Jak vzniká Tornádo?

Přestože jsou tornáda typická hlavně pro oblast Severní Ameriky, samozřejmě se mohou objevit také v našich končinách. Jejich příchod se nedá odhadnout s dlouhodobým předstihem, takže často mívají na svědomí obrovské škody na majetku a někdy dokonce i na životech. Prozradíme, jak vypadá vznik tornáda, co předchází tornádu a jaké síly může tornádo dosáhnout.

Jak vypadá tornádo?

Jako tornádo se označuje rychle rotující vzduchový sloupec (vír), jenž se vyskytuje pod spodní základnou konvektivních bouří a během své existence alespoň jednou přijde do kontaktu se zemským povrchem. Zároveň se však dotýká také oblaku zvaného cumulonimbus nebo je spojený se základnou oblaku cumulus. Navíc je dostatečně silný na to, aby během svého trvání způsobil hmotné škody.

Tornáda mohou mít různou velikost i tvar. Nejčastěji vypadají jako rotující choboty nebo sloupce, které jako by visely ze spodní základny konvektivní bouře. Pokud jde o to, jak se točí tornádo, rotace bývá v drtivé většině případů cyklonální. To znamená, že na severní polokouli to při běžném pohledu vypadá, že se otáčí směrem zleva doprava. Jen výjimečně bývá rotace anticyklonální (tedy obrácená).

Způsob, jakým se tornádo pohybuje, bývá u země dobře viditelný díky zvířenému prachu a unášeným úlomkům či nasátým troskám. Zdálky pak může působit pouze jako sloup, trychtýř nebo třeba nálevka nacházející se pod základnou bouře. Tornádo pomáhá zviditelnit také kondenzace vodní páry vlivem rychlé rotace vzduchu a poklesu atmosférického tlaku v jeho vnitřní části.

Zbarvení se pak může lišit v závislosti na prostředí, kde vzniká tornádo. V suchých podmínkách bývají tyto úkazy prakticky neviditelné, zatímco ty objevující se na pláních mohou mít červené zbarvení a horské varianty zase získávají barvu bílou. Tornáda, která vznikají kondenzací vodní páry ve vzduchu a nasávají pouze malé množství nečistot, pak mívají šedivý nebo bílý odstín. Pokud se ovšem pohybují pomalu a nasbírají hodně prachu a trosek, většinou jsou o dost tmavší.

Na periferii tornáda se v některých případech mohou objevit také sekundární savé víry, které jsou sice menší a mají krátkou trvanlivost, ale bývají ničivější než nosné tornádo. Často pak mají na svědomí vysoce lokalizované škody. Kromě toho lze mezi tornáda zařadit také vodní sloupy a vodní smrště, které se objevují nad mořem.

Druhy tornád

• Supercelární tornáda – jak už název napovídá, tento typ je vázaný na přítomnost supercelární bouře. Jako supercela se přitom označuje specifický typ konvektivní oblačnosti, která je tvořena pouze jedinou mohutnou bouřkovou buňkou. Často ji doprovází intenzivní elektrické výboje, prudké přívalové deště a silné krupobití. Na našem území naštěstí nejsou supercely příliš časté.
• Nesupercelární tornáda – mateřská bouře v tomto případě nemá supercelární charakter, ale tvoří ji spojení většího množství bouřkových buněk. Tornáda vázaná na nesupercelární bouře bývají výrazně slabší. Právě s tímto typem se můžeme setkat také na území České republiky.

Pokud se zajímáte o tornáda, měli byste také vědět, co jsou to tromby. Jde o atmosférické víry s jinou než horizontální osou, jejichž průměr dosahuje jednotek, desítek nebo dokonce i stovek metrů. Malé tromby často vznikají na pouštích, tvoří se směrem od země vzhůru (nespouštějí se tedy z bouřkových oblaků) a projevují se jako prachové nebo písečné víry.

Velké tromby vznikají nad pevninou i nad mořem, přičemž k jejich tvorbě dochází hlavně v teplejších oblastech (ale ne přímo u rovníku). Jsou vázané na oblak cumulonimbus, z nějž se spouští dolů. Mohou dokonce dosáhnout až k zemskému povrchu, kdy hovoříme o tornádu. Pokud se jej nedotknou, dají se označit jako tuby, nálevky či funnel clouds.

Jak vzniká tornádo?

Podmínky pro vznik tornáda jsou poměrně specifické. Často vznikají vlivem silných bouřek, které se označují jako supercely. Ty obsahují mezocyklony, což jsou rotující víry pojící se s vzestupným konvektivním proudem teplého vzduchu, jenž napájí supercelu. Stoupavý proud navíc odvádí vlhkost směrem k mrakům, které ji zadržují, což se později stane pohonem tornáda.

Jakmile zadní sestupný konvektivní proud v supercele začne stahovat mezocyklonu k zemi, proudění se výrazně zrychlí. Mezocyklona vysunutá pod mraky pak začíná přijímat studený a vlhký vzduch z proudu generovaného bouří. Dochází ke střetu teplého a vlhkého vzduchu se vzduchem, který je suchý a studený, což způsobí vznik rotující oblačné stěny (rotující vír).

S tím, jak vzestupný vzdušný proud postupně zesiluje, se pak u země formuje oblast nízkého tlaku vzduchu, což stáhne mezocyklonu dolů v podobě kondenzačního trychtýře. Teplotní rozdíl mezi vnitřkem a vnější částí mezocyklonu je obrovský. Když potom zadní sestupný konvektivní proud dosáhne země, trychtýřovitý mrak se stává tornádem.

Tornáda nejčastěji vznikají v rovinatých oblastech, kde se nemají o co rozbít. Zpočátku rostou, protože mají dostatečný zdroj teplého a vlhkého vzduchu, jenž proudí dovnitř a pohání je. Než dosáhnou takzvané fáze zralosti, obvykle způsobí na zemském povrchu největší škody. Vír začíná slábnout až ve chvíli, kdy zadní sestupní konvektivní proud zcela utne přísun teplého vzduchu.

Tornádo se pak postupně ztenčuje, odpojí se od země a vír začne stoupat k nebi. Během rozptylová fáze, kdy životní cyklus daného úkazu končí, nicméně stále může způsobovat nemalé škody. Bouře se ovšem začíná postupně smršťovat do provazovité trubky a později zcela vymizí. Přestože tornádo zanikne, ještě několik hodin se k zemi mohou snášet trosky a úlomky, které nasálo.

Jak rychlé je tornádo?

U většiny tornád se rychlost větru pohybuje pod hranicí 180 km/h, přičemž průměr obvykle dosahuje zhruba 80 metrů. Během své existence mohou urazit klidně i několik kilometrů, než se konečně rozptýlí a zmizí. Nejničivější tornáda však mohou být ještě mnohem rychlejší, a to klidně až kolem 480 km/h. Jejich průměr pak může být dokonce větší než 5 kilometrů.

Změřit rychlost větru v samotném tornádu je prakticky nemožné, a proto roku 1971 přišel japonsko-americký meteorolog T. T. Fujita s tím, že by se intenzita tornád měla určovat podle destruktivních účinků větru. Na tomto základě vznikla Fujitova stupnice, která byla později přepracována a upřesněna. Dnes se tedy síla tornáda měří pomocí rozšířené Fujitovy stupnice (EF Scale), která vypadá následovně:

• EF0 (lehké škody) – tornádo dosahuje rychlosti 29–37 m/s (105–137 km/h) a může mít na svědomí třeba polámané větve stromů, vytrhání některých mělce kořenících rostlin, škody na vývěsních štítech, dopravních značkách a střechách nebo popadané komíny a ploty,
• EF1 (mírné škody) – tornádo dosahuje rychlosti 38–49 m/s (138–177 km/h), přičemž může poničit střešní krytiny, vyvrátit nebo poškodit stromy, vytlačit auta ze silnice nebo poničit chatrnější stavby (chaty, kůlny, plechové garáže),
• EF2 (středně těžké škody) – tornádo dosahuje rychlosti 50–61 m/s (178–217 km/h), je schopné zcela zničit střechy, chatrnější budovy a mobilní buňky, nadnáší lehčí auta, vyvrací izolovaně rostoucí velké stromy a z lehkých předmětů vytváří nebezpečné létající projektily,
• EF3 (značné škody) – tornádo dosahuje rychlosti 62–74 m/s (218–266 km/h), zcela vytrhává střechy či stěny z dobře postavených budov, nadnáší i těžší auta, převrací vlaky, láme nebo vyvrací stromy a způsobuje škody létajícími troskami,
• EF4 (těžké škody) – tornádo dosahuje rychlosti 75–89 m/s (267–322 km/h), přičemž dokáže významně poškodit železobetonové budovy, ale i zděné a kamenné stavby, méně pevná stavení zcela srovnává se zemí, trosky unáší do velkých vzdáleností, auta zvedá ze země a odmršťuje do dálky a těžké předměty proměňuje na nebezpečné létající projektily,
• EF5 (totální zkáza) – tornádo dosahuje rychlosti > 90 m/s (nad 322 km/h) a mívá absolutně zničující následky, protože zcela likviduje budovy, srovnává je se zemí nebo je odnáší z původního stanoviště, automobily i objekty v jejich velikosti mění na projektily a přenáší je vzduchem na velké vzdálenosti a pole zbavuje vegetace, která mizí i s kořeny.

Jak poznat, že přijde tornádo?

Ačkoliv se lidé snaží příchod tornád předvídat, jde o velice složitou disciplínu. Přítomnost silných bouří totiž ještě nemusí být signálem, že na daném místě vznikne také nebezpečné tornádo. I z malých bouřek se naopak může nečekaně vyvinout silný vzdušný vír. Že se na místě skutečně schyluje ke vzniku tornáda, vám nicméně mohou napovědět následující ukazatele:

• tmavé mraky, které mají zelenavý odstín (vlivem krupobití),
• přítomnost černého či temně fialového bouřkového mraku (wall cloud), jenž se formuje pod základnou bouřky, působí, jako by tam nepatřil, začíná postupně rotovat a vytváří jakousi trychtýřovitou nálevku,
• výrazný pokles atmosférického tlaku, který způsobuje rychlý vznik mraků nízko nad zemí,
• příšerný hluk, který připomíná přelet velkého letadla nebo příjezd nákladního vlaku,
• oblaka trosek a předmětů, které tornádo nasálo.

Dle tiskové zprávy vydané Českým hydrometeorologickým ústavem (ČHMÚ) je možné dopředu předvídat pouze vznik silných konvektivních bouří nebo případně supercel (s předstihem maximálně jednoho až dvou dnů). Nedá se ovšem určit přesný čas ani místo, kde se supercela objeví. Teprve v reálném čase pak lze říct, které bouře se opravdu změní v supercely.

Jak poznat tornádo na radaru?

V Americe se využívají jiné meteorologické radary než v Evropě, kde jsou monitorovány hlavně srážky. O detekci tornád se nejčastěji stará specializovaný Dopplerův radar, který je vhodný pro měření pohybujících se objektů. Meteorologové jsou schopní v naměřených datech rozpoznat typické znaky vznikajícího nebo aktivního tornáda, kam patří především hákovité echo. Čím dále od radaru se však sledovaný objekt nachází, tím jsou údaje nepřesnější. Obraz navíc zhoršuje i členitý terén.