SIVS - Bouřkové jevy
Všeobecná charakteristika
Bouřková činnost vzniká při stavech silné vertikální lability atmosféry, ke které dochází při rychlém poklesu teploty vzduchu s výškou, je-li zároveň ve vzduchu obsažená dostatečná vlhkost. Bouřky tak vznikají hlavně koncem jara a v létě během dne, kdy je zemský povrch ohříván intenzivním slunečním zářením. Od prohřáté země se otepluje přízemní vrstva atmosféry, od které se uvolňují „bubliny” teplého vzduchu stoupající vzhůru. Ochlazováním vystupujícího vzduchu ve výškách kondenzuje vodní pára, vzniká směs vodních kapiček a ledových krystalků postupně vytvářející vertikálně vyvinutou oblačnost. Teplo uvolněné při kondenzaci dále zvyšuje labilitu atmosféry, neboť ohřívá stoupající vzduch. Je-li výstupný proud dostatečně silný, oblačnost se může vyvinout do bouřkového stádia (Cumulonimbus). Její vertikální vývoj se zastaví při dosažení horní hranice troposféry (v letním období až 14 km nad zemským povrchem). V této fázi vývoje se oblak rozšiřuje do tvaru s plochým vrcholem, který připomíná kovadlinu. V těchto výškách se vyskytuje teplota vzduchu výrazně pod bodem mrazu, a proto je horní část oblaku tvořena krystalky ledu.
Vzduch se na vrcholu této oblačnosti ochlazuje, vlivem zemské přitažlivosti a za přispění srážek začíná klesat a vytváří oblast sestupných pohybů v týlové části oblaku. V této fázi vertikálně vyvinutá oblačnost vstupuje do nejničivějšího stádia. Vzestupné pohyby teplé vzduchové hmoty a sestupné pohyby studené vzduchové hmoty způsobují a zesilují tvorbu opačně orientovaných elektrických nábojů, které vedou ke vzniku blesků. Pod oblastí sestupných pohybů se vyskytují intenzivní (často přívalové) srážky, někdy i krupobití. K doprovodným projevům silných bouřek patří i silný nárazový vítr, zejména na čele sestupného studeného proudu na přední straně této oblačnosti. V okamžiku, kdy se sestupné proudy stávají četnějšími a silnějšími, bouřka vstupuje do závěrečného stádia rozpadu. Sestupující studený vzduch se rozlévá při zemském povrchu, zastaví přísun teplého vlhkého vzduchu do bouřkové oblačnosti, a tak je způsobeno její slábnutí a postupné ukončení. Vývojový cyklus bouřky může trvat asi od cca 15 minut do několika hodin.
Příznivé podmínky pro vývoj bouřek jsou zejména v horkých a vlhkých oblastech světa, kde může docházet k bouřkám po celý rok. V zemích mírného pásma, tedy i v ČR, jsou příznivé podmínky pro vznik bouřek zpravidla v létě.
Bouřky mohou být dvojího druhu. Tzv. bouřky z tepla vznikají uvnitř jedné labilní vzduchové hmoty. Vznikají během odpoledne nebo večer, když zahřátí zemského povrchu dosahuje svého vrcholu. Druhý typ představují bouřky vyvolané přísunem relativně chladného vzduchu nad přehřátý zemský povrch. Takto vznikají bouřky frontální, které se vyskytují především na rozhraní vzduchových hmot různých fyzikálních vlastností (např. na rozhraní mezi teplou a studenou vzduchovou hmotou). Mohou se vyskytnout v kteroukoli denní dobu, přičemž zároveň přehřátý zemský povrch má na jejich rozvoj zesilující účinky . Proto se ničivé projevy bouřek častěji vyskytují ve druhé polovině dne (odpoledne, večer, první polovina noci).
V České republice se nejvíce bouřkových dní (až 30 dní za rok) vyskytuje v severních horských oblastech. Nejméně (10 až 20 bouřkových dní) se vyskytuje v západních a středních Čechách a na jižní Moravě.
Intenzita bouřek se pohybuje ve velmi širokém rozmezí, počínaje jen několika výboji (často v zimě) a krátce trvajícími srážkami, až po bouřkovou činnost značné intenzity s ničivými doprovodnými jevy. Mezi ně se počítají především blesky, intenzivní srážky (často přívalového charakteru), krupobití a silný nárazový vítr.
Při příchodu bouřky, v době kdy intenzívní srážky snižují výšku spodní základny oblaků, dochází obvykle k náhlému zvýšení rychlosti větru, který je značně nárazový, zviřující prach a často mění směr (húlava). Rychlost větru dosahuje v nárazech 15 až 30 m/s (cca 50 až 100 km/h), ojediněle i více. Zároveň nastupují přívalové srážky doprovázené výrazným zesílením výbojů blesků. Obvyklá intenzita srážek v bouřkách na území ČR je 10 až 40 mm/h, výjimečně však mohou srážkové úhrny dosáhnout více než 100 mm/h.
Naměřené extrémy v České republice
Největší množství srážek přívalového charakteru za cca 1,5 hodiny bylo naměřeno dne 25. května 1872 v Mladoticích (Plzeň-sever) 237 mm a 1. července 1987 v oblasti Jílovského potoka na Děčínsku 195 mm. V nedávné době pak 15. července 2002 v Olešnici (okres Blansko) 171 mm/cca 2 hod.
Intenzivní bouřková činnost, kdy docházelo k vývoji a postupu bouřkových buněk v linii opakovaně přes přibližně stejnou oblast směřující od jihozápadu nad Orlické hory, nastala v noci z 22. na 23. července 1998. Přívalové srážky způsobily v Orlických horách přívalovou povodeň se značnými následky, nejvíce srážek bylo naměřeno na stanici Deštné v Orlických horách 204 mm/7 hodin.
Dlouhé období s velmi příhodnými podmínkami pro rozvoj bouřkové činnosti se vyskytlo od 24. června do 7. července 2009. Místy se vyskytovaly prudké lijáky, které ojediněle působily přívalové povodně. Nejhorší situace vznikla na Novojičínsku 24. června, kdy došlo k vývoji a postupu bouřkových buněk opakovaně přes přibližně stejnou oblast. Nejvíce srážek 114,5 mm za 3 hodiny bylo naměřeno 24. června na stanici Bělotín (okres Přerov). Po přívalových deštích 4. července řekami Kamenice a Ploučnice protékala 100-letá voda. Příčinou intenzivní bouřkové činnosti byla po celé období trvající tzv. východní cyklonální situace (Ec), kdy se kolem středu tlakové níže nad Středozemním mořem a Balkánským poloostrovem dostával do střední Evropy teplý, vlhký a labilní vzduch původem ze Středomoří a z oblasti Černého moře.
V srpnu 2010 se na řadě míst ČR vyskytly silné bouřky s extrémními přívalovými srážkami. Nejvydatnější srážková epizoda nastala od 6. do 7. srpna 2010 a silně zasáhla sever Čech, kde způsobila povodně. Nejvyšší klouzavý 24 hodinový úhrn srážek 220 mm byl zaznamenán na stanici v Hejnicích. Ve večerních hodinách 15. srpna 2010 byla bouřka postupující od jihu do Prahy doprovázena kroupami o velikosti 3 až 5 cm. Po přechodu Prahy bouřka slábla. Velké kroupy s větrem poničily tisíce aut, střech, fasád a oken domů a minimálně 6 lidí zranily.
Další mimořádné bouřkové období nastalo od 1. do 8. července 2012, kdy se nad střední Evropou udržovalo výrazné frontální rozhraní mezi chladným vzduchem nad západní a velmi teplým nad východní a částečně střední Evropou. Ve vlhkém instabilním vzduchu se denně vytvářely intenzivní bouřky ojediněle doprovázené přívalovými srážkami vedoucí k lokálním povodním, silnými nárazy větru, ojediněle i kroupami.
Historicky nejsilnější evidované tornádo na českém území se vyskytlo 24. června 2021 na Břeclavsku a Hodonínsku. Tornádo dosáhlo intenzity F4 a bylo spolu s dalšími nebezpečnými jevy součástí velmi silných bouřek na zvlněné studené frontě, z nichž některé byly supercely. Vyžádalo si šest lidských životů, stovky zraněných a kromě silně poničených budov (přibližně 200 z 1200 zasažených bylo určeno k demolici) byly poškozeny hospodářské objekty, velká část železniční tratě v úseku Břeclav-Hodonín, síť vysokého napětí a velké škody byly v dráze tornáda i na lesních porostech a zemědělských plochách. Celkovou délku trasy 27 km tornádo urazilo za 39 minut. Šířka dráhy se zaznamenanými škodami se pohybovala od 250 m do 2,1 km.
Vydávání výstražných informací SIVS
Výstražné informace na bouřkové jevy jsou vydávány zpravidla 36 až 6 hodin předem. Vzhledem k dynamice a nelinearitě vývoje bouřek jsou informace s tímto předstihem rámcové, upozorňující, ve které části území ČR nebo ve kterých krajích lze očekávat výskyt bouřek s nebezpečnými doprovodnými jevy. Bližší lokalizaci místa, kde se silná bouřka s ničivými projevy skutečně vyskytne, lze upřesnit zpravidla až na základě údajů radiolokačního průzkumu (radaru) a to zpravidla až v době, kdy konkrétní silná bouřka již vzniká, tedy s předstihem řádově několika desítek minut, nejvýše však několika málo hodin.
Silný vítr a dešťové srážky, které nejsou v přímé souvislosti s bouřkovou činností, se uvádějí ve výstražné informaci s kódem II. Vítr a VI. Dešťové srážky.
V případech, kdy intenzívní bouřková činnost způsobí vzestupy hladin řek, mohou být součástí nebo mohou následovat výstražné informace s kódem VII. Povodňové jevy.
Vzhledem k tomu, že bouřka je jev lokální (projevy bouřky postihují pásmo podél trajektorie postupu bouřky), je pravděpodobnost výskytu extrémních projevů bouřky (zejména přívalového deště a krupobití) v daném místě poměrně malá. Tyto projevy však mohou být velmi intenzivní. Proto je nezbytné i na tyto výstražné informace reagovat. V konkrétním případě může být vhodné sledovat vývoj situace na meteorologickém radaru nebo sledovat vývoj oblaků na obloze (obojí vyžaduje jistou zkušenost) a na základě toho provádět některá opatření (uzavření koupaliště apod.).
Výstraha ČHMÚ se vydává na:
Pojmy se kterými se můžeme v souvislosti s bouřkami (konvektivními bouřemi) setkat
Supercela je konvektivní bouře silné intenzity, která zpravidla sestává z jediné dominantní, velmi výrazné konvektivní buňky. Ta je udržována v činnosti po dobu až několika hodin jediným mohutným výstupným proudem, zpravidla silně rotujícím kolem své vertikální osy. Silně organizovaná struktura proudění je často příčinou prudkého nárazového větru, silného krupobití i výskytu tornád.
Squall line je druh konvektivního systému tvořeného víceméně lineárně uspořádanými dílčími konvektivními bouřemi s přidruženou vrstevnatou částí. Pokud se vyskytuje před studenou frontou, mohou být doprovodné projevy počasí daleko výraznější, než při samotném přechodu studené fronty.
Bow echo je lineárně uspořádaná konvektivní bouře typu squall line, která je ve střední části prohnutá dopředu ve směru svého pohybu do tvaru oblouku. Prohnutí linie vzniká urychlením postupu této části bouře kvůli týlovému vtoku nebo díky downburstům, které vznikly na čele bouře. V přední části bow echa se vyskytuje silný nárazový vítr, případně i tornádo.
Derecho je rozsáhlá a rychle se pohybující větrná bouře spojená s linií silných konvektivních bouří. Aby se dala větrná bouře klasifikovat jako derecho, musí být na většině dráhy bouře pás škod nebo nárazů větru nad 25 m/s alespoň 400 km dlouhý, s výskytem několika nárazů větru alespoň 33 m/s.
Downburst je extrémně silný sestupný proud vzduchu z konvektivních oblaků (ne vždy nutně z bouřkového oblaku), který se po dotyku se zemským povrchem prudce roztéká do stran. Přináší silný nárazový vítr, který působí značné materiální škody. Horizontální průměr tohoto jevu se pohybuje v rozmezí stovek metrů až desítek kilometrů.
Tornádo je speciální druh tromby, vyskytující se pod bouřkovým oblakem. Je spojeno se základnou oblaku, spouští se shora dolů až k zemskému povrchu a musí se během své existence aspoň jednou dotknout zemského povrchu, přičemž zároveň musí mít potenciál způsobit na zemském povrchu hmotné škody. V průměru se v ČR vyskytne několik (zpravidla slabších) tornád ročně.
Húlava je náhlé a prudké zvýšení rychlosti větru, který je značně nárazovitý a často mění směr. Jev trvá několik minut a náhle ustává. Je projevem přechodu předního okraje studeného vzduchu (gust fronty) vytékající z konvektivní bouře přes místo pozorování.
Možné škody a doporučení k eliminaci vlivů
Protože každá bouřka je zpravidla doprovázena několika doprovodnými projevy (přívalový déšť, krupobití, nárazový vítr, elektrické výboje), jsou bezpečnostní pokyny v tomto textu rozděleny podle těchto jednotlivých kategorií. Tyto nebezpečné projevy se však zpravidla nevyskytují odděleně, proto je vždy nutno předpokládat výskyt jejich možných kombinací. Je nezbytné vždy zohlednit konkrétní situaci a prostředí, v němž se uživatel informace nachází, a posoudit, který z těchto činitelů za daných okolností pro něj představuje největší nebezpečí a podle toho přijmout adekvátní opatření.
Přívalový déšť
Silné přeháňky, spojené s bouřkovou činností, jsou v letním období poměrně častým a běžným jevem, avšak ve většině případů mají pouze krátkou dobu trvání (do 30 minut). V některých případech však může být bouřková buňka mimořádně aktivní a ve velmi krátkém čase řádu desítek minut z ní vypadne extrémní množství srážek, které pak nestačí „normálně” odtéct z oblasti, kde spadly. Jindy se bouřková oblačnost může uspořádat do podoby většího množství bouřkových buněk, které opakovaně vznikají v přibližně stejné oblasti. Za takové situace pak dochází k velmi nebezpečné kumulaci srážek, které se již nestačí vsakovat či „normálně” odtékat. V obou uvedených případech tak může dojít k velmi nebezpečným povodním z přívalových dešťů, nazývaným přívalové povodně (viz kód VII. Povodňové jevy). Tyto jsou nebezpečné především svou rychlostí a prudkostí, a také tím, že mohou přeměnit malé potoky (či jen suchá koryta a terénní rýhy) v životu nebezpečný živel. Nejnebezpečnější jsou v horách a v kopcovitých oblastech, kde se vlivem výrazně sklonitého terénu zvyšuje jejich rychlost a ničivost, přičemž současně může docházet k sesuvům bahna a kamení. Na provedení protipovodňových opatření není téměř žádný čas a rozhoduje úroveň trvalé připravenosti. V postižené oblasti je třeba se pohybovat velmi opatrně a důsledně dodržovat pokyny hasičů, policie a odpovědných orgánů.
Pokud povodeň zatím bezprostředně nehrozí, ale bouřková oblačnost je již pozorovatelná, je vhodné tuto oblačnost pozorně sledovat, zda příliš dlouho (i více než 1 hodinu) nesetrvává na jednom místě. Nebezpečí přívalových srážek je tím vyšší, čím níže jsou mraky nad terénem, což indikuje větší množství vody v atmosféře. Dalším z indikátorů případné nebezpečnosti bouřek bývá výskyt výrazně mimoběžných směrů větru v různých hladinách, pozorovatelné podle rozdílného směru tahu mraků. Možnost výskytu silných srážek může být naznačena výskytem vysoké četnosti blesků za současně nápadně nízké četnosti až absenci hlasitého hřmění, které může být silnými srážkami často významně utlumeno, přičemž často nejsou vidět ostré čárové blesky, ale rozmazané záblesky. Zvláště nebezpečné jsou přívalové povodně pro letní turistické kempy, stanové tábory, chatové oblasti apod., které často bývají umístěny v údolních nivách.
Nárazový vítr
Vítr sám o sobě bezprostřední nebezpečí pro člověka většinou nepředstavuje. Nebezpečný je však působením dynamického tlaku na předměty a objekty, které člověka obklopují, případně pokud se v nich právě pohybuje. Nejčastěji se prudký nárazový vítr za bouřek vyskytuje na jejich čele, těsně před nástupem srážek (húlava). Zvláštní formou silného větru v bouřkách je tornádo. Je to silně rotující vír pod spodní základnou bouřky, který se aspoň jednou dotkne zemského povrchu a je dostatečně silný, aby na něm mohl způsobit hmotné škody. Dále se může vyskytnout downburst, tedy prudký sestup „kapsy” studeného vzduchu, který se po dopadu na zemský povrch začne rychle „rozlévat” a na jehož čele jsou nejprudší nárazy větru. Zatímco tornáda se většinou vyskytují v oblasti beze srážek, pro downburst jsou typické „průtrže mračen”, většinou doprovázené krupobitím.
Nejvíce úrazů způsobených větrem je spojeno s vyvracením stromů a ulámáním velkých větví a jejich následným pádem na osoby, dopravní prostředky apod. Dále se často jedná o úrazy způsobené padající střešní krytinou, okapy a jinými předměty. Obě tyto skupiny úrazů často nejsou vázány pouze na výskyt bouřek a mohou se vyskytnout při jakémkoliv silném větru (např. při přechodu atmosférických front a/nebo v silném proudění za nimi). Bez ohledu na původ silného větru je nutno za silného větru dodržovat následující bezpečnostní pravidla:
Tornáda
Ve výjimečných případech se v našich zeměpisných šířkách mohou vyskytovat tornáda. V těchto případech je vhodné navíc věnovat pozornost následujícím skutečnostem:
Krupobití
Krupobití je poměrně běžným jevem doprovázejícím bouřky, ale nebezpečným začíná být tehdy, když se vyskytují kroupy o průměru větším než cca 2 cm. Výjimečně se mohou vyskytnout kroupy o průměru nad 5 cm (rekord v ČR je cca 12 cm), které pak mohou způsobit vážná zranění či značné hmotné škody. V případě blížícího se nebo začínajícího krupobití, zvláště při výskytu krup větších velikostí, se doporučuje okamžitě vyhledat bezpečný úkryt, případně poskytnout pomoc osobám, které byly zastiženy na otevřeném prostranství. V případě řízení automobilu je vhodné okamžitě zastavit na bezpečném místě. Vzhledem ke skutečnosti, že největší kroupy se zpravidla vyskytují až v závěru krupobití, je vhodné setrvat v úkrytu až do jeho naprostého odeznění.
Elektrické výboje (blesky)
Elektrické výboje (blesky) představují rizikový faktor všech bouřek.
Za bouřky není žádné místo absolutně bezpečné, existují jen místa poměrně bezpečná (například dobře uzemněné zděné, kamenné nebo železobetonové budovy nebo automobily s uzavřenou plechovou karosérií), a naopak jsou místa vysloveně riziková (viz dále). Základním pravidlem je skutečnost, že blesk postupuje cestou nejmenšího odporu, tedy hledá si co nejvodivější cestu do země. Proto nejčastěji zasáhne nejvyšší nebo nejvíce vodivé objekty v krajině. Toto však není absolutním pravidlem, často totiž nelze odhadnout, jaká dráha bude pro blesk nejvýhodnější. Obecně však platí, že během bouřky bychom se měli vyvarovat situací, při kterých se člověk stává doslova hromosvodem (ať již z důvodu nejvyšší polohy v okolí či z důvodu zvyšování své vodivosti). Situace se stává nebezpečnou v okamžiku, kdy jsou již vidět jednotlivé blesky, přičemž akutní nebezpečí začíná hrozit, když je již slyšet i hřmění. Riziko je tím větší, čím kratší je čas mezi okamžikem výboje blesku a okamžikem zahřmění a čím hlasitější je zahřmění.
Rizikové situace při silných elektrických výbojích v bouřce:
Naopak, za relativně bezpečný se považuje pobyt během bouřky v automobilu s uzavřenou plechovou karosérií, avšak s přihlédnutím k dalším rizikovým faktorům uvedených níže a za předpokladu odpovídajícího snížení rychlosti jízdy. V případech jízdy je s dostatečným časovým předstihem před bouřkou vhodné zatáhnout nebo demontovat všechny externí antény, uzavřít okna a zbytečně se nedotýkat kovových částí karosérie.
Při bouřce v otevřené krajině je vhodné vyhledat co nejnižší polohy (údolí, úvozy, apod.), je však nutno zvážit riziko možnosti náhlého přívalu vody. Na vyvýšených místech je vhodné zaujmout co nejnižší polohu, avšak ne vleže, protože je nutné mít co nejmenší kontakt těla se zemským povrchem. Pokud se jedná o skupinu, je vhodné se rozdělit a především nebýt v tělesném kontaktu, čímž se eliminuje riziko zasažení větší skupiny osob elektrickým výbojem a zároveň je větší pravděpodobnost možnosti poskytnutí první pomoci prostřednictvím jiné nezasažené osoby.
Tyto zásady opatrnosti platí rovněž tehdy, když se bouřka jeví jako relativně vzdálená (zejména po předcházejících vydatných srážkách, kdy se může zdát, že bouřka již odchází). Bezpečnostní pravidla je vhodné zachovávat po dobu alespoň 20 až 30 minut od posledního blesku či zahřmění. V našich zeměpisných šířkách se často stává, že se bouřky opakují na stejné trase postupu, případně se vracejí ve směru jejich příchodu, případně ve směru příchodu frontálního systému, kdy se pak mohou spojit s bouřkami frontálními.
V případě zásahu a zranění člověka bleskem bývá pro zasaženou osobu rozhodující včasné poskytnutí první pomoci, přičemž je zpravidla nezbytné provést masáž srdce a umělé dýchání. Zároveň si je třeba uvědomit, že v některých případech se jedná pouze o šok vyvolaný krátkodobým silným elektrickým výbojem.
Souhrnné informace pro projevy silných bouřek
Jak bylo řečeno v úvodu, většinou se výše popsané nebezpečné projevy při silnějších bouřích nevyskytují samostatně, ale společně nebo v určitém sledu za sebou. Typická silná bouře začíná postupným nebo prudkým zesílením větru (nárazy větru, výjimečně tornádo), krátce poté (v řádech jednotek až desítek sekund) zpravidla přijde přívalový déšť, doprovázený výrazným zesílením bleskové aktivity, a po zeslabení větru a srážek se v závěru dostaví krupobití. V jiných případech se vše může odehrát bez úvodního zesílení větru, nebo krupobití může přijít téměř současně s prvotním nárazem větru a nástupem srážek. Vždy záleží na typu bouřky a na poloze zasaženého místa vůči jejímu středu a na směru postupu bouře.