Nie ulega wątpliwości, że szczyt sezonu burzowego przypada na miesiące letnie. Lipiec, sierpień i częściowo wrzesień teoretycznie charakteryzują się największą intensyfikacją zjawisk konwekcyjnych – także burz.Zarówno dotyczy to pojedynczych komórek burzowych, jak i tych groźniejszych formacji, o których wspomnę poniżej. Powiemy sobie także o czynniku, który jest niejako krytyczną składową superkomórki burzowej – mezocyklonie.

Czym jest superkomórka burzowa (SC)?

Jest to komórka burzowa charakteryzująca się występowaniem mezocyklonu. Niewątpliwie jest to wyjątkowy rodzaj komórki burzowej, która może przemierzać znaczne odległości oraz istnieć bardzo długi czas. SC są źródłem m.in.: nawalnych opadów, gradu o znacznej średnicy, niszczycielskich wiatrów oraz trąb powietrznych. Najsilniejsze z nich powstają w strefach styku dwóch mas powietrza o różnych temperaturach. Konwekcja zachodzi w atmosferze o dużej niestabilności. Energia CAPE zamienia się w energię kinetyczną, parcela powietrza wznosi się. Ciepło powstałe w procesie kondensacji ogrzewa wznoszące się powietrze. Tak w dużym uproszczeniu powstają chmury burzowe Cumulonimbus.

Czym jest mezocyklon?

Najprościej mówiąc – mezocyklon jest to rotacja w chmurze burzowej, spowodowana różnicą prędkości i kierunku wiatru na różnych wysokościach. W tym momencie ruch wirowy występuje w poziomie. Na skutek silnego prądu wstępującego zostaje on odchylony do osi pionowej i w ten sposób wiruje pionowo.

Związek mezocyklonu z superkomórką burzową

Mezocyklon występuje w superkomórkach burzowych (SC), które na skutek odseparowania od siebie prądów: wstępującego i zstępującego mogą trwać nawet kilka godzin. Należy pamiętać, że SC m.in. na skutek działania mezocyklonu są szczególnie niebezpiecznym rodzajem burz ponieważ „energia” do nich dostarczona z prądu wstępującego, nie jest tłumiona przez prąd zstępujący. Często mówi się, że taka burza „sama się napędza”. Kolokwialnie rzecz ujmując jest to stwierdzenie poprawne.

Podział superkomórek ze względu na rotację kształtuje się następująco:

  • komórki lewoskrętne (left movers)

  • komórki prawoskrętne (right movers)

Superkomórka burzowa – podział, cechy charakterystyczne

Superkomórki burzowe dzielimy na:

  • zwykłe, klasyczne z intensywnym opadem oraz największym potencjałem to tworzenia się trąb powietrznych,

  • wysokoopadowe (HP) – mogą powodować podtopienia, zalania, również mogą przynosić tornada, które to przez intensywny opad mogą nie zostać w porę zauważone lub nie zauważone w ogóle,

  • niskoopadowe (LP) – charakteryzują się mniejszą intensywnością opadów niż komórki wysokoopadowe, jednak często obserwuje się wystąpienie gradu o dużej średnicy. W określonych warunkach moga przybierać postać HP oraz klasycznych SC.

Wspomnieć należy, że superkomórki burzowe sa strukturami mocno zorganizowanymi. Cechą najbardziej charakterystyczną jest nie tylko obecność mezocyklonu ale też kształt kowadła górnej cześci chmury, który świadczy o silnym prądzie wstepującym. Powstaje gdy górna część Cumulonimbusa osiągnie poziom tropopauzy lecz nie może się przez niego przebić. Wtedy to „rozpływa” się na boki. Kowadło „idące” lub bardziej rozwiniete w jednym z kierunków świadczy o silnym wietrze w górnej części atmosfery.

Kolejną cechą, choć nie zawsze występująca, jest overshooting top. Jest to wypukłość ponad poziomem samego kowadła, świadcząca o bardzo silnym prądzie wstępującym.

Źródło: Weatherpix Stock Images

Na skutek napływu powietrza do prądu wstępującego powstaje podstawa chmury wolna od opadów (Preacipitation free base). Jest to kolejna cecha superkomórki burzowej.

Źródło: Wikipedia

Chmury mammatus poza tym, że są niezwykle widowiskowym i fotogenicznym zjawiskiem, są także cechą SC. Powstają pod kowadłem, na skutek „zanurzenia” się chłodnego powietrza w cieplejszym. Przybierają kształt wymion.

Cumulonimbus mammatus, Inowrocław 2017
Fot. Mateusz Bajerowski

Chmura stropowa – struktura pojawiająca się w bezpośrednim sąsiedztwie prądów wstępujących i zstępujących. Może występować nie tylko w superkomórkach burzowych. Rotująca, oraz wykonująca ruchy pionowe w górę i w dół chmura stropowa może oznaczać wystąpienie trąby powietrznej w najbliższym czasie.

Źródło: Higgins Storm Chasing

Strefa silniejsza opadowo (Precipitation)związana z przechodzeniem wału szkwałowego.

Chmura szelfowa (wał szkwałowy)struktura przypominająca wał lub nacierający klin. Usytuowana jest w przedniej części chmury burzowej, przy jej podstawie. Podczas jej przechodzenia obserwator może odczuć silne porywy wiatru (szkwał) oraz zauważyć intensywne opady (Precipitation – jak wyżej). Występuje nie tylko w SC, co za tym idzie, nie każdy wał szkwałowy oznacza superkomórkę burzową.

Źródło: Paweł Lipiński, KPŁB

Superkomórka burzowa a trąba powietrzna

Chmury typy SC są odpowiedzialne na niszczycielskie tornada oraz opady znacznych rozmiarów gradu. Rotujący już w pionie prąd wstępujący powietrza (mezocyklon) w chmurze, za sprawą RFD (tylny prąd zstępujący) może zostać „opuszczony” na ziemię. Tworzy się lej kondensacyjny, który pozostaje w kontakcie jednocześnie z podstawą chmury burzowej i ziemią. W ten sposób powstają najgroźniejsze tornada związane z działaniem mezocyklonu, nazywane często superkomórkowymi.

Źródło: Sciencing

W artykule przedstawiono podstawowe informacje na temat działalności superkomórek burzowych oraz składowych, które przyczyniają się do ich powstawania, a także skutków ich działania. Mamy nadzieję, że informacje zawarte w niniejszej publikacji przyczynią się do zwiększenia świadomości obserwatorów na temat burz oraz zjawisk im towarzyszących.

Opracowanie: Paweł Lipiński

One thought on “Superkomórki burzowe i mezocyklon – występowanie i zasady powstawania”

  1. Bardzo dobry artykuł, mam nadzieję że dla wielu osób będzie bardzo pomocne. Zwłaszcza dla tych. co widzą jedną wielką chmurą burzową na niebie, teraz zacznie być bardziej zrozumiałe, a dla łowców z aparatem w ręku pomocne, aby troszkę bliżej podejść do burzy w odpowiednim momencie zachowując przy tym zasady bezpieczeństwa. Brawo Szacunek dla Ekipy KPŁB za takie pokazanie burzy od strony technicznej.

Dodaj komentarz

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