Верхняя часть ( или пронизывающая вершина ) представляет собой куполообразный выступ, вырывающийся из верхней части наковальни грозы в нижнюю стратосферу . [1] [2] Если верхняя часть сохраняется в течение 10 минут или дольше, это является явным признаком того, что шторм сильный . [ 3]
Когда образуется гроза, облака вертикально выстраиваются в атмосферу до тех пор, пока восходящий поток шторма (теплый восходящий воздух) не достигнет уровня равновесия (EL) ; точки, в которой окружающий воздух имеет примерно такую же температуру или даже теплее. [4] Эта точка равновесия часто отмечается тропопаузой . Вместо того чтобы продолжать подниматься в стратосферу, вертикальный рост облаков резко останавливается, и вместо этого облака распространяются горизонтально, образуя форму «наковальни» на вершине грозы. [3]
Пролетающая вершина образуется, когда восходящий поток грозы, из-за импульса от быстрого подъема и силы подъема через свободно-конвективный слой (FCL), выступает за свой уровень равновесия, образуя куполообразную структуру над наковальней. [5] Это может произойти с любым кучево-дождевым облаком , когда неустойчивость высока. В то время как наковальни формируются на уровне равновесия, пролетающие вершины продолжаются до максимального уровня посылки (MPL) .
.jpg/1280px-AS09-22-3375_(21413692423).jpg)
Сильные восходящие потоки, очерченные выступающими вершинами, могут выступать в качестве барьера для окружающего потока воздуха. Быстрые стратосферные ветры могут слегка подняться при столкновении с выступающими вершинами, охлаждаясь и создавая турбулентный след более низких температур ниже по течению от восходящего потока. Это взаимодействие также сбрасывает лед и водяной пар из облака наковальни, образуя шлейф перистых облаков, исходящий из области восходящего потока, [6] [7] хотя это наиболее очевидно в условиях средних широт, где тропопауза обычно ниже, а связанная с ней инверсия шире. [8] Эти перистые шлейфы могут быть теплее, чем нижележащее облако наковальни, из-за смешивания воздуха из более теплой стратосферы . Называемые перистыми шлейфами над наковальней (AACP), появление таких объектов на спутниковых снимках было связано с суровыми погодными явлениями. [6] [7] Исследование 2018 года, опубликованное в Weather and Forecasting, показало, что 73 процента значительных сообщений о суровой погоде в Соединенных Штатах были связаны со штормами, создающими AACP, и что AACP появлялись в среднем за 31 минуту до выпуска предупреждений об суровой погоде . [9] Моделирование показывает, что перескакивающие вершины ведут себя как гидравлические прыжки при наличии сильных ветров на высоте, позволяя переносить более 7 т (7,7 тонн) водяного пара в нижнюю стратосферу в секунду. [10]
Многие грозы демонстрируют пиковую нагрузку в какой-то момент своего жизненного цикла. [4] В более слабых грозах пиковая нагрузка длится недолго и часто приобретает тонкий вид. [5] Если пиковая нагрузка поднимается и опускается циклически, причем каждый выступ сохраняется всего несколько минут, то это может указывать на то, что шторм пульсирует и не такой сильный, как шторм с непрерывной пиковой нагрузкой. [11]
Верхняя точка, продолжающаяся более 10 минут, является признаком сильного восходящего потока воздуха во время грозы, что указывает на высокую вероятность того, что шторм вызывает суровую погоду . [4] Если верхняя точка непрерывна, это указывает на повышенную вероятность того, что шторм является суперячейкой , т. е. вращающимся штормом. [5] Во время сильного торнадо верхняя точка может переворачиваться или складываться, поскольку новая активность поднимается вверх по задней части, в то время как передняя часть верхней точки обрушивается в шторм. Во время длинного торнадо вся верхняя часть шторма, включая верхнюю точку, может опускаться на тысячи футов. [ требуется ссылка ]
Достаточно мощный шторм, способный вызвать продолжительный перелет, обычно вызывает следующее [ требуется ссылка ] :
