Sinoptički i mezoskalni uvjeti duboke mokre konvekcije u hladnom dijelu godine u Hrvatskoj

master's thesis

• Title (english): Synoptic and mesoscale conditions of deep moist convection during the cold season in Croatia
• Author: Domagoj Dolički
• Mentor: Petra Mikuš Jurković (mentor)
• Mentor: Maja Telišman Prtenjak (komentor)
• Committee member: Maja Telišman Prtenjak (predsjednik povjerenstva)
• Committee member: Petra Mikuš Jurković (član povjerenstva)
• Committee member: Branko Grisogono (član povjerenstva)
• Committee member: Iva Dasović (član povjerenstva)
• Committee member: Zvjezdana Bencetić Klaić (član povjerenstva)
• Committee member: Josip Stipčević (član povjerenstva)
• Granter: University of Zagreb; Faculty of Science; (Department of Geophysics); Zagreb
• Defense date and country: 2024-02-16, Croatia
• Scientific / art field, discipline and subdiscipline: NATURAL SCIENCES; Geophysics; Meteorology and Climatology

Abstract

U ovom radu analizirana je konvektivna aktivnost tijekom hladnog dijela godine na temelju podataka o indeksu intenziteta munja na prethodno definiranoj mreži 3 km × 3 km na području Hrvatske. Fokusirajući se na mjesece od listopada do ožujka, promatrano je petogodišnje razdoblje od 2016. do 2020. godine. Cilj rada bio je napraviti prostornu i vremensku analizu konvektivne aktivnosti te odrediti sinoptičke i termodinamičke uvjete u kojima nastaje. Navedenom analizom pokušalo se dati pregled osnovnih obilježja te na taj način poboljšati razumijevanje duboke mokre konvekcije u hladnom dijelu godine koja predstavlja jedan od većih izazova u operativnoj prognozi vremena zbog svoje manje učestalosti i teže procjene intenziteta. Na temelju prizemnih i visinskih sinoptičkih karata detektirana je pojava prizemnih frontalnih poremećaja te je određen tip vremena i režim visinskog strujanja na 500 hPa plohi. Termodinamički i kinematički parametri izračunati su na temelju radiosondažnih profila s postaja u San Pietro Capofiumeu, Brindisiju, Pratica di Mareu (Italija), Zagrebu i Zadru (Hrvatska) u besplatnom programskom paketu thundeR.
Iz promatranog razdoblja izdvojeno je 290 dana s konvekcijom za koje je provedena analiza. Rezultati pokazuju kako sinoptičko forsiranje ima značajno veću ulogu u razvoju konvekcije tijekom hladnog dijela godine u usporedbi s toplim dijelom, dok je dominantan režim visinskog strujanja jugozapadni. Dobivene vrijednosti raspoložive konvektivne potencijalne energije (CAPE) u hladnom dijelu godine puno su manje od vrijednosti u toplom dijelu, u čemu znatan doprinos ima i znatno manja količina Sunčevog zagrijavanja podloge. Također, većina intenzivnih konvektivnih oluja razvila se u uvjetima jakog vertikalnog smicanja vjetra što pokazuje da je dominantno atmosfersko okruženje u kojima nastaju zimske grmljavinske oluje okruženje sa značajnim vertikalnim smicanjem vjetra i manjim iznosima CAPE-a.

Abstract (english)

In this study, thunderstorm activity during the cold part of the year was analyzed based on Thunderstorm Intensity Index data on a pre-defined grid with a mesh of 3 km × 3 km in Croatia. The study covered a five-year period from 2016 to 2020, focusing on the months from October to March. The goal of the research was to conduct a spatial and temporal analysis of thunderstorm activity and determine the synoptic and thermodynamic conditions under which it occurs. The analysis aims to provide an overview of the fundamental characteristics, thereby improving the understanding of deep moist convection in the cold part of the year, which poses a significant challenge in operational weather forecasting due to its lower frequency and more difficult intensity assessment. The occurrence of surface frontal disturbances is detected based on surface synoptic charts and the flow regime at the 500 hPa level is determined using upper-level synoptic charts. Thermodynamic and kinematic parameters are calculated from radiosonde profiles from stations in San Pietro Capofiume, Brindisi, Pratica di Mare (Italy), Zagreb, and Zadar (Croatia), using the thundeR free software package. A total of 290 convective days were selected for analysis from the observed period.
The results indicate that synoptic forcing plays a significantly greater role in the development of convection during the cold part of the year compared to the warm part, while the dominant upper-level flow regime is southwest. The obtained values of Convective Available Potential Energy (CAPE) in the cold part of the year are much lower than those in the warm part, with a significant contribution from the considerably lower amount of solar surface heating. Additionally, most thunderstorms develop under conditions of strong vertical wind shear, indicating that the atmospheric environment conducive to winter thunderstorms is predominantly a high shear – low CAPE environment.

• Keywords: konvekcija; hladno razdoblje; Hrvatska; TSII
• Keywords (english): convection; cold season; Croatia; TSII
• Language: croatian
• URN:NBN: urn:nbn:hr:217:457043
• Study programme: Title: graduate academic research programme: Master of Physics – geophysics, modules: Seismology and solid Earth physics, Meteorology and physical oceanography; specializations in: Seismology and solid Earth physics, Meteorology and physical oceanography; Course: Meteorology and physical oceanography; Study programme type: university; Study level: graduate; Academic / professional title: sveučilišni magistar fizike – geofizike (sveučilišni magistar fizike – geofizike)
• Type of resource: Text
• File origin: Born digital
• Access conditions: Embargoed access; Embargo expiration date: 2024-08-16
• Created on: 2024-03-01 12:31:40