Bouřky a jejich nebezpečí

V jarním a letním období se bouřky ve střední Evropě vyskytují nejčastěji z celého roku. Jak je rozpoznáme a v čem tkví jejich nebezpečí? Bouřka je obrovský přírodní energetický motor. Pro svůj vznik spotřebuje obrovské množství energie, které pak během bouření ze sebe zase vydává. V zásadě můžeme rozlišit dva druhy bouřek: frontální a v místní vzduchové hmotě. Frontální bouřky jsou vázány zejména na přechod studené fronty a většinou na letní období, častěji ve dne, než v noci. Bouřky v místní vzduchové hmotě se také někdy nazývají bouřky z tepla a odtud vyplývá, že se vyskytují pouze v teplé části roku a nejsou vázány na přechod frontálního rozhraní. Těmto bouřkám se říká také konvektivní.

Bouřka je vždy spojena výhradně s oblakem cumulonimbus (CB), ačkoliv ne z každého CB vzniká bouřka. Už podle velikosti a tvaru oblaku CB je zřejmé, že pro jeho vznik (a potažmo pro vznik bouřky) musí být splněno několik kritérií. Protože se jedná o oblak s vertikálním vývojem, musí nastat podmínky instability, tedy vlastně stejný vertikální profil teploty vzduchu, jako při "obyčejné" termické konvekci. Rozdíl je jen v tom, že při běžném termickém dni je zadržující vrstva ve formě výškové teplotní inverze ve výšce několika málo tisíc metrů, zhruba ve 3km, zatímco při bouřkovém počasí tato zadržující vrstva prakticky úplně chybí v celém rozsahu troposféry a výstupný proud se začne ve svém pohybu vzhůru brzdit až v hladinách tropoauzy, tj. v létě u nás kolem 11-12km. Protože je energie stoupajícího vzduchu opravdu mimořádně velká, proráží termika i tuto zádržnou vrstvu a vrcholy oblaků CB se tak vyskytují nezřídka i ve výškách kolem 16km, a to i v našich středoevropských podmínkách. Takový CB je překážkou pro všechna letadla, takže například dopravní stroje, které jej nemohou nadletět, musí odbočit z plánované trasy a oblak oblétnout. Jak poznají, že je před nimi CB a že je nutno uhnout?

Na palubách dopravních letadel je meteorologický radar, který identifikuje velikost oblačných kapek prostřednictvím intenzity odrazu rádiového paprsku. CB je oblak velmi vodnatý s velkými kapkami a kroupami, což radar samozřejmě vyhodnotí a pilot, letící IFR, se může oblaku vyhnout. Jaké jsou předpoklady pro vznik bouřkového oblaku a bouřky? Pro vznik CB je samozřejmě nutný vysoký obsah vzdušné vlhkosti, a to nejenom v nízkých hladinách, ale v celém rozsahu troposféry. Dále je nutný silně instabilní vertikální teplotní gradient, tzn. silný pokles teploty vzduchu podél vertikály, a to opět v celém rozsahu troposféry. Nesmí se objevovat výraznější výškové teplotní inverze.

Další podmínkou pro vznik bouřkového oblaku je relativně nízká výška izotermy -10°C, kolem níž dochází k intenzívní krystalizaci vodních kapek. Horní hranice oblaku CB by rozhodně měla být nad izotermou -20°C a vůbec, pro bouřku je důležitý celkově velký výškový rozsah CB. Zejména v případě konvektivních bouřek je žádoucí tepelná a orografická různorodost zemského povrchu. Z pohledu synoptické situace je pro utváření bouřek vhodné tlakové pole, podporující výstupné pohyby vzduchu. Selský rozum nám říká, že je to v oblastech tlakových níží, brázd nižšího tlaku vzduchu a v mělkých tlakových depresích. Jak to? Víme přece, že vzduch proudí z míst tlaku vyššího do míst tlaku nižšího. Vyskytuje-li se tedy někde mělká brázda nižšího tlaku, proudí do ní v přízemních hladinách z celého okolí vzduch. Aby se v centru takové oblasti nehromadil, je vytlačován vzhůru. Když k tomu přičteme tentýž efekt i ve vyšších hladinách, letní horko jakožto dodavatel energie a vysoké napětí vodní páry, máme po ruce všechny předpoklady pro vznik bouřky z tepla. Lze to nějak předpovídat? Ale samozřejmě, že ano. Měli bychom to vyčíst z ranního aerologického výstupu, který si stáhneme z internetových stránek ČHMÚ. Bouřkám z tepla také nesvědčí silný vítr, ať při zemi, nebo ve výšce. Frontální bouřky na studených frontách v létě můžeme předpokládat téměř automaticky, a to tím spíše, čím je větší fyzikální rozdíl (zejména teplotní) mezi vzduchovou hmotou před studenou frontou a za ní.

Jestliže se nad střední Evropou v červenci udržuje a prohřívá vzduch po dobu jednoho až dvou týdnů a poté přechází studená fronta od Severního moře, přičemž její přechod přes naše území je v odpoledních a večerních hodinách, navíc velmi rychlý, můžeme očekávat silné bouřky s krupobitím. Záludnost frontálních bouřek na rychle postupujících frontách spočívá v tom, že počasí před touto frontou je velmi dobré, vhodné pro létání, avšak změna počasí s postupující frontou přichází velice náhle a může nás během sportovního VFR letu nečekaně překvapit. Už proto bychom měli na začátku letového dne provést alespoň krátké vyhodnocení synoptické situace a ze dvou předpovědních map na příslušný den a na den následující pomocí jednoduché interpolace odhadnout polohu fronty např. po tříhodinových úsecích, což nám výrazně pomůže při plánování trasy letu a jejího časového rozvrhu. Čelo fronty s bouřkami, stejně jako izolované bouřkové buňky, by nám mohly přichystat řadu nebezpečných překvapení.

Hlavní nebezpečí bouřek z hlediska létání tkví v silných turbulencích, které se uvnitř oblaku vyskytují. V jedné části CB nabývá mohutný stoupavý proud vertikální rychlosti zpravidla nad 20m/s; uvádí se, že v extrému dosahují rychlosti stoupavých proudů až 60m/s. Pro srovnání, rychlost parašutisty, padajícího volným pádem, je asi 50m/s - takový člověk by v podobné termice mohl stoupat i pomocí svého těla, ale dovoluji si vyslovit pochybnost, že by se mu to líbilo.

Vedle stoupavého proudu je v zadní části CB podobně mohutný proud sestupný, který vzniká tíhou sestupující vody z horních částí oblaku. Studený vzduch se doslova vylévá zpod základny CB, která je v těchto místech snížená. Tento jev se nazývá downburst a dokonce se už stal příčinou katastrofy dopravního letadla, které se zřítilo vlivem úbytku vztlaku v sestupujícím vzduchu těsně před přistáním. Pro lehké sportovní letadlo může mít tento jev neméně fatální důsledky. Další nebezpečné jevy, spojené s bouřkou, jsou silná námraza, možnost nechtěného stoupání do vysokých hladin a následné potíže z nedostatku kyslíku. Kdybych tedy letěl se sportovním letadlem a počasí se náhle zhoršilo a nebylo by možné se otočit a letět nazpátek, zcela určitě bych přistál na první vhodné ploše bez ohledu na případné hospodářské škody. V oblasti bouřky, zdá se, je opravdu nejbezpečněji na zemi.

Petr Dvořák
článek převzat ze SkyFly