Skip to content

Skąd ta burza? Czyli wszystko, co powinieneś wiedzieć o chmurze Cumulonimbus

W artykule

Lato to czas intensywnych opadów, którym towarzyszą burze. Na pewno nieraz byłeś świadkiem tworzenia się lub nadejścia charakterystycznej pionowej, kłębiącej się chmury Cumulonimbus. Czy wiesz, jak powstaje i jakie ciekawe zjawiska się z nią wiążą?

Etapy powstawania chmury Cumulonimbus

Na początku dowiesz się, jakie są etapy (ryc. 1.) powstawania chmury burzowej Cumulonimbus.

Etapy rozwoju chmury Cumulonimbus

Ryc. 1. Etapy rozwoju chmury Cumulonimbus

Pierwszym etapem powstawania chmury burzowej jest Cumulus humilis (ryc. 2.).

Chmura Cumulus humilis

Ryc. 2. Chmura Cumulus humilis

Następnie chmura ta rozbudowuje się, przechodząc przez kolejne stadia, aż do Cumulus congestus – inaczej też zwanego Towering Cumulus. Teraz już bowiem swoim wyglądem może przypominać wysoką wieżę (ryc. 3., 4., 5.).

Cumulus mediocris

Ryc. 3. Cumulus mediocris

Cumulus congestus

Ryc. 4. Cumulus congestus

Mocno wypiętrzona chmura Cumulus congestus wchodząca w fazę Cumulonimbus

Ryc. 5. Mocno wypiętrzona chmura Cumulus congestus wchodząca w fazę Cumulonimbus

Kolejnym etapem tworzenia się chmury burzowej jest już dojrzały Cumulonimbus, który w zależności od warunków panujących w atmosferze, w naszych szerokościach geograficznych, może sięgać nawet 13 km. Przekracza  granicę troposfery, gdzie rozlewa się na boki, tworząc imponujące kowadło  (ryc. 6., 7.).

 Chmura Cumulonimbus

Ryc. 6. Chmura Cumulonimbus

Chmura Cumulonimbus ze zjawiskiem burzy

Ryc. 7. Chmura Cumulonimbus ze zjawiskiem burzy 

Warunki w jakich powstaje chmura Cumulonimbus

Pierwszą charakterystyczną sytuacją, w której dochodzi do powstania chmury Cumulonimbus, jest nadejście frontu chłodnego. Często przed strefą frontową występuje tzw. linia zbieżności wiatrów, co również wzmaga konwekcje i prowadzi do wypiętrzenia chmur burzowych jeszcze przed samym frontem (ryc. 8.). 

Jak powstaje front chłodny?
Front chłodny powstaje, kiedy chłodne powietrze nachodzi na powietrze od niego cieplejsze. Ze względu na to, że ciepłe powietrze jest lżejsze, zetknięcie tych mas wymusza “wspinaczkę” ciepłego powietrza ku górze. Proces ten nazywamy konwekcją. Jednocześnie ciepłe powietrze mieści w sobie więcej pary wodnej niż powietrze chłodniejsze, dlatego na skutek ochładzania się wraz z wysokością tego powietrza dochodzi do kondensacji pary wodnej i powstawania chmur o budowie pionowej.

Opady na froncie chłodnym i linii zbieżności wiatrów

Ryc. 8. Opady na froncie chłodnym i linii zbieżności wiatrów

Burze na froncie chłodnym – wyładowania najmłodsze zaznaczone są najjaśniejszym kolorem, najstarsze – kolorem ciemnoczerwonym, po czym można poznać kierunek przemieszczania się frontu

Ryc. 9. Burze na froncie chłodnym – wyładowania najmłodsze zaznaczone są najjaśniejszym kolorem, najstarsze – kolorem ciemnoczerwonym, po czym można poznać kierunek przemieszczania się frontu

Często zdarza się jednak, że burze powstają w mniej przewidywalnym szyku, wydawać by się mogło – chaotycznie. Wówczas nie są to chmury czy burze związane z frontem, lecz ze szczególnym stanem atmosfery umożliwiającym swobodną konwekcję. Na takie warunki składają się:

a) wysoka temperatura powietrza przy dużej jego wilgotności;
b) tzw. chwiejny stan atmosfery. 

Konwekcja

Unoszenie ciepłego powietrza, które prowadzi do wyrównywania temperatury powietrza; powstaje na skutek różnicy gęstości mas powietrza.

Równowaga chwiejna atmosfery

Stan atmosfery, w którym gradient temperatury w atmosferze jest większy niż 1℃; wówczas uniesiona z powierzchni ziemi cząstka powietrza ochładza się wolniej niż powietrze otaczające ją, co umożliwia dalsze unoszenie.

Dokładna lokalizacja tego typu zjawisk burzowych, czy gwałtownych opadów, jest niezwykle trudna do przewidzenia, dlatego zwykle synoptycy w takich sytuacjach podają przybliżony, dość duży obszar, na którym zjawiska te mogą wystąpić.

Kolejną specyficzną sytuacją tworzenia się chmur burzowych jest adwekcja (napływ) ciepłego i wilgotnego powietrza z południa Europy. Stwarza to sytuację analogiczną do tej, która ma miejsce w Stanach Zjednoczonych na obszarze tzw. alei tornad. Zetknięcie mas polarnych oraz zwrotnikowych wilgotnych doprowadza do silnej konwekcji i najbardziej gwałtownych zjawisk pogodowych. 

Mapa Polski przedstawiająca burzowe wyładowania

Ryc. 10. Burze towarzyszące adwekcji ciepłych i wilgotnych mas z południa; wyładowania najmłodsze zaznaczone są najjaśniejszym kolorem, najstarsze – kolorem ciemnoczerwonym, po czym można poznać kierunek przemieszczania się strefy z burzami

Nadejście chmury Cumulonimbus

Ryc. 11. Nadejście chmury Cumulonimbus

Zjawiska towarzyszące i zagrożenia

Chmury Cumulonimbus są tak znane dzięki spektakularnym, często niebezpiecznym zjawiskom, jakie mogą im towarzyszyć. Należą do nich (ryc. 12.):

a) tornada,
b) burze (wyładowania atmosferyczne),
c) silne wiatry,
d) opady nawalne,
e) grad,
ale również zadziwiające dla oka zjawiska, takie jak (ryc. 12.);
f) chmury mammatus,
g) virga
– czyli opad niedocierający do ziemi.

Zjawiska towarzyszące chmurom Cumulonimbus

Ryc. 12. Zjawiska towarzyszące chmurom Cumulonimbus

Skutkami zjawisk towarzyszących chmurom Cumulonimbus (ryc. 13.):

  • lokalne podtopienia, 
  • zniszczenia infrastruktury, 
  • zniszczenia w drzewostanie,
  • straty na polach uprawnych.
Skutki zjawisk związanych z chmurą Cumulonimbus - grad i podtopienia

Ryc. 13. Skutki zjawisk związanych z chmurą Cumulonimbus

Zdarzają się również wypadki śmiertelne, jednak same chmury – jak i piękno tworzenia się wyżej wymienionych zjawisk – przyciągają wielu entuzjastów, tzw. łowców burz, którzy zajmują się ich fotografowaniem (ryc. 14.).

Logo Polskich Łowców Burz

Ryc. 14. Logo Polskich Łowców Burz

Utrwal wiedzę

Rozwiąż zadania do tego tematu i utrwal wiedzę. Następnie sprawdź swoje odpowiedzi z rozwiązaniami przygotowanymi przez nauczycieli Odrabiamy.pl.

Zadanie 1. Zadanie 2. Zadanie 3.

Materiały źródłowe

Informacje

1. https://www.teraz-srodowisko.pl/slownik-ochrona-srodowiska/definicja/konwekcja.html (dostęp 16.07.2021).
2. https://lowcyburz.pl/2014/09/12/rozbudowa-pionowa-chmur-cumulonimbus/ (dostęp 16.07.2021).
3. Szewczak P., Meteorologia dla pilota samolotowego, Poznań, 2014.

Ilustracje

[Ryc. 1.] https://pl.wikipedia.org/wiki/Pojedyncza_kom%C3%B3rka_burzowa#/media/Plik:Typical_Lifecycle_of_a_Single_Cell_Thunderstorm.png – dostęp 16.07.2021
[Ryc. 2.] https://www.publicdomainpictures.net/pl/view-image.php?image=297570&picture=duza-chmura-cumulusow – dostęp 16.07.2021
[Ryc. 3.] https://www.wikiwand.com/pl/Cumulus_mediocris – dostęp 16.07.2021
[Ryc. 4.] https://pl.wikipedia.org/wiki/Plik:Turkey_tower_(Cumulus_congestus).jpg  – dostęp 16.07.2021
[Ryc. 5.] https://pl.wikipedia.org/wiki/Cumulus_congestus#/media/Plik:Castellanus.jpg – dostęp 16.07.2021
[Ryc. 6.] https://www.flickr.com/photos/124902797@N02/34463901050/sizes/l/ – dostęp 16.07.2021
[Ryc. 7.] https://pl.wikipedia.org/wiki/Superkom%C3%B3rka_burzowa#/media/Plik:Chaparral_Supercell_2.JPG – dostęp 16.07.2021
[Ryc. 8.] Własna
[Ryc. 9.] https://www.blitzortung.org/pl/live_lightning_maps.php
[Ryc. 10.] https://www.blitzortung.org/pl/live_lightning_maps.php
[Ryc. 11.] Własna
[Ryc. 12.] http://z-przyroda-na-ty.blogspot.com/2014/11/babelkowe-chmury.html – dostęp 20.07.2021
https://wiadomosci.onet.pl/swiat/tornado-nad-ottawa-150-tys-ludzi-bez-pradu/yz9hegk – dostęp 20.07.2021
https://www.benchmark.pl/testy_i_recenzje/radar-burz-na-telefonie-gdzie-jest-burza.html – dostęp 20.07.2021
https://commons.wikimedia.org/wiki/Virga?uselang=pl – dostęp 20.07.2021
[Ryc. 13.] https://polskiobserwator.de/aktualnosci/gwaltowne-burze-w-niemczech-w-bawarii-spadl-ogromny-grad/ – dostęp 20.07.2021
https://tvn24.pl/tvnwarszawa/najnowsze/warszawa-burza-podtopione-ulice-zalana-stacja-metra-wezbrany-potok-sluzewiecki-wideo-5146613 – dostęp 20.07.2021
https://www.tokfm.pl/Tokfm/7,103085,24523192,znow-bedzie-wialo-imgw-wydal-ostrzezenie.html – dostęp 20.07.2021
[Ryc. 14.] https://www.facebook.com/lowcyburz/photos/logo-p%C5%82b/285159927331/ – dostęp 16.07.2021