Zvláštnost fluctus. Co je Kelvin-Helmholtzova instabilita?

11. 10. 2021
ǀ
POSLEDNÍ AKTUALIZACE 13.10.2021 13:53
ǀ
Miloslav Staněk
Kelvin-Helmholtzovy vlny nedaleko Vodňan v jižních Čechách dne 10. 10. 2021, autor: Lukáš Gallo

Jak jste se mohli již dočíst na našem Facebooku, 10. 10. 2021 odpoledne se vyskytla zvláštnost fluctus v jižních Čechách, odkud nám ji zaslalo několik našich fanoušků. O co se ale vůbec jedná a jak tyto vlny, které někdy označujeme jako Kelvin-Helmholtzovy oblaky, vznikají, se dočtete v následujícím článku.

Zařazení

Oblaky dělíme na 10 druhů, k nimž přiřazujeme přívlastky často v podobě tvarů, odrůd, zvláštností, průvodních oblaků či mateřských oblaků. Tedy například Cirrus vertebratus (druh, odrůda) a nebo mohou být složeny s dalších “přívlastků”, jimiž oblaky popisujeme. V roce 2017 byl WMO aktualizován seznam oblaků, jejich tvarů, odrůd atp. Přibyl zde jeden tvar (volutus – rotor), jeden průvodní oblak (flumen, někdy označovaný jako Beavers tail – bobří ocas, jenž bývá součástí supercely) a 5 zvláštností (cavum – oblačná díra, asperitas připomínající zvlněnou hladinu moře, murus neboli wall cloud a cauda neboli tail cloud, které bývají součástí supercel a konečně fluctus, neboli Kelvin-Helmholtzovy vlny či Kelvin-Helmholtzova instabilita)

Fluctus na oblačnosti druhu stratus pod Sněžkou, autor: Tomáš Michálek, zdroj: meteo-roven.cz

Kdy a jak fluctus vzniká

Fluctus můžeme spatřit na několika druzích oblaků, jsou to oblaky Cirrus, Stratocumulus, Stratus, Altocumulus a Cumulus. V tomto případě se velmi pravděpodobně vyskytl na oblaku druhu Altocumulus. Vzniká při stabilním teplotním zvrtvení a je důsledkem tzv. vertikální střihové instability. Důsledkem vertikální střihové instability jsou také oblaka (též zvláštnost) mammatus, o nichž jsme psali podrobněji zde. Zjednodušeně je princip takový, že se proti sobě pohybují dvě vzduchové hmoty odlišných fyzikálních vlastností (hustoty vzduchu) s tím, že se pohybují i různou rychlostí. Střih větru na rozhraní dvou vrstev generuje vorticitu, která je zviditelněna právě Kelvin-Helmholtzovými oblaky. Oblaky nesou svůj název po Lordovi Kelvinovi a Von Helmholtzovi. Sklápění vlny nastává ve směru převládajícího střihu větru. V centrální části pak vzniká vírová cirkulace s přibližnou horizontální osou rotace. Kelvin-Helmholtzova instabilita může být v atmosféře přítomna i bez zviditelnění, pokud mají obě vrstvy nižší vlhkost a vodní pára zde tak nekondenzuje a netvoří tuto krásnou oblačnou podívanou.

Fluctus dne 30. 12. 2017 na Zlínsku, autor: Miloslav Staněk

Celý proces trvá krátce, většinou v řádu několika minut, někdy o něco déle v řádu desítek minut. Jednalo se pravděpodobně o Altocumulus fluctus, který se vyskytl v jižních Čechách, a trval dle slov Lukáše Galla více než 45 minut.

Vývoj, jak jej zachytil Lukáš Gallo z týmu lovců bouří Czechstormsky.eu

10. 10. 2021 15:00 SELČ, autor: Lukáš Gallo

10. 10. 2021 15:29 SELČ, autor: Lukáš Gallo

10. 10. 2021 15:33 SELČ, autor: Lukáš Gallo

10. 10. 2021 15:40 SELČ, autor: Lukáš Gallo

10. 10. 2021 15:45 SELČ, autor: Lukáš Gallo


Fluctus (Kelvin-Helmholtzovy vlny) při západu Slunce v Jizerských horách, autorka fotografie: Jana Soukupová

Jak jsme již řekli, fluctus se vytváří při stabilním teplotním zvrstvení. To převládalo i dne 10. 10. 2021, kdy byl pozorován mnoha našimi fanoušky v jižních Čechách. Níže na sondáži vidíte, že ve 4,5 km převládala slabá výšková inverze, dochází zde i k mírné změně rychlosti proudění.

Sondážní SKEW-T diagram (zkosený diagram) ze dne 10. 10. 2021 z 12 UTC z Prahy-Libuše, data: ČHMÚ, zdroj: Rawinsonde

Jedná se o gravitační vlny

Společně například se závětrnými vlnami vznikajícími v horském prostředí na závětrné straně horských hřbetů můžeme i Kelvin-Helmholtzovy oblaky zařadit do gravitačních vln. S gravitačními vlnami se také hojně setkáme v rámci konvektivních bouří, kdy se vyskytují v blízkosti přestřelujících vrcholů v rámci bouřkových oblaků, cumulonimbů. Tyto koncentrické vlny se šíří od jádra bouře k jeho okolí a způsobují rozvlnění kovadliny bouřkového oblaku. Jsou zde také zdrojem výrazné turbulence. Gravitační vlny se vyskytly v minulých dnech také kolem sopky Cumbre Vieja na ostrově La Palma.

Více se můžete k tématu dočíst v Elektronickém meteorologickém slovníku České meteorologické společnosti nebo v publikaci Mesoscale Meteorology in Midlatitudes autorů Paul Markowski a Yvette Richardson.

Kelvin-Helmholtzovy vlny 2. 7. 2019 v Jablonci nad Nisou, autorka fotografie: Zuzana Božena Došková

Rozpadající se fluctus dne 10. 10. 2021 nad lomem Alkazar, foto: Ondra Piskáček

Gravitační vlny okolo aktivní sopky Cumbre Vieja na ostrově La Palma dne 4. října 2021. Zdroj: AccuWeather

Autorem úvodní fotografie, která zachycuje Altocumulus fluctus v jižních Čechách dne 10. 10. 2021, je Lukáš Gallo z týmu lovců bouří Czechstormsky.eu

Mohlo by Vás zajímat

ZE SVĚTA ǀ 6.12.2021

Sever Evropy sevřel extrémní mráz. Teploty se přiblížily k -45 °C

AKTUÁLNĚ ǀ 4.12.2021

V Krkonoších a Jeseníkách platí první stupeň lavinového nebezpečí, v Alpách třetí

AKTUÁLNĚ ǀ 3.12.2021

Na západě Čech klesly ranní teploty pod -19 °C

ZE SVĚTA ǀ 2.12.2021

Poblíž amerického území vznikl silný tajfun Nyatoh