vážné poškození
EF4
267–322
Ničivé poškození
EF5
> 322
Škody
Nezměrné poškození
USA (formují se především v tzv. Tornado Alley) Argentina – v oblasti pamp Indie – oblasti jižně od severních horských pásem Japonsko, východní Čína a Filipíny Austrálie a Nový Zéland Jižní Afrika Povodí Donu, omezeně i v dalších částech Evropy
asi 1 400 ročně objevují se celoročně, nejčastěji ale v měsících duben–červenec Za období 1980–2004 v průměru 53 obětí ročně (data NOAA)
výjimečně, většinou jde jen o tromby bez ničivého potenciálu v roce 2007 výskyt pěti slabých tornád, v roce 2010 čtyři, 2013 dvě 9. 6. 2004 Litovel – síla F3 18. 6. 2013 Krnov – síla F1/F2 www.tornada-cz.cz www.tornada.cz
Arnhem, Nizozemsko – 3. 11. 2013
Apulie, Itálie – 9. 10. 2013
Egejské moře, Řecko – 6. 11. 2013
http://www.severe-weather.eu/
nejvíce úmrtí a zranění je způsobeno letícími předměty najděte vhodný úkryt (sklep domu, skrýš pod pevným kusem nábytku v přízemí apod.) nebuďte u oken nebuďte v obytném přívěsu nebo v autě (snadno nadzvednuto) a nesnažte se tornádu „ujet“
angl. dust storm (sand storm) – atmosférická porucha v aridních oblastech, při níž se do vzduchu dostává velké množství prachu Vznik: klín studenějšího vzduchu rychle vytlačuje teplou vrstvu (silná turbulence) šířka vzdušného proudu 300–500 km, výška i přes 1,5 km, rychlost pohybu asi 60 km/h štěrk a hrubý písek zvedná do desítek cm, jemný písek do 2 m nad zem, prach až k hranici oblačnosti
střední a západní Sahara + Sahel např. Chartúm 24 dní/rok Arabský poloostrov např. Baghdád 15 dní/rok, Kuvajt 18 dní/ rok objevují se i v jiných suchých oblastech (USA, Čína, Austrálie) různé místní názvy větrů přinášejících prachové bouře (harmattan, haboob, chamsin, samum/hakím,
při blížící se prachové bouři se schovejte uvnitř budov nebo v autě během bouře v autě zastavte mimo silnici, vypněte větrání a zhasněte všechna světla co nejvíce se zahalte, včetně nosu, úst, očí a uší (omotejte se jemnou látkou, jen brýle nepomůžou), příp. použijte respirační masku jste-li venku, ukryjte se aspoň v závětří zdi nebo skály
angl. heat wave – období déletrvajícího nadměrného horka (posuzuje se relativně k normálním hodnotám teplot v dané oblasti) Ve střední a jižní Evropě lidové označení „psí dny“ podle blízkosti Slunce a hvězdy Sírius na obloze na přelomu července a srpna
období, během něhož maximální denní teplota vzduchu v pěti po sobě jdoucích dnech byla minimálně o 5 °C vyšší než je průměrné denní normálové maximum pro dané období
Sobíšek et al. (1993) Meteorologický slovník výkladový a terminologický: vícedenní období letních veder, během něhož dosahují maximální denní teploty vzduchu 30 °C a více často se k této definici doplňuje, že období má být nejméně 3 dny dlouhé
Kyselý a Kalvová (1998): období, které současně splňuje následující tři podmínky: – alespoň 3 dny s maximální denní teplotou ≥ 30 °C – průměrná maximální denní teplota za celé období ≥ 30 °C – maximální denní teplota ve všech dnech ≥ 25 °C
riziko hypertermie (přehřátí v důsledku nedostačující termoregulace organismu), nejvíce ohrožuje starší osoby, děti, nemocné a trpící nadváhou zvyšuje riziko úmrtí na jiné choroby a selhání funkcí organismu účinek horka se prohlubuje se zvýšenou vlhkostí vzduchu (ochlazování pocením není tak účinné)
trvala od konce června až do srpna (na různých místech různě dlouho) Nejvíce zasažena Francie, až 35 tis. úmrtí v souvislosti s horkem v jižní Evropě také rozsáhlejší přírodní požáry
Porovnání teplot v červenci 2003 vs. 2001 (Terra-MODIS)
http://earthobservatory.nasa.gov/
vyskytují se díky advekci tropického vzduchu do vnitrozemí střední Evropy nebo díky intenzivnímu radiačnímu ohřívání vzduchu setrvávajícího nad pevninou v anticyklónách obvykle trvají 4–7 dnů velmi dlouhá horká vlna v červenci a srpnu 1994 (ve Strážnici trvala až 34 dnů)
angl. cold wave – výrazný pokles teploty vzduchu na rozsáhlém území díky vpádu vzduchu z chladnějších oblastí (může trvat několik dnů až týdnů) velké komplikace v infrastruktuře (dodávky vody, plynu, elektřiny, dopravní omezení), riziko úmrtí podchlazením váha sněhu a namrzající led může poškodit konstrukce
