Jak vzniká tornádo? Lze je předpovědět? Jaký je vztah čtvrteční události a změny klimatu? Odpovědi na klíčové otázky, které kolem tohoto pro nás stále exotického jevu vznikají, přináší text přírodovědců AV ČR Petra Brože a Petra Zacharova.
Minulý čtvrtek večer se několika obcemi na Hodonínsku a Břeclavsku prohnalo tornádo. Zůstaly po něm obrovské materiální škody, stovky zraněných a bohužel i mrtví. Jednalo se o nejsilnější tornádo v moderní historii České republiky, které za sebou zanechalo pětadvacet kilometrů dlouhou a až pět set metrů širokou stopu.
Při sledování záběrů z míst neštěstí člověka napadne spousta otázek k tomuto u nás nepříliš často se vyskytujícím jevu. Nabízíme proto krátké vysvětlení toho hlavního.
Co to je tornádo?
Tornádo je rychle rotující vzdušný vír vznikající na spodku konvektivních bouří, tedy zvláštního typu bouřkových oblaků, které se vyskytují při vývoji kupovité oblačnosti. Konvektivní bouře zahrnují mrak, běžnou letní přeháňku, ale i bouřku s blesky, krupobití, prudký vítr a samozřejmě i tornáda.
Aby se víru začalo říkat tornádo, musí se vzdušný vír alespoň jednou (ale klidně i opakovaně) dotknout povrchu a na něm způsobit materiální škody. Tornáda mohou být různě velká i mít různé tvary.
V horní části pod oblakem má tornádo tvar chobotu nebo nálevky, které jsou tvořeny stejně jako oblak malými kapičkami. U země je tornádo zvýrazněno nasátým prachem nebo troskami.
Ve většině případů vzniká pod oblakem jen jeden vír, nicméně existují i tornáda s více víry.
Jak tornádo vzniká?
Vznik tornáda je poměrně dlouhý příběh, pro jehož vyústění musí být splněna řada nesamozřejmých podmínek. Proto je tornádo tak vzácným jevem. Vše začíná u silné konvektivní bouře. Tedy kupovitého oblaku, který všichni tak dobře známe z letních měsíců.
Tento mohutný oblak se silným vzestupným proudem, který může způsobit přívalový déšť, ale třeba i krupobití, vzniká tehdy, když je v atmosféře dost energie. Jenže samotný vznik oblaku pro zformování tornáda nestačí. Je třeba víc.
Ve spodních partiích atmosféry obyčejně roste rychlost větru s výškou. Můžete se o tom přesvědčit ostatně sami — až příště vyrazíte do hor, všimněte si, že tam fouká více než v údolích pod vámi. A je to právě výrazný rozdíl v rychlosti větru, který bouře využívá coby zdroj energie.
Jinak rychle totiž fouká vítr nad zemí ve výšce deset metrů a jinak ve výšce šest kilometrů. Vzniká tak velký rozdíl v rychlosti větru, kterému odborně říkáme střih větru, a který je pro chování atmosféry velmi důležitý.
Střih větru totiž způsobuje tendenci atmosféry rotovat. Možná jste si podobného jevu všimli i v potoce. V něm totiž voda proudí rychleji uprostřed koryta než na kraji, vlivem čehož vznikají u břehu malé vertikální vírky.
Občas se ale stane, že rychlý vzestup proudu vzduchu dokáže horizontální tendenci stáčení vzduchu obrátit, přeměnit na vertikální, a vzduch tak začne rotovat. Tehdy se bouře roztočí obdobně jako voda v potoce. Tuto rotaci bouře na obloze nevidíme, ale jsme schopni ji odhalit měřeními za pomoci Dopplerova radaru a občas i vyčíst z tvaru oblaku.
Rotace oblaku ve výšce dva až čtyři kilometry stabilizuje i prodlužuje jeho život. Zatímco obyčejný oblak vydrží přibližně hodinu, rotující oblak — nazývaný supercela — může vydržet i několik hodin.
V České republice jsou supercely poměrně běžné — vyskytují se zde i několikrát do roka. Naštěstí ne každá supercela vytvoří tornádo, všechna opravdu silná tornáda s nimi ale souvisí…
A to nás přivádí k poslední fázi vzniku tornáda. Jelikož v zadní části bouře prší, se srážkami se dostává na zem studený vzduch. Ten se po povrchu roztéká a tím vytváří „louži“ chladného plynu. Na kraji takové louže se při roztékání studeného vzduchu vytváří rotace, která je, pokud se jí podaří bouři nasát, základem budoucího tornáda.
A to je právě nejkritičtější bod procesu vzniku tohoto extrémního jevu. Pokud se bouři nepodaří nasát z blízkosti povrchu dostatečné množství této rotace vznikající při okraji louže studeného vzduchu, tornádo nevznikne.
Stačí tak, aby byl nasávaný vzduch příliš studený, a tedy těžký, a krajina je od běsnění tornáda zachráněna. Když jsou ale podmínky optimální, tornádo vznikne a začne svou zničující cestu. To, jak bude velké a silné, pak závisí na síle bouře a množství rotace, kterou do sebe dokázala z povrchu bouře nasát.
Dá se vznik tornáda předpovědět?
Ne. Meteorologové umí pouze změřit nebo předpovědět vlastnosti atmosféry, které jsou příhodné pro vznik silných bouří s výskytem nebezpečných jevů například velkých krup. To se i 24. 6. 2021 povedlo Českému hydrometeorologickému ústavu, i třeba sdružení Estofex (European Storm Frecast Experiment).
Ale není to a nejspíš nikdy nebude předpověď pro Hodonínsko, ale v lepším případě pro jižní Moravu. A i když byly podmínky pro vznik tornáda velmi příhodné, jistota vzniku nebyla vysoká. Vždyť z mnoha bouří, které vznikaly za stejných podmínek, spustila na Moravě tornádo jen jedna.
Ani v USA, kde disponují podrobnější radarovou sítí, mobilními radary a centry specializovanými na předpovědi tornád, nedokáží určit výskyt izolovaného tornáda dříve, než vznikne mateřský oblak — supercela.
Předpověď je možná jen v případě tak „dokonalých“ podmínek, které umožní vznik celé série tornád. Natolik extrémní podmínky ale v České republice naštěstí nejsou. Po vzniku tornáda probíhá varování v odhadnuté cestě tornáda například pomocí sirén.
Toto varování, které je možné maximálně několik minut a zřídka až desítek minut dopředu, má smysl v oblastech, kde jsou tornáda častá a lidé informovaní o smyslu varování. V České republice není možné varovat obyvatele před vzniklým tornádem, protože provozní meteorolog nemá žádné „měření“, které by ho informovalo o vzniku tornáda. Český hydrometeorologický ústav správně a včasně varoval před velmi silnými bouřemi a krupobitím na hranicích České republiky a Rakouska.
Jak detekovat tornádo?
Za pomoci Dopplerova radaru. Ten totiž umožňuje sledovat pohyb materiálu, např. kapek deště, nebo trosek, v atmosféře, a tím ukazovat jak rychle, ale i jakým směrem se pohybují. Díky tomu se dá spatřit atmosférické proudění a tím odhalit, jestli někde nevzniká větrný vír, a tedy případně i tornádo.
Bohužel platí, že čím dále sledovaný objekt od radaru je, tím nepřesnější jsou získaná pozorování. A také to, že čím je terén členitější, tím horší obraz získáme. Doposud tak nejjistějším způsobem detekce tornáda zůstává přímé pozorování v dotčených oblastech.
Proč tornáda způsobují škody?
Je to kvůli tomu, že tornáda dokáží koncentrovat energii do oblasti velké jen několik desítek až stovek metrů. Díky tomu mohou ve vzniklém víru dosahovat větry obrovských rychlostí, zpravidla okolo 180 km/h, ale v extrémních případech asi až 480 km/h.
Takto silný vítr dokáže hravě rozlámat stromy, zvednout do vzduchu osobní automobily, či odnášet střechy i části budov. Námi stavěná infrastruktura a ani okolní příroda není takto obrovské síle větru zpravidla schopna odolat.
Navíc vítr z povrchu zvedá obrovské množství úlomků a trosek, které urychluje na nebezpečné projektily schopné účinně ničit překážky. Nárazy trosek jsou pak schopné narušovat statiku objektů, které by jinak větrům mohly odolat.
A jsou to právě létající trosky, které pro člověka představují největší riziko. Když se tak znovu podíváte na fotografie z místa průchodu tornád, můžete si všimnout stébel trávy zabodaných do dřeva, budov prošpikovaných kusy trámů nebo třeba automobilů omotaných kolem železobetonových sloupů.
Pokud byste se tak někdy ocitli v blízkosti tornáda, vyhledejte úkryt a rozhodně nechoďte k oknům. Vzdušný vír běsnící za nimi s sebou nese smrt.
Dříve byl široce rozšířený názor, že se na ničivé síle tornád podílel i náhlý pokles tlaku způsobující implozi budov, nicméně od tohoto názoru se dnes ustupuje. Důvodem je, že pokles tlaku není příliš velký, maximálně okolo deseti procent, a že stačí jen pár sekund na to, aby se tlak uvnitř a vně budovy vyrovnal. Obzvláště za situace, kdy tornádo rozbije okna a vyvrátí dveře.
Co dělat, když jde tornádo?
Pokud možno, uhněte mu z cesty. Ideálně kolmo ke směru jeho pohybu. Větry v tornádu jsou sice velice rychlé, jenže samotné tornádo se moc rychle nepohybuje. Nejrychlejší tornáda dosahují rychlosti okolo 80 km/h, většina ale postupuje krajinou pomaleji, takže pokud máte k dispozici automobil, můžete před nebezpečím ujet.
Pokud ale tornádu z cesty uhnout nemůžete, schovejte se. Nejvhodnější možností je uchýlit se do sklepa bez oken. V podzemí totiž nehrozí, že by vás zasáhli létající trosky, které tornádo z povrchu zvedne. Může se vám stát, že trosky vchod do sklepa zasypou, případně že se na vás zřítí poškozená budova, ale i v takovém případě máte na přežití největší šanci.
Oblast zasažená tornádem bude záhy pročesávaná záchrannými složkami pátrajícími po přeživších. A ti vás najdou.
Jestli žijete v domě bez sklepení, snažte se dostat do přízemí budovy. Ideálně do místnosti, která nemá okna či jich má nejméně. Vhodné tak je uchýlit se do koupelny, na záchod a podobně. Snažte se vyvarovat prostor, kterými mohou do budovy snadno vstoupit létající trosky. A okna jsou tou nejsnazší možností.
Můžu se před tornádem schovat venku?
Ne, nemůžete. Vír sebou nese obrovské množství trosek pohybující se rychlostí přes 200 km/h… dost rychle na to, aby vám způsobily zranění neslučitelná se životem. Snažte se tak z otevřené krajiny dostat do úkrytu.
Pokud byste ale široko daleko kolem sebe žádný úkryt neměli, pak si lehněte na zem a rukama si chraňte hlavu. Ideálně si lehněte co nejdále od stromů a budov, které se za chvilku promění ve smrtící projektily.
I když si obecně myslíme opak, tornáda do sebe věci „nenasávají“, nýbrž je větrem mířícím vzhůru kvůli nasávání vzduchu bouří nadzvedávají. Pokud se tak pokusíte zůstat co nejvíce při zemi, většina nebezpečných větrů a trosek zůstane nad vámi. Kdyby ve vaší blízkosti byla terénní nerovnost — škarpa, potok a podobně — schovejte se do ní.
Jak je možné, že tu tornádo vzniklo?
Pamatujete na tropická vedra před pár dny? Tehdy na území České republiky zasahoval teplý vzduch z jihu, a padaly teplotní rekordy napříč Evropou a částí Asie. Přísun teplého vzduchu byl výsledkem vyboulení tryskového proudění obkružujícího část severní polokoule.
Tryskové proudění odděluje studený vzduch v polárních oblastech od teplého vzduchu z jihu. Historicky bylo relativně rovné, větry v něm vanuly ze západu na východ, a proudění moc nemeandrovalo. Jenže tohle se v poslední době mění a tryskové proudění kvůli ohřívání atmosféry Země a tím klesajícím rozdílem teplot mezi severními a jižními oblastmi meandruje stále více.
Vždy, když se tryskové proudění vyklene, může zasáhnout studený nebo teplý vzduch hluboko na sever nebo na jih. Nastane-li taková situace, mohou „se srazit” dvě vzdušné masy — teplá a studená. Vznikne tak frontální rozhraní, jež poskytuje ideální podmínky pro vznik silných bouří.
Ty mohou vést k bleskovým povodním, ale ve zvláštních případech i ke vzniku tornád. A to se zrovna v osudný den nad částí jižní Moravy stalo.
Jsou tornáda v České republice něčím novým?
Ne, nejsou. Tornáda se v oblasti české kotliny čas od času objevují. Jenže nebývají moc silná. To čtvrteční je nejsilnějším zaznamenaným tornádem v moderní historii. Druhým smutným „nej“ Hodonínského tornáda je fakt, že se pohybovalo v obydlené oblasti.
Pokud by cesta tornáda byla o několik kilometrů vedle, nebo by prošlo kolmo na stávající stopu, škody na majetku i životech by byly výrazně nižší. Je tedy pravděpodobné, že i kdyby se podobné tornádo v blízké budoucnosti znovu objevilo, nemusí nutně způsobit tak extrémní škody.
Proč zrovna teď?
Tohle necháme na čtenáři. Část z vás se spokojí s vysvětlením, že se tu tornáda občas vyskytují, a že se tak nejedná o nic zvláštního. Druhá část přičte výskyt tornáda na vrub globální změně klimatu.
Autoři těchto řádků by byli podobně jako vy rádi, kdyby v tom bylo jasno, ale zklameme vás. Odpověď totiž neznáme. Nemáme prozatím dostatečně věrohodné vědecké důkazy o tom, že ohřívající se atmosféra má přímý vliv i na výskyt tornád a jejich sílu.
Pro území České republiky navíc platí, že z ojedinělého jevu se nedá vyvodit obecný trend.
Ten by šel vyvodit až z více dat za delší období. Tímto ale nechceme tvrdit, že vztah případně neexistuje. Vědecká obec jen zatím neví, jestli vazba mezi nárůstem průměrných teplot atmosféry a výskytem tornád je a případně jak se projevuje. A nemůžeme to říct ani přesto, že existuje studie výskytu tornád v USA, která ukazuje, že jejich intenzita v čase narůstá. Autoři této studie ale ke svým závěrům sami uvádí, že prozatím není možné nárůst intenzity tornád se změnou klimatu propojit, na to rozumíme vzniku tornád příliš málo.
Ať už ale tato vědecká diskuse dopadne časem jakkoliv, jedno je jisté. Atmosféra Země se kvůli nárůstu množství skleníkových plynů ohřívá, vlivem čehož je v ní více dostupné energie. Klimatické modely pak ukazují, že Českou republiku kvůli tomu čekají extrémnější projevy počasí.
V každém případě nyní je prvořadým faktem, že obce na Břeclavsku, Hodonínsku, ale i na Lounsku byly řáděním živlů výrazně poškozeny. Pokud vám to situace dovolí, zvažte finanční pomoc místním v obnově jejich domů. Možností je mnoho.
#BečvaNevyšumí
Téma otravy řeky Bečvy, jedné z největších ekologických katastrof v českých dějinách, při níž zahynulo na osmdesát tisíc ryb, je jednou z nejdůležitějších investigací Deníku Referendum. Reportéři Jakub Patočka a Zuzana Vlasatá případ sledují od počátku a přinesli v něm řadu nových zjištění. Nyní pokrývají soudní proces se svévolně obviněnou firmou Energoaqua a zpracovávají poznatky, které během něj vycházejí najevo. Podpořte naši další práci!
je perfektní. Díky zejména za poctivé přiznání, že nevíme, zda bylo tornádo projevem klimatické změny. Na druhou stranu, i tak by to byl jen jeden z mnoha zajímavých jevů, které nám klimatická změna přinese.