Aktuality SHMÚ
Špecifické vlastnosti studenej vzduchovej hmoty vyvolali silný vietor a lokálne škody
Už pred niekoľkými dňami sme v našej analýze očakávaného ochladenia informovali, že studená vzduchová hmota, ktorá má preniknúť do našej oblasti, bude mať špecifické vlastnosti, ktoré povedú k výrazným orografickým efektom. Tento stav sa naplnil a je zjavný aj z analýzy teplotného poľa podľa meraní synoptických staníc, ako aj modelovej analýzy teploty vzduchu (obr. 1). Keďže studená vzduchová hmota, ktorá prúdi do našej oblasti od severu až severovýchodu, je veľmi plytká (obr. 2), pohoria blokujú jej prenikanie ďalej na juh do nižších zemepisných šírok. Studený vzduch tak musí pohoria obchádzať, no z veľkej časti ostáva ná ich návetrí, v našom prípade návetrí Karpát, a cestu do Panónskej panvy tak má výrazne sťaženú. Do oblasti preniká len cez lokálne zníženiny - cez Moravskú bránu, Viedenskú kotlinu a krajný západ Slovenska, ale aj na východnom Slovensku cez Košickú kotlinu a Východoslovenskú nížinu (obr. 1, 3). V závetrí Západných Karpát tak ostáva teplejší vzduch, u nás najmä v Banskobystrickom a Nitrianskom kraji (obr. 4), no aj ďalej v centrálnom Maďarsku; podobný efekt pozorujeme aj v závetrí Východných Karpát v Rumunsku a priľahlej Ukrajine (obr. 1).
▲ Obr. 1: Tlak vzduchu prepočítaný na hladinu mora, SYNOP a teplota vzduchu vo výške 2 m, 8.1.2024, 13:00 SEČ. Studený vzduch obchádza horské prekážky (biele prerušované šípky) a v lokálnych zníženinách zosilňuje, najsilnejšie v oblasti najsilnejšieho tlakového gradientu na východnom Slovensku (zelený kruh) - v priľahlom Poľsku tlak vzduchu 1028 hPa, v severovýchodnom Maďarsku 1016 hPa; v závetrí Karpát ostáva teplejší vzduch (červené elipsy); hore vysvetlené zobrazené veličiny z pozorovaní.
▲ Obr. 2a: Vertikálny rez poľom teploty a vetra vedený z Panónskej panvy (Rumunsko) cez Východne Karpaty nad Ukrajinu (rez načrtnutý v vľavo hore na modelovej orografii), 8.1.2024, 13:00 SEČ, model ALADIN s vysokým horizontálnym rozlíšením 2 km.
▲ Obr. 2b: Vertikálny rez poľom teploty a vetra vedený z Juhoslovenskej kotliny cez Západné Karpaty (cez Gemer a Spiš) do Poľska (rez načrtnutý v vľavo hore na modelovej orografii), 8.1.2024, 13:00 SEČ, model ALADIN s vysokým horizontálnym rozlíšením 2 km.
▲ Obr. 3: Smer a rýchlosť vetra, hodnoty predstavujú priemernú rýchlosť a nárazy v m/s, 8.1.2024, 13:02 SEČ. Na smere vetra vidieť, ako prúdenie studeného vzduchu obchádza pohoria, najmä Západné Karpaty - napr. na západnom Slovnesku je v TN kraji prevažne severovýchodný vietor, smerom na juh sa stáča na severozápadný až západný. V BB kraji v západnej časti prevažuje severozápadný, vo východnej časti kraja severovýchodný vietor, atď.
▲ Obr. 4: Maximálna teplota vzduchu 8.1.2024. V záveterných oblastiach BB a NR kraja podstatne teplejšie ako na severe, východe a krajnom západe Slovenska.
Teplotné a tlakové pole sú úzko prepojené cez viacero fyzikálnych vzťahov. Ten najzákladnejší hovorí o tom, že studený vzduch je ťažší, a v oblasti, kam prúdi, musí stúpať tlak (odbornejšie hovoríme o advekcii studeného vzduchu, ktorá spôsobuje vzostup tlaku). To sme pozorovali aj v pondelok 8.1.2024. Tlak postupne stúpal v celej našej oblasti, no najvýraznejšie v studenom vzduchu. Ten sa však do Panónskej panvy dostal len minimálne, a tak tam ostal tlak nižší (obr. 1). Následne tak práve pozdĺž Karpát vznikol výrazný tlakový gradient (horizontálny rozdiel v tlaku vzduchu, napr. v južnom Poľsku 1028 hPa, v severovýchodnom Maďarsku 1016 hPa), ktorý viedol k zosilňovaniu vetra, no smerom ďalej od pohoria bol gradient podstatne slabší. Navyše, zosilnenie vetra bolo najvýraznejšie práve v oblastiach, kde je orografia najviac zúžená, ešte výraznejšie, ak terén trochu klesá v smere prúdenia. A keďže studená vzduchová hmota bola plytká, na jej hornej hranici vznikla aj silná stabilná vrstva (obr. 2, 5). Tá zabraňuje výraznejšiemu premiešavaniu so vzduchom vyššie a pôsobí ako akási "pokrievka", ktorá uzatvára aj vrchnú stranu vzduchovej hmoty (po stranách je uzavretá pohoriami). Prúdenie studeného vzduchu je tak nútené zosilnieť práve v oblasti zúženej orografie, čo je v tomto prípade najmä Košická kotlina a Východoslovenská nížina (obr. 6). V Košiciach a v Trebišove sme zaznamenali až búrlivý vietor, ktorý v oblasti spôsobil aj značné škody (obr. 7).
▲ Obr. 5: Termodiagram pre južné Poľsko a Juhoslovenskú kotlinu, model ALADIN s vysokým horizontálnym rozlíšením 2 km, 8.1.2024, 13:00 SEČ. Plytká studená vzduchová hmota vyvolala v Poľsko silnú inverziu nad touto vrstvou, no do Juhoslovenskej kotliny sa cez Západné Karpaty dostala len nepatrne, teplota tak bola pri povrchu nad nulou a inverzia bola podstatne slabšia.
▲ Obr. 6: Zosilnenie vetra v 10 m v lokálnych zníženinách podľa modelu ALADIN s vysokým horizontálnym rozlíšením 2 km, 8.1.2024, 13:00 SEČ.
▲ Obr. 7: Škody spôsobené vetrom v Košiciach 8.1.2024, zdroj a ďalšie foto: kosiceonline.sk