Wszystko o superkomórkach burzowych

+++ ,,WSZYSTKO O SUPERKOMÓRKACH BURZOWYCH” +++

Superkomórki burzowe to jedne z najgroźniejszych typów burz na świecie, a równać się z nimi mogą jedynie takie rodzaje burz jak Bow Echo i Derecho.
Na swej trasie niosą szereg niebezpiecznych zjawisk atmosferycznych wśród których można wymienić nawalne opady deszczu rzędu ponad 30 – 50 mm, opady dużego i bardzo dużego gradu nawet o średnicy ponad 10 cm, silne i bardzo silne porywy wiatru przekraczające niekiedy 120 km/h, a w skrajnych przypadkach tornada o dużej sile (w Polsce dość rzadko).
Na terenie naszego kraju burze superkomórkowe zazwyczaj mają nieco słabszy charakter niż na obszarze Stanów Zjednoczonych, choć jest w roku kilka dni kiedy to potrafią być równie niebezpieczne.
Cechą wyróżniająca je jest obecność rotującego prądu wstępującego zwanego mezocyklonem, który umożliwia odseparowanie prądu wstępującego od zstępującego, który w zwykłych burzach ,,gasi” ich rozwój i stworzenie odpowiedniej cyrkulacja dla długiego cyklu życia (często ponad 4 h).
Najczęściej powstają na dynamicznych chłodnych frontach atmosferycznych lub pofalowanych frontach atmosferycznych w dość bliskiej odległości od ośrodka niskiego ciśnienia, a przy odpowiednich warunkach także w ciepłym sektorze niżu (pomiędzy frontem ciepłym, a chłodnym). Więcej informacji na ten temat w dalszej części artykułu 😉

Superkomórka burzowa z widoczną chmurą stropową (wall cloud) i przybudówką breaver tail, autor zdjęcia: Łukasz Lewandowski

Superkomórka burzowa z widoczną chmurą stropową (wall cloud) i przybudówką breaver tail, autor zdjęcia: Łukasz Lewandowski

1. Budowa superkomórki burzowej.

Superkomórka przypomina ośrodek niskiego ciśnienia w mniejszej skali, z tym że w południowej części mamy rotujący prąd wstępujący (mezocyklon) zamiast centrum niżu.
Co ciekawe burza superkomórkowa ma podobnie jak niż, własny system frontów atmosferycznych, zwanych pseudofrontami. Z tą różnicą iż tu mamy dwa pseudofronty chłodne i jeden pseudofront ciepły, a w zwykłym niżu mamy front chłodny i ciepły.
Na przodzie w rejonie oddziaływania przedniego prądu zstępującego (FFD) znajduje się chłodny pseudofront, na którym często mamy chmurę szelfową. Po wschodniej stronie struktury aż do okolic mezocyklonu występuje ciepły pseudofront, zaś na południe i południowy-wschód od rotującego prądu wznoszącego w rejonie oddziaływania tylnego prądu zstępującego (RFD) i Flanking line mamy kolejny chłodny pseudofront.
Pomiędzy pseudofrontem chłodnym RFD i pseudofrontem ciepłym można dostrzec wcięcie napływowe, którym wpływa do superkomórki wilgotne powietrze dające jej długą żywotność.
W tylnej części burzy na południe i wschód od głównego rdzenia opadowego z intensywnymi opadami deszczu i gradu może pojawić się obniżenie u podstawy chmury w kształcie dzwonu zwane chmurą stropową, z której w sprzyjających warunkach, jeśli mamy widoczną rotacje może zejść trąba powietrzna. Do tej struktury może być dobudowywana także charakterystyczna chmura w kształcie ogona bobra.
W regionie wcięcia napływowego w pobliżu mezocyklonu znajduje się obszar słabego echa (WER), a nad nim ograniczony obszar słabego echa (BWER) w formie nawisu świadczy o silnym rotującym prądzie wstępującym.

Supercell-above.svg

Schemat superkomórki burzowej. Widoczne pseudofronty chłodne i ciepły. Oznaczenia literowe: V – wcięcie V, U -lokalizacja mezocyklonu i obszar słabego echa, I – wcięcie napływowe, H – sygnatura w kształcie haka, Skróty: FFD – przedni prąd zstępujący, RFD – tylny prąd zstępujący.

2. Cechy charakterystyczne burz superkomórkowych (prawoskrętnej, gdyż ten typ występuje u nas najczęściej).

Superkomórki burzowe możemy rozpoznać obserwując ich charakterystyczne cechy widoczne zarówno z dalszej jak i bliższej odległości. Choć wiele osób nie zwraca na to uwagi lub nie chce się obserwować nieba to jednak przedstawiamy Wam listę zauważalnych gołym okiem wskazówek świadczących o tym że mamy do czynienia z tym groźnym typem burz.

Superkomórka burzowa widziana z boku w przekroju północ - południe

Superkomórka burzowa widziana z boku, w przekroju południowy-zachód – północny-wschód

🔸Overshooting top to widoczna z daleka i utrzymująca się przez dłuższy czas kopuła skłębionych chmur kłębiastych przebijająca się ponad kowadło burzowe świadcząca o obecności silnego rotującego prądu wstępującego (mezocyklonu). Nie raz towarzyszy jej mgiełka z cirrostratusa, tak zwany pileus.

🔸 Rozległe i zbite kowadło burzowe (anvil), które często mocno wyprzedza rdzeń superkomórki informując o nasilonym przepływie powietrza w atmosferze oraz obecności prądu strumieniowego. Po przeciwnej stronie nieraz może pojawić się Anvil backshear (kowadło ścinane wstecz) czyli niewielka chmura w kształcie wąskiego kowadła na południe od mezocyklonu świadcząca o silnym prądzie wstępującym.
🔸 Chmury mammatus (mamma, Mammatocumulus) – u spodu kowadła burzowego pojawiają się charakterystyczne wybrzuszenia przypominające ,,krowie wymiona”, które mówią o obecności większego gradientu pionowego temperatury i spływie zimnego powietrza w dolną część kowadła.
🔸 Flanking line (linia oskrzydlająca) – na południowym-zachodzie i południu superkomórki widoczna jest linia wypietrzających się Cumulusów i Cumulonimbusów, którego przednia krawędź wyznacza miejsce dopływu wilgotnego, ciepłego powietrza do mezocyklonu (wcięcie napływowe), zaś tylna pokazuje występowanie granicy RFD (tylnego prądu zstępującego, Rear flank downdraft)
🔸Charakterystyczne skręcenie i prążki z chmur (striations lub cloud bands) w okolicy mezocyklonu, choć nie tylko, świadczące o rotacji burzy superkomórkowej.
🔸Rozległy wał szkwałowy (chmura szelfowa, shelf cloud, acrus), często wielowarstwowy, któremu w momencie przechodzenia towarzyszą silne i bardzo silne porywy wiatru związane z FFD (Przedni prąd zstępujący, Forward flank downdraft).
🔸 Strefa intensywnych opadów deszczu i gradu, która występuje za chmurą szelfową i po południowo-zachodniej i zachodniej stronie superkomórki oraz związanego z nią mezocyklonu.
🔸Chmura stropowa (wall cloud, murus) – obniżenie u podstawy chmury burzowej w kształcie dzwonu lub klinu w rejonie oddziaływania rotującego prądu wstępującego, czyli w południowo-zachodniej lub południowo-wschodniej części superkomórki. Jeśli występuje silna rotacja i ruchy góra-dół to w takiej sytuacji nie można wykluczyć powstania trąby powietrznej.
🔸Przybudówka do chmury stropowej w kształcie ogona bobra (breaver tail cloud) rozszerzająca się w stronę chmury stropowej i często węższą częścią wchodząca w strefę intensywnych opadów deszczu i gradu.
🔸Stefa wolna od opadów (Precipitation-free base) występująca w rejonie napływu wilgotnego powietrza do burzy, a więc w południowo-wschodniej i wschodniej części superkomórki w okolicach umiejscowienia chmury stropowej.
Chociaż tego nie widać to mogą wystąpić tam opady większego gradu i deszczu.

Supercell.svg

Trochę inna perspektywa schematu superkomórki burzowej

3. Podział superkomórek burzowych.

Burze superkomórkowe dzielimy ze względu na intensywność opadu i wygląd dostrzegany zarówno na zobrazowaniach radarowych jak i wizualnie, a także ze względu na kierunek ruchu.

A) ze względu na intensywność opadu i wygląd.
🔸Klasyczna Superkomórka burzowa (Classic Supercell) – najczęściej występujący typ mający wyraźną strefę opadu przechodząca płynie z słabych opadów w intensywne opady deszczu i dużego gradu. Ten rodzaj odpowiada za największą liczbę wygenerowanych tornad (trąb powietrznych).
🔸Niskoopadowa Superkomórka burzowa (Low precipitation Supercell, LP Supercell) – mocno wychudzona pod względem opadów kuzynka superkomórki klasycznej, bo powstaje w suchszych warunkach wilgotnościowych. Jednak może się zdarzyć opad gruboziarnistego gradu. Jeśli wygenerują trąby powietrzne, co zdarza się niezwykle rzadko, to zjawisko jest widoczne z daleka, więc są lubiane przez Łowców Burz.
🔸Wysokoopadowa Superkomórka burzowa (High precipitation Supercell, HP Supercell) – superkomórka bardzo mocno uwodniona generująca bardzo intensywne i nawalne opady deszczu oraz niekiedy gradu powodujące zalania i podtopienia, a także powodzie błyskawiczne. W związku z występującymi dużymi opadami można nie dojrzeć powstałego tornada, a dość często się zdarza iż tornado jest owinięte opadem (wrapped rain tornado), co jak się domyślcie jest niezwykle groźną sytuacją.
🔸Mini-superkomórka burzowa (Mini-supercell lub Low-topped supercell) – najmniejsza z burz superkomórkowych, choć może być równie niebezpieczna. W związku z mniejszą rozciągłością pionową i niskim wierzchołkiem chmur może powstać nawet zimą i przy o wiele słabszych warunkach termodynamiczno-kinematycznych.

Dość często ciężko jest przypisać superkomórkę burzową dla danego typu, gdyż w cyklu swojego życia może przyjąć wszystkie przedstawione rodzaje. Superkomórka klasyczna, jeśli znajdzie się w dużo bardziej wilgotnym środowisku może przekształcić się w superkomórkę HP, a jeśli w suchszym to superkomórkę LP, itd.

B) ze względu na kierunek ruchu.
🔸Prawoskrętna Superkomórka burzowa (Right-mover supercell) – odbijają w prawo względem pozostałych struktur burzowych lub poruszają się w prawo od wiejącego wiatru średniego, a ich mezocyklony wirują przeciwnie do ruchu wskazówek zegara.
🔸Lewoskrętna Superkomórka burzowa (Left-mover supercell) – odbijają w lewo względem pozostałych struktur burzowych lub poruszają się w lewo od wiejącego wiatru średniego, a ich mezocyklony wirują zgodnie z ruchem wskazówek zegara.
🔸Stacjonarna Superkomórka burzowa – stoi niemal w miejscu, a mezocyklony mogą wirować albo zgodnie z ruchem wskazówek zegara albo przeciwnie. Taka sytuacja ma miejsce, gdy superkomórka powstanie na punktowej, stacjonarnej strefie zbieżności wiatru.

Kierunek ruchu superkomórek burzowych prognozuje się na podstawie kształtu pionowego profilu wiatru, tzw. hodografu. Jeśli hodograf przypomina linię prostą to wtedy mogą powstać zarówno superkomórki prawoskrętne jak i lewoskrętne. Jednak gdy profil wiatru jest wypukły (najczęstsza sytuacja w naszych szerokościach geograficznych) to powstają superkomórki prawoskrętne, a w przypadku profili wklęsłych superkomórki lewoskrętne.

4. Splitting i Mergers superkomórek burzowych. 

A) splitting superkomórek burzowych – to podział superkomórki burzowej na dwie superkomórki (najczęściej*). I tu mamy dwie możliwości, które również zależą od kształtu pionowego profilu wiatru:
🔸jedna jest silniejsza (prawa komórka w przypadku superkomórek prawoskrętnych i lewa komórka w przypadku superkomórek lewoskrętnych) i trwa cały czas, a druga szybko słabnie i ostatecznie zanika (hodograf wypukły lub hodograf wklęsły).

Schematyczny hodograf i przebieg splittingu dla superkomórki prawoskrętnej.

Schematyczny hodograf i przebieg splittingu dla superkomórki prawoskrętnej.

Schematyczny hodograf i przebieg splittingu dla superkomórki lewoskrętnej.

Schematyczny hodograf i przebieg splittingu dla superkomórki lewoskrętnej.

 

🔸obie mają taką samą siłę (powstaje superkomórka prawoskrętna i lewoskrętna) i trwają niezależnie od siebie (hodograf prosty).

Schematyczny hodograf i przebieg splittingu dla superkomórki lewoskrętnej i prawoskrętnej.

Schematyczny hodograf i przebieg splittingu dla superkomórki lewoskrętnej oraz prawoskrętnej.

*Nieraz może się zdarzyć że superkomórka podzieli się na więcej niż dwie superkomórki burzowe, ale to jest niezwykle rzadka sytuacja, choć w Polsce taka sytuacja pojawiła się całkiem niedawno, bo w drugiej części nocy z 21/22 czerwca.

B) mergers superkomórek burzowych – to scalanie kilku superkomórek burzowych w jedną lub kilku superkomórek burzowych w większy układ burzowy.

Wyróżniamy cztery typy scalania burz superkomórkowych, jest to:
🔸Typ I: Zderzenie przedniego prądu zstępującego skutkujące Bow Echo.
Pierwszy rodzaj połączenia ma miejsce, gdy nowa komórka porusza się w stronę
opadów towarzyszących przedniemu prądowi zstępującemu starszej komórki. Gdy nowa komórka spotka dojrzałą superkomórkę zaczynają pojawiać się opady atmosferyczne. W rezultacie następuje wzrost liczby hydrometeorów, a kilka minut później dochodzi do wytworzenia granicy odpływu chłodnego powietrza. Eksplozywny rozrost towarzyszący outflow bonduary powoduje powstanie układu w formie Bow Echo.

Typ I w 90 min (górna grafika), 135 min (środkowa grafika) i 170 min (dolna grafika). Mieszanka opadów i mixing ratio = kolorowo cieniowany + prąd wstępujący = obrysowany na czarno co 10 m/s, zaczynając od 5 m/s. Zaburzenie potencjalnej temperatury = konturowany na niebiesko co -2 K, począwszy od -1 K. Nowa komórka oznaczona jako A (B).

Typ I w 90 min (górna grafika), 135 min (środkowa grafika) i 170 min (dolna grafika). Mieszanka opadów i mixing ratio = kolorowo cieniowany + prąd wstępujący = obrysowany na czarno co 10 m/s, zaczynając od 5 m/s. Zaburzenie potencjalnej temperatury = konturowany na niebiesko co -2 K, począwszy od -1 K. Nowa komórka oznaczona jako A (B).

🔸Typ II: Zderzenie przedniego prądu zstępującego w wyniku którego powstaje klasyczna superkomórka burzowa.
Jeśli druga komórka jest wystarczająco dojrzała, aby wyprodukować w miarę przemieszczania się w stronę FFD znaczną granice odpływu chłodnego powietrza,
proces przebiega inaczej niż w poprzednim typie.
Wypływ z nowej komórki odcina ciepło i wilgoć dla pierwotnej komórki powodując jej zanik. Nowa burza trwa dalej dojrzewając z czasem w izolowaną superkomórkę klasyczną.

Typ II w 94 min (górna grafika), 110 min (środkowa grafika) i 115 min (dolna grafika). Reszta opisu podobnie jak w I typie.

Typ II w 94 min (górna grafika), 110 min (środkowa grafika) i 115 min (dolna grafika). Reszta opisu podobnie jak w I typie.

🔸Typ III: Zderzenie prądu wstępującego w wyniku którego powstaje superkomórka.
Trzeci rodzaj połączenia następuje w wyniku kolizji pomiędzy
prądami wstępującymi komórek. Charakteryzuje się bezpośrednią interakcją
pomiędzy prądami wstępującymi, które mogą przybierać formę połączenia pomiędzy prądami wznoszącymi w stosunkowo dużym przepływie powietrza (15 – 30 m/s) lub „mostem” łączącym je w miejscu o stosunkowo małym przepływie powietrza (5–15 m/s), po czym następuje utrwalenie i wzmocnienie pierwotnego prądu wznoszącego. W obu przypadkach system ma strukturę bardziej podobną do klasycznego typu superkomórek, ale z dużymi opadami typowymi dla HP. W niektórych przypadkach, które mają cechy wspólne z scalaniem typu II, połączenie typu III przypomina mezocyklogenezę.

Typ III w 87 min (górna grafika), 96 min (środkowa grafika) i 104 min (dolna grafika). Reszta opisu podobnie jak w typie I.

Typ III w 87 min (górna grafika), 96 min (środkowa grafika) i 104 min (dolna grafika). Reszta opisu podobnie jak w typie I.

🔸Typ IV: Zderzenie tylnego prądu zstępującego (RFD) w wyniku którego powstaje superkomórka HP.
Nowy prąd wstępujący napotyka tylny prąd zstępujący pierwotnej komórki. Pomiędzy nimi występuje granica odpływu chłodnego powietrza, która wypływa na zewnątrz prądu wznoszącego, a następnie przyczynia się do eksplozywnego rozwoju oddzielnych prądów wstępujących. Proces ten przypomina scalenie typu I, ale nie ma organizacji w Bow Echo, a w superkomórkę HP z mezocyklogenezą. Burze powstałe w wyniku fuzji typu IV mają znacznie silniejsze mezocyklony niskopoziomowe niż burze ,,kontrolne” i inne połączenia.

Typ IV w 90 min (górna grafika), 110 min (środkowa grafika) i 160 min (dolna grafika). Reszta opisu podobnie jak w typie I.

Typ IV w 90 min (górna grafika), 110 min (środkowa grafika) i 160 min (dolna grafika). Reszta opisu podobnie jak w typie I.

5. Warunki synoptyczne i termodynamiczno-kinematyczne sprzyjające powstawaniu superkomórek burzowych.

A) warunki synoptyczne
Powstają na chłodnych frontach atmosferycznych z tendencją do falowania lub pofalowanych frontach atmosferycznych oddzielających dwie skrajnie zróżnicowane masy powietrza. W Polsce jest to zazwyczaj gorące i wilgotne powietrze zwrotnikowe, które jest wypychane przez chłodne i mniej wilgotne, ewentualnie bardziej suchsze powietrze polarnomorskie.
Poza tym w bliskiej odległości musi być głębszy ośrodek niskiego ciśnienia lub płytki niż wzdłuż ostrzejszej zatoki niskiego ciśnienia w środowisku nasilonego przepływu w środkowej i górnej części atmosfery (prąd strumieniowy, jet stream).
Przy obecności dobrych warunków kinematycznych burze superkomórkowe mogą rozwijać się przed czołem frontu w ciepłym sektorze niżu lub pomiędzy chłodnym, a ciepłym frontem atmosferycznym jako burze wewnątrzmasowe termiczne.
Rozwijać się mogą również wzdłuż linii zbieżności wiatru o ile blisko znajdować się się będzie strefa z podwyższoną skrętnością burzową. O warunkach termodynamicznych i kinematycznych oraz parametrach potrzebnych do powstania burz superkomórkowych przeczytacie w następnym podpunkcie.

B) warunki termodynamiczno-kinematyczne.
Do powstania superkomórek nie ma typowych i łatwo zapamiętywanych reguł dających największe szanse na ich rozwój. Można jedynie określić wartości minimalne potrzebne do tego żeby powstały, bo im lepsze warunki kinematyczne tym termodynamika może mieć mniejsze wartości.
To teraz pasuje wymienić nazwy wskaźników kluczowych do prognozowania superkomórek burzowych wraz z wartościami minimalnymi. SĄ TO:
Termodynamika i inne wskaźniki
🔸CAPE (Convective Available Potential Energy, energia potencjalna dostępna konwekcyjnie) – przynajmniej 1000 j/kg, choć im więcej tym lepiej.
🔸0 – 2 km Low Level CAPE (energia potencjalna dostępna konwekcyjnie z warstwy 0 – 2 km) – powyżej 50 j/kg, ale najlepiej w okolicach 100 j/kg i więcej.
🔸Mixing Ratio (średni stosunek zmieszania z suchym powietrzem) – powyżej 12 g/kg, ale im wyższa wartość tym bardziej wilgotna masa powietrza.
🔸Efective Precipitable Water (efektywna zawartość wody w słupie powietrza, wodność atmosfery) – najmniej ważny wskaźnik, bo burze mogą powstać nawet jeśli wartości osiągają 10 mm. Ale im większy tym większa zasobność w wodę, a tym samym bardziej intensywne opady.
🔸CIN (Convective Inhibition, energia hamująca konwekcji) – najlepiej niewielkie wartości, choć przy silniejszej warstwie hamującej oraz dużej ilości energii CAPE w wyniku wieczornego puszczenia CIN dochodzi do eksplozywnego wybuchu burz szybko przybierających cechy superkomórek.
🔸LCL (Lifting Condensation Level, poziom kondensacji wymuszonej) – nie więcej niż 1500 m, ale im niżej tym większe szanse na pojawienie się trąby powietrznej.
🔸LFC (Level of Free Convection, poziom swobodnej konwekcji) – nie wiecej niż 1500 m i najlepiej żeby były jak najmniejsze różnice między LCL, a LFC, bo wtedy nie mamy CIN-u.
🔸EL (Equilibrium Level, poziom równowagi) – im wyżej się znajduje tym wyżej może wypiętrzyć się burza superkomórkowa i tym bardziej wychłodzone ma wierzchołki chmur burzowych, a co za tym idzie generuje więcej wyładowań.
🔸0-2 km Deep Convergence (głębokość konwergencji w warstwie 0 – 2 km) – im grubsza warstwa konwergencji, tym więcej wilgoci może się w niej zakumulować. I wskazuje miejsce lokalizacji ewentualnej linii zbieżności wiatru.
Kinematyka
🔸LLS (Low Level Shear, uskok kierunkowy i prędkościowy z warstwy 0 – 1 km) – powyżej 10 m/s.
🔸MLS (Medium Level Shear, uskok kierunkowy i prędkościowy z warstwy 0 – 3 km) – powyżej 15 m/s.
🔸DLS (Deep Layer Shear, uskok kierunkowy i prędkościowy z warstwy 0 – 6 km) – powyżej 18 m/s.
🔸1-8 DLS (1 – 8 km Deep Layer Shear, uskok kierunkowy i prędkościowy z warstwy 1 – 8 km) – powyżej 30 m/s.
🔸SRH 0-1 (Storm-Relative Helicity, skrętność względna burzy z warstwy 0 – 1 km) – powyżej 150 m2/s2.
🔸SRH 0-3 (Storm-Relative Helicity, skrętność względna burzy z warstwy 0 – 3 km) – powyżej 200 m2/s2
Powyższe wskaźnik przyczyniają się do możliwości powstania rotującego prądu wstępującego i jego separacje od prądu zstępującego, więc im wyższe wartości tym silniejszy będzie mezocyklon i bardziej niebezpieczna burza.

🔸Wind speed 300/500 (prędkość wiatru na wysokości 300/500 hPa) – powyżej 30 m/s w przypadku warstwy 300 hPa i powyżej 25 m/s w warstwie 500 hPa.
🔸SCP (Supercell Composite Parametr) – im wyższe wartości tym większa szansa na powstanie superkomórki burzowej, występuje w wersji dla superkomórek prawoskrętnych i lewoskrętnych.
🔸STP (Significant Tornado Parametr) – informuje o możliwości zejścia trąby powietrznej, jeśli występuje razem z SCP. Kiedy jest sam to istnieje szansa na pojawienie się trąby powietrznej, ale nie związanej z mezocyklonem.

Oczywiście wskaźników jest więcej, ale te są najpopularniejsze i najczęściej używane przez prognostów w celu prognozowania burz superkomórkowych. Im większe poszczególne wartości, tym większe szanse na powstanie superkomórek burzowych.

6. Prognozowanie superkomórek burzowych.

Prognozowanie burz z rotującymi prądami występującymi jak i ogólnie innych rodzajów burz jest dość trudnym zadaniem, gdyż trzeba przejrzeć powyższe parametry na całą dobę w dniu spodziewanych burz i wiedzieć co z połączenia poszczególnych wskaźników może powstać.
Należy wziąć pod uwagę także aspekt synoptyczny, bo każdego dnia inaczej wygląda rozkład ośrodków barycznych, frontów atmosferycznych, prądów strumieniowych i pozostałych składników potrzebnych do przygotowania prognozy, która ma szansę w jak najbardziej trafny sposób się sprawdzić.

Nie będę opisywał całego procesu tworzenia prognozy z szczegółami, ale w kilku podpunktach można to streścić:
🔸 analiza sytuacji synoptycznej.
🔸analiza wskaźników termodynamicznych i kinematycznych.
🔸wnioski i ocena na podstawie doświadczenia, co może się z tego wykluć i czy będą to superkomórki burzowe.
🔸przygotowanie treści prognozy.
🔸publikacja prognozy.

W zasadzie tak samo wygląda przygotowanie każdej prognozy pogody, ostrzeżenia i prognozy burzowej 😉
Sami zapewne i tak nie dacie rady sobie z prognozowaniem, więc zdajcie się na nas i nasze już nie krótkie doświadczenie w tym aspekcie.

7. Co może powstać z superkomórek burzowych? 

Burze superkomórkowe w cyklu swojego życia mogą przybierać wszystkie przedstawione w punkcie 3. rodzaje superkomórek burzowych w zależności od tego w jakich warunkach wilgotnościowych się rozwijają lub spotkają na swojej drodze.

Gdy warunki są bardzo wilgotne to powstanie superkomórka HP, jeśli suchsze to superkomórka LP, a jeśli umiarkowane to superkomórka klasyczna.
Gdy superkomórka HP wkroczy na znacznie bardziej suche środowisko to przekształci się w superkomórkę LP, a gdy superkomórka LP wkroczy w bardzo wilgotne to w superkomórkę HP.
Klasyczna superkomórka może przekształcić się zarówno w superkomórkę HP, jak i superkomórkę LP. I może też wystąpić między przejściem z superkomórki HP w superkomórkę LP oraz z superkomórki LP w superkomórkę HP.

Jeśli warunki kinematyczne i termodynamiczne są bardzo sprzyjające to burza z rotującym prądem wstępującym może przekształcić się w liniową formacje burzową w formie QLCS, liniową formacje burzową w formie Bow Echo, a także rozległą burze wiatrową Derecho. Jednak znacznie prościej i szybciej superkomórki mogą utworzyć większy układ burzowy, jeśli kilka takich burz rozwija się wzdłuż chłodnego frontu atmosferycznego lub zbieżności wiatru szybko propagujących do przodu.

8.Rozpoznawanie superkomórek burzowych na detektorach, zobrazowaniach radarowych i zdjęciach satelitarnych.

Burze superkomórkowe można rozpoznać na podstawie analizy danych detektoru wyładowań, zobrazowań radarowych z dolnej części atmosfery (CAPPI) i zdjęć satelitarnych.

A) detektor wyładowań
Jedynym sposobem identyfikacji superkomórek burzowych na podstawie danych z detektorów wyładowań jest analiza dłuższego przedziału czasu z zanotowanymi wyładowaniami, na których będzie można zobaczyć charakterystycznie zakrzywiony tor ruchu. Mniejsze lub większe łuki skręcające na prawo będą oznaczały superkomórki prawoskrętne, a skręcające w lewo superkomórki lewoskrętne. Superkomórek stacjonarnych nie da się w ten sposób rozpoznać, choć wiadomo że w takim przypadku wyładowania będą w jednym miejscu, ale to nie znaczy z automatu że mamy do czynienia z superkomórką.

Dobrze widoczne charakterystyczne tory przemieszczania superkomórek burzowych na podstawie danych z detektoru wyładowań.

Dobrze widoczne charakterystyczne tory przemieszczania superkomórek burzowych na podstawie danych z detektoru wyładowań.

B) zobrazowania radarowe
W tej sytuacji burze superkomórkowe możemy rozpoznać po charakterystycznym kształcie z mocno rozwianym kowadłem burzowym i typowych sygnaturach radarowych (następny punkt). Innym sposobem jest włączenie animacji zobrazowań radarowych z dłuższego przedziału czasu na którym widać będzie mniejszą lub większą rotację całej struktury oraz odbijanie w lewo lub w prawo względem innych burz (w zależności od typu).

Zobrazowanie radarowe superkomórki burzowej z lekko zaznaczonym Hook echo (najbardziej na wschód) wbudowanej w Mezoskalowy Układ Konwekcyjny.

Zobrazowanie radarowe superkomórki burzowej z lekko zaznaczonym Hook echo (najbardziej na wschód) wbudowanej w Mezoskalowy Układ Konwekcyjny.

C) zdjęcia satelitarne
Na zdjęciach satelitarnych superkomórki burzowe możemy rozpoznać na zdjęciach w świetle widzialnym oraz zdjęć temperatury wierzchołków chmur konwekcyjnych. Na obu produktach możemy zobaczyć długo utrzymujące się wypiętrzenie ponad kowadło (overshooting top) występujące przy wszystkich superkomórkach burzowych. Można też włączyć animację na której zauważymy rotacje burzy.

Jak widzimy we wszystkich przypadkach najlepiej analizować dłuższy przedział czasu i załączyć sobie animację produktów. Można też się zdać na doświadczenie osób zajmujących się tym na co dzień, czyli Nas.

9. Sygnatury na zobrazowaniach radarowych typowe dla superkomórek burzowych.

Aby dobrze opisać miejsca występowania poszczególnych sygnatur radarowych wyobraźmy sobie ze superkomórka burzowa porusza się na północ z lekkim odchyleniem na wschód (superkomórka prawoskrętna) i obserwujemy produkt CAPPI.

🔸Echo radarowe w kształcie haka (Hook echo) – jak nazwa wskazuje sygnatura przypomina ,,hak”, który pojawia się w południowej lub południowo-wschodniej części superkomórki w rejonie oddziaływania mezocyklonu. Nieraz się zdarza że nie można wizualnie dostrzec typowego ,,haka” w okolicach rotującego prądu wstępującego i takie zobrazowanie nazywamy pedant echo.

Zobrazowanie radarowe superkomórki burzowej + zobrazowanie prędkości radialnej

Zobrazowanie radarowe superkomórki burzowej + zobrazowanie prędkości radialnej

🔸Obszar słabego echa (WER, Weak echo region) – w południowej części formacji w okolicach mezocyklonu obserwowana jest strefa słabszej odbiciowości radarowej widoczna przede wszystkim na mapach z najniższej elewacji (PPI lub CAPPI). Jeśli porównamy zobrazowanie CAPPI / PPI oraz CMAX i zobaczymy że nad WER z produktu CAPPI mamy dużą odbiciowość na produkcie CMAX to taka sygnatura nosi nazwę ograniczonego obszaru słabego echa (BWER, Bounded weak echo region). Oczywiście nie zawsze na produkcie CMAX jest to widoczne i wtedy trzeba przyjrzeć się odbiciowości na różnych poziomach i elewacjach, ale Wam tyle powinno wystarczyć 😉
🔸Wcięcie napływowe (Inflow notch) – wcięcie w południowo-wschodniej części struktury, na północ od Hook echo i Flanking line, którym wpływa ciepłe i wilgotne powietrze do serca superkomórki, czyli mezocyklonu zapewniając tym samym długi cykl życia.

Wcięcie napływowe

Wcięcie napływowe i echo radarowe w kształcie haka

🔸Wcięcie V (V-notch) – w północnej części burzy pojawia się charakterystyczne wcięcie w kształcie litery V, które powstaje w wyniku występowania rozbieżnego wiatru związanego z oddziaływaniem silnego wiatru przedniego prądu zstępującego (FFD).

Wcięcie V

Wcięcie V i pedant echo

🔸TBSS (Three Body Scatter Spike) – zakłócenie radarowe występujące na zachód lub wschód od głównego rdzenia opadowego superkomórki burzowej w kształcie kolca, sopla lub wydłużonego klinu, które świadczy o możliwych opadach dużego gradu.

Sygnatura TBSS

Sygnatura TBSS

10. Krótkie podsumowanie.

Każda burza superkomórkowa wiążę się z niebezpieczeństwem wystąpienia dużo silniejszych zjawisk towarzyszących niż ma to miejsce w zwykłych burzach przez to że zawiera w sobie mezocyklon, który umożliwia długi czas życia i potrafi utrzymać gradziny nawet o średnicy przekraczającej 10 cm. Samo pojawienie się słowa ,,superkomórka” powinno zapalić lampkę w głowie, iż trzeba się przygotować na najgorsze…

11. Źródła

🔸własne doświadczenie i wiedza
🔸https://pl.m.wikipedia.org/wiki/Superkom%C3%B3rka_burzowa
🔸https://en.m.wikipedia.org/wiki/Supercell
🔸https://ams.confex.com/ams/26SLS/webprogram/Manuscript/Paper212519/HastingsSLS2012.pdf
🔸https://www.weather.gov/media/lmk/soo/Supercell_Structure.pdf
Poddębicko-Łęczyccy Łowcy Burz
__________________________________________________________________

Ten wpis został opublikowany w kategorii Artykuły, Informacja, Wiedza. Dodaj zakładkę do bezpośredniego odnośnika.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *