Przewodnik obserwatora burz – poziom podstawowy

Przewodnik obserwatora burz – poziom podstawowy

sieć obserwatorów burz
Wzorowany na podręcznikach NOAA, przystosowany do polskich warunków.Sezon burzowy w Polsce trwa przez cztery miesiące: maj, czerwiec, lipiec, sierpień. W każdym z nich jest od 20 do 30 dni z burzami w kraju. Ponadto w kwietniu i we wrześniu występuje od 5 do 15 dni z burzami. Średnio schodzi jedna silna (>EF1) trąba powietrzna rocznie [1] oraz kilka słabszych (lub kilkanaście – aktualnie brak badań na ten temat). Znacznie ważniejszym zagrożeniem są opady dużego gradu, przykładowo w sezonie 2013 wystąpiło aż 16 dni z gradzinami powyżej 3 cm. W tym zawiera się również 6 dni z katastrofalnie dużymi opadami (powyżej 5 cm).

Współczesna technologia pozwala na zdalne obserwowanie burz za pomocą radaru (widoczny opad) oraz detektorów (widoczne wyładowania). Nadal jednak za ich pośrednictwem nie da się stwierdzić obecności trąby powietrznej, opadów gradu czy bardzo silnych porywów wiatru – może to zrobić tylko naoczny świadek. Właśnie z tego powodu formowane są siatki obserwatorów, w tym polska Sieć Obserwatorów Burz. Głównym zadaniem obserwatorów burz jest raportowanie niebezpiecznych zjawisk.

Oczywiście informację o opadach dużego gradu potrafi przekazać każdy. Obserwator burz różni się od pozostałych osób posiadaną wiedzą – wie kiedy spodziewać się opadów gradu, wie jakie cechy chmury burzowej zwiastują niebezpieczną sytuację, wie jak zachować bezpieczeństwo.

Przewodnik dedykujemy wszystkim osobom zainteresowanym burzami.

Spis treści:
Dwa rodzaje burz
II Cechy obserwacyjne groźnych burz
III Kolejność występowania zagrożeń
IV Zagrożenia związane z burzami
Trąby powietrzne
VI Sieć Obserwatorów Burz


Dwa rodzaje burz

rodzaje burz
Zależnie od warunków panujących w atmosferze, burze przyjmują formę komórek lub układów. Oba gatunki występują jednakowo często w Polsce. Generalnie rzecz biorąc, komórki mogą nieść zagrożenie opadami dużego gradu, a układy mogą powodować bardzo silne porywy wiatru. Warto jednak pamiętać, że większość burz nie niesie żadnych zagrożeń poza wyładowaniami!

Jest to klasyfikacja podstawowa, sprawdza się w większości przypadków, ale nie we wszystkich. Przykładowo zdarza się, że komórki zlewają się w quasi-układ. Należy podejść do niej ostrożnie, szczególnie że odróżnienie ich jest ciężkie – zazwyczaj niemożliwe – w trakcie terenowej obserwacji. Pozwala na to dopiero zajrzenie do radaru (techniki obserwacyjne z użyciem internetu zostaną omówienie w przewodniku na poziomie średnio-zaawansowanym).

Wiedza na temat rodzajów burz w stricte terenowych obserwacjach nie ma praktycznego znaczenia. Ważna jest sama świadomość tego, że zjawiska burzowe mogą istotnie różnić się w czasie i przestrzeni.


Cechy obserwacyjne groźnych burz

Gwałtowne burze zazwyczaj mają zestaw specyficznych cech wizualnych. Ich prawidłowe rozpoznanie daje szansę na przewidzenie czy nadchodząca burza będzie potencjalnie niebezpieczna. Warto je raportować, najlepiej od razu z materiałem zdjęciowym.

Poniżej wymieniamy cechy w kolejności chronologicznej od przodu burzy. Kierunki takie jak przód i tył zawsze odnoszą się do ruchu burzy – przód jest tym co pierwsze jest widoczne, gdy burza idzie prosto do obserwatora. Podane cechy odnoszą się głównie do warunków polskich i typowo terenowych obserwacji. Bardzo rzadko mamy w Polsce do czynienia np. z dużym skręceniem burzy (często widoczne na efektownych zdjęciach z Wielkich Równin).

1. Rozległe kowadło

kowadło burzowe

 

Na wysokości 10-12 km czasem wieje silny wiatr – prąd strumieniowy – który rozwiewa górną część burzy w charakterystyczne kowadło. Silniejszy prąd przekłada się zazwyczaj na bardziej gwałtowne zjawiska, dlatego widząc szczególnie rozległe kowadło można spodziewać się niebezpiecznej burzy. Niektóre tego typu struktury potrafią zasłonić niebo nawet na 100-200 km przed nadejściem samych opadów.

Należy odróżnić zasłonięcie nieba przez zwykłe chmury od zasłonięcia przez kowadło. Te drugie zawsze jest związane z burzą, często pojawiają się na nim rozległe wyładowania chmurowe oraz kolejna cecha…

2. Mammatus

chmury mammatus burza
Chmury mammatus (z łacińskiego: wymiona) znajdują się w spodniej części kowadła. Mechanizm ich powstawania nie jest do końca wyjaśniony, pewny jest natomiast fakt, że zazwyczaj towarzyszą gwałtownym burzom. W internecie jest pełno efektownych zdjęć tego rodzaju chmur, jednak w Polsce z przodu kowadła najczęściej spotykamy taki widok jak na powyższej fotografii.

Znacznie częstszym i mniej ważnym zjawiskiem są chmury mammatus z tyłu. Pojawiają się często przy niegroźnych zjawiskach, dlatego nie należy raportować mammatusów widzianych już po przejściu burzy.

3. Chmura szelfowa / arcus

chmura szelfowa burza
Jedna z najbardziej efektownych struktur. Chmura szelfowa to wał ściśle połączony z czołem burzy. Widząc go, w ciągu 5-15 minut można spodziewać się silnego uderzenia wiatru i nadejścia opadów. Zazwyczaj jest związany z burzami niosącymi niebezpiecznie silne porywy wiatru. Inny, bardziej efektowny przykład:

 

4. Zielone smugi opadów

zielona smuga sugerująca opad gradu
Smugi opadów deszczu ciągnące się od postawy chmury przybierają kolor od szarego do ciemnogranatowego. Jeżeli pojawią się zielone pasma smug – tak jak na powyższym zdjęciu – to oznacza, że występują tam opady gradu. Warunki, które pozwalają na dostrzeżenie tej cechy występują dość rzadko (burza musi być z odpowiedniej strony w stosunku do słońca, brak zachmurzenia w jej okolicach).

5. Chmura stropowa / wall cloud

chmura stropowa w burzy z trąbą powietrzną
Chmura stropowa to wirująca struktura wystająca spod podstawy burzy. Obniżenie osiąga średnicę od 0,5 km nawet do 8 km, zazwyczaj sięga do 50% wysokości między właściwą podstawą, a powierzchnią ziemi. Jest najtrudniejszą do rozpoznania cechą, ponieważ niewprawne oko obserwatora często ją myli ze zjawiskami występującymi przy zwykłych burzach (głównie z fractusami, czyli małymi chmurami przemieszczającymi się pod podstawą). Występuje rzadko i jest ściśle związana z burzami, które niosą zagrożenie trąbą powietrzną – to właśnie z tej struktury zazwyczaj schodzi trąba.

Chmura stropowa występuje w prawej tylnej flance burzy. Najczęściej jest oznaczona przez wyraźną granicę między opadami i przejaśnieniami (z ang. clear slot), ale nie jest to warunek konieczny – zdarza się, że cały wall cloud jest owinięty deszczem.

Polski przykład małej chmury stropowej z widocznym clear slotem i oczywiście efektem w postaci trąby:

trąba powietrzna w Polsce
Oraz pozostałe, standardowe przykłady:

chmura stropowa w burzy z trąbą powietrzną
chmura stropowa w burzy z trąbą powietrzną
Z małej odległości można pomylić chmurę stropową z chmurą szelfową. Nie powinno dojść do tego, jeśli będziesz pamiętać, że chmura szelfowa znajduje się wyłącznie na początku burzy i zazwyczaj ciągnie się wzdłuż jej krawędzi, natomiast chmura stropowa jest pojedynczą strukturą wystającą spod podstawy na tyle burzy.

Podsumowanie czterech najważniejszych cech:

cechy obserwacyjne burz


Kolejność występowania zagrożeń

Patrząc na wyżej pokazany schemat, łatwo można wydedukować, że zagrożenia związane z burzami występują tylko w określonych miejscach i w konkretnej kolejności. Oto ona:

  1. Cisza
  2. Uderzenie wiatru
  3. Lekki deszcz
  4. Tzw. rdzeń: intensywne opady deszczu, najwięcej wyładowań, możliwe silne prądy zstępujące (tzw. downbursty, o których mowa później), możliwe opady małego gradu
  5. Ewentualne opady dużego gradu
  6. Ewentualna trąba powietrzna

Jest to logiczne i intuicyjne, jeśli spojrzy się na schematyczny widok gwałtownej burzy z boku:

burza z boku


Zagrożenia związane z burzami

Najbardziej oczywistym zagrożeniem są wyładowania. Według danych GUS, w Polsce co roku zabijają średnio 30 osób. By ograniczyć niebezpieczeństwo, należy pozostać pod zadaszeniem lub w samochodzie. Gdy burza złapie obserwatora w otwartej przestrzeni lub na motocyklu, działają dwie podstawowe zasady:

  • burza = deszcz = jesteś mokry i przewodzisz prąd, nawet jeśli wyładowanie trafi w drzewo obok
  • skoro już przewodzisz prąd, musisz pamiętać o tym, że ludzi zabija napięcie krokowe (różnica potencjałów dwóch punktów podłoża odległych od siebie o długość kroku); by je zniwelować należy złączyć stopy; przebywanie na motorze przy bliskim uderzeniu wyładowania zazwyczaj kończy się śmiercią (co roku w USA jest co najmniej kilka takich przypadków), ponieważ mokre opony nie są izolatorem, a ich rozstaw znacznie zwiększa napięcie

Jednak te zasady powinny być znane nawet najmłodszym, dlatego przechodzimy od razu do pozostałych zagrożeń, które będziesz raportować jako obserwator.

Silny wiatr

Możliwy w każdym miejscu burzy. Typowo występuje na przodzie oraz w rdzeniu. Dzieli się na dwa rodzaje:

  • Wiatr czołowy – zazwyczaj niezbyt silny. Zdarza się (kilka razy do roku), że jest bardzo silny i rozległy (taki wiatr spowodował np. wichurę na Mazurach 20/08/2007, w której zginęło 12 osób). Szczególnie często silny wiatr czołowy występuje podczas przechodzenia formacji liniowych (przykładowo na liniach frontu, bądź zbieżności wiatru), lub formacji bow echo. Zazwyczaj mocno rozbudowany, gładki na czole i postrzępiony u podstawy arcus zwiastuje silne uderzenie wiatru, ale nie jest to regułą.

Silny wiatr czołowy jest bardzo ważnym zjawiskiem, które należy priorytetowo raportować!

  • Downburst – silny wiatr zstępujący, najczęściej w okolicach rdzenia. Jest zazwyczaj zjawiskiem punktowym, obejmującym jedno miasto lub kilka miejscowości. Rzadko zdarza się by trwał dłużej niż kilkanaście minut, ale w każdym sezonie są przypadki, gdy burza daje kilka intensywnych downburstów w odstępie paru godzin. Przykładowo, w nocy z 11 na 12 sierpnia 2017 roku w pasie od Dolnego Śląska po Pomorze przeszedł gwałtowny, wielokomórkowy układ burzowy w formie bow echo (derecho). Poza silnym wiatrem szkwałowym, poszczególne komórki burzowe wchodzące w jego skład, stworzyły długotrwałe i rozległe zjawiska downburst o średnicy ponad 4 kilometrów, niektóre na dystansie ponad 100 kilometrów. Lokalne porywy mogły przekraczać 170 km/h, oficjalnie zmierzonoe 151 km/h w Elblągu.

Prędkość wiatru na bieżąco najlepiej jest oceniać w skali Beauforta. Prosta ściągawka:

6B (40-50 km/h) – duże gałęzie w ruchu, ciężko używać parasolki
7B (51-61 km/h) – całe drzewa w ruchu, ciężko iść pod wiatr
8B (62-74 km/h) – odłamane niektóre gałązki
9B (75-88 km/h) – odłamane większe gałęzie, przewrócone małe drzewka
10B (89-102 km/h) – pojedyncze powalone drzewa (głównie: chore, miejskie, przydrożne)
11B (103-117 km/h) – więcej powalonych drzew przydrożnych
12B (118-… km/h) – wiele powalonych drzew, naruszone również niektóre silniejsze

Skala ta powstała na potrzeby morskie, stąd opisy 11B i 12B są już mocno ogólnikowe. Na morzu/jeziorze 12B odpowiada powierzchni wody, która jest kompletnie biała (od piany) – było tak np. przy wspomnianej już wichurze na Mazurach. Tym niemniej, pozwala na bardzo dobre odróżnianie prędkości wiatru w zakresie 40-102 km/h bez specjalistycznego sprzętu.

W raporcie prosimy o wskazanie rodzaju wiatru (czołowy lub downburst) oraz ocenę siły wiatru w skali Beauforta.

Opady gradu

Zjawisko dość częste w polskich warunkach. Małe gradziny występują w rdzeniu, duże gradziny w tylnej części rdzenia lub za nim. Zazwyczaj ciężko na szybko odróżnić mały grad od krupy śnieżnej, dlatego w praktyce o gradzie mówi się od średnicy gradzin rzędu 1 cm.

Grad zagraża przede wszystkim uprawom, budynkom i samochodom. O ile nie jesteś właścicielem uprawy/budynku, najczęściej musisz pamiętać o znalezieniu odpowiedniej osłony dla swojego samochodu PRZED wystąpieniem opadów gradu. Sumując wyżej przedstawioną wiedzę (cechy gwałtownych burz + grad występujący po lekkim deszczu), ocena zagrożenia nie powinna stanowić problemu.

Szkody powodowane przez grad o różnych rozmiarach:
1-2 cm – małe szkody w uprawach i sadownictwie
2-3 cm – możliwe wgniecenia w plastiku, pęknięcia szyb, znaczne szkody w uprawach i sadownictwie
3-5 cm – liczne uszkodzenia karoserii, pęknięte lub wybite szyby, uszkodzone dachówki, ryzyko zranień
5-7 cm – rozległe uszkodzenia dachów, przebita karoseria
7-9 cm – uszkodzenia konstrukcji, ryzyko poważnych lub nawet śmiertelnych zranień

Jeszcze co do zagrożenia dla ludzi. Grad od wielkości 3-4 cm rodzi ryzyko zranień. W Polsce co roku notuje się marginalne przypadki rannych od gradzin (np. jeden w 2013 roku), ponieważ większość osób wie doskonale, że w trakcie burzy nie można pozostawać na otwartej przestrzeni. Czy grad może zabić? Tak, zdarzyło się to np. w Rumunii i w Chinach. W Polsce nie znamy takiego przypadku, aczkolwiek na Orawie grad zabił dwie krowy (06/07/2009).

Choć Polskie warunki pogodowe nie są aż tak ekstremalne jak w Stanach Zjednoczonych, czy nawet w Europie Zachodniej i Południowej, to również w naszym kraju możliwe są opady katastrofalnie dużego gradu. 11. czerwca 2019 roku w województwie lubuskim wystąpił opad z gradzinami o średnicy ponad 10 cm (pojedyncze kule miały ponad 12 cm średnicy!)

W raporcie prosimy o podanie średnicy największych gradzin (mierzonej za pomocą podziałki na identyfikatorze, jaki dostaje od nas każdy obserwator – lub za pomocą palców, palec wskazujący ma zazwyczaj około 1 cm szerokości).


Trąby powietrzne

W Polsce występuje zaledwie jedna silna trąba powietrzna rocznie i kilka-kilkanaście słabszych. Przechodzą zazwyczaj pasem szerokości kilkuset metrów i długości do kilku kilometrów. Dlaczego w takim razie poświęcamy (my, jako Sieć i cała inicjatywa) tak dużo uwagi trąbom powietrznym w naszym kraju?

Każda trąba – nawet EF0 – podnosi i wyrzuca w powietrze odłamki, które pędzą z prędkością ponad 100 km/h. Stąd nawet te najsłabsze trąby stanowią zagrożenie dla życia ludzi. Jednak to nie jest najważniejszy powód.

Najważniejszą przyczyną jest fakt, że ta jedna silna trąba prędzej czy później przejdzie przez miasto. Ciężko na tą chwilę przewidzieć jakie będą szkody. Pewne pojęcie o nich dają takie wydarzenia jak trąba w Iwanowie (Rosja), w której zginęło 400 osób (09/06/1984) czy trąba w Joplin (USA), gdzie było 158 ofiar (22/05/2011). Najgroźniejszy dotychczas incydent 15/08/2008 z trzema trąbami (EF4, EF3, EF3) spowodował śmierć 2 osób i zranił 38, ale najsilniejsza z trąb przeszła zaledwie przez kilka miejscowości.

Co więcej, intensywność zjawisk burzowych w Polsce systematycznie rośnie. Choć nie widać wyraźnego wzrostu ilości potwierdzonych przypadków tornad, to zdarzają się poważne incydenty (tzw. outbreak), przeciętnie raz na dekadę. Ostatni taki przypadek to 21. maja 2019 roku, a wcześniejsze 14.07.201215.08.2008.

Zbudowanie systemu ostrzegania, sieci obserwatorów i wielu innych rozwiązań pozwoli na znaczne ograniczenie ewentualnych strat – przede wszystkim tych w ludziach.

Zasady bezpieczeństwa

Jeżeli już chcesz polować na trąbę powietrzną (lub po prostu znajdujesz się w prawej tylnej flance), najważniejsze jest przewidywanie sytuacji na kilka minut do przodu. Nie mówimy tu o takich banałach jak znajomość układu dróg czy „zawsze miej dokąd uciec”. Chodzi wyłącznie o odpowiednie sytuowanie się w stosunku do burzy.

Jeśli nie ma trąby, BEZWZGLĘDNIE UNIKAJ WJEŻDŻANIA POD CHMURĘ STROPOWĄ. Jeżeli trąba zacznie z niej schodzić, nie zdążysz jej zauważyć i zareagować (ucieczką). Amerykanie nazywają ten obszar „bear cage” (z ang. klatka misia).

Jeśli trąba schodzi albo już zeszła:

  1. Po pierwsze znaj jej kierunek ruchu. Jeżeli stoi w miejscu to prawdopodobnie idzie w twoim kierunku. Jeżeli wyraźnie się przemieszcza to jesteś bezpieczny.
  2. Po drugie stale obserwuj sytuację, ponieważ trąby mogą zmieniać kierunek ruchu.
  3. I dopiero po trzecie – raportuj.

Poniżej widać efektowny przykład odnoszący się do pierwszego punktu, pochodzący ze Starej Rzeki (14/07/2012). Od 0:18 widoczna jest trąba powietrzna. 60 sekund później w powietrzu są odłamki, a 90 sekund później na miejscu pojawia się samo zjawisko. Przez cały czas lej stoi w miejscu co daje łudzące poczucie bezpieczeństwa:

Warto również pamiętać, że zaniknięcie trąby wcale nie oznacza końca zagrożenia. W ciągu ostatnich sześciu lat dwa razy zdarzyło się, że jedna burza dała kilka trąb powietrznych z kilkunastominutowymi odstępami.

Wizualne strony trąb

Jak już zostało wspomniane, zwyczajowo trąba powietrzna pojawia się w prawej tylnej części burzy. Schodzi z chmury stropowej lub z samej podstawy chmury – czasem ciężko stwierdzić obecność wall clouda (może być w zaniku lub zbyt słabo wykształcony). Zależnie od umiejscowienia obserwatora, trąba pojawia się w innym otoczeniu wizualnym.

Poniżej zamieściliśmy wyłącznie polskie przykłady.

Od zachodu jest zazwyczaj na ciemnym, szarym lub granatowym tle. Nie widać clear slota, ponieważ obserwator właśnie się w nim znajduje:

trąba powietrzna widziana od zachodu
Natomiast od wschodu mamy najczęściej jasne tło, wyraźny clear slot i mniej oczywisty wall cloud:

trąba powietrzna widziana od wschodu

Rozpoznawanie i raportowanie

Trąba powietrzna z definicji jest wirującą kolumną powietrza, która dotyka powierzchni budynków / ziemi / jeziora. Dlatego by ją rozpoznać, trzeba stwierdzić dwie cechy: obrót leja wokół własnej osi oraz kontakt z powierzchnią. Sam obrót zazwyczaj da się ocenić naocznie (czasem przydaje się do tego lornetka, warto ją mieć przy sobie na obserwacjach!), przy czym trzeba pamiętać by nie pomylić leja ze scud cloud, czyli fractusami przemieszczającymi się w osi pionowej.

Pierwszy przykład scuda, który nie ma nic wspólnego z trąbą:

scud cloud
Drugi przykład, bardzo częsty w warunkach polskich – występuje nad lasami po przejściu intensywnych opadów, dla niewprawionego oka dość podobny do tworzącej się trąby. Oczywiście z trąbą nie ma nic wspólnego:

scud cloud
Samo stwierdzenie kontaktu z ziemią jest zazwyczaj trudne (w polskich warunkach dolna część trąby najczęściej jest zasłonięta przez budynki lub lasy). Mogą w tym pomóc dwie charakterystyczne cechy: chmura pyłowa (lub z uniesionymi odłamkami) oraz błyski sieci energetycznej (wiatr uszkadzający sieć powoduje zwarcia, które się skutkują efektownym niebieskim błyskiem). Pierwsza cecha została wyżej przedstawiona, a drugą widać na przykład na tej klatce z filmu:

błysk sieci energetycznej
Jeśli widzisz trąbę i masz przesłanki, że może dotykać ziemi – prosimy o raport, najlepiej ze zdjęciem (na filmy czas będzie później!). Pamiętaj by opisać, nie to czego się domyślasz, ale dokładnie to co widzisz. Aktualna polityka SOB nie przewiduje wydawania ostrzeżeń przed trąbą powietrzną wyłącznie na podstawie raportu smsowego / telefonicznego / mailowego. Potrzebne do tego jest zdjęcie. Jako że przed nami dopiero pierwszy sezon z funkcjonującą siecią obserwatorów, nie wiemy ile może być pomyłek, a temat ostrzeżeń przed trąbami jest dość delikatny i zależy nam na braku fałszywych alarmów.


Sieć Obserwatorów Burz

Powyżej została przedstawiona fundamentalna wiedza na temat burz w Polsce – dziękujemy za przeczytanie przewodnika. Jeżeli chcesz dowiedzieć się jeszcze więcej, przejdź do poziomu średnio-zaawansowanego dostępny niebawem.

Raporty można wysyłać głównie za pomocą Systemu Raportów dostępnego pod adresem

A także za pomocą naszego profilu na Facebooku.

Każdy raport jest nieocenioną pomocą w bieżącym ostrzeganiu przed zagrożeniami burzowymi. Twoja pomoc może uratować innym osobom dobytek, a nawet życie!