Poročilo/analiza: Tornado v Jablanici pri Ilirski Bistrici, 7. 7. 2009

TORNADO V JABLANICI PRI ILIRSKI BISTRICI 7. 7. 2009

V torek 7. 7. 2009 je po Sloveniji čez dan prevladovalo spremenljivo oblačno vreme s krajevnimi nevihtami. V zelo dinamičnem ozračju, pa je bil na ta dan pozno popoldne opažen in obenem tudi posnet ekstremni meteorološki pojav imenovan tornado.

SPLOŠNI OPIS IN ZNAČILNOSTI TORNADOV

Tornado je silovito se vrteč stolp zraka, ki se spusti iz nevihtnega oblaka (cumulonimbus-a) in se dotika tal. Zaradi kondenzacije vodne pare ter dviganja oblakov prahu, zemlje in kamenja, ki ga potegne v vrtinec, postane tornado viden, pri tem pa lahko zavzame najrazličnejše oblike. Najbolj pogosta je lijakasta oblika, lahko pa ima tudi obliko opletajoče vrvi. Območje vrtenja tornada je širše kot je vidni del tornada, to je njegov lijakast oblak. Tipično premer lijakastega oblaka predstavlja le približno devetino celotnega območja, ki ga zajame vrtenje tornada.

Za tornade, ki se pojavljajo v Združenih državah Amerike, obstaja tudi nekaj zanimive statistike. Tako ima povprečen tornado premer 100 metrov, piha s hitrostjo 150 km/h, se giblje s hitrostjo 40 do 60 km/h v smeri proti severovzhodu, pri tem pa opravi pot dolgo 7 km in traja povprečno nekaj minut. Vendar pa so si tornadi med seboj lahko tudi zelo različni. Njihovi premeri so od nekaj metrov do več kilometrov (največji do sedaj zabeležen tornado je imel premer 4 km), opravljene poti so dolge tudi več 100 km (najdaljša pot tornada je bila 470 km), trajajo lahko po več ur, premikajo se s hitrostjo tudi več kot 100 km/h, medtem ko hitrosti vetrov v njih lahko presegajo 500 km/h.

Tornade so opazili skoraj po vsem svetu. Zaradi ugodne vremenske situacije in reliefa je pogostost pojavljanja tornadov največja v ZDA. V Evropi se jih največ pojavi v Veliki Britaniji. Občasno se pojavijo tudi v Sloveniji. Zadnji dokumentirani tornado pri nas je bil 23. avgusta 1986 na Notranjskem, ko je za seboj pustil 34 km dolgo in od 100 do 300 metrov široko sled, pri tem pa je najbolj prizadel vas Hotedrščica.

ŽIVLJENJE TORNADA

Rojstvo tornada:
Preden nastankom tornada se nivo nevihtnega oblaka spusti, tako da nastane oblačni zid (ang. wall cloud). To je delno zaobljen spodnji del suhega dela oblaka, kjer ni padavin. Ima približno 3 km premera in nastane na koncu repa nevihtnega oblaka, kjer je najmočnejši vzgornik. Iz večine oblačnih zidov se 10 minut po nastanku proti tlom spusti tornado. Kroženje oblačnega zidu je lepo vidno, močnejše pa postane pred nastankom tornada.

Poznamo dva osnovna principa nastanka tornada:

- 1. mehanizem nastanka tornada
Tu je najpomembnejša vzpostavitev kroženja zračnih mas pri tleh. To nastane zaradi vetrov v različnih smereh, lahko pa tudi kot posledica krajevnih padavin pod nevihtno celico. Te nad tlemi ustvarijo krajevno znižanje tlaka. To povzroči kroženje zračnih mas pri tleh na velikem, šibkem območju. Veter začne zaradi trenja med zračnimi masami in tlemi pihati prečno na izobare v smeri proti nižjemu tlaku in ne več vzdolž izobar. Zaradi tega se začnejo zračne mase stekati na vedno manjše območje v obliki šibkega vrtinca. Posledica tega je, da se začnejo zračne mase hitreje krožiti. Če se ta vrtinec združi z močnim vzgornikom nevihtne celice nastane tornado. Kadar se vrti tudi mezociklon oziroma središče nevihtne celice, so hitrosti vetra v tornadu večje. Tornadi 1. mehanizma so precej vitki in visoki. Po navadi nastajajo tam, kjer je oblak precej visoko, tako da ne pride do neposredne interakcije med tlemi in oblaki. Tornado 1. mehanizma lahko nastane tudi v primeru, da se nevihtna celica sploh ne vrti. Tako nastajajo predvsem vodne trombe.

- 2. mehanizem nastanka tornada
Pri tem mehanizmu je najpomembnejše za nastanek tornada vrtenje nevihtne supercelice, kar nastane pod vplivom močnih strižnih vetrov v višinah. To je vzrok za krajevno znižanje tlaka v središču zgornje plasti supercelice. To zagotovi kroženje zračnih mas ki imajo premer od 10 do 20 km. Zaradi viskoznosti zraka se začne vrtenje prenašati iz višjih plasti navzdol. Osrednji krožeči stolpec se lahko razteza tudi pod oblake kar se imenuje oblačni zid. Če je oblak zelo blizu tlom, začne prihajati do izraza vpliv trenja s tlemi. Zaradi tega se začne zrak stekati proti središču vrtinca in se hkrati začne vrtinčiti. Ko se tak vrtinec dotakne tal nastane tornado. Zaradi močno znižanega tlaka se v središču vrtinca in znotraj celotnega vrtečega se stolpca supercelice se zrak dviga. Tlak znotraj vrtinca je lahko od 200-250 milibarov nižji od okolice. Takšne razlike v zračnem tlaku lahko povzročijo eksplozije hiš. Ker so tornadi precej široki se velikokrat razcepijo na več manjših tornadov okoli glavnega tornada. Obstanejo kar dolgo časa- 1 uro, najbolj močni pa tudi nekaj ur. prepotujejo lahko do 100 km. So zelo nizki in precej široki.

Razvoj tornada:
V centru tornada se pritisk močno zniža. Vzgonska sila preprečuje, da bi zrak vdrl od zgoraj, sila trenja pa zmanjšuje dotok zraka iz okolice v center tornada, zato se tornado ob dotiku s tlemi okrepi in postane stabilnejši. Nato gre skozi različne razvojne faze. Sprva je to raven tunel, ki se lahko s časom še debeli, poleg tega se mu lahko še dodatno povečuje moč. Pogosto se znotraj tornada pojavijo še manjši vrtinci.

Smrt tornada:
S časom dolnik, ki piha iz nevihte in zadane zemeljsko površje nekaj minut pred pojavom tornada, prevlada nad vzgornikom. Ko dolnik obda tornado z vseh strani, prekine dotok toplega in vlažnega zraka v nevihtni oblak. Zaradi prekinitve dotoka energije rotacija mezociklona oslabi in izgine. Tornado se stanjša, dobi obliko opletajoče vrvi ter na koncu izgine.

Vir energije:
Za nastanek neviht in tornadov je potrebne veliko energije. Energijo nevihtni oblak prejme v obliki sproščene latentne toplote, ko se vodna para v dvigajočem zraku kondenzira. Da gre za ogromne količine energije pove podatek, da se ob kondenzaciji 1 kg vode sprosti 2,5 MJ toplote (energije). Del te toplote poskrbi, da dvigajoči zrak ostane toplejši od okolice ter ga tako vzgon lahko potisne do tropopavze. Velik delež sporoščene energije pa ustvarja razlike v pritisku, tako da se sproščena toplotna energija pretvarja v kinetično energijo, kar opazimo v povečevanju hitrosti vetra. Račun pokaže, da povprečen tornado vsebuje okoli 10⁴ kWh energije. Povprečen hurikan po drugi strani vsebuje okoli 10¹⁰ kWh energije, kar je toliko kolkor se je sprosti pri detonaciji vodikove bombe. Vendar pa je tornado skoncentriran na zelo majhni površini. Tako je gostota energije v tornadu 6 krat višja kot v hurikanu. V tem smislu je tornado najmočnejša vremenska tvorba.

MOČ TORNADA (SKALA F)

V poznih 60-tih letih je profesor T. Theodore Fujita, priznan strokovanjk s področja raziskovanja tornadov, sestavil 6-stopenjsko lestvico za razvrstitev tornadov na podlagi hitrosti vetra ter škode, ki jo povzročijo. Po njem je lestvica tudi dobila ime. V spodnji tabeli je podana skala F, ustrezne moči tornada, pripadajoče hitrosti in povzročene škode:

skala kategorija    hitrost [km/h]    povzročena škoda
  F0    šibek    64-116    Nekaj podrtih dimnikov,polomljenih vej, cestnih znakov.
  F1 šibek    117-180    Prevrača in premika mobilne domove, avte, podira garaže, ki so ob hišah.
  F2    močan    181-253    Precejšnja škoda. Strehe trga s hiš, mobilni domovi uničeni, ruva drevesa.
  F3 močan 254-332    Strehe in stene podira pri dobro grajenih hišah, obrača vlake, večina dreves izruvanih.
  F4    silovit    333-418    Dobro grajene hiše zravnane, s slabimi temelji odpihnjene. Generirani veliki izstrelki.
  F5 silovit    >418    Močno grajene hiše dvignjene s temeljev in odnešene tudi za 100 m, avti letijo naokrog, železobetonske zgradbe hudo poškodovane.

Na podlagi velikosti tornadov ne moremo sklepati o njegovi moči. Majhni tornadi lahko v sebi razvijejo veliko moč, prav tako ni nujno, da veliki tornadi v sebi skrivajo uničujočo moč. Kljub temu, da je uničujočih tornadov (F4 in F5) malo, saj predstavljajo le 1% vseh tornadov, pa povzročijo večino materialne škode ter smrtnih žrtev.
_ _ _

VREMENSKA SITUACIJA 7. 7. 2009

SINOPTIČNA SITUACIJA NAD EVROPO

Nad južnim in vzhodnim delom Evrope je prevladovalo območje enakomernega zračnega pritiska. Nad severozahodnim in deloma osrednjim delom pa je bila dolina hladnega zraka s ciklonom nad severno Evropo. Pred dolino je prek srednje Evrope in prek Alp valovila hladna fronta, pred katero je ves dan in vse do sredinega zgodnjega jutra nad Slovenijo pritekal z vse močnejšimi jugozahodnimi vetrovi topel, vlažen in labilen zrak.

KRATEK POVZETEK POTEKA VREMENA NAD SLOVENIJO 7. 7. 2009
Po Sloveniji je prevladovalo spremenljivo oblačno vreme. Pozno dopoldne so v zahodni Sloveniji že nastale prve nevihte. Nevihte, vmes so bile tudi močnejše, so se čez dan okrepile in popoldne prehodno zajele večji del Slovenije. Proti večeru se je nevihtno dogajanje po Sloveniji prehodno umirilo. Pojavljale so se le še posamezne nevihte.

LASTNOSTI OZRAČJA NAD SLOVENIJO 7. 7. 2009
Zjutraj in prvi del dneva je nad Slovenijo že pritekal v spodnjih plasteh vlažen zrak, vetrovni strig pa je bil še vedno šibak. Hitrostni vetrovni strig se je tekom dneva vse bolj krepil. Poleg tega pa se je v spodnjih prizemnih plasteh – (v spodnjih nekaj sto metrih) veter, zaradi plitvega počasi poglabljajočega sekundarnega prizemnega ciklona nad severno Italijo, občasno obračal iz jugozahodne v jugovzhodno smer. To spreminjanje smeri vetra je okrepilo smerni strig vetra, hkrati pa tudi povečalo (vrtinčenje) v spodnjih plasteh.

Kombinacija močnega vetrovnega striga (tako smernega kot hitrostnega), visoke vlažnosti v spodnjih plasteh in zadostnih vrednosti razpoložljive konvektivne energije v nestabilnem ozračju je predstavljala glavni pogoj za možnost nastanka tornadov.

Zgoraj opisane lastnosti ozračja grafično prikazujejo naslednje vertikalne sondaže dne 7. 7. 2009:

GFS računski vertikalni sondaži nad območjem Ilirske Bistrice ob 14. in ob 20. uri po lokalnem času

Meritveni (dejanski) vertikalni sondaži iz Udin ob 13. in ob 19. uri sta pokazali na možnost močnih neviht (vrednosti izračunov v rdečih številkah) in možnost nastanka tornadov. Pri prvi sondaži so ob nizki kondenzacijski ravni, tornadom v prid predvsem konvektivni indeksi in njihova medsebojna sorazmerja. Pri drugi sondaži pa so ob prav tako nizki kondenzacijski ravni (LCL) tornadom v prid predvsem parametri vetrovnih razmer (vetrovnega striga (SRW) in heličnosti-vrtinčenja(SRH) v spodnjih plasteh), ki so v nestabilnem ozračju bistvenega pomena za njihov natanek.

TORNADO V JABLANICI PRI ILIRSKI BISTRICI 7. 7. 2009

Nevihtna celica, ki je v Jablanici spustila tornado, je nastala ob približno 16.45 uri v okolici kraja Trstenik (HR) dobrih 10 km JV od Slavnika. Ta se je po prehodu čez Podgrajsko podolje nekoliko okrepila in nadaljevala pot preko južnega dela doline reke Reke proti Snežniku (proti SV-V). Nevihta je kasneje nad Kočevskim območjem hitro slabela in kmalu tudi razpadla.

Animacija radarske slike - tornadna nevihtna celica je obkrožena

Ko je nevihta potovala prek doline reke Reke je v kraju Jablanica nad gozdnatimi pobočji na severovzhodni strani doline ob 17.45 uri spustila tornado. Pred tornadom, kot je za to značilno, je bil opažen lijakast oblak (ang. funnel cloud). Aktivnost tornada je po poročanju očividcev trajala 8 minut. Po kasnejši proučitvi strokovnjakov na podlagi posnetkov, sledi, posledic in nastale škode, ki jih je za sabo pustil tornado, je bila intenziteta tornada ocenjena na F0, kar pomeni najnižjo stopnjo intenzitete tornadov. Dolžina poti, ki jo je opravil tornado je bila približno 900 m, širina v povprečju 30 m (maksimalna - 60 m), smer pa od JJZ do SSV.

Tornado je nastal po principu 1. mehanizma, ki je opisan v začetnem delu poročila.

Ta tornado je prvi tornado, ki je bil posnet na slovenskih tleh. Posnetki tako dajejo trdne dokaze in zbrišejo vse dvome in špekulacije ali je tornado bil ali ne.

Slika tornada:

Tonado v Jablanici pri Ilirski Bistrici.
Za tornadom je lepo vidna tipična vrzel suhega zraka(ang. dry slot);
Avtor slike: Aleš Hrvatin

Slika tornada iz video posnetka; Avtor posnetka: Robert Novak

Slika tornada iz video posnetka; Avtor posnetka: Robert Novak

Posledice tornada:
Največ škode je tornado povzročil na drevju.

Slike poškodovanih in polomljenih dreves: