Tornáda na území České republiky

Když se řekne tornádo, většina z nás si vybaví severoamerické Velké pláně a tamní silné bouře. Jen málokdo ví, že se tornáda vyskytují také na našem území, i když podstatně vzácněji než v USA. Slovo pochází ze španělského tornado od tornar – točit se, vířit (viz též lat. tornare). S tornády se lze setkat téměř všude na Zemi, přičemž jejich frekvence závisí na místních klimatických poměrech. Na území České republiky bývá tornádo zjištěno v průměru jednou za rok až dva, jejich skutečná frekvence však může být několikanásobně vyšší.

Zuřivý trpaslík tornádo

Je třeba zdůraznit rozdíl mezi tornádem a tajfunem, hurikánem či cyklonem. Středoevropané si tyto termíny pletou. Většina z nás se s ničivými vichřicemi v podobě vírů setká nanejvýš na televizní obrazovce. Hurikán, tajfun nebo cyklon jsou jenom různé názvy pro tropickou cyklonu, obří vír o průměru několika set kilometrů, který vzniká nad teplými tropickými moři a trvá kolem jednoho až dvou týdnů (viz obrázky pod článkem). Tornádo je ve srovnání s ním trpaslík, jeho průměr se pohybuje v desítkách až stovkách metrů a po zemském povrchu nebo vodní hladině se prohání desítky sekund až několik minut (výjimečně i desítky minut). Tornáda bývají doprovázena dvakrát silnějším větrem než tropické cyklony, tudíž mohou lokálně způsobit výraznější škody (viz barevné obrázky). V celkových škodách však tropické cyklony tornáda předčí. Je to jednak tím, že tropická cyklona během svého života zasáhne nesrovnatelně větší území než tornádo, a dále tím, že značnou část škod způsobených cyklonami má na svědomí doprovodné vzedmutí mořské hladiny.

Tornádo je silně rotující vzdušný vír, vznikající pod kumulonimbem (viz Vesmír 78, 262, 1999/5). V češtině se někdy místo tornádo používá označení tromba (trubka). Tento termín obecnějšího významu však zahrnuje jakýkoliv atmosférický vír s vertikální osou rotace a průměrem od několika metrů do několika set metrů. Mezi tromby lze řadit i výrazně slabší formy atmosférických vírů – například různé písečné či prašné víry. Zatímco prašné nebo písečné víry vznikají většinou jako důsledek mělké konvekce (ve spodních hladinách troposféry) nad přehřátým zemským povrchem, pro vznik tornáda je nutná vertikálně mohutná konvektivní bouře, jejíž jádro rotuje. (Prašné nebo písečné víry pod bezoblačnou oblohou tedy nelze za tornáda považovat.)

Rotace konvektivní bouře, která může „zplodit“ tornádo, začíná od jejích středních hladin (v našich zeměpisných šířkách asi 3 až 7 km nad zemským povrchem). U zemského povrchu vtéká do bouře teplý vzduch, který může být za jistých podmínek nositelem značné, původně horizontální rotace. Jak je vtékající vzduch nasáván do vzestupného proudu uvnitř bouře, mění se postupně rotace ve vertikální. Nakonec se ve středních hladinách roztočí jádro bouře, většinou v cyklonálním smyslu (na severní polokouli proti směru hodinových ručiček, osa rotace je přibližně kolmá k zemskému povrchu). Rotace bouře se později může šířit jak vzhůru, tak směrem k zemi. Bouře s prokazatelnou rotací se nazývá supercela (viz Vesmír 78, 262, 1999/5), rotující jádro bouře bývá označováno jako mezocyklona. Ještě před několika roky se předpokládalo, že třetina až polovina supercel je provázena tornádem; podle experimentů, které v posledních čtyřech letech proběhly v Oklahomě (projekt VORTEX), jich je méně (15 až 20 % supercel). Rotace bouře rozšířená až k spodní základně oblačnosti je tedy pro vznik tornáda nezbytná, nikoliv však postačující.

Zatímco mechanizmus vzniku rotace supercel se zdá být zřejmý, kolem spouštěcího mechanizmu tornád dosud panují rozpaky. Vznik tornáda souvisí s krátkodobým zesílením rotace uvnitř bouře, čímž zesílí i cirkulace pod spodní základnou oblačnosti. Poté se vysune oblačná zeď (wall cloud) nebo spíš sloup. Je to jakýsi nízký válec oblačnosti značně proměnlivého vzhledu (obrázek). „Vysouvá“ se ze spodní základny bouře směrem k zemi a rotuje s dobou rotace do několika desítek sekund. Právě z něj se může (ale nemusí) spustit k zemi tornádo.

Prašný vír a vodní smršť

Pozorovatel sledující tornádo zblízka (do několika km) vidí zpravidla dva projevy rotace: směrem dolů se vysouvá útvar podobný nálevce, štíhlému válci nebo chobotu s hladkým povrchem, v němž v důsledku rotace poklesne tlak a vodní páry kondenzují; proti němu, od země vzhůru, směřuje vír prachu a trosek, který někdy kondenzační trychtýř či chobot zcela zahalí. Mohou však nastat i případy, kdy vzduch je natolik suchý nebo rotace tak pomalá, že uvnitř tornáda viditelná kondenzace vodních par nenastane. Pak má tornádo podobu prašného víru rotujícího pod oblačnou zdí. Opačný extrém znamená, že se vytvoří pouze kondenzační trychtýř bez poletujícího prachu. Tato varianta nastává především nad vodní hladinou, pak se hovoří o vodní smršti. Vzniká tam, kde je mořská hladina výrazně teplejší než okolní vzduch – například v západním Středomoří v podzimních měsících. Z větší vzdálenosti se tornádo jeví jako šedý sloup bez výraznějších detailů.

Bezprostředně kolem víru vlastního tornáda bývají podružné savé víry, jejichž životnost je výrazně kratší než trvání tornáda, mívají však ještě silnější destrukční účinky než jejich „nosné“ tornádo. Právě existence savých vírů vysvětluje případy, kdy je jeden domek úplně zničen, kdežto sousední jen lehce poškozen. Zatímco vlastní tornádo za sebou zanechává víceméně rovnoměrnou stopu zkázy, širokou od několika desítek do několika set metrů, savé víry jsou nevyzpytatelné. Různorodost jejich účinků je dána krátkou dobou jejich života, proměnlivostí jejich počtu (od jednoho do pěti zároveň), rychlostí rotace tornáda a rychlostí jeho postupu. Savé víry opisují na zemi spirály nebo cykloidy, jejichž hustota je dána právě kombinací těchto faktorů. Tomu pak odpovídá i proměnlivost škod – právě jejich analýzou byla v 60. letech existence savých vírů prvně prokázána (později byly identifikovány i na filmových záběrech).

Vzhledem k tomu, že neznáme spouštěcí mechanizmus tornáda, je jeho předpověď obtížná, ne-li nemožná. Známe typické prostředí, v němž supercely vznikají. Horší ale je, že se v supercelu může transformovat třeba jenom jedna z více bouří existujících v dané oblasti zároveň; proč se v supercelu vyvine právě tato bouře a ne jiná, to se zatím přesně neví. Výstražná služba v USA vznik supercel monitoruje. Každá z nich je považována za potenciální tornádickou a obyvatelstvo je na jejich vznik upozorněno rozhlasem a televizí. Pokud se tornádo skutečně objeví, jsou varovány oblasti, kam směřuje. Výstrahu je však možné vydat pouze 10 až 15 minut předem, než tornádo dorazí. Základním monitorovacím prostředkem jsou dopplerovské radary a pozemní pozorování, testují se možnosti akustické detekce tornád.

Domácí tornáda v posledních letech

Informace o soudobém výskytu tornád na území České republiky lze rozdělit do dvou kategorií. Do první spadají přímá svědectví (výpovědi svědků), do druhé nepřímé důkazy (analýza škod). Velmi žádoucí by byly fotografie nebo videozáznamy, jichž je zatím poskrovnu.

Při prověřování svědectví o výskytu tornáda je především potřeba zjistit charakter cirkulace popisovaných „vírů“. V našich končinách však veřejnost nemá o vzhledu tornád povědomí, a tak si leckdo ani neuvědomí, že se třeba právě na jedno dívá. Opačným extrémem je, když lidé považují za tornádo jakýkoliv vír, např. s horizontální osou rotace. V takovém případě nejde o tornádo, ale o čelo húlavy (od hulati – hýřit, bujně si vésti). Húlava je horizontálně rotující válec vzduchu, vyskytující se občas na čele studeného vzduchu, který vytéká z bouře a následně se rozlévá do jejího okolí. Jindy svědci popisují „zavíření vzduchu“, za kterým se ale skrývají jenom místní turbulentní víry, například za různými překážkami (zejména za budovami). Některá svědectví výskytu tornád jsou nezpochybnitelná – například tornádo u Lanžhotu 26. 5. 1994 nebo tornádo, jež prošlo údolím Juhyní v Hostýnských vrších 8. 7. 1996.

Pokud se však vyskytne bouře, jejíž následky přítomnosti tornáda nasvědčují, je možné jeho výskyt prokázat nebo vyvrátit ze zanechaných stop. Pro stopy zanechané tornádem je typický poměrně úzký, ale dlouhý pás ulámaných, utrhaných nebo vyvrácených stromů. Samotný charakter poškození jednotlivých stromů ještě nic neznamená – podobně jako po přechodu tornáda vypadají i lesní polomy způsobené mikrobursty – „bublinami“ velmi chladného vzduchu o průměru několika desítek až stovek metrů, které (poměrně vzácně) doprovázejí sestupné proudy uvnitř bouří. Na zemský povrch dopadají velkou rychlostí, čímž mohou způsobit značné škody.

K zjištění původce polomů přispívá orientace popadaných stromů a orientace delší osy polomu vůči směru postupu bouře, popřípadě změny směru nebo divergence směru pádu jednotlivých stromů uvnitř polomů, či vzájemná orientace jednotlivých polomů vůči sobě. Při rozhodování, zda škodu způsobilo tornádo, nebo mikroburst, může pomoci letecké snímkování. Zatím však chybí hlubší spolupráce mezi meteorology a odborníky zabývajícími se lesními polomy. V praxi je obhlídka postižených míst zpravidla kombinací jak hledání svědků, tak způsobených škod. (Je však nezbytné navštívit postižená místa co nejdříve – nejlépe do 24 hodin.)

Podle odhadů se u nás tornádo vyskytne jednou za rok až dva. Mohlo by se zdát, že výskyt tornád na našem území je natolik vzácný, že nebezpečí je zanedbatelné. To, že se tornáda v posledních letech proháněla převážně v řídce osídlených oblastech nebo že byla slabší intenzity, je však pouze statistika. Není důvod předpokládat, že se ničivá tornáda budou vyhýbat větším městům i nadále. Druhou stranou mince je však to, že se proti nim nedá téměř nic dělat – lze se jim pouze vyhnout nebo se před nimi ukrýt, pokud obyvatelstvo dostane včasnou výstrahu. Vzhledem k nízké frekvenci jejich výskytu zatím nelze předpokládat, že by u nás byl zaveden podobný výstražný systém, jaký provozuje americká povětrnostní služba.