menu
menu
V rámci konvekční oblačnosti lze rozlišit několik jejich typů. Jednotlivé konvekční oblaky se od sebe liší. Tyto oblaky se ve středních zeměpisných šířkách, čili v podmínkách České republiky, vyvíjejí majoritně v teplé polovině roku. Základna oblaků se nachází ve spodních vrstvách troposféry a vrcholky nejmohutnějších oblaků mohou dosahovat ve vertikálním rozsahu až 15 km. Zasahují i do spodní stratosféry.
Mohutné konvekční oblaky jsou spojeny s nebezpečnými meteorologickými jevy. Mezi tyto jevy lze zařadit především přívalový déšť, kroupy, nárazový vítr a blesky. V případě výskytu těchto jevů se dá použít označení konvektivní (neboli konvekční) bouře, které jsou stále předmětem v mnoha diskuzích a ani při dnešních moderních technologiích nelze s přesností predikovat jejich výskyt ani projevy s nimi spojené.
Lze rozlišit několik typů konvektivních bouří, které se od sebe liší především délkou životnosti, horizontálním i vertikálním rozsahem a intenzitou nebezpečných jevů. Konvekční cela se uvažuje jako základní stavební jednotka konvekční bouře. V nejjednodušším případě ji tvoří jeden vzestupný proud a následně kompenzační sestupný proud, ve kterém vypadávají srážky. Pokud konvekční oblak určuje pouze jedna konvekční cela, lze jej rozdělit na dva cirkulační typy.
V prvním případě je o jednoduchou celu. Z hlediska intenzity projevů jde o nejslabší model konvekční bouře. V opačném případě cela tvoří dlouhotrvající a stále se obnovující cirkulaci, dochází i k vývoji rotujících proudů. Vnitřní část oblaku se vyznačuje nižším tlakem vzduchu, proto lze hovořit o existenci tzv. mezocyklony. Konvekční bouře, která tvoří zmíněné charakteristiky, se označuje jako supercela.
Pokud konvekční oblak sestává z více konvekčních cel najednou, zavádí se pro něj označení multicelární systém. Takový systém obsahuje i více konvekčních cel, které mohou být zároveň v různých vývojových stádiích a navzájem se mohou ovlivňovat. Multicelární systém lze z hlediska organizovanosti dále dělit. V majoritních případech tvoří liniové uspořádání, označuje se jako squall line (SQL). Za nejrozsáhlejší multicelární systémy se považují mezosynoptické konvektivní systémy (MCS). Jejich rozměr musí alespoň v jednom horizontálním směru přesáhnout 100 km.
Jednoduchá konvektivní cela
Jedná se o nejjednodušší typ konvekční bouře, ale také základní strukturální jednotku multicelárního konvekčního systému. Konvekční oblaky určuje jedna nebo více jednotek konvekční cirkulace, pro níž je charakteristická oblast výstupného proudu a následně vznik kompenzačního sestupného proudu. Životní cyklus jednoduché konvekční cely lze rozdělit na tři stádia vývoje.
- Stádium cumulu – převládá výstupný proud
- Stádium zralosti – výstupný i kompenzační sestupný proud
- Stádium rozpadu – pouze sestupný proud
Během životního cyklu jednoduchá cela přechází postupně z jednoho stádia do druhého. Nejprve dochází k výstupnému proudu a vzniku vodních kapiček popřípadě ledových krystalků ve vyšších částech oblaku. Okolní vzduch také vtéká do oblaku po stranách. Dochází ke kondenzaci, a pokud vodní kapky nebo ledové krystalky se zvětší natolik, že jejich pádová rychlost přesáhne rychlost výstupného proudu, začnou padat ve formě srážek k zemi a vniká sestupný proud. Se vznikem sestupného proudu jednoduchá cela přechází ze stádia cumulu do stádia zralosti. Sestupný proud se začne, při kontaktu se zemským povrchem, rozlévat do okolí. Čelo tohoto výtoku přijímá vlastnosti mezosynoptického frontálního rozhraní a je typické mnohdy silným nárazovým větrem. Pro takovýto výtok se zavádí pojem gust fronta.
Jakmile se roztékající sestupný proud dostane do kontaktu s výstupným proudem, odřízne jej od oblaku. To zapříčiní, že oblak přijde o příjem vody a energie z povrchu země. Cela tímto vstupuje do stádia rozpadu. Postupem času zeslábne i sestupný proud a následně odumírá. Z oblaku zbyde jen nesrážková kovadlina, která se nezúčastnila srážkového procesu. Stádium cumulu trvá okolo 10-15 min, stádium zralosti je charakteristické trvání 15-30 min. Sestupný proud zanikne většinou do 30 min. Někdy lze pozorovat opětovný vznik bouřkových buněk v důsledku interakce vnějšího a vnitřního prostředí, tedy chladného výtoku z bouře a teplého okolí. Za této situace dochází k tzv. řetězovému efektu.
Multicela
Jako multicelární konvektivní bouře se rozumí soustava více jednotlivých konvektivních cel, které se vyvíjejí na základě vzájemné interakce. Jednotlivé cely v systému mohou být v různých vývojových stádiích a mohou se mezi sebou vzájemně ovlivňovat. Šíření takovéto konvektivní bouře lze jen stěží predikovat. Bouře vznikají na principu vynuceného výstupu teplého vzduchu před chladným vzduchem, který vytéká z bouře. Systém charakterizují opakované silné přívalové srážky.
Systém je složen z více konvektivních cel, které na pohled vytvářejí souvislý oblak. Další nové cely se mohou formovat i mimo hlavní bouřkový systém v jeho okrajové části. Následně každá takto vzniklá cela splyne se systémem a postupně se stává jeho hlavní bouřkovou buňkou. Vývoj srážek a srážková voda je situována ve výšce v nově vzniklé cele, dokud cela zraje. Postupně srážky začnou vypadávat a zapříčiní i vznik sestupného proudu, jenž dosahuje k zemskému povrchu. Jakmile výstupný proud dosáhne maximální intenzity, prorůstá hladinou nulového vztlaku a vytváří přestřelující vrcholek bouřkového oblaku. Při zeslabení výstupného proudu, vrcholek klesá. Nově zase vzniká v cele, která je v nejintenzivnějším stádiu svého vývoje. Při propadu přestřelujícího vrcholku dochází k doprovodné divergenci, která podpoří expanzi kovadliny bouře.
Nové (dceřiné) cely se formují po bocích systému a pohybují se proti směru vzniku nových cel. Vznik cel je podmíněn konkrétní konfigurací pole proudění. Prekurzorem vzniku nových cel je výtok chladného vzduchu z bouřky, jehož čelo má formu gust fronty. Na tomto čele dochází k vynucenému výstupu vzduchu a následnému vzniku sekundárních – dceřiných cel. Gust fronty sekundárních cel vedou ke vzniku dalších cel a tímto způsobem se formuje celý multicelární systém. Výtoky vzduchu z jednotlivých cel se mohou spojit a vytvořit rozsáhlou gust frontu. Když se gust fronta příliš oddálí od mateřského systému, klesá její účinnost při podpoře vzniku sekundárních cel.
Podmínkou, aby došlo ke vzniku multicelárních bouří, je dostatečná instabilita vzduchu a mírný až střední vertikální střih větru. Nejpříznivější hodnoty pro střih větru v oblačné vrstvě jsou kolem 2,5 m.s-1 na jeden kilometr výšky. Vektor střihu větru se obvykle stáčí po směru hodinových ručiček, nové cely tím pádem vznikají v pravém boku systému. Výjimečně se mohou stáček v opačném směru. Kvazistacionární multicelární systémy způsobují intenzivní a dlouhotrvající srážky.
