Upload
kioshi
View
57
Download
0
Embed Size (px)
DESCRIPTION
EXTRÉMNÍ PROJEVY POČASÍ. Bouře, tornáda, hurikány Tereza Kohoutková GÚ PřF MU 2008. BOUŘE. VZNIK BOUŘE. Podmínky vzniku: výstupné proudění ( tepelná konvekce ) instabilní zvrstvení vzduchové hmoty vysoká relativní vlhkost vzduchu. BOUŘKOVÁ OBLAKA. oblaka typu Cumulonimbus. - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
EXTRÉMNÍ EXTRÉMNÍ PROJEVY POČASÍPROJEVY POČASÍ
Bouře, tornáda, hurikányBouře, tornáda, hurikány
Tereza KohoutkováTereza KohoutkováGÚ PřF MU 2008GÚ PřF MU 2008
BOUŘEBOUŘE
VZNIK BOUŘEVZNIK BOUŘE
Podmínky vzniku:Podmínky vzniku:
výstupné prouděnívýstupné proudění ((tepelná konvekcetepelná konvekce) ) instabilní zvrstvení instabilní zvrstvení vzduchové hmotyvzduchové hmoty
vysoká relativní vysoká relativní vlhkost vzduchuvlhkost vzduchu
BOUŘKOVÁ OBLAKABOUŘKOVÁ OBLAKA
oblaka typu oblaka typu CumulonimbusCumulonimbus
ZÁKLADNÍ DĚLENÍ BOUŘEK IZÁKLADNÍ DĚLENÍ BOUŘEK I
Bouřky insolační Bouřky insolační (= bouřky z tepla)(= bouřky z tepla)
vznik: ohřátím vlhkého vzduchu v vznik: ohřátím vlhkého vzduchu v denních hodináchdenních hodinách
krátká životnost, příliš se nepohybujíkrátká životnost, příliš se nepohybují
ZÁKLADNÍ DĚLENÍ BOUŘEK IIZÁKLADNÍ DĚLENÍ BOUŘEK II
Bouřky orografickéBouřky orografické
vznik: prouděním instabilního vznik: prouděním instabilního vlhkého vzduchu směrem k pohořívlhkého vzduchu směrem k pohoří
vznikají v oblastech návětrných stran vznikají v oblastech návětrných stran horhor
ZÁKLADNÍ DĚLENÍ BOUŘEK IIIZÁKLADNÍ DĚLENÍ BOUŘEK III Bouřky frontálníBouřky frontální
studená fronta prvního nebo druhého druhu studená fronta prvního nebo druhého druhu (s pomalejším nebo rychlejším postupem fronty)(s pomalejším nebo rychlejším postupem fronty)
BLESK IBLESK I ledové a sněhové krystalkyledové a sněhové krystalky v horní části oblaku – v horní části oblaku –
kladný nábojkladný náboj sestupné proudy táhnou dolů kladně nabité sestupné proudy táhnou dolů kladně nabité
krystalky – zde roztají – změní se v krystalky – zde roztají – změní se v kapkykapky a a roztříští se – záporně nabité lehčí kapky stoupají roztříští se – záporně nabité lehčí kapky stoupají vzhůru, kladně nabité zůstávají v základně oblakuvzhůru, kladně nabité zůstávají v základně oblaku
BLESK IIBLESK II vůdčí výboj – vůdčí výboj – určuje dráhu určuje dráhu
blesku; následují další blesku; následují další výboje, které si prorazí výboje, které si prorazí cestu až k Zemicestu až k Zemi
teplota vzduchu zahřátého teplota vzduchu zahřátého bleskembleskem – až 20 000°C – až 20 000°C
šířka bleskušířka blesku – pouze – pouze několik centimetrůněkolik centimetrů
průměrné trvání bleskuprůměrné trvání blesku: : 0,001 s0,001 s
HROMOBITÍHROMOBITÍ
vznik: prudkým zahřátím a rozpínáním vznik: prudkým zahřátím a rozpínáním vzduchuvzduchu
rychlost rychlost šíření světlašíření světla blesku: blesku: 300 000 km/s300 000 km/s
rychlost rychlost šíření zvukušíření zvuku hromu: jen 340 m/s hromu: jen 340 m/s
Jak daleko je bouřka?Jak daleko je bouřka?změříme dobu mezi bleskem a zahřměním změříme dobu mezi bleskem a zahřměním (v sekundách) (v sekundách) vydělíme tento údaj třemi vydělíme tento údaj třemi dostaneme přibližnou vzdálenost bouře dostaneme přibližnou vzdálenost bouře (v kilometrech)(v kilometrech)
KULOVÝ BLESKKULOVÝ BLESK ne zcela objasněný jev ne zcela objasněný jev nejvíce přijímaná je nejvíce přijímaná je plazmatická teorieplazmatická teorie plazma – ionizovaný plyn složený z iontů, plazma – ionizovaný plyn složený z iontů,
elektronů a neutrálních atomů a molekulelektronů a neutrálních atomů a molekul „ „čtvrté skupenstvíčtvrté skupenství“, tvoří až 99% hmoty “, tvoří až 99% hmoty
vesmíru vesmíru
SYSTÉM DETEKCE BLESKŮSYSTÉM DETEKCE BLESKŮ Středoevropský systém pro detekci a lokalizaci Středoevropský systém pro detekci a lokalizaci
bleskových výbojů (CELDN)bleskových výbojů (CELDN) http://www.chmi.cz/meteo/rad/bleskhttp://www.chmi.cz/meteo/rad/blesk
KRUPOBITÍKRUPOBITÍ kroupy vznikají ve výstupných proudech kroupy vznikají ve výstupných proudech
uvnitř uvnitř CumulonimbuCumulonimbu zárodky krup: ledové krystalky, zmrzlé zárodky krup: ledové krystalky, zmrzlé
kapky vody, prachové částicekapky vody, prachové částice na zárodky (jádra) se nabalují kapky na zárodky (jádra) se nabalují kapky
přechlazené vodypřechlazené vody kroupy jsou unášeny výstupnými a kroupy jsou unášeny výstupnými a
sestupnými proudy uvnitř oblaku sestupnými proudy uvnitř oblaku stále stále na sebe nabalují přechlazenou vodu na sebe nabalují přechlazenou vodu když jsou dostatečně velké, vlivem když jsou dostatečně velké, vlivem gravitace vypadnougravitace vypadnou
BEZPEČNOST PŘI BOUŘCEBEZPEČNOST PŘI BOUŘCE
Která místa jsou při bouřce bezpečná a která Která místa jsou při bouřce bezpečná a která naopak (extrémně) nebezpečná?naopak (extrémně) nebezpečná?
hladina rybníka nebo mořehladina rybníka nebo moře uzavřené vozidlo (auto)uzavřené vozidlo (auto) otevřené vozidlo, kolo, motorkaotevřené vozidlo, kolo, motorka hřebeny a vrcholy horhřebeny a vrcholy hor stožáry elektrického vedení, sloupy stožáry elektrického vedení, sloupy
veřejného osvětleníveřejného osvětlení nejnižší polohy v krajině (údolí, úvozy)nejnižší polohy v krajině (údolí, úvozy) vysoké stromy a jejich blízké okolívysoké stromy a jejich blízké okolí skalní převisy, vchody do jeskynískalní převisy, vchody do jeskyní
TORNÁDOTORNÁDO
CO NAZÝVÁME TORNÁDEM?CO NAZÝVÁME TORNÁDEM? vír s víceméně svislou osou, který vzniká vír s víceméně svislou osou, který vzniká
nasáváním vzduchu do bouřkového oblakunasáváním vzduchu do bouřkového oblaku
během své existence se vír musí alespoň jednou během své existence se vír musí alespoň jednou dotknout zemského povrchu dotknout zemského povrchu
1 – spodní základna oblačnosti bouře
2 – pomalu rotující „wall-cloud“
3 – rychle rotující vlastní tornádo
4 – kondenzační „chobot“ („nálevka“)
5 – prach a trosky, vířící nad zemským povrchem
JAK TORNÁDO VZNIKÁ JAK TORNÁDO VZNIKÁ způsob vzniku tornád není zcela vědecky způsob vzniku tornád není zcela vědecky
objasněnobjasněn
dva hlavní druhy tornád:dva hlavní druhy tornád:
1. tornádo vázané na 1. tornádo vázané na supercelusupercelu supercela = mohutná bouřková buňka, silně supercela = mohutná bouřková buňka, silně rotuje kolem své osy a lze v ní pozorovat tzv. rotuje kolem své osy a lze v ní pozorovat tzv. mezocyklónumezocyklónuživotnost několik hodin, ničivé účinkyživotnost několik hodin, ničivé účinky
2. nesupercelární tornado2. nesupercelární tornadovázáno na bouři, která je tvořena více buňkamivázáno na bouři, která je tvořena více buňkamiživotnost cca 30 min, většinou mírnějšíživotnost cca 30 min, většinou mírnější
SUPERCELÁRNÍ TORNÁDO ISUPERCELÁRNÍ TORNÁDO I
SUPERCELÁRNÍ TORNÁDO IISUPERCELÁRNÍ TORNÁDO II
NESUPERCELÁRNÍ TORNÁDONESUPERCELÁRNÍ TORNÁDO
na černé linii dochází ke střetu větrů různých směrů na černé linii dochází ke střetu větrů různých směrů ((konvergence prouděníkonvergence proudění))
vytváří se víry s horizontální osou (A, B, C, D)vytváří se víry s horizontální osou (A, B, C, D)
výstupné proudění z bouřkového mraku zdvihne výstupné proudění z bouřkového mraku zdvihne rotující vír do vertikální polohy (C)rotující vír do vertikální polohy (C)
vzniká tornádovzniká tornádo
NÁSLEDKY TORNÁDANÁSLEDKY TORNÁDA tornádo za sebou zanechává asi 200 m tornádo za sebou zanechává asi 200 m
širokou stopuširokou stopu
FUJITOVA STUPNICE SÍLY TORNÁDFUJITOVA STUPNICE SÍLY TORNÁD F0F0 - rychlost do 33 m/s (117 km/h, 73 mph), - rychlost do 33 m/s (117 km/h, 73 mph), lehké škodylehké škody - spadlé komíny, - spadlé komíny,
zlámané větve stromů, vyrvané mělce kořenící stromy, škody na zlámané větve stromů, vyrvané mělce kořenící stromy, škody na vývěsních štítechvývěsních štítech
F1F1 - rychlost 33 až 50 m/s (117 až 180 km/h, 73 až 112 mph), - rychlost 33 až 50 m/s (117 až 180 km/h, 73 až 112 mph), mírné škodymírné škody - strhává střešní kryt, posunuje nebo otáčí prefabrikované domy a - strhává střešní kryt, posunuje nebo otáčí prefabrikované domy a vytlačuje auta ze silnicvytlačuje auta ze silnic
F2F2 - rychlost 50 až 70 m/s (180 až 252 km/h, 113 až 157 mph), - rychlost 50 až 70 m/s (180 až 252 km/h, 113 až 157 mph), značné značné škodyškody - strhává střechy, ničí prefabrikované domy, převrací vagóny, - strhává střechy, ničí prefabrikované domy, převrací vagóny, vyvrací a láme vzrostlé stromy, z lehkých předmětů vytváří nebezpečné vyvrací a láme vzrostlé stromy, z lehkých předmětů vytváří nebezpečné projektily, zdvihá automobily ze zeměprojektily, zdvihá automobily ze země
F3F3 - rychlost 70 až 92 m/s (252 až 332 km/h, 158 až 206 mph), - rychlost 70 až 92 m/s (252 až 332 km/h, 158 až 206 mph), vážné vážné škodyškody - ničí střechy i zdi dobře postavených domů, převrací vlaky, většina - ničí střechy i zdi dobře postavených domů, převrací vlaky, většina stromů v lesích je vyvrácena, těžká auta jsou zdvihána ze země a stromů v lesích je vyvrácena, těžká auta jsou zdvihána ze země a odvrhávánaodvrhávána
F4F4 - rychlost 92 až 117 m/s (332 až 418 km/h, 207 až 260 mph), - rychlost 92 až 117 m/s (332 až 418 km/h, 207 až 260 mph), zničující zničující škodyškody - srovnává se zemí dobře postavené domy, stavby se slabými - srovnává se zemí dobře postavené domy, stavby se slabými základy odnáší, auta jsou odmršťována a z těžkých předmětů se stávají základy odnáší, auta jsou odmršťována a z těžkých předmětů se stávají poletující projektilypoletující projektily
F5F5 - rychlost 117 až 142 m/s (418 až 511 km/h, 261 až 318 mph), - rychlost 117 až 142 m/s (418 až 511 km/h, 261 až 318 mph), ohromujícíohromující škody škody - silné konstrukce domů jsou srovnávány se zemí a - silné konstrukce domů jsou srovnávány se zemí a odnášeny, projektily velikosti automobilu poletují vzduchem a jsou odnášeny, projektily velikosti automobilu poletují vzduchem a jsou odmršťovány do vzdálenosti přesahující 100 m, stromy jsou odkorňovány, odmršťovány do vzdálenosti přesahující 100 m, stromy jsou odkorňovány, objevují se i jiné neuvěřitelné jevyobjevují se i jiné neuvěřitelné jevy
NEJČASTĚJŠÍ VÝSKYT TORNÁDNEJČASTĚJŠÍ VÝSKYT TORNÁD
tzv. „tzv. „tornádová uličkatornádová ulička“ („tornado alley“) “ („tornado alley“) v USA – Texas, Oklahoma, Nebraska, Kansasv USA – Texas, Oklahoma, Nebraska, Kansas
TORNÁDA NA NAŠEM ÚZEMÍTORNÁDA NA NAŠEM ÚZEMÍ první zaznamenaný výskyt: první zaznamenaný výskyt:
1119 vyšehradské tornádo (Kosmas), síla F3-F41119 vyšehradské tornádo (Kosmas), síla F3-F4 13. října 1870 brněnské tornádo (J. G. Mendel)13. října 1870 brněnské tornádo (J. G. Mendel) počet zaznamenaných tornád v ČR se zvyšujepočet zaznamenaných tornád v ČR se zvyšuje pozorování tornád: pozorování tornád: http://www.chmi.cz/torn/http://www.chmi.cz/torn/
ZAJÍMAVOSTI O TORNÁDUZAJÍMAVOSTI O TORNÁDU
životnost až několik hodin životnost až několik hodin (průměrně pouze 10 minut)(průměrně pouze 10 minut)
může urazit vzdálenost až 400 km může urazit vzdálenost až 400 km (většinou 1-30 km)(většinou 1-30 km)
v oku tornáda je tlak vzduchu o 30-50 hPa nižší než v oku tornáda je tlak vzduchu o 30-50 hPa nižší než v okolí v okolí nasávání předmětů z okolí dovnitř nasávání předmětů z okolí dovnitř
„„Roku 1981 zvedlo tornádo, které se prohnalo Roku 1981 zvedlo tornádo, které se prohnalo italským městem Ancona, spící dítě z kočárku a italským městem Ancona, spící dítě z kočárku a nezraněné je pak spustilo na zem“ nezraněné je pak spustilo na zem“
(Allaby, M.: (Allaby, M.: Tornáda a jiné extrémní projevy počasí. Tornáda a jiné extrémní projevy počasí. Praha: Slovart, 2003, str. 32)Praha: Slovart, 2003, str. 32)
HURIKÁNHURIKÁN
(TAJFUN, TROPICKÁ CYKLÓNA)(TAJFUN, TROPICKÁ CYKLÓNA)
Vzhled a struktura hurikánu IVzhled a struktura hurikánu I obrovská bouře rotující kolem oblasti nízkého obrovská bouře rotující kolem oblasti nízkého
tlaku vzduchu („oka“ hurikánu)tlaku vzduchu („oka“ hurikánu) doprovázena silnými větry, srážkami a doprovázena silnými větry, srážkami a
bouřkovými jevy; v oku vanou jen mírné větrybouřkovými jevy; v oku vanou jen mírné větry
Vzhled a struktura hurikánu IIVzhled a struktura hurikánu II
rozměry hurikánu:rozměry hurikánu:výška 8 – 10 kmvýška 8 – 10 kmšířka 450 – 700 kmšířka 450 – 700 km
pohyb hurikánu nad mořem rychlostí pohyb hurikánu nad mořem rychlostí až 50 km/hod (14 m/s)až 50 km/hod (14 m/s)
nejsilnější zaznamenané větry nejsilnější zaznamenané větry doprovázející hurikán: doprovázející hurikán: 305 km/hod (85 m/s)305 km/hod (85 m/s)
Výskyt a pojmenováníVýskyt a pojmenování pás pás ±± 30° okolo rovníku (80% v oblasti 30° okolo rovníku (80% v oblasti ±± 20°) 20°)
Podmínky vzniku hurikánuPodmínky vzniku hurikánu
velmi velmi teplý a vlhký vzduchteplý a vlhký vzduch nad mořem s nad mořem s povrchovou teplotou vyšší než povrchovou teplotou vyšší než 26°C26°C
v nižší části atmosféry pouze v nižší části atmosféry pouze slabé větryslabé větry
dostatečná vzdálenost od rovníkudostatečná vzdálenost od rovníku nutná nutná k roztočení oblačného systému k roztočení oblačného systému (Coriolosova síla) (Coriolosova síla)
Vznik hurikánu IVznik hurikánu I
jednotlivé buňky konvektivních bouří v rovníkové jednotlivé buňky konvektivních bouří v rovníkové oblasti nízkého tlaku vzduchu se spojíoblasti nízkého tlaku vzduchu se spojí
vzniká silný výstupný proud teplého a vlhkého vzniká silný výstupný proud teplého a vlhkého vzduchuvzduchu
při povrchu se vytvoří se centrum při povrchu se vytvoří se centrum tlakové nížetlakové níže
Vznik hurikánu IIVznik hurikánu II
protisměrné větry vytvoří protisměrné větry vytvoří uvnitř bouřkového systému uvnitř bouřkového systému vzdušný vírvzdušný vír (podporuje jej (podporuje jej také Coriolisova síla)také Coriolisova síla)
stoupající teplý vzduch stoupající teplý vzduch vyvolá vyvolá pokles tlaku i ve pokles tlaku i ve vyšších výškáchvyšších výškách
přízemní tlaková níže způsobuje zesílení přízemní tlaková níže způsobuje zesílení východních větrů (pasátů)východních větrů (pasátů)
Vznik hurikánu IIIVznik hurikánu III
oblast tlakové níže dále sílí a stává se oblast tlakové níže dále sílí a stává se hurikánem hurikánem
teplý a vlhký vzduch nad oceánem se dále teplý a vlhký vzduch nad oceánem se dále vypařuje a z 90% kondenzujevypařuje a z 90% kondenzuje
tím se uvolňuje energie, vzduch se lokálně tím se uvolňuje energie, vzduch se lokálně zahřívá a ve výšce se ještě více snižuje tlak zahřívá a ve výšce se ještě více snižuje tlak
hurikán nasává ještě více vlhkého a teplého hurikán nasává ještě více vlhkého a teplého vzduchu z povrchu oceánuvzduchu z povrchu oceánu
hurikán funguje jako obrovský hurikán funguje jako obrovský tepelný motortepelný motor
Vývoj a dráha hurikánu Ivan, 2.-15.9. 2004Vývoj a dráha hurikánu Ivan, 2.-15.9. 2004
Dospělý hurikánDospělý hurikán
Hurikán Ivan nad pobřežím Floridy, 15.9. 2004Hurikán Ivan nad pobřežím Floridy, 15.9. 2004
Hurikán nad pevninouHurikán nad pevninou
Hurikán Wilma, Havana, Kuba 24. října 2005
Stupeň Tlak (hPa) Rychlost větru(km/h)
Vlnobití(m)
Poškození Následky
1 více než 980 118 – 152 1,2 – 1,6 minimální
mírné záplavy,
malé škody na povrchu
2 965 – 980 153 – 176 1,7 – 2,6 mírné
poničené střechy, poničené stromy
3 945 – 964 177 – 208 2,7 – 3,7 rozsáhlézničené
domy, silné záplavy
4 920 – 944 209 – 248 3,8 – 5,4 extrémníPolorozbo-řené domy
5 méně než 920
více než 248více než
5,4katastrofální
rozbořené domy,
záplavy zasahují
hluboko do vnitrozemí
SAFFIR-SIMPSONOVA STUPNICE SÍLY HURIKÁNŮ
Předpověď vývoje hurikánůPředpověď vývoje hurikánů 6 specializovaných 6 specializovaných
meteorologických center meteorologických center pro předpověď hurikánůpro předpověď hurikánůnapř. např. The National The National Hurricane CenterHurricane Center (Miami, Florida) – odpovídá za (Miami, Florida) – odpovídá za předpověď pro Atlantik a SV Pacifikpředpověď pro Atlantik a SV Pacifik
Dvořákova metoda pozorování a Dvořákova metoda pozorování a předopovědi hurikánů (1984): využití předopovědi hurikánů (1984): využití infračervených satelitních snímkůinfračervených satelitních snímků
Lovci hurikánů („Hurricane Hunters“)Lovci hurikánů („Hurricane Hunters“) průnik letadly přímo do oblačnosti a oka průnik letadly přímo do oblačnosti a oka
hurikánuhurikánu letadla jsou vybavena pro měření teploty, letadla jsou vybavena pro měření teploty,
tlaku, větru a rosného bodu, vypouštějí tlaku, větru a rosného bodu, vypouštějí automatické sondyautomatické sondy
Význam hurikánůVýznam hurikánů
výměna tepla a energievýměna tepla a energie mezi rovníkovými a mezi rovníkovými a chladnějšími oblastmi - nepostradatelná chladnějšími oblastmi - nepostradatelná součást proudění v atmosféře součást proudění v atmosféře
„„Kdyby bylo možné zachytit energii jediného Kdyby bylo možné zachytit energii jediného hurikánu a přeměnit ji v elektřinu, stačilo by hurikánu a přeměnit ji v elektřinu, stačilo by to k zásobování USA na tři roky.“to k zásobování USA na tři roky.“
(Allaby, M.: (Allaby, M.: Tornáda a jiné extrémní projevy počasí. Tornáda a jiné extrémní projevy počasí. Praha: Praha: Slovart, 2003, str. 32)Slovart, 2003, str. 32)
ZdrojeZdroje PEJML, K.: PEJML, K.: Opravdová kniha proroků. Opravdová kniha proroků. Státní nakladatelství dětské knihy, Praha, Státní nakladatelství dětské knihy, Praha,
1965.1965.
ALLABY, M.: ALLABY, M.: Tornáda a jiné extrémní projevy počasí. Tornáda a jiné extrémní projevy počasí. 1. vyd, Slovart, Praha, 1. vyd, Slovart, Praha, 2003 2003
DVOŘÁK, P.: DVOŘÁK, P.: Ilustrovaný atlas oblaků. Ilustrovaný atlas oblaků. Svět křídel, Cheb, 2001.Svět křídel, Cheb, 2001.
Český hydrometeorologický ústavČeský hydrometeorologický ústavwww.www.chmichmi..czcz
Wikipedie, otevřená encyklopedieWikipedie, otevřená encyklopediehttp://cs.wikipedia.org/wiki/Kulov%C3%BD_bleskhttp://cs.wikipedia.org/wiki/Kulov%C3%BD_bleskhttp://cs.wikipedia.org/wiki/Tropick%C3%A1_cykl%C3%B3nahttp://cs.wikipedia.org/wiki/Tropick%C3%A1_cykl%C3%B3na
Amateur stormchasing societyAmateur stormchasing societyhttp://www.bourky.com/http://www.bourky.com/
Met OfficeMet Officehttp://www.http://www.metofficemetoffice..govgov..ukuk//educationeducation//secondarysecondary//studentsstudents//tornadoestornadoes..htmlhtml
NOAA National Weather ServiceNOAA National Weather Servicehttp://www.http://www.srhsrh..noaanoaa..govgov//