Martin Jurek přednáška

Transkript

1 Martin Jurek přednáška

2 Silný vítr Tropická cyklóna Tornádo Prachová bouře Zimní bouře Horká vlna Dlouhodobé sucho

3

4 Stupeň Označení Rychlost větru m/s km/h 0 bezvětří 0,0 0,2 <1 1 vánek 0,3 1, slabý vítr 1,6 3, mírný vítr 3,4 5, dosti čerstvý vítr 5,5 7, čerstvý vítr 8,0 10, silný vítr 10,8 13,

5 Stupeň Označení Rychlost větru m/s km/h 7 prudký vítr 13,9 17, bouřlivý vítr 17,2 20, vichřice 20,8 24, silná vichřice 24,5 28, mohutná vichřice 28,5 32, orkán 32,7 118 Podle: Meteorologický slovník terminologický a výkladový (Sobíšek et al. 1993)

6 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)

7 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 mimotropickécyklony nejčastěji formují v zimních měsících(v průměru 4 5 ročně)

8 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 obětí, obrovské škody (nejhorší přírodní katastrofa 20. století ve Velké Británii a Nizozemsku) podnítila výstavbu nových ochranných hrází (Deltawerken, zábrany na Temži)

9

10 mimotropická bouře října 2013 v Británii pojmenována podle apoštola sv. Judy (svátek ), 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.)

11

12 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

13 anemoorografickýsystém 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. m 3 polomeného dřeva

14

15 mimotropickácyklona, 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. m 3 dřeva) na vrcholu Sněžky nárazy větru až 60 m/s (216 km/h)

16

17 Kyrill nejsilnější nárazy větru (v m/s) Zdroj: Marjan Sandev, ČHMÚ.

18 mimotropickábouře, podobná trajektorie jako Kyrill, jen o něco severnější dráha a rozpad už u Skandinávie rozsáhlé škody ve střední Evropě, 14 obětí v ČR 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)

19 Emma nejsilnější nárazy větru (v m/s) Zdroj: Marjan Sandev, ČHMÚ.

20

21 silné cyklonální víry v tropických oblastech vznikají nad oceánem v tropické zóně konvergence (ITCZ), obecně v zeměpisné šířce v období, kdy povrchová teplota oceánu je větší než 26 C regionální označení: hurikány, tajfuny, cyklony

22 relativně malé rozměry (do km) značný tlakový gradient vysoké rychlosti větru v centru tzv. oko cyklóny (velmi nízký tlak, téměř bezvětří, jasná obloha) o rozměrech obvykle km (ale až 370 km)

23 hurikán Amerika tajfun východní Asie cyklón jižní Asie bagyo Filipíny willy-willy Austrálie

24 určuje se jako poloměr od středu cyklóny po poslední vnější uzavřenou isobaru (ROCI Radius of the outermost closed isobar)

25 ROCI ( zem. šířky) ROCI (km) Typ tropické cyklóny < 2 < 222 velmi malá/trpasličí malá střední/průměrná velká > 8 > 888 velmi velká

26

27

28 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)

29 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 km/h 4. stádium tropické cyklóny (tropical cyclone) rychlost větru překročí 33 m/s, tj. 119 km/h

30

31 1 severní Atlantik (NOAA: RSMC Miami) 2 severovýchodní Pacifik (NOAA: RSMC Miami, RSMC Honolulu) 3 severozápadní Pacifik (JMA: RSMC Tokio) 4 severní Indický oceán (IMD: RSMC Nové Dillí) 5 jihozápadní Indický oceán (Méteo-France: RSMC La Réunion) 6 jihovýchodní Indický oceán (TCWC AMB aj.) 7 jižní Pacifik (TCWC AMB a MSNZ, FMS: RSMC Nadi)

32

33 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)

34 NOAA od 70. let používá Saphir-Simpsonovustupnici 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)

35 Kategorie Rychlost větru (km/h) Výška vln (m) Tlak v oku (hpa) 5 >250 > 5,5 < ,0 5, ,7 3, ,8 2, ,2 1,5 980 Dodatková klasifikace Tropická bouře ,9 Tropická deprese

36 Kategorie Rychlost větru (km/h) Dodatková klasifikace Tropická bouře Tropická deprese zjednodušení kritérií, od 2012 úprava mezí pro kategorii 4

37 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)

38

39 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)

40

41 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

42 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

43 Kategorie Rychlost větru (km/h) Tajfun 118 Prudká tropická bouře Tropická bouře Tropická deprese 0 61 Neoficiálně se tajfuny rozdělují do tří kategorií: silný tajfun km/h velmi silný tajfun km/h ničivý (violent) tajfun 194 km/h

44 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.

45 Kategorie Rychlost větru (km/h) Super cyklonální bouře 222 Velmi prudká cyklonální bouře Prudká cyklonální bouře Cyklonální bouře Hluboká deprese Deprese 0 51

46 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.

47 Kategorie Rychlost větru (km/h) Velmi intenzivní tropická cyklóna 213 Intenzivní tropická cyklóna Tropická cyklóna Prudká tropická bouře Středně silná tropická bouře Tropická deprese Tropická porucha 0 50

48 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.

49 Kategorie Rychlost větru (km/h) Nárazy větru (km/h) Prudká tropická cyklóna kat Prudká tropická cyklóna kat Prudká tropická cyklóna kat Tropická cyklóna kat Tropická cyklóna kat Tropická níže * * Též tropická deprese (Indonésie, Fidži) nebo tropická porucha (Fidži)

50

51 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

52 Galvestonský hurikán 8. září 1900 v Texasu Kategorie tis. obětí především oběti následné povodně

53 Cyklonální bouře Bhola, Bengálský záliv listopadu 1970 Rychlost větru 65/m (234 km/h) výška vln 9 m 200 tis. obětí

54 Hurikán Andrew srpen 1992 rychlost větru 280 km/h (kategorie 5) desítky obětí škody 26,5 mld. USD

55 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

56 Hurikán Katrina 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)

57 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

58

59

60

61

62 Hurikán Sandy října 2012 rychlost větru až 185 km/h (kategorie 3) potvrzeno 148 obětí nepřímých obětí postihl Jamajku, Hispaniolu (Haiti + Dom. Rep.), Kubu, Bahamy a USA

63 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)

64

65 Ocean City, Maryland (USA)

66

67 Tajfun Haiyan 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 ( pohřešovaných), škody 2,86 mld. USD rozsáhlé poničení Filipín (Tacloban aj.), zasažen i Vietnam historicky nejsilnější tropická cyklona s dopadem na souš

68

69

70 Povrchová teplota moře v severním Atlantiku kolísá mezi dekádami, chladnější a teplejší období se střídají zhruba co let Frekvence výskytu hurikánů v severním Atlantiku poměrně dobře koreluje s průběhem AMO

71

72

73 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.

74 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.

75 silná konvekce vzduchu formuje konvektivní bouře, obvykle s několika samostatnými bouřkovými buňkami (trvání 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

76 tornáda se většinou formují pod jádrem konvektivní bouře (často typu supercely), obvykle na jejím zadním okraji

77 konvekce vzduchu nad prohřátým povrchem + střih větru (chladnější proudění ve výšce jiného směru než při zemi) vír

78 střih větru nadzvedne vír do vertikální polohy

79 Vytvoří se mezocyklóna se silným vzestupným prouděním, v centru naopak studený vzduch klesá a vír se dotkne povrchu

80

81 Spodní základna bouřkové oblačnosti Pomalu rotující wall-cloud Kondenzační chobot (nálevka) Rychle rotující vlastní tornádo Zvířený prach, trosky apod.

82 katastrofální vířivé větry o rychlosti rotace až km/h (odhad) rychlost pohybu: km/h nepravidelná dráha trvání desítky sekund až desítky minut

83 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) Škody EF Lehké poškození EF Mírné poškození EF Vážné poškození EF Velmi vážné poškození EF Ničivé poškození EF5 > 322 Nezměrné poškození

84 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

85

86

87

88 asi ročně objevují se celoročně, nejčastěji ale v měsících duben červenec Za období v průměru 53 obětí ročně (data NOAA)

89 výjimečně, většinou jde jen o tromby bez ničivého potenciálu v roce 2007 výskyt pěti slabých tornád, v roce 2010 čtyři, 2013 dvě Litovel síla F Krnov síla F1/F2

90 Arnhem, Nizozemsko

91 Apulie, Itálie Egejské moře, Řecko

92 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

93

94 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 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

95 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,

96 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

97

98 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

99 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

100 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

101 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

102 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)

103 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

104 Porovnání teplot v červenci 2003 vs (Terra-MODIS)

105 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)

106

107 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

108