Rövidítés METAR | Cb (vagy CB) |
---|---|
Szimbólum |
Calvus Capillatus |
Osztályozás | D család (függőleges kiterjesztés) |
Magasság | 300 - 21 000 m |
A zivatarfelhő , a gomolyfelhő család , a felhő a legnagyobb függőleges kiterjedése. A bázis általában néhány száz méterre 3500 méterrel a föld felett. Csúcsa néha meghaladja a tropopauzát ; ezért 8000 és 18 000 méter, de akár 21 km közötti magasságban is tetőzhet . Fejlődésének végén a felső része egy üllőhöz hasonlít , majd a cumulonimbus capillatusról beszélünk , szemben a cumulonimbus calvus-szal (átmeneti szakasz a cumulus congestus és a cumulonimbus capillatus között ). A „Cb üllője” kifejezés általában annak felső részét jelöli, amely gyakran fennmarad a felhő aktivitásának elvesztése után. Ez az üllő akkor cirrus spissatus cumulonimbogenituszá (vastag cirrus származik, amely cumulonimbusból született).
A Cumulonimbus meteorológiai jelenségekhez kapcsolódik, amelyek erőszakosak lehetnek: erős záporok , villámok , tornádók , nagyon erős felújulás, ereszkedő széllökések és jégeső . Ez a felhő a legtöbb vertikális kiterjesztése, és az energia benne lehet lenyűgöző, a legnagyobb, hogy képes a rivális az energia a atombomba származó Nagasaki . A hűtést sűrítő vízmennyiség a legintenzívebben elérheti az egymillió tonnát és a 40 m / s-ig emelkedő áramokat , tehát a szupertartályosok vízforgalmában vannak .
A gomolyfelhők konvektív eredetű felhők , a gomolyosztály osztályának tagjai . Valójában nagyon erős függőleges kiterjedésű gomolyfelhőkről van szó, amelyek felső részét jégkristályok alkotják. Kialakulásukat elősegítik a felszín közelében lévő meleg és párás körülmények, de a magasságban hidegebbek és szárazabbak.
Az úgynevezett légtömeg- gomolyfelhők , jellemzően késő délutáni nyári zivatarok, amelyek viszonylag enyheek, a talaj közelében lévő levegő napenergiájának felmelegedése által okozott konvekció eredményeként jönnek létre, dinamikus kényszerítés hiányában. A légköri dinamika miatti kényszerhelyzetek tovább destabilizálhatják a légkört, növelve a kumulonimbus képződésének valószínűségét és az ebből eredő zivatarok súlyosságát . Ez utóbbiak általában a hidegfront közeledtével vagy az orográfiai felemelkedéssel alakulnak ki . A legsúlyosabb zivatarok ilyen típusúak.
Az üllő megjelenése a cumulonimbus tropopauza szintjén történő elterjedésének következménye (a troposzféra és a sztratoszféra közötti határnak adott név ). A felhő belsejében lévő visszavezetések leállnak vagy lelassulnak, amikor megérkeznek a légkör ezen különösen stabil területére, majd vízszintes áramokká alakulnak.
Súlyos zivatar esetén az emelkedő és a külső levegő hőmérséklete közötti különbség miatt az áramlás továbbterjedhet a sztratoszférában , akkor egy kiálló csúcsot túllövő kupolának nevezünk .
A Updraftok alatt zivatarfelhő felhő is rendkívül lamináris , mindenre kiterjedő és rendszeres. Valójában a felhő alatti emelkedés nem az archimédeszi tolóerőnek köszönhető, hanem a gomolyfelhő belsejében lévő erős nyomáskülönbségnek. A levegőt ezután porszívóként szívja a felhő belsejébe. Az emelkedő légtömeg ekkor hűvösebb, mint a környező levegő, és negatív felhajtóerővel bír. Ilyen körülmények között a turbulencia megsemmisül. Általánosságban elmondható, hogy az utánpótlás maximális sebességét a talaj felett körülbelül 6 km-re éri el . A szupercellás zivatarok vagy derechók ezen a magasságon óriási felfrissülést okozhatnak, amelynek sebessége meghaladja a 40 m / s ( 140 km / h ) sebességet . A felújítás ilyen sebessége megfelel egy kis hurrikán szélsebességének . Ezenkívül a felemelkedő oszlopok átmérője általában 2 km (légtömeg-vihar) és 10 km (szupercellás vihar) között van. A gomolyfelhő alapjának magassága rendkívül változó. A talaj felett néhány tíz métertől a talaj fölött 4000 m- ig terjedhet . Ebben az esetben vagy az utánpótlás a földről indul, ha a levegő nagyon száraz (a sivatagok tipikus esete); vagy a frissítés nem a földről származik abban az esetben, ha az altocumulus castellanus cumulonimbusokká fajult. Ebben az esetben konvekciós magasságnak hívják ( angolul megnövelt konvekciónak ). A gomolyfelhők teteje nagyon változó magasságú. Hideg időben a gomolyfelhők csúcsa 6 km magasra korlátozható . A trópusi régiókban a gomolyfelhők jellemző magassága 15 km . Szélsőséges esetekben a gomolyfelhők 18 km-nél vagy annál is magasabbra emelkedhetnek .
Ez a felhőtípus okoz zivatarokat . Fejlődésétől függően az elektromos események helyszíne lehet, például villámlás , jégeső , eső , heves csapadék és a legszélsőségesebb esetekben tornádók . Ehhez járul a jegesedés (jelen van, amikor a külső levegő hőmérséklete -40 és 0 Celsius fok között van) és az erős szél nyírásának veszélye a felhőben. Általánosságban elmondható, hogy a késő nyári délutáni zivatarnak megfelelő cumulonimbus alatti visszahúzások és visszahúzódások szerények (kb. 5 m / s ). Ellene zivatarok, szupercellák vagy derechók a felhőn belül 40 m / s sebességet is meghaladhatnak .
Általánosan elfogadott, hogy a repülőgépeknek kerülniük kell a jelentős energiát kibontakozó gomolyfelhők közelében történő repülést. A gomolyfelhőkkel járó fő veszély a leereszkedés és a felhő felső rétegeiben tapasztalható nagyon erős turbulencia, amely a felfelé és a leereszkedések közötti nyíróhatásnak köszönhető. Vannak más furfangos veszélyek is, mint például a vizuális jelek elvesztése, amikor egy repülőgép beszivárog a felhőbe, villámcsapás , jegesedés nagy mennyiségű túlhűtött víz jelenléte miatt, valamint hidrometeorok , például jégeső .
Az egyik megkülönbözteti a cumulonimbus típusait alakjuk szerint, ez a felhő érettségi fokához kapcsolódik. Jellemzőik a szélnyírás és a páratartalom adott környezetében elért tengerszint feletti magasságtól függenek , helytől és évszaktól függetlenül.
A Cumulonimbus calvus a gomolyfa stádium, amely a magasodó gomoly és a cumulonimbus capillatus között helyezkedik el . Ez eléri a hasonló vertikális kiterjesztése az utóbbi, de nem üllő alakú rostos top, a kifejezés jelentését calvus kopasz . Kerek, fehér buborékok megjelenése és jól körülhatárolható teteje jellemzi.
Ezt a fajta gomolyfelhőt főleg túlhűtött cseppek alkotják , csak a tetején kezd jégkristályokat tartalmazni . Ez ad nagy záporok , előfordulhat felhő-felhő villám , de általában nem a jégeső . Azt is termelnek széllökés előtt , hogy adhat egy arcus , hogy az alap.
A cumulonimbus capillatus a cumulonimbus felhő kialakulásának utolsó lépése. A felhő ekkor éri el a legnagyobb függőleges kiterjedését, mert a nedves levegő foltjai, amelyek a levegő instabilitásának köszönhetően emelkednek, meghaladták az egyensúlyi szintet, és lassítják a tropopauza hőmérsékleti inverziójának emelkedését . A cseppek alakulnak jégkristályok függően a rendelkezésre álló fagyasztás atommagok, és nagyon nagy magasságban szelek húzza őket távol a feláramlás alkotnak cirrus- mint felhő tetején így ez kiszőrösödik ( capillatus a latin ).
Amikor ez a cirrus képez lapos felhő hasonlít egy üllőt , ez az úgynevezett zivatarfelhő capillatus üllő (üllő latin). Nagyon sötét alapját gyakran alacsony, egyenetlen felhők kísérik, hegesztve vagy nem hegesztve, amelyeket pannusnak nevezünk . Bizonyos esetekben a kiálló csúcs alakú kupolák leküzdik az üllőt, felfedve az emelkedő áram nagy intenzitását.
A Cumulonimbus capillatus és az incus egész erőszakos jelenségeket adhat, például szakadó esőzéseket , jégesőt , lefelé tartó széllökéseket , sőt tornádókat is , különösen, ha szupercellássá válnak. Például, széllökések akár 142 km / h- át Charleville-Mézières június 28-án, 2011-ben és jégverés 9 cm a Levier június 30-án keretében a 2012 egy szupercella vihar volt megfigyelhető.
A Cumulonimbus pileus egy cumulonimbus tetején pehelyfelhők, mintha lenne egy sapkát ( pileus eszközökkel sapka a latin ). Ez a cirrus nem kapcsolódik közvetlenül a konvektív felhőhöz, és abban különbözik az incus cumulonimbus üllőtől , hogy inkább a vihar felett képződik az emelkedő víz miatt . Ennek oka, hogy a belső felfelé irányuló mozgás függőleges mozgást indukál az egész légoszlopban, és ha a nagy magasságban lévő levegő közel telített , a nedvesség kondenzálódva cirrusfelhőket képez a foehn hatásához hasonló hatással .
A halom kialakulása különbözik az alatta lévő felhőtől, találhatunk olyanokat, amelyek gomolyfelhővel vagy magasodó gomolyfelhővel rendelkeznek. Kialakulásuk gyakran elrejti a konvektív felhő valódi tetejét, és félrevezető lehet a stádiumát illetően. Ez azonban azt jelzi, hogy a függőleges mozgás fontos, és cumulonimbus esetén a súlyos zivatarok mutatója lehet.
Ezzel a felhővel, amelyet hivatalosan cumulonimbus altocumulogenitusnak hívnak, amelyet altocumulonimbusnak (nem hivatalos név) is nevezhetünk , gyakran találkozunk a meleg frontok áthaladása során . Olyan emelkedések generálják, amelyek nem a földről indulnak ki, és egy altocumulus castellanus túlfejlődéséből származnak . Ez a felhő akkor fordul elő, amikor a légkör átlagos légköri szinten feltételesen instabil és stabil a földön. Gyakran külső kényszer generálja. Általában standard gomolyfelhővé fejlődik, amely gyakran a nimbostratus tömegébe merül . Gyakran tartós és tartós csapadékot termel.
A szemközti fénykép az altocumulonimbust mutatja a kialakulás folyamatában, amely magas alapú zivatarokat okoz ( angolul megnövelt konvekció ).
A pyrocumulonimbus (pyroCb) egy gomolyfelhő, amely intenzív hőforrás felett képződik. Az új verzió a Nemzetközi Cloud Atlas márciusában közzétett 2017-ben a hivatalos neve pyrocumulonimbus válik zivatarfelhő flammagenitus . Ezek során feltárt erdőtüzek . Ezek a nappali fűtéshez hasonló instabilitási feltételeket teremtenek, továbbá finom részecskéket adnak hozzá, amelyek felhasználásával a vízgőz cseppekbe kondenzálható. A hőforrás általában intenzív tűz vagy vulkánkitörés, de egyszerűen kiválthatja az ipari kéményből származó kibocsátások hője, ha a levegő már nagyon instabil.
A cumulonimbusok más típusaihoz hasonlóan ezek is elérhetik a tropopauzát, és csapadékot okozhatnak , beleértve a koromtól megfeketedett jégesőt , a villámlást, a zuhanást és néha a tornádókat is . Azonban általában jóval kevesebb csapadékot adnak, mint a szokásos gomolyfelhők erős függőleges kiterjedésük ellenére . A műholdak és meteorológiai radarok adatainak vizsgálata valóban azt mutatta, hogy a felhőben képződő cseppek még a csúcsáig is nagyon kicsiek. Ennek oka, hogy a füst által szállított kondenzációs magok száma nagyon nagy, és erős versenyhez vezet a rendelkezésre álló vízgőzért. A pyrocumulonimbus felhőből származó eső ezért gyakran nem elegendő az azt képző láng eloltásához, és az általa generált villám az üllőjéből másokat is meggyújthat.
Zivatarfelhő felhők is lehet a forrása az injekció füst részecskék a sztratoszférába , ami hasonló hatást nukleáris tél a kis léptékű mellett érintő kialakulását sztratoszférikus ózon .
Az atomi gomba szintén egyfajta pyrocumulonimbus. Az atombombát egy tiszta napon Hirosimára dobták . Nem sokkal ezután kialakult a gombafelhő, és zuhanni kezdett a fekete esőben, amely tele volt radioaktív korommal. Ez az eső sok embert megölt. A gombafelhő nőtt a sztratoszférában, és sok részecskét vitt el, amelyek csapdában maradtak (lásd a nukleáris téli elméletet ). Elektromos jelenségekről vagy jégesőkről nem számoltak be, mivel úgy tűnik, hogy a korom jelenléte megakadályozta a nagy cseppek vagy jégesők kialakulását. Annak ellenére, hogy a gombafelhő nagyon nagy gomolyfelhőhöz hasonlítható, nem hasonlítható szupercellás viharhoz . Az új atlasz szerint egy ilyen felhőt cumulonimbus homogenitusnak nevezhetnénk, mert az atombombát eredetileg nem az érintett városban keletkezett tűz okozta.
Egy erőszakos trópusi ciklonnak van egy szeme a közepén, ahol az időjárás tiszta és enyhén felhős lehet. E szem körül a stadionban lévő fehérítő alakú cumulonimbus fal van . Ebben a régióban található a legerősebb szél, a Saffir-Simpson skálán az 5. kategóriáig , a légköri nyomásgradiens miatt .
A gomolyfelhők azonban felelősek az erős csapadékmennyiségekért, az erős fellendülésért, amely rendkívüli légköri turbulenciát eredményez, és néha gyenge tornádókat . A szemközti képen a Katrina hurrikán szeme látható , amely nagyon súlyos károkat okozott az Egyesült Államok déli részén , és a szomszédos fal.
A következő számok a Nemzetközi Felhőatlaszból származnak . A cumulonimbus alapja általában 2 km alatt van . A cumulonimbus teteje gyakran meghaladja a 10 km- t. A vastagsága Cumulonimbus között változik 3 km és 15 km .
Ezek az ábrák perspektívában vannak, mert tudatában van annak, hogy a konvektív felhő alapja lényegesen magasabb, vagy konvekció jelenléte magasságban van ( angolul konvekció emelkedett ), vagy nagyon száraz körülmények között van. Ezenkívül a cumulonimbus csúcsa elérheti a 70 000 lábat vagy ... 21 km-t, ami nagyrészt a sztratoszférában van !
A felhő alattAlulról nézve a gomolyfelhők alapja sötét, amely homorú lehet. A pannus nevű kopott felhőkkel gyakran találkozunk a gomolyfelhő alapja alatt, amelyek a nedvesség talajszintjén történő párolgásából-kondenzációjából származnak. Amikor ezeket a pannusokat összehegesztik, egy arcust alkotnak, amely egy sötét tekercs a felhő előtt. Csökkenhet a csapadék. A Nemzetközi Felhőatlasz szerint a turbulencia gyakran nagyon erős. Azonban Updraftok alatt zivatarfelhő felhő is rendkívül lamináris , mindenre kiterjedő és rendszeres.
A felhőbenA gomolyfelhőket az alsó részükön vízcseppek alkotják, amelyek túlhűthetők, a felső részükben pedig jégkristályok. Ez a túlhűtött víz gyakran nagy mennyiségben van jelen, és gyorsan jegesedést okoz, és esetleg repülőgép-balesetet okoz. A felhő alsó régióiban sötét van (és még sötét is lehet ott világos nappal), és a láthatóság nulla. A felhő felső részén a megvilágítás intenzív lehet, de a láthatóság továbbra is gyenge. A turbulencia nagyon erős és szélsőséges, és sok repülőgép felbomlott gomolyfelhőkké.
A felhő felettFejlődési stádiumuktól függően vagy gomolyfelhőként, vagy sűrű cirrusfelhőként jelennek meg, amelyek nagy gomolyokat képeznek vagy üllő alakúak. Amikor ezeket a felhőket közvetlenül megvilágítja a nap, vakítóan fehérek. Kihúzódhatnak a rétegfelhők tömegéből (ezek aztán altocumulonimbusok ), vagy velum vagy cölöp veszi körül őket .
A Nemzetközi Felhőatlasz 1939-ből származó régi változata azt állította, hogy a cumulonimbus-csúcsok akár 200 km-re is láthatók. Ha tudjuk a kérdéses cellától való távolságot, és ha feltételezzük, hogy csak a cumulonimbus csúcsát láthatjuk, akkor a cumulonimbus magasságát a pitagoraszi tétel adja meg . Ha R a Föld sugara, d a távolság a vihartól és ha h a kumulonimbus magassága, akkor:
Jogosan feltételezhetjük, hogy ezért első sorrendben megkapjuk:
Van R = 6366 km. Ha feltételezzük, hogy d = 200 km, akkor
km.Így ez a képlet megerősíti, hogy a nagyon mérsékelt magasságú kumulonimbusok nagy távolságból láthatók. Ha feltételezzük, hogy a gomolyfelhők 21 km magasak, azt kapjuk:
km.Így nagyon nagy gomolyfelhők láthatók nagy távolságból, és különösen jól láthatók a repülőgépekről, mert általában 10 km magasságban repülnek. Tehát elegendő idejük van arra, hogy eltérjenek az útvonaluktól, mielőtt belépnének egy veszélyzónába .
Történelmileg egy gomolyfelhőt felhőként definiáltak, amely csapadékot generált, tudva, hogy a nimbusz egy latin szó, amely esőfelhőt jelent. A meghatározás a referencia-ből származó 1907 között volt három fajta felhők, mert azt mondják, hogy a magassága a felső egy zivatarfelhő között változik 3000 méter és 8000 méter; míg a bázis említett felhő 1400 méteres [ sic ] bármilyen körülmények között. Ilyen körülmények között tehát rendelkezhetünk 1600 m-re korlátozott vastagságú „cumulonimbussal”. Ez a meghatározás figyelmen kívül hagyja azt a tényt, hogy a felhő alapja valójában változik a hőmérséklet és a talajon lévő harmatpont közötti különbséggel az előállításuk során, és hogy a teteje függ a tengerszint feletti hőmérséklet szerkezetétől. Meg kell jegyezni, hogy ezt a meghatározást a földi megfigyelések nyomán javasolták, mielőtt a rádiózások és a repülés általánosítása lehetővé tette volna a légtömegek jellemzőinek jobb megértését, ahol ezek a felhők fejlődnek. Azonban Alfred Angot 1899-ben adott cumulonimbus definíciója (ami tehát korábbi) helyesebb, mert a szerző elismeri, hogy a gomolyfelhők alapja és teteje változhat. A fogalom a zivatarfelhő a Angot értelemben magában foglalja a modern gomolyfelhő mediocris , gomolyfelhő congestus és zivatarfelhő, amelyek mindegyike adhat csapadék.
A cumulonimbus egyfajta felhő, amely önmagában nem olyan nimbus, amely felhalmozódott, amint azt az elavult helyesírás cumulo-nimbus sugallhatja . Így az 1990-es írásmód e kétértelmű írásmód elvetését ajánlja. Ezt a helyesírást azonban továbbra is meglehetősen gyakran használják a francia hivatalos dokumentumok (és korábban a Larousse szótárban is , amely a mai napig helyesbített). Mivel a gomolyfelhő csak a régi gomolyfelhő speciális esete , követnünk kell a Nemzetközi Felhőatlasz (cumulonimbus) helyesírását, amely hiteles és megelőzi az 1990-es helyesírási korrekciókat . Ne feledje, hogy Météo-France a régebbi műveknél is a szabványosított helyesírást használta.
Manapság a cumulonimbus (Angot után) kifejezés ezért mind a congestus gomolyfelhőt, mind a cumulonimbust (vagy akár a mediocris cumulust ) jelöli, amelyek erős függőleges kiterjedésű, de eltérő tulajdonságokkal rendelkező gomolyfelhők .