Aktualności

Monitoring burz gradowych przy użyciu techniki tomografii GNSS

04-02-2026

Monitorowanie zjawisk konwekcyjnych, takich jak intensywne opady i gradobicia, ma kluczowe znaczenie dla lepszego zrozumienia procesów zachodzących w troposferze oraz dla poprawy prognoz krótkoterminowych. Tradycyjne techniki obserwacyjne, w tym radiosondy, często nie zapewniają wystarczającej rozdzielczości czasowej i przestrzennej, aby skutecznie uchwycić szybkie i lokalne zmiany poprzedzające gwałtowne burze. Odpowiedzią na te ograniczenia może być zastosowanie zintegrowanej tomografii GNSS, łączącej naziemne obserwacje GNSS z danymi radiookultacyjnymi (RO).

W zaprezentowanym artykule przeanalizowano trzy burze gradowe, które wystąpiły nad południową Polską w 2021 oraz 2022 roku. Wykazano, że model tomografii zarejestrował wyraźny i systematyczny spadek wartości wilgotnej refrakcji przed rozpoczęciem analizowanych zjawisk, średnio o około 8–10 ppm. Zjawisko to interpretowane jest jako sygnatura kondensacji pary wodnej oraz intensyfikacji prądów wstępujących, kluczowych dla rozwoju superkomórek burzowych.

Integracja danych GNSS i RO w jednym modelu tomograficznym pozwoliła znacząco poprawić zgodność wyników z obserwacjami radiosondowymi, redukując błąd RMS nawet o 50% w porównaniu z polami modelu apriori - ERA5. Co istotne, tomografia GNSS okazała się bardziej czuła na sygnały poprzedzające gradobicia niż model WRF, umożliwiając identyfikację pionowych „kolumn” konwekcyjnych o bardzo dużych gradientach refraktywności.

Uzyskane wyniki potwierdzają, że zintegrowana tomografia GNSS stanowi obiecujące narzędzie do detekcji wczesnych sygnałów silnych burz i gradu, szczególnie w kontekście obserwacji procesów zachodzących na kilka godzin przed wystąpieniem zjawisk ekstremalnych. Metoda ta może w przyszłości stanowić istotne uzupełnienie systemów monitorowania pogody i wspomagać rozwój nowej generacji systemów wczesnego ostrzegania.

A. Cegła, M. Taszarek, M. Kryza, W. Rohm and G. Moeller, "Detecting Signatures of Giant Hail Events with Integrated GNSS tomography: A case study over southern Poland" in IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, doi: 10.1109/TGRS.2026.3659018.