Derecho

Derecho (čti derečo) představuje rozsáhlou, déletrvající větrnou bouři, která je spojena s rychle se pohybujícím shlukem bouřek, které se označují jako mezoměřítkový konvektivní systém.

Derecho se vyznačuje velmi silnými nárazy větru, dále může být doprovázeno také přívalovými dešti a kroupami. V mnoha případech jsou tyto větrné bouře spojeny se squall line (SQL), což je druh mezosynoptického konvektivního systému, který tvoří víceméně lineárně uspořádané konvektivní bouře. Derecho se pak formuje ve spojení se SQL, které tvoří vyklenutí směrem vpřed. Toto vyklenutí se označuje jako bow echo. V češtině bychom mohli použít termín obloukové echo, ale využívá se výlučně anglického termínu. Jedná se o tvar radarového odrazu, který připomíná napnutý luk, nebo jakési vyboulení bouřkového systému směrem vpřed.

Vhodnou oblastí pro vznik derecha jsou dále oblasti divergence ve vyšších hladinách troposféry (např. na přední straně výškové brázdy nižšího tlaku vzduchu), které podporují rozsáhlé vzestupné proudy. Vhodnými podmínkami jsou také vyšší hodnoty relativní vlhkosti ve spodní troposféře a teplá advekce, ke které dochází například před zvlněnou studenou frontou v teplém sektoru tlakové níže.

Derecha se rychle pohybují spolu s mezosynoptickým konvektivním systémem. Derecho v podstatě tvoří výtok vzduchu z bouře podobně jako gust fronta, s tím rozdílem, že vítr v případě derecha setrvává delší dobu a a bývá mnohem silnější. Konvektivní systém produkující derecho může zůstat aktivní několik hodin a ve výjimečných případech až několik dní.

Tyto větrné bouře se vyskytují většinou v létě, zejména během června, července a srpna na severní polokouli (nebo v březnu, dubnu a květnu na jižní polokouli). Často se formují v prostředích s výraznější instabilitou a silným vertikálním střihem větru.

Vývoj derecha

Vývoj derecha je velice často spojen s rozsáhlými mezosynoptickými konvektivními systémy, které na radarových odrazech tvoří bow echo, proto je důležité pochopit dynamiku a vývoj těchto bouřkových systémů. Bouřkové systémy obvykle vznikají ze shluku multicel, nebo se v některých případech mohou zformovat z jediné silné bouře, často transformací z HP supercely.

Ke vzniku bow echa je vhodný výrazný vertikální střih větru, při kterém se směr větru s výškou mění jen málo, ale zvyšuje se jeho rychlost. Když chladný sestupný proud, který se při sestupu dále ochlazuje díky spotřebě latentního tepla na výpar, dosáhne zemského povrchu, šíří se horizontálně ve směru středního atmosférického proudění. Chladný a tedy hustý vzduch šířící se směrem od bouře vytlačuje lehčí, teplý a vlhký vzduch obklopující bouři směrem nahoru do bouře. K tomuto vytlačování nejčastěji dochází na přední straně gust fronty. V horní části gust fronty se často oblaka typu shelf cloud (latinsky arcus).

V přední části konvektivního systému, na čele studeného výtoku (gust fronty), se vyskytují silné výstupné proudy (updrafty), které při svém vzestupu kondenzují, čímž dochází k uvolňování latentního tepla. Předpokládáme, že vzduch v upraftu, aby vůbec mohl stoupat, je teplejší než vzduch okolní, a pokud se ještě vlivem uvolnění latentního tepla ohřeje, jeho vzestup se ve středních úrovních (zhruba ve výškách 3-6 km) zrychlí. V těchto výškách se rovněž formují downdrafty (sestupné proudy), které odsud vzduch odvádí.

Na základě těchto dvou aspektů dochází ke vzniku relativního podtlaku ve středních úrovních v přední části bouřkového systému (mid-level low pressure area). Tento podtlak vyvolává proudění ze zadní části bouřkového systému směrem vpřed v jeho středních úrovních v podobě tzv. rear inflow jet (RIJ). Zadní vtok při svém postupu do sebe vtahuje i sušší vzduch z oblasti za bouřkovým systémem. Víme, že sušší vzduch podporuje výpar a při výparu se spotřebovává latentní teplo, což vede k ochlazení vzduchu (chladnější vzduch má vyšší hustotu) a zvýšení intenzity downdraftů. Dále silný RIJ urychluje střední části bouřkového systému, čímž dává za vnik bow echu a potenciálnímu derechu.

Lze tvrdit, že čím výraznější je mid-level low pressure area, tím intenzivnější bude RIJ a dojde tak snáze ke vzniku bow echa. Výraznost mid-level low pressure area se odvíjí od intenzity updraftů a downdraftů. Síla updraftů se v těchto bouřkových systémech výrazně odvíjí od hodnot CAPE (a angl. convective available potential energy), což je dostupná potenciální energie pro konvektivní stoupavé proudy, tedy updrafty. Čím vyšší je rozdíl teplot mezi adiabaticky stoupající vzduchovou částicí a okolním vzduchem, tím vyšší jsou hodnoty CAPE, a tedy tím jsou intenzivnější updrafty.

Dopředné vyklenutí bow echa především v jeho centrální části podporují také downbursty, které představují extrémně silné konvektivní sestupné proudy. Může se tedy jednat o lokální zesílení downdraftu. RIJ zasahuje i do oblasti downdraftů a dochází tak přenosu hybnosti z RIJ, nebo RIJ v některých případech sesedne až k zemi. To pak vede k dalšímu zesílení rychlosti větru při zemi na přední straně bouřkového systému na větším území, zejména však v ose bow echa. Zmíněné downbursty jsou vázány zejména na vnořené konvektivní cely do bouřkového systému a mohou pak na povrchu způsobovat katastrofální škody.

Jak bylo avizováno, pro vznik bow echa jsou důležité vyšší hodnoty CAPE (často přesahující v letní sezóně i 2-3 kJ/kg). Další důležitou komponentu je pak výrazný střih větru, který ve většině případů přesahuje 25 m/s ve vrstvě 0-6 km. Za takto výrazného střihu větru dochází k dobré organizaci bouří, kdy updraft a downdraft jsou od sebe oddělené a studený vzduch vytékající z bouře neodstřihne updraft, který pro bouři představuje zdroj energie a vlhkosti. Jako pro každou bouři, tak i při vzniku bow echa je důležitá iniciace, kterou může představovat zóna konvergence (sbíhavého proudění) před pomalu postupujícími zvlněnými studenými frontami v letním období nebo ji představuje samotná studená fronta.