Akú teplotu dosahujú vrcholky búrkových oblakov ?

Búrkové oblaky dosahujú často extrémne nadmorské výšky. Pri bežnej búrke sa dostanú až do výšky viac ako 10 kilometrov a problémy spôsobujú aj v leteckej doprave. V extrémnych prípadoch môžu dosiahnuť výšku 18 až 20 kilometrov. Tie však už bývajú aj extrémne silné a prinášajú mimoriadne silné prejavy počasia.

Keďže búrkový oblak sa nachádza v takejto výške, jeho teplota je mimoriadne nízka. Teplota v lete môže dosahovať vo výške 5 km už menej ako -10 °C. Vo výške 10 km je to však už cca od -40 do -50 °C. Teplota klesá až do výšky tropopauzy, ktorej nadmorská výška sa mení v závislosti od synoptickej situácie. V tropopauze začína teplota s nadmorskou výškou stúpať a vzduch je preto čoraz suchší.

Čo je to kovadlina búrky a v akej teplote sa nachádza ?

Takzvaná kovadlina búrky sa tvorí práve na hranici tropopauzy (presnejšie pod ňou). Dôvod je prostý. Vzduch, ktorý sa dostane nad tropopauzu sa vyparí, keďže teplota začne s rastúcou výškou narastať a vlhkosť výrazne klesať. Teplota v tejto výške môže dosahovať rôzne hodnoty. Vezmeme do úvahy príklad z 8.5.2018 na juhu Talianska (čas a dátum použitých satelitných snímok zobrazených nižšie). Tropopauza sa vtedy nachádzala vo výške cca 11 km a teplota tu dosahovala -59,6 °C (zdroj: aerologická sondáž z mesta Brindisi).

Oblaky, ktoré sa nachádzajú nad kovadlinou sa nazývajú prestreľujúce vrcholky. Tieto vrcholky nám indikujú silný výstupný prúd búrky a pri ich časovo dlhšej prítomnosti môžeme predpokladať vznik nebezpečných javov. Tieto oblaky sú prítomné vo vysokých výškach, kde ich teplota dosahuje paradoxne ešte nižšie hodnoty ako v oblasti tropopauzy, ktorá by mala byť teoreticky najchladnejším miestom v spodnej atmosfére. Prestreľujúce vrcholky (angl. overshooting top) dosahujú teploty blížiace sa až k -70 °C. Ako je to možné ?

Prečo je teplota oblakov v tropopauze nižšia ako teplota okolitého vzduchu ?

Celý proces sa dá napísať jediným príkladom. Keď chceme z vody vytvoriť vodnú paru, musíme kvapaline teplo dodať. Pokiaľ chceme urobiť opačný proces a vytvoriť z vodnej pary kvapalinu, musíme teplo ,,odobrať".

1. Vodná para, ktorá sa dostane do určitej výšky atmosféry začne pri vhodných podmienkach kondenzovať (z vodnej pary sa vytvorí kvapalná voda) a vytvorí sa tak oblak. Týmto procesom sa uvoľní do prostredia teplo, ktoré je dodané už teplému vzduchu a ten začne stúpať ešte rýchlejšie.
2. Keď sa teplý, skondenzovaný vzduch dostane do tropopauzy, začne sa vyparovať, tj. kvapalná voda sa začne premieňať na vodnú paru. Pri tomto procese sa teplo spotrebuje a teplota klesne. Práve z tohto dôvodu môže oblačnosť v tejto výške dosahovať nižšiu teplotu ako okolitý, neskondenzovaný vzduch.

To, že oblačnosť je vo výškach mimoriadne chladná môžeme pozorovať aj na špeciálnych satelitných snímkach. Použitím určitého elektromagnetického spektra môžeme vyrátať teplotu oblačnosti a zobraziť ju ako priesvitnú vrstvu na ,,klasickej" satelitnej snímke. V meteorológii sa tieto produkty využívajú dennodenne a dokážu nám povedať veľmi veľa o intenzite búrky.

Poďme sa však na búrkový oblak pozrieť detailne a netradičným spôsobom. Spracovali sme totiž dáta z družíc, z pohľadu meteorológa s veľmi vysokým rozlíšením. Využitím družice Landsat 8 a prístroju TIRS sme dokázali vytvoriť termálnu snímku búrkového oblaku v oblasti južného Talianska z 8.5.2018. Na satelitnej snímke je farebnou škálou vyznačená teplota od 0 °C do -55 °C.

Fotografie si môžete zväčšiť pravým kliknutím na obrázok a zvolením možnosti ,,otvoriť v novom okne".