Orographic supercells: occurrence, environments, and precipitation intensity

Abstract

Supercely patří mezi nebezpečné konvektivní bouře, protože jejich perzistentní rotující výstupný proud může podporovat výskyt velkých krup, intenzivních srážek, silných nárazů větru a tornád. V horách mohou být tato rizika zesílena místní expozicí, zatímco jejich předpověď je komplikována proměnlivostí prostředí a omezeními v pozorování. Navzdory množství evropských studií ukazujících, že supercely a související nebezpečné jevy se soustřeďují v blízkosti hlavních pohoří, zůstávají procesy propojující terén s iniciací a vývojem bouří nedostatečně objasněny. Tato dizertační práce tuto mezeru řeší prostřednictvím regionální analýzy supercel v Západních Karpatech. Práce kombinuje syntézu terénem podmíněných iniciačních mechanismů, radarovou analýzu výskytu supercel a odhad intenzity srážek během interakce s terénem spolu s vícezdrojovou diagnostikou iniciačních prostředí. Cílem je vyhodnotit, jak terénem modifikované ingredience konvekce souvisejí s tvorbou supercel, jejich pohybem a ukazateli intenzity. První část práce sjednocuje poznatky, jak orografické procesy modifikují iniciaci konvektivních bouří z perspektivy ingrediencí. Zdůrazňuje, že hory mohou ovlivňovat proudění ve spodních hladinách, usměrňovat přenos tepla a vlhkosti v mezní vrstvě a vytvářet zvýhodněné oblasti vztlaku a konvergence,...

Supercells are hazardous convective storms because their persistent rotating updrafts can sustain large hail, intense rainfall, severe winds, and tornadoes. In mountains, these hazards can be amplified by specific exposures, while forecasting is complicated by environmental variability and observational limits. Despite increasing European evidence that supercells and related hazards cluster near major ranges, the processes linking terrain to initiation and evolution remain incompletely understood. This thesis addresses that gap through a regional analysis of supercells in the Western Carpathians. It combines a process-based synthesis of terrain-related initiation mechanisms, an event-based radar analysis of supercell occurrence and precipitation-intensity proxies during terrain interaction, and a multi-dataset diagnosis of initiation environments to evaluate how terrain-modified ingredients relate to supercell formation, motion, and intensity proxies. The first part of the thesis synthesizes how orographic processes modify convective storm initiation through an ingredients perspective, emphasizing that mountains can influence low-level flow, redistribute boundary-layer heat and moisture, and create localized buoyancy and convergence, producing flow-dependent responses. The differentiation between...