A vasárnapi erdélyi szélvihar konvektív hátteréről

2017. szeptember 17-én délután egy nagyon erős squall line-hoz (lásd 1. kép!) kapcsolódó, nagy erejű szélvihar pusztított Erdélyben, amely sajnos 8 halálos áldozatot is követelt, és számos személyi sérülést is okozott. A rendkívüli esemény térbeli közelsége okán az alábbiakban elemezzük a jelenség meteorológiai hátterét, illetve megvizsgáljuk az okozott károkat is.

A térség időjárására alapvető hatással volt egy napok óta Nyugat-Európa felett fejlődő hosszúhullámú teknő, amely egyre inkább leszakadva egy önálló, csak lassan áthelyeződő hatalmas hidegörvénnyé alakult. Ennek a teknőnek a keleti peremén, abba ágyazódva egy markáns, rövidhullámú peremörvény jelent meg vasárnap napközben (lásd 3. kép!). A háborgás első jelei már 06 UTC-kor észlelhetőek voltak az adriai térség fölött erőteljes hidegnyúlványok formájában (lásd 2. kép!). A képek összevetéséből is látszik, hogy a háborgás sebesen haladt északkelet felé, miközben a talajon a hozzá tartozó frontrendszer csak lassan helyeződött át kelet felé, 12 UTC-kor tengelyével épp a Duna vonalában húzódott (4. kép), azaz a szélvihar által érintett terület a meleg szektorban helyezkedett el. Mindebből az következik, hogy a magassági hideg előresietett a fronthoz képest, és behatolt a meleg szektor fölé, ami - legalábbis a középtroposzférában - erőteljesen labilizálta a légrétegződést. Erre a kiélezett rétegződésre ugyanakkor a klasszikus labilitási paraméterek nem utaltak. Az 5. képen jól látható, hogy pl. 15 UTC-kor a 12 UTC-s GFS-ben a CAPE maximális értékei épphogy elérik az 1000 J/kg-ot, ráadásul azt is Szerbiában, Románia keleti részén pedig még az 500 J/kg-ot sem (hasonló mondható el a MUCAPE-ről is). A 0-2,5 km-es szélnyírás vektorai viszont igen hosszúra nyúlnak, nagyságuk eléri a 20-25 m/s-ot is, a 0-6 km-es szélnyírás nagysága "alig" haladja ezt meg, 30 m/s körül alakul. Ez a fajta szélnyírási konfiguráció pedig igencsak kedvez a hosszú életű, erőteljes, és komoly szélviharokat okozó, bow echós kitüremkedéseket is hordozó squall line-ok létrejöttének (Rotunno et al., 1988; Weisman, 1993; Weisman & Rotunno, 2004; stb.). 

 

 

 

Az itt nem bemutatott európai kompozit radarképek tanúsága szerint a squall line első csírái 07 UTC-kor jelentek meg a horvát tengerpartoknál egy határozott összeáramlás mentén a 6. kép alapján (ezt vessük össze a 2. képen megfigyelhető magassági hidegnyúlvánnyal, hogy világossá váljék, mi ágyazott meg a zivatarok kialakulásának), majd fokozatosan fejlődve, terebélyesedve (hossza mintegy 200 km) haladt északkeleti irányban (a rövid hullámú háborgással egyetemben). Belgrád térségét 12 UTC-kor érte el. Érdemes egy pillantást vetni a 12 UTC-s belgárdi felszállásra a 7. képen! A talajközeli rétegben igen erős kiszáradás figyelhető meg, a harmatpontdeficit közelíti a 20 fokot is, ami kedvez a markáns felszín közeli, konvektív eredetű leáramlásoknak, illetve kiáramlásoknak. Mindehhez ráadásul nem elhanyagolható középszintű kiszáradás is tartozik 500 hPa környékén, ami pedig az itteni leáramlások erősségét fokozza. Azaz a kialakult rendszerben a rendezett leáramlások és szétáramlások erejét a dinamikai hatáson kívül (lásd a magas 0-2,5 km-es szélnyírási értékeket) a több szinten is megfigyelhető kiszáradások is növelték. A belgrádi felszállás valamelyest segíthet megérteni azt is, hogy honnan volt a légkörben energia, annak ellenére, hogy a klasszikus konvektív paraméterek (pl. SBCAPE) nemigen mutattak számottevő labilitást. Figyeljük meg a 600 hPa környéki masszív inverziót, majd az efeletti igen erős, csaknem száraz adiabatikus hűlést! Ez az intenzív középtroposzférikus hűlés nagyon labilis viszonyokat teremt, és támogatja az erős feláramlásokat, feltéve, ha az emelkedő részecske bekerül ebbe a zónába. Ehhez le kellett győzni a markáns inverziót, és a hozzá tartozó negatív területet (CIN). Minden valószínűség szerint a squall line erős szívóereje, a vezető élén, a gust front mentén megnyilvánuló roppant emelés könnyedén meghaladhatta ezt a konvektív tiltást, sőt, akár eliminálhatta is azt, azáltal, hogy egyszerűen megemelte az inverziós réteget, amely így lehűlt, eltüntetve a hőmérsékleti kiugrást. 
 

 

Az ilyen típusú labilitást a klasszikus paraméterekkel, pl. a CAPE-pel gyakran nem lehet tetten érni, ilyenkor lehet segítségünkre a középtroposzférikus hőmérsékleti rétegződés tanulmányozása, illetve a szondák vagy pszeudoszondák alapos elemzése. Az előbbiről némi támpontot nyújthat a Thompson-index eloszlása, mivel ez tartalmazza a 850 és 500 hPa-os szintek hőmérsékletkülönbségét. És valóban, a 8. kép alapján ez a paraméter kifejezetten magas volt (bár ebben némi szerepe lehetett a 700 hPa-os szint magas harmatpont értékeinek is).
A későbbiekben, ahogy a squall line átlépett Romániába, határozott bow echós kitüremkedés jelent meg több alkalommal, a második, jóval nagyobb skálájú kitüremkedés már azután, hogy elhagyta Temesvár, Arad térségét. Ekkor a maximális radarreflektivitás a bow echó tengelyében elérte a 71 dBZ-t is!

 

 

A fenti részletes szinoptikus és konvektív elemzést követően érdemes megvizsgálni a szélvihar hosszanti kiterjedését és erősségét is, valamint az okozott károkat. A jelenlegi adatok birtokában a gyors mozgású bow echó vezetőéle mentén a legerősebb szélsebességek elérték, vagy meghaladták a 100 km/h-t (10. kép), sőt lokálisan a 150 km/h-t is regisztráltak. Egy ilyen erejű szélvihar már egy jól megépített ház tetőszerkezetét is könnyen megbonthatja, valamint az erdőkben (11. kép) is komoly kárt okozhat. A Szerbiából érkező hírek és információk alapján a zivatarrendszer már abban a térségben is produkálhatott 93 km/h-t meghaladó széllökéseket, melyek arra engednek következtetni, hogy bow echó több órás élettartama alatt minimum egy 400 km hosszú sávban a squall line teljesítette a derecho (!) kritériumait. Mivel a rendszerünk egyaránt tükrözte a sorozatos ("igen erős, vándorló alacsony nyomású mezőhöz kötődik") és a progresszív (egy nagy hosszú életű bow echós kitüremkedés) derechokra jellemző mintázatot, így minden bizonnyal egy hibrid derechoról beszélhetünk.

 

 

A derechok legveszélyesebb kísérőjelensége a nagy területet érintő légzuhatagok sorozata, melyekben kisebb térségekre korlátozódva a legerősebb széllökések akár a 200 km/h-t is elérhetik. Jelen esetben egy fotó alapján (11. kép) elvégeztük a Módosótott Fujita-skála szerinti szélsebesség becslést (lásd lent), ám ennek pontos meghatározásához még egyéb információkra, további káradatokra, dokumentációkra is szükség lenne. Mindenesetre az egyik meteorológiai állomás által regisztrált 151 km/h és az EF-skála által megbecsült 160-170 km/h (lásd táblázat) igen közel állnak egymáshoz. Fontos azonban megjegyezni, hogy mivel a szóban forgó kárindikátor teljesen elpusztult és további kárjelző(k) már nem áll(nak) rendelkezésre, így a szélsebesség felső határának a pontos becslése nem lehetséges.

Szélsebességek becslése kárindikátorral:
 

 

Kárfokozat	Várható károk bemutatása	V. szb.*	AH**	FH***
1	A kisebb gallyak eltörnek	97	77	116
2	A nagyobb ágak eltörnek	121	100	142
3	Gyökerestől kidől a fa	140	117	182
4	Kettétörik a törzs	167	142	206
5	A fák teljesen megkopaszodnak, csak a legvastagabb ágcsonkok maradnak meg	211	180	246

 

 

---

Összefoglalva az erdélyi szélvihar kialakulásáért egy olyan hosszú életű squall line (egyben hibrid derecho) volt felelős, amely a horvát tengerpartoknál jelent meg, majd pedig az erős magassági támogatással haladt északkelet felé, egészen Ukrajnáig eljutva. Erejét növelte a magas középtroposzférikus vertikális hőmérsékleti gradiens, a benne kialakuló károkozó szél pedig több forrásból is táplálkozott: kiszáradás alacsony- és középszinten, magas 0-2,5 km-es szélnyírási értékek.

A román radarképért és az egyes károkról készült képek biztosításáért köszönet illeti a Severe Weather Romania-t.

Ismeretterjesztő anyagok a témában:

A konvektív paraméterekről
http://szupercella.hu/konvektiv_parameter_leiras

Squall Line-ok
http://szupercella.hu/squall_lineok_I
http://szupercella.hu/squall_lineok_II
http://szupercella.hu/squall_lineok_III

Bow echók
http://szupercella.hu/bowechok_I

Derechok
http://szupercella.hu/tudomany_Derechok

Írta: Kalman & Devilstorm