Autor: Ing. Michal Janoušek

Obrázek č. 1 © www.weather.com

O zvláštních otvorech, které se vyskytují zejména v oblačnosti typu altokumulus, jsem se poprvé dočetl na stránkách meteo.astronomie.cz, na které také tento článek navazuje. Jak je zde zmíněno, pojmem „donuts (shaped) clouds“ se myslí poměrně široké spektrum různých kruhovitých či prstencovitých oblačných útvarů nebo otvorů. Patří sem například prstencovité "díry" v oblačnosti v okolí bouřkových mraků, cirrovité mraky prstencovitého tvaru, altokupovité mraky kruhového tvaru a jiné. Především se však jedná o různé kruhové otvory v mracích altokumulus, či v jiných vertikálně tenkých a plošně rozsáhlých oblacích. Tuto kategorii můžeme ještě dále rozdělit na dva případy, které se v mnohém liší.

V prvním případě můžeme mluvit spíše o jednolitých mracích, zejména altokumulus či cirrokumulus, ve kterých se otvory vyskytují menší, poměrně četné, nepříliš pravidelné a nevyskytuje se pod nimi tzv. cirrovitá nálevka. Tento typ by mohl být skutečně výsledkem nějakých místních sestupných proudů. Proč jsou však na jednom z obrázků tyto otvory uspořádány do téměř rovné čáry, skutečně netuším.

Druhým z případů jsou poměrně rozsáhlé a pravidelné, většinou kruhové otvory, které se vyskytují jednotlivě, případně nanejvýš asi po dvou a přímo pod nimi se alespoň po určitou dobu trvání jevu vyskytují jisté cirrovité mraky. Právě tímto typem "donuts clouds" se tento článek zabývá.

S těmito donutovými mraky jsem se poprvé setkal asi před osmi lety ve fotogalerii stránek www.weather.com, kde jsem se prvně zamyslel nad tím, co se za takovým útvarem může skrývat. Následně jsem je také nejméně pětkrát pozoroval. Většinou se sice nejednalo o tak úchvatné úkazy jako zde na obrázcích, ale viditelně šlo o shodný jev. Četnost jejich výskytu bych přirovnal k  oblačným vírům. Není jich zase tak málo, ale běžný člověk si jich většinou vůbec nevšimne.

V předposledním případě, který jsem pozoroval v létě 2007, jsem viděl v jedné vrstvě altokumulu současně dva, docela pravidelné otvory. V  jiném případě jsem si zase povšiml, jak se „cirrovitá nálevka“ poměrně rychle spouští dolů a následně zaniká včetně oblaku. Poslední takovýto útvar jsem shodou okolností pozoroval (a poprvé i vyfotografoval) právě v  době, co jsem psal tento článek (obr. č. 2 a 3).

 

Ve všech případech mého pozorování se průměr otvoru pohyboval odhadem od méně než jednoho, zhruba do tří kilometrů. Otvor vznikal vždy v  altokumulu, kromě posledního případu, kdy se jednalo o cirrokumulus. Vertikální mocnost původního mraku se pohybovala asi od 50 do 200 m. (Při odhadu rozměrů jsem vycházel z odhadu nadmořské výšky mraku).

Ze tří teorií vysvětlujících vznik těchto útvarů, které stránky APO tlumočí, mi ani jedna nepřipadá správná. Co se týče první hypotézy, tak dle mého názoru jsou výstupné proudy vždy spojeny spíše s růstem oblačnosti, než s její destrukcí. Pokud jsou tyto proudy teplé, tak by teoreticky mohly okolní oblačnost ohřát a zničit, ale samotná horká bublina by nejspíš způsobila vznik daleko větší oblačnosti. Tomu by mohla zabránit zmiňovaná inverze, ale pokud by se i přesto nějaká oblačnost objevila, těžko by měla cirrovitý charakter.

Tvarovou podobnost nálevkovitého útvaru s bouřkovým mrakem považuji za zcela náhodnou. V případě bouřkového mraku vzniká kovadlina jako důsledek toho, že výstupné proudy jsou ve své cestě blokovány tropopauzou, případně řidším a lehčím vzduchem ve vysokém patře, a tak se mrak ve výši rozrůstá do stran. V případě altokumulů vyskytujících se ve výškách kolem 4 km by toto nemohlo platit. Jedinou únikovou cestou je opět inverze, která by mohla převzít roli tropopauzy. Domnívám se ale, že by v tomto případě mrak vypadal úplně jinak - mimo jiné je zde stále problém s řasovitou strukturou. Ta totiž vzniká jedině v důsledku tvorby srážek, čímž se postupně dostáváme k  mému pohledu na věc.

Také cirrovitá struktura "nálevky" donutových mraků, jako spojitost s hlavicí mraku bouřkového, a tím pádem i s výstupnými proudy, zde zřejmě opět klame. Cirrovitou strukturu sice nacházíme v horních partiích kumulonimbu, ale spíše v okrajových částech, nebo tam, kde bouřka již odumírá. V těchto místech zřejmě proudy bývají i sestupné. Souvislost s výstupnými proudy bych tedy já osobně vyloučil. Pokud jde o jejich směr, tak předpokládám, že jsou spíše sestupné, ovšem na destrukci oblačnosti se nepodílejí.

Chvost, který se pod otvorem nachází, velice úzce souvisí s částí mraku, která nad ním chybí. Podle svých zkušeností soudím, že se jedná o  srážky virga, které vznikly z původního mraku. (Tento názor zřejmě zastávají i autoři stránek australiansevereweather.com, protože obrázek č. 5 je zde v galerii zařazen v kategorii „virga“.) Předpokládám, že původně se v místě otvoru nacházel také altokumulus (případně Cc). Proces produkce srážek byl však natolik výrazný, že původní mrak zcela zanikl - došlo tedy ke kompletní přeměně oblaku na srážky.

Obrázek č. 4 © www.weather.com

Obrázek č. 5 © australiansevereweather.com

Co se týče jejich nálevkovitého tvaru, tak myslím, že znalci dynamiky atmosféry by s jeho vysvětlením neměli velký problém. Srážky, které vznikají v osamoceném místě, mají tendenci se do těchto útvarů formovat. Je to patrné například na obrázku č. 6 u srážek z cirrokumulů. Zřejmě je tomu tak proto, že po stranách komplexu srážek je větší tření, a částice tak postupují pomaleji oproti středu, kde pravděpodobně dochází ke strhávání celé vzduchové hmoty, a srážky zde postupují rychleji. Navíc vlivem sestupného pohybu tohoto vzduchu dochází k rozrážení níže uloženého vzduchu, který jej pak zřejmě obtéká ze stran, a mohl by tento útvar ve spodní části ztenčovat. Do této oblasti bych se už ale raději moc nepouštěl. Příčinou by ale také mohla být skutečnost, že srážky začínají vznikat nejprve u středu a postupně se tento jev rozšiřuje do stran, a tak by ty dříve vzniklé měly určitý „náskok“. Tuto variantu však moje pozorování nepotvrdila. Naopak to spíše vypadá, že srážky začínají vznikat ve všech místech najednou. Nakonec také nutno podotknout, že jsou případy těchto otvorů, kdy srážky nezaujímají nálevkovitý tvar.

Otázkou však zůstává, proč tyto srážky vznikají. Část vrstvy altokumulu se náhle beze zbytku přemění na srážky, přestože jen o kus dál k něčemu takovému ani náznakem nedojde, a navíc plocha, kde k tomu došlo, má podezřele pravidelný tvar…! Vypadá to, jakoby do mraků někdo kápnul kyselinu, a ty se v onom místě naprosto bezmocně rozpustily...

Nevím, jak daleko jsme dnes s výzkumem příčin vzniku srážek, ale tuším, že ještě pořád mnoho nevíme. Známe několik způsobů, jak srážky vznikají, někdy se ale zdá, že prší, když mraky prostě zrovna chtějí.... Jisté ale je, že velký vliv mají cizorodé příměsi v atmosféře. Soudím podle toho, že určité odvětví průmyslu se zabývá vytvářením srážek z  mraků, které za normálních okolností srážky neprodukují. Jeden takový pokus byl, tuším, prováděn na mraku vzniklém z chladící věže elektrárny, ze kterého po přidání určité látky pak opravdu pršelo. Pozitivní vliv na vznik srážek má možná také hluk hromů, případně aktivita blesků. Nevím, zda takové zkušenosti mají i ostatní, ale při některých bouřkách bylo patrné, že ke krátkodobému zvýšení intenzity srážkové činnosti dochází několik desítek sekund po zaznamenání hromu. Jednou dokonce nakrátko začalo poprchávat poté, co dolehl vzdálený hrom od bouřky, jejíž oblačnost nad místo pozorování vůbec nezasahovala.

V případě, že by došlo k proniknutí výše uvedené látky do altokumulu, skutečně by mohla následovat masivní tvorba srážek. Jak by se tam taková látka dostala, je těžká otázka, ale i kdyby k tomu nějak došlo, proč zrovna v kruhovém tvaru a jen v jednu chvíli...?

Tyto skutečnosti trochu naznačují, že se jednalo jen o nějaký bodový jev – jen v jeden okamžik došlo k něčemu, co se pak z jednoho místa pravidelně rozšířilo do stran. Pokud na to ještě nikdo neupozornil, tak přicházím s návrhem, že by s tímto jevem mohly mít co do činění letadla, která skrze mraky prolétávají. Jejich plynné emise by mohly působit podobně jako látky vyvolávající umělý déšť.

Při této možnosti stojí několik dalších pozorovaných okolností:

1. Pokud se v jednom oblaku vyskytly otvory dva, byly umístěny vzhledem k ploše okolního neporušeného oblaku blízko u sebe.
2. V některých případech měly tyto otvory výrazně protáhlý, přibližně eliptický tvar.
3. Pokud se vyskytly protáhlé otvory dva, byly orientovány rovnoběžně. (Hodnoceno pouze podle jednoho případu - obr. č. 7).
Tyto okolnosti se shodují s charakteristikou tras letadel.

V některých případech se dokonce již jedná o liniové útvary, které bych si dovolil také zařadit mezi „donuts clouds“. Fotografie č. 8 možná představuje jakési pojítko mezi těmito mraky a kondenzačními pruhy letadel. Tento útvar na první pohled připomínající kondenzační stopu je v  podstatě tvořen vláknitými srážkami. Stejně jako u ostatních případů DC je tento chvost od okolní oblačnosti oddělen a původní oblačnost v jeho místě chybí. Na rozdíl od většiny pozorování se zřejmě již jedná o oblačnost vysokou, což by se shodovalo s faktem, že ve vysokém patře létají letadla více vodorovně, a tak se do mraku mohou promítnout celou svou dráhou. Obdobný případ zřejmě zachycuje i foto č. 9. Trhlinou této varianty však stále zůstává, jak by se tyto emise naráz mohly rozšířit do několikakilometrového okolí a jaká by byla příčina náhlého zastavení této expanze.

Pokud by ale bylo něco pravdy na vlivu hluku na tvorbu srážek, bylo by zde ještě další potenciální vysvětlení. Vzhledem k tomu, že letadla jsou také zdrojem hluku, mohlo by v jejich okolí během poměrně krátkého časového úseku (desítky sekund) dojít ke vzniku srážek, přičemž plocha, na které by k tomuto jevu došlo, by měla vzhledem k rovnoměrnému šíření zvuku pravidelně kruhový (případně eliptický) tvar. Poněkud těžce skousnutelná ještě ale zůstává poměrně ostrá hranice mezi přeměněným mrakem uvnitř otvoru a zachovalým mrakem vně kruhu.

Obrázek č. 7 © www.weather.com

Obrázek č. 8 © australiansevereweather.com

Obrázek č. 9 © australiansevereweather.com

Závěrem bych vyzval všechny pozorovatele oblohy, aby se při sledování těchto jevů zaměřili především na následující okolnosti:

1. O jaký druh mraku se jednalo?
2. Docházelo s postupem času ke klesání cirrovitého chvostu?
3. Byla patrná postupná přeměna původní oblačnosti na tento chvost?
4. Nasvědčuje, či oponuje něco hypotéze o letadlech?

Jsou vítány jakékoliv názory, připomínky, či nové poznatky k tomuto tématu.

 

Dodatek:

Po konzultaci tohoto článku s RNDr. Petrem Skřehotem (jedním z  administrátorů stránek MeteoAPO) jsem se dozvěděl, že úvahy zohledňující souvislost s leteckou dopravou na některých odkazech již existují. Dle jeho slov je názor zajímavý a dalo by se o něm uvažovat.

 

---