Meteorologie
Velmi složitý a silný systém, který v úterý 1. února 2011 přinesl sněhové bouře na velkou část středu země, se začal poprvé objevovat v počítačových modelech již v polovině minulého týdne. Ačkoli v té době se modelové pokyny značně lišily, pokud jde o umístění a načasování tohoto systému. Teprve o uplynulém víkendu se začalo sbližovat řešení, které přinese do severního Illinois a severozápadní Indiany husté sněžení, silný vítr a ochromující podmínky. To by bylo v kontrastu s tím, co bylo pozorováno tuto zimu doposud. Ačkoli v této oblasti byly tuto zimu pozorovány hromadící se sněhové srážky, již delší dobu nebyla pozorována bouře postupující od jihozápadu – orientace, která je schopna do bouře nasát velké množství vlhkosti a zajistit rozsáhlé vydatné sněžení.
Koncem 31. ledna až do časného rána 1. ledna se z jižních rovin začal vysouvat systém vyšší hladiny a s ním spojená přízemní tlaková níže. V souvislosti s tím se nad částmi údolí střední Mississippi začalo vyskytovat několik různých typů zimních srážek. Navzdory několika jezerním přeháňkám, které se objevily v úterý na začátku dne, hlavní oblast hromadícího se sněhu dosáhla severních částí států Illinois a Indiana až po poledni. V té době oblast nízkého tlaku dosáhla jižního Missouri a jižního Illinois a zároveň zesílila. Rozsáhlá oblast středně silného až silného sněžení severně od silné tlakové níže zasahovala velkou část území. Právě v této době tento systém dále zesílil, protože tlaková níže ve vyšších hladinách začala nabývat spíše negativního sklonu a při povrchu byly pozorovány silné tlakové níže a vzestupy.
V době mezi úterní 18. hodinou a středeční 12. hodinou se vyskytovalo několik mezokalorických faktorů neboli faktorů malého rozsahu, které pomohly přinést do oblasti rozsáhlejší intenzivní sněžení. Díky silné tlakové níži, která se pohybovala přes východní část středního Illinois, se deformační osa neboli sněhové pásmo otáčelo na severozápad nad severní Illinois. Tato deformační osa zajišťovala v celé oblasti sněžení o rychlosti 1 až 2 palce za hodinu po dobu několika hodin, než se začala přesouvat mimo region. Sněžení ve středních a vyšších hladinách bylo nejsilnější v podvečer, kdy tlaková výše postupovala přes region k severovýchodu. V pozdějších večerních hodinách pak pokračovalo působení tlakové níže a střední hladiny, protože několik hodin bylo pozorováno silné frontální působení střední hladiny.
Radarový snímek se zakresleným nejsilnějším působením silného sněžení
Koncem 1. února a brzy ráno 2. února systém pokračoval v rychlém odchodu k východu. Jak k tomu docházelo, obalová vlhkost se přesouvala na východ přes severní Illinois a severozápadní Indianu a pomáhala udržovat souvislé slabé až středně silné sněžení. V této době se také začalo měnit proudění ve vyšších hladinách, takže sníh tohoto systému přešel spíše na sněžení s jezerním efektem. Na dalším radarovém snímku je to znázorněno pásem jezerního sněžení od severního jezera Michigan na jihozápad do jižního Wisconsinu a severovýchodního Illinois. Na tomto snímku jsou také povrchová pozorování podél jezera Michigan. U těchto pozorování je třeba upozornit na dvě věci. První je silný vítr, který dosahoval rychlosti až 50 MPH. Druhá věc se týká orientace těchto pozorování. Nestabilita nad jezerem a dlouhá fronta jsou pro vývoj jezerního sněžení nezbytné. Další věcí, která napomáhá rozvoji intenzivnějších sněhových pásem, je přízemní konvergence. Všimněte si, že v několika oblastech podél západního pobřeží Michiganského jezera se nad východním Wisconsinem a Illinois sbíhají větrné hroty. To je známka toho, že dochází k silné povrchové konvergenci. Tato silná konvergence napomohla tomu, že tato poslední oblast intenzivnějšího sněžení spadla nad severovýchodním Illinois ve střední části dne 2. a pak nakonec do severozápadní Indiany koncem dne ve středu, kdy se vše přesunulo na východ.
Radarový snímek se zakresleným jezerním efektem/zvýšeným sněžením
Blesky
Ačkoli blesky nejsou něčím, co by vás napadlo, když se mluví o zimním počasí, v úterý byly pozorovány po celém regionu a jejich četnost se skutečně zvýšila pozdě v noci na 1. února. Níže uvedený obrázek ukazuje údery blesků udávané soustavou Lightning Detection System po celých Spojených státech
Údery blesků z mraku do země
Co tedy 1. února způsobilo blesky v celém regionu? Pro vznik bouřek v jarním období je zapotřebí několik složek: výtah neboli forcing, vlhkost a instabilita. O těchto složkách lze diskutovat i v případě blesků v zimním období. Díky silné tlakové výši ve vyšších hladinách a frontogenezi ve středních hladinách při této události rozhodně nechyběl forcing. Tento systém byl také schopen přitáhnout značné množství vlhkosti, když se vyvíjel nad centrální částí země, což poskytlo druhou složku. Jedinou zbývající složkou, o které je třeba diskutovat a která by i nadále poskytovala dobrý vertikální pohyb pro separaci náboje nebo pro možnost výskytu blesků, je instabilita. Na obrázku níže je průřez atmosférou kolem 18:00 v úterý večer pro oblasti od Madisonu ve Wisconsinu na jih až po Champaign v Illinois s letištěm Ohare ve středu obrazovky. Účelem tohoto snímku je co nejlépe popsat instabilitu přítomnou nad severním Illinois a severozápadní Indianou. Plné čáry proudění jsou v podstatě vertikální pohyby způsobené systémovými vlivy a frontogenitálními vlivy ve střední hladině. Obrázek v pozadí představuje naši instabilitu pro tuto událost. Modré barvy přímo nad nejlepším vertikálním pohybem jsou oblasti této nejlepší instability. Tato instabilita pomáhá jakémukoli vertikálnímu pohybu rychleji a snadněji stoupat, což pak napomáhá tvorbě sněhových srážek a separaci náboje nebo blesků. Při bouřkách v letním období může dojít k tomu, že se při přítomnosti všech těchto faktorů dostanou na zem kroupy. Nyní samozřejmě hovoříme o zimním období, takže byste si mysleli, že o krupobití není třeba se zmiňovat. Ale v celé oblasti bylo několik pozorování krup, které skutečně padaly spolu se sněhem.
Model analyzoval průřez atmosférou se zvýrazněním klíčových meteorologických složek pro silné sněžení
Vítr
Tato silná oblast nízkého tlaku vzduchu nejenže přinesla velmi silné sněžení v celé oblasti, ale také vytvořila podmínky pro velmi silný vítr, který napomohl vzniku oslepujících sněhových bouří. Sílící a nestabilní tlaková níže ve vyšších hladinách poskytla doprovodnou silnou přízemní tlakovou níži, která se prohloubila při svém postupu na severovýchod přes části Středozápadu. S touto prohlubující se tlakovou níží postupující od jihu a silným hřebenem vysokého tlaku na severu se 1. února pozdě večer vytvořil na Středozápadě silný tlakový gradient. Tyto tlakové čáry neboli izobary se těsně přimkly k velké části regionu, zejména k severnímu Illinois a severozápadní Indianě. Tyto těsné izobary spojené s touto silnou oblastí nízkého tlaku byly jednou z indicií pro možnost velmi silného větru během této události.
Povrchová mapa počasí z 12 hodin 2. února 2011 s překrytím infračervenou družicí
Tento systém měl ještě několik dalších aspektů, které také napomohly velmi vysoké rychlosti větru v oblasti 1. února. Jeden z nich měl co do činění s částí tohoto systému ve střední a vyšší hladině. Tento dynamický systém s sebou přinesl velmi silné proudění ve všech hladinách atmosféry, tedy i v hladinách těsně nad povrchem.
Níže uvedené snímky jsou reanalyzované sondáže neboli grafy vertikálních profilů atmosféry ze souboru dat ERA-5. Jsou určeny pro bod poblíž letiště O’Hare. První část tohoto snímku, na kterou je třeba se zaměřit, je vpravo, kde větrné čárky udávají rychlost a směr větru v různých hladinách atmosféry. Větrné čáry naznačují, že vítr o rychlosti kolem 50 až 60 MPH se nachází jen několik tisíc stop nad zemí. Při dobře promíchané spodní části atmosféry, jak je vidět na teplotním a vlhkostním profilu, se tyto rychlosti větru mohou snadno přenést dolů k povrchu, což se přesně stalo v úterý pozdě večer. Oblasti podél pobřeží jezera Michigan také zaznamenaly silnější vítr díky tomu, že tyto větry byly ze severovýchodu, což umožnilo nerušené proudění přímo od jezera.
 |
 |
 |
| Znovu analyzovaná sondáž pro 15.00 hod. 1. února 2011 (čas nástupu sněžení) | Znovu analyzovaná sondáž pro 20:00 hodin 1. února 2011 (husté sněžení a neuvěřitelně silný vítr) | Znovu analyzovaná sondáž pro 14:00 hodin 2. února 2011 (pokračující husté sněžení a neuvěřitelně silný vítr) |
| Vytvořeno ze souboru dat ERA-5. | ||
.