Analiza tornada z Borów Tucholskich

Powalone drzewa po przejściu tornada w Borach Tucholskich. Wyraźnie widać sugerujące trąbę „skręcenie” leżących konarów. Fot. archiwum.rp.pl

14 lipca do szczególna data w pomorskiej meteorologii. Tego samego dnia, w odstępie czterech lat, mieszkańcy naszego województwa musieli się zmagać z dwoma, różnymi żywiołami. W 2016 roku tego dnia właśnie zaczęła się ulewa, która po raz kolejny w przeciągu 15 lat, zalała Gdańsk. Była to największa zanotowana w regionie suma opadów w ciągu doby, przynajmniej od zakończenia II Wojny Światowej. Drugim, pamiętnym 14. lipca, był ten z 2012 roku.

Dzień był pochmurny, choć w miarę ciepły. Momentami występowały przelotne opady deszczu. Chmury frontowe zalegały nad północną Polską, ale od zachodu wkraczały przejaśnienia. Było parno i duszno. W środowisku wysokich uskoków wiatru i dość dobrej kinematyki, na wschodzie Niemiec, około godziny 13:00, pojawiły się burze, które po przecięciu linii Odry, przekształciły się w superkomórki burzowe. Mieliśmy wówczas do czynienia z typowym zestawieniem Low CAPE, High Shear, czyli niskie wartości CAPE (około 1000 J/kg), ale połączone z silnymi uskokami wiatru, oraz podwyższonym parametrem SRH. Według modeli synoptycznych, w dniu 14. lipca 2012 roku, wartość DLS wyniosła 20-40 m/s, a LLS między 10 a 15 m/s, przy uskokach pionowych między 10 a 40 m/s. Dodatkowo parametr SRH dochodził do 200 m2/s2, co sugeruje potencjalnie niebezpieczne uskoki kierunkowe. Taka mieszanina na pierwszy rzut oka nie wygląda groźnie, jednak to zabójcze połączenie, idealne do wykwitu dynamicznych superkomórek. Warunki te zostały zbagatelizowane przez większość portali pogodowych w Polsce, jak również przez samo IMGW, które tego dnia nie wydało nawet ostrzeżenia przed burzami.

Kinematyka zrobiła swoje i około godziny 14:00, jedna z superkomórek z rejonu Międzyrzecza, skierowała się na Piłę. Około godziny 15:20, silny wiatr (prawdopodobnie downburst) zrywał dachy i przewracał drzewa w mieście. Kilkanaście minut wcześniej podobne spustoszenia burza poczyniła w Trzciance. Superkomórka nie osłabła i parła dalej na północny wschód – przeszła między innymi nad Sępólnem Krajeńskim i Tucholą, gdzie również spowodowała szkody. W rejonie miejscowości Cekcyn, silny wiatr spowodował liczne szkody, w tym zrywał dachy. Po dziś dzień nie ma jednak potwierdzenia, czy był to microburst, czy tworząca się właśnie trąba powietrzna. Burza wygenerowała również grad, lokalnie o średnicy nawet 5 centymetrów!

Szlak pierwszego tornada wraz z szacowaną siłą w skali Torro, czasem przejścia, oraz ogólnym omówieniem. Opracowanie Sieć Obserwatorów Burz/Projekt POLTORN
Szlak zniszczeń pozostawiony przez pierwsze tornado. Stan z 2016 roku. Źródło: maps.google.com

Pierwszy, potwierdzony kontakt tornada z ziemią, miał miejsce o mniej więcej o godzinie 17:05, około 10 km na wschód od Cekcyna, między miejscowościami Zdroje a Małe Gacno w woj. kujawsko-pomorskim. Lej, poprzedzony prawdopodobnie kilkoma microburstami, dotknął ostatecznie ziemi tuż przy północno-zachodniej granicy miejscowości Zdroje. Tornado przeszło przez kilkuset metrowy pas lasu, po czym wkroczyło na pola po północnej stronie wsi. Przecięło drogę lokalną prowadzącą do Lubichowa, oraz zniszczyło znajdujące się w pobliżu zabudowania. Po wejściu w kolejny fragment lasu, trąba znacznie przybrała na sile. Poruszając się z prędkością prawdopodobnie 90-95 km/h, powaliła drzewa w pasie o szerokości do 400 metrów. Analiza zdjęć satelitarnych sugeruje, że trąbie towarzyszyły liczne zjawiska typu microburst.

Układ szlaku zniszczeń, oraz rozłożenie szczątków na trasie tornada, microburstu, oraz obu zjawisk na raz. Opracowanie Sieć Obserwatorów Burz/Projekt POLTORN
Wektory ułożenia szczątków i powalonych drzew. Mapa maps.google.com, analiza Sieć Obserwatorów Burz/Projekt POLTORN
Porównanie dwóch metod rozpoznania zniszczeń wiatrowych: metoda pierwsza – zdjęcia lotnicze, metoda druga – ułożenie szczątków. Opracowanie Sieć Obserwatorów Burz/Projekt POLTORN

Tornado przecięło drogę wojewódzką 238, oraz linię kolejową łączącą Bydgoszcz z Kościerzyną, po czym minęła od północy miejscowość Tleń i przecięła płynącą tam rzeczkę. Lej szedł wzdłuż koryta rzeki Wdy, prawdopodobnie odrywając się chwilami od ziemi, po czym przeszedł przez wieś Stara Rzeka. Tam wir stał się niestabilny, szybko zaczął słabnąć, a po opuszczeniu miejscowości i ponownym przecięciu Wdy, tornado uniosło się i opadło kilkaset metrów dalej, w rejonie Dębowca.

Przez kolejnych kilkanaście kilometrów, lej był już słabszy i węższy, kilkukrotnie unosił się i po chwili opadał. Do województwa pomorskiego, trąba wkroczyła około 17:20 w rejonie Dębiej Góry i Radogoszczy. Nad brzegiem jeziora Kałębie, tornado uniosło się i powędrowało kilka kilometrów, zanim ponownie osiadło, tym razem w okolicach Komorza. Podejrzewa się, że chwilami opadało na wody jeziora, jednak nie udało nam się znaleźć żadnych wzmianek o tym fakcie. Słaby i wąski lej przeszedł następnie w pasie od Komorza po Smętowo Graniczne, gdzie ostatecznie zanikło. W międzyczasie przecięło na wysokości Kopytkowa autostradę A1.

Tornado w rejonie Sztumu. Screen: youtube

Autorzy projektu POLTORN – polskiej bazy tornad, prowadzonej przez Sieć Obserwatorów Burz, przygotowali obszerną analizę tego zjawiska, wraz z prześledzeniem skanów radarowych. Zaznaczona literą B formacja to rdzeń burzy. Otoczona ona była przez kilka stref opadów, które kierowały się około 30 stopni na lewo w porównaniu z ruchem rdzenia opadowego superkomórki. Różnica w kierunku ruchu była prawdopodobnie spowodowana zanikiem tornada około godziny 17:30. Strefa opadów oznaczona literą A, weszła na południe i południowy wschód od trąby, czyli w rejon, gdzie wykształciły się główne prądy wstępujące burzy. Opady wytłumiły prądy wstępujące, a tym samym spowodowały zanik tornada.

Skany radarowe z produktu CMAX, wraz z opisem. Dane radarowe IMGW-PIB, opracowanie Sieć Obserwatorów Burz/Projekt POLTORN

Lej utrzymywał się na ziemi przez około 25 minut, tworząc pas zniszczeń o średniej szerokości 300-400 metrów i długości 40 km. Na jego trasie zginęła jedna osoba, 59-letni mężczyzna przygnieciony przez ścianę domu letniskowego w miejscowości Wycinki. Kolejnych 11 zostało rannych. Maksymalna prędkość wiatru w tornadzie została oszacowana na 220 km/h, co klasyfikuje je jako F2. Szkody wiatrowe są jednak miejscami znacznie większe, klasyfikujące się nawet jako F3. Spowodowane jest to zjawiskiem tzw. składowej wiatru. Kiedy tornado, które obraca się wokół własnej osi, przemieszcza się względem ziemi, przesuwa się z określoną prędkością. Z powodu ruchu przeciwnego do ruchu wskazówek zegara, największe szkody są po prawej stronie szlaku zniszczeń, ponieważ wektor prędkości względem ziemi pokrywa się z wektorem obrotu. W przypadku tornada z Borów Tucholskich, po prawej stronie pasa zniszczeń, wiatr wiał nawet 200 km/h szybciej, niż po jego lewej stronie.

Wytłumaczenie składowej wiatru na przykładzie szybko poruszającego się tornada. Źródło: Sieć Obserwatorów Burz

Kolejne tornado pojawiło się około 17:50 w rejonie Szałwinka na wschód od Gniewu. Lej uformował się nad miastem, jednak ziemi dotknął dopiero za Wisłą, na polach pod Szałwinką. Trwał około 10 minut i zanikł nad Mątowskimi Polami 12 kilometrów dalej. Szerokość szlaku wyniosła zaledwie 100 metrów, a samo tornado sklasyfikowano jako górne F1, z wiatrem osiągającym do 150 km/h. Szlak leja nie jest już widoczny na zdjęciach satelitarnych, ponieważ żywioł przeszedł nad polami i nielicznymi zabudowaniami. Burza zaczęła słabnąć, przez co samo tornado było krótkotrwałe i nie spowodowało wielu zniszczeń. Obeszło się bez poszkodowanych.

Obecny wygląd miejsca drugiego tornada. Źródło: maps.google.com

Autorzy analizy tej trąby w ramach Projektu POLTORN zauważyli interesującą zależność podczas tej burzy – wraz ze słabnięciem wiru, zmniejsza się powierzchnia jej głównego rdzenia opadowego. Literą B oznaczono rdzeń superkomórki. Widoczna jest malejąca powierzchnia strefy intensywnego opadu, co oznacza słabnięcie burzy, a wraz z nim, zanik tornada.

Tornado bardzo często przybierało kształt sznura (rope-tornado), któremu towarzyszyło „wyprostowanie” podstawy. Co ciekawe, przez większość życia leja, nie było ono związane z wyraźną chmurą stropową. Według nagrań, dopiero pod koniec życia wiru, pojawiło się obniżenie, które mogło być chmurą stropową. Oba tornada różniły się znacznie pod względem wyglądu, jak i otoczenia. Mimo że wygenerowała je ta sama burza, były to dwa odrębne leje.

Skany radarowe z produktu CMAX z okresu zejścia drugiej trąby. Dane radarowe IMGW-PIB, opracowanie Sieć Obserwatorów Burz/Projekt POLTORN

Trzeci, najsilniejszy lej pojawił się około 18:00 w rejonie Sztumu między miejscowościami Barlewiczki i Pietrzwałd i trwał około 5 minut. Pas zniszczeń o szerokości do 200 metrów i długości zaledwie 5 kilometrów związany był z potężnym F2, które wygenerowało wiatr osiągający nawet 240 km/h! Był to odrębny lej, na co wskazują odmienny charakter w stosunku do poprzedniego, drugiego tornada (pierwsze i trzecie były do siebie bardziej zbliżone wizualnie i behawioralnie), skany radarowe, które wyraźnie wskazują na „pulsowanie” rdzenia opadowego, a więc i na kilkukrotne zejście wirów, oraz fakt, że pomiędzy Gniewem a Sztumem rozpościera się las. Na zdjęciach satelitarnych istnieje tylko jeden wyłom, lecz jego lokalizacja jak i kierunek nie pokrywają się ze szlakiem burzy. Co więcej, wyłom ten istniał już przed rokiem 2012.

Lej zaczął się formować na południe od Sztumu, a ziemi dotknął dosłownie pół kilometra od gęstej zabudowy. Gdyby kontakt z ziemią nastąpił minutę wcześniej, bilans mógłby być tragiczny. Ostatecznie tornado spod Sztumu nie przyniosło ofiar śmiertelnych, ani rannych. Wkrótce po zaniku trąby spod Sztumu, superkomórka osłabła do statusu zwykłej burzy i zanikła około godziny 19:00 w rejonie Elbląga.

Szlak tornada wraz z szacowaną siłą w skali Torro, oraz czasem pojawienia się. Opracowanie Sieć Obserwatorów Burz/Projekt POLTORN
Obecne zdjęcia lotnicze rejonu trzeciego tornada. Źródło: maps.google.com

Poniższe skany opracowane przez ekipę Projektu POLTORN, przedstawiają dane z czasu zejścia tornada w rejonie Sztumu. Sygnatura B to rdzeń opadowy superkomórki, obszar C to linia wtórnych burz, rosnących w sąsiedztwie zanikającej superkomórki. Moment zejścia trąby jest dobrze widoczny na radarze przez powiększenie się powierzchni rdzenia superkomórki, oraz jego zintensyfikowanie (litera B). Zapewne stało się to za sprawą chwilowej, wybitnie lokalnej zmiany warunków (miasto, albo rozgrzane pola?), ponieważ również linia burz (litera C) zanotowała większą powierzchnię. Trąba zanikła za sprawą osłabnięcia całej burzy (widocznego po zmniejszeniu powierzchni rdzenia).

Skany radarowe z momentu zejścia trzeciego leja. Dane radarowe IMGW-PIB, opracowanie Sieć Obserwatorów Burz/Projekt POLTORN

Zniszczone zostało łącznie 400 ha lasów. Pas zniszczeń po dziś dzień jest widoczny na zdjęciach satelitarnych. Uszkodzonych zostało około 100 budynków, w tym blisko połowę stanowiły mieszkalne.

Całkowity szlak zniszczeń pozostawiony przez tornada z 14. lipca 2012. Opracowanie: Projekt POLTORN/Sieć Obserwatorów Burz

Zarówno superkomórkę, jak i towarzyszące jej tornada dało się przewidzieć. Po całym zajściu, IMGW starało się usprawiedliwić swoje, kolejne w przeciągu kilku lat, niepowodzenie. Prognoza burzowa nie została wydana tego dnia, a do godziny 11:00 podgląd radarowy nie był dostępny. Co więcej, mimo wyraźnie widocznej na radarze superkomórki, Instytut nadal nie wydal ostrzeżeń. Już dzień po zajściu, w TVP Info, młoda fizyk atmosfery, starała się wytłumaczyć, że modele synoptyczne nie widziały zagrożenia burzami, a prognozowanie tornad od zawsze sprawiało trudność. W jednym z późniejszych wywiadów, ówczesny dyrektor IMGW, Mieczysław O, aresztowany w 2016 roku pod zarzutem między innymi przyjmowania łapówek i ustawiania przetargów w Instytucie, stwierdził, że polskich tornad nie da się prognozować, bo nasze mają zaledwie 1 km średnicy, podczas gdy te w Stanach mają ponad 100 km. Wcześniej, na konferencji prasowej zadeklarował, że jeżeli ktoś jest w stanie przewidzieć tornado z 90% skutecznością, niech się do mnie zgłosi. Słynne już cytaty przywarł do IMGW i prędko od niego się nie uwolni.

Jeśli ktoś potrafi przewidywać w 90 procentach wystąpienie trąb powietrznych, to niech się do mnie zgłosi. My jesteśmy zainteresowani wdrożeniem takiej metody. Składam publiczną deklarację, że taką osobę od razu zatrudnię w instytucie.

Ktoś mnie zapytał, no dobrze, bo w Stanach te trąby powietrzne potrafią prognozować, a u nas nie. W odpowiedzi moje pytanie brzmi: A jaki jest promień leja tornada w Stanach Zjednoczonych, a promień leja trąby powietrznej w Polsce? Tam jest ponad 100 kilometrów, a tu jest do jednego kilometra szerokości.

Na przykładzie tych trąb, oraz dzięki analizie Projektu POLTORN, można wyciągnąć kilka interesujących wniosków. Tornada, przynajmniej w warunkach polskich, nie muszą być związane z wyraźnie zaznaczącą się chmurą stropową, choć znaczna większość jest z takową ściśle powiązana. Można zaobserwować korelację między powierzchnią i intensywnością rdzenia opadowego, a wystąpieniem lub zanikiem leja. Opad pojawiający się w rejonie głównych prądów wstępujących superkomórki, jest w stanie doprowadzić do zaniku tornada, oraz osłabienia burzy je generującej. Tornada różnią się od siebie pod względem motorycznym, jak i wizualnym, nawet jeśli wygenerowała je ta sama komórka burzowa.

Analiza powstała w oparciu o zdjęcia satelitarne, archiwalne wyliczenia modeli synoptycznych, wiadomości z ogólnopolskich mediów pogodowych (TVN Meteo, forum Polskich Łowców Burz i Twoja Pogoda), oraz o analizę z projektu POLTORN, podległego pod Sieć Obserwatorów Burz. Większość grafik pochodzi z projektu POLTORN.

Opracowanie: Robert Marcinowicz, Biuro Prognoz Meteo Pomorze w Żukowie/Pomorskie Obserwatorium Burzowe w Lniskach

Dodaj komentarz