Zastosowanie wybranych metod detekcji tornad i trąb powietrznych na obszarze Polski - studia przypadków.

Głównym celem pracy jest ocena przydatności wybranych wskaźników: konwekcyjnych, uskoku wiatru i złożonych, a także obrazów radarowych i zdjęć satelitarnych w detekcji małoskalowych wirów powietrznych w zależności od ich genezy (tornado lub trąba powietrzna) na obszarze Polski (w ramach studium przypadków), jak również określenie ich przebiegu dobowego, rocznego i wieloletniego w ostatnich latach oraz w ujęciu historycznym. Praca stanowi uzupełnienie stanu wiedzy na temat zjawisk wirowych w Polsce.Wykazano, że w ostatnich latach nastąpił wzrost liczby wirów powietrznych w Polsce. Sezon tornad i trąb powietrznych trwa od maja do września (maksimum ich występowania w ciągu roku przypada na sierpień). Zjawiska wirowe tworzą się przeważnie w godzinach popołudniowych. Tornada występują na ogół między godziną 11:00-18:00 UTC, a trąby powietrzne pojawiają się już od wczesnych godzin porannych.Stwierdzono, że w latach 2006-2012 tornada tworzyły się głównie na obszarze makroregionów: Wyżyny Śląskiej, Wyżyny Krakowsko-Częstochowskiej i Wyżyny Przedborskiej, a także pogranicza Wzniesień Południowomazowieckich i Niziny Południowowielkopolskiej. Trąby powietrzne występowały zwykle we wschodniej części makroregionu Pojezierza Wielkopolskiego i wzdłuż wybrzeża Morza Bałtyckiego.Najbardziej przydatne w detekcji wirów powietrznych w Polsce są wskaźniki konwekcyjne: LCL i CAPE. Duże znaczenie prognostyczne mają też wskaźniki uskoku wiatru: DLS i LLS. W warunkach polskich detekcja wirów na podstawie wskaźników złożonych jest ograniczona. Spośród wskaźników złożonych żaden nie sprawdził się w warunkach polskich. Udokumentowano, że dużym uskokom wiatru często towarzyszą obniżone wartości CAPE, a gdy występuje duża chwiejność atmosfery, uskoki wiatru są niewielkie.Analiza obrazów radarowych dowiodła, że superkomórki burzowe, które wywołały tornada cechowała zwykle odmienna trajektoria, czego nie wykazywały już układy konwekcyjne, z których rozwinęły się trąby powietrzne. Dla większości superkomórek burzowych wykryto też charakterystyczne odbicie radarowe hook echo, które świadczyło o obecności mezocyklonu. Można było je zauważyć już na kilkanaście minut przed zejściem wiru, ale nie zawsze było w równym stopniu widoczne. Zdjęcia satelitarne są przydatne w rozpoznaniu wypiętrzeń ponad kowadła chmur burzowych, które są przejawem silnych prądów wstępujących.

The aim of the study is to assess the suitability of selected indicators: convection, wind shear, and complex, as well as radar and satellite images in the detection of small-scale vortices of air depending on their origins (supercell tornado or non-supercell tornado) on Polish territory (case studies), as to identify their daily, annual and long-term progress in recent years and in historical perspective. This work complements the state of knowledge about the vortex phenomena in Poland.It has been shown that in recent years there was an increase of air vortices in Poland. Supercell tornadoes and non-supercell tornadoes season runs from May to September (maximum of occurrence during the year falls in August). The phenomenon of vortex formed mostly in the afternoon. Supercell tornadoes generally occur between the hours of 11: 00-18: 00 UTC, and non-supercell tornadoes occur from the early hours of the morning.It was stated that in 2006-2012 supercell tornadoes formed mainly in the area of macro-regions: Silesian Upland, Kraków-Częstochowa Upland and Przedborska Upland, as well as the border South-Mazovia Hills and South-Wielkopolska Lowland. Non-supercell tornadoes generally occurred in the eastern part of the macro-region of Wielkopolska Lake District and along the coast of the Baltic Sea.The most useful in the detection of whirlwinds in Poland are convection indicators: LCL and CAPE. Also wind shear indicators: DLS and LLS they are quite important. Among of the composite indicators, none has proven itself in Polish conditions. It was noted that the increased wind shear is often accompanied by reduced values of CAPE, and when there is a high atmosphere instability, wind shear are small.Analysis of radar images proved that the supercell that caused tornadoes usually characterized by different trajectory, which did not show convective system, of which the whirlwinds developed. For most supercells detects a characteristic radar reflectivity – hook echo, which testified to the presence of mesocyclone. It was possible to obsevre for several minutes before vortex descending, but it was not always equally visible. Satellite images are useful in identifying upliftings over the anvil of storm clouds, (overshooting tops) which are a sign of strong updrafts