Кучево- дождевые облака (от латинского cumulus «зыбь» и нимб «облако») — это плотное, возвышающееся вертикальное облако , [1] обычно образующееся из водяного пара, конденсирующегося в нижней тропосфере , который поднимается вверх, увлекаемый мощными плавучими воздушными потоками. Над нижними частями кучево-дождевых облаков водяной пар превращается в кристаллы льда , такие как снег и крупа , взаимодействие которых может привести к граду и образованию молний соответственно. Когда эти облака возникают в виде грозы , их можно назвать грозовыми тучами. Кучево-дождевые облака могут образовываться поодиночке, группами или вдоль линий шквала . Эти облака способны вызывать молнии и другие опасные суровые погодные условия , такие как торнадо , опасные ветры и крупные градины. Кучево-дождевые облака развиваются из чрезмерно развитых кучевых облаков и могут в дальнейшем развиваться как часть суперячейки . Кучево-дождевые облака сокращенно Cb .
Высокие кучево-дождевые облака обычно сопровождаются кучевыми облаками меньшего размера. Основание кучево-дождевых облаков может простираться на несколько километров (миль) в поперечнике или иметь ширину всего несколько десятков метров (ярдов) и занимать низкие и высокие высоты в тропосфере, образуясь на высоте примерно от 200 до 4000 м (от 700 до 10 000 футов). ). Обычные пики обычно достигают высоты 12 000 м (39 000 футов), необычно высокие обычно достигают высоты около 20 000 м (66 000 футов) [2] , а крайние случаи утверждают, что их высота достигает 21 000 м (69 000 футов) или более. [3] Хорошо развитые кучево-дождевые облака характеризуются плоской, напоминающей наковальню вершиной (куполом наковальни), возникшей в результате сдвига или инверсии ветра на уровне равновесия вблизи тропопаузы . Полка наковальни может на многие километры (мили) предшествовать вертикальной составляющей главного облака и сопровождаться молниями. Иногда поднимающиеся пакеты воздуха превышают равновесный уровень (из-за импульса) и образуют выступающую вершину, достигающую кульминации на максимальном уровне пакета . При вертикальном развитии это самое большое из всех облаков обычно простирается через все три облачные области. Даже самое маленькое кучево-дождевое облако по сравнению с ним затмевает своих соседей.
Кучево-дождевые грозовые ячейки могут вызывать проливные дожди конвективного характера (часто в виде дождевого вала ) и внезапные паводки , а также прямолинейные ветры . Большинство штормовых ячеек погибают примерно через 20 минут, когда осадки вызывают больший нисходящий поток , чем восходящий , что приводит к рассеиванию энергии. Однако при достаточной нестабильности и влажности в атмосфере (например, в жаркий летний день) вытекающая влага и порывы из одной грозовой ячейки могут привести к образованию новых ячеек всего в нескольких километрах (милях) от прежней. несколько десятков минут спустя или, в некоторых случаях, на расстоянии сотен километров (милей) и много часов спустя. Этот процесс приводит к тому, что образование (и затухание) грозы длится несколько часов или даже несколько дней. Кучево-дождевые облака также могут возникать в виде опасных зимних штормов, называемых « грозовым снегом », которые связаны с особенно интенсивными снегопадами и метелями в сочетании с сильными ветрами, которые еще больше ухудшают видимость . Однако кучево-дождевые облака наиболее распространены в тропических регионах, а также часто встречаются во влажной среде в теплое время года в средних широтах . [10] Пыльная буря, вызванная кучево-дождевым порывом, — это хабуб .
Кучево-дождевые облака представляют собой значительную опасность для авиации, прежде всего из-за сильных ветровых потоков, а также из-за снижения видимости и молний, а также из- за обледенения и града при полете внутри облака. Внутри и вблизи гроз возникает значительная турбулентность и турбулентность при ясном небе (особенно с подветренной стороны ) соответственно. Сдвиг ветра внутри и под кучево-дождевыми облаками часто бывает интенсивным, а нисходящие порывы являются причиной многих аварий в предыдущие десятилетия, до того как были приняты меры по обучению, технологическому обнаружению и прогнозированию текущей погоды . Небольшая форма нисходящего порыва, микропорыв, чаще всего становится причиной аварий из-за его быстрого возникновения и резких изменений ветра и аэродинамических условий на коротких расстояниях. Большинство нисходящих порывов связано с видимыми валами осадков, однако сухие микропорывы обычно невидимы невооруженным глазом. По крайней мере, одна авиакатастрофа со смертельным исходом на коммерческой авиалинии была связана с пролетом через торнадо.
В общем, для формирования кучево-дождевых облаков требуется влага, нестабильная воздушная масса и подъемная сила. Кучево-дождевые облака обычно проходят три стадии: стадию развития , стадию зрелости (когда основное облако может достичь статуса суперячейки в благоприятных условиях) и стадию рассеяния . [11] Средняя гроза имеет диаметр 24 км (15 миль) и высоту примерно 12,2 км (40 000 футов). В зависимости от условий в атмосфере прохождение этих трех этапов занимает в среднем 30 минут. [12]
Облака образуются при достижении температуры точки росы воды при наличии ядер конденсации в тропосфере. Атмосфера представляет собой динамическую систему, и местные условия турбулентности, подъема и других параметров приводят к появлению многих типов облаков. Различные типы облаков встречаются достаточно часто, чтобы их можно было классифицировать. Кроме того, некоторые атмосферные процессы могут привести к тому, что облака будут образовывать определенные структуры, например, волновые облака или актиноформные облака . Это крупномасштабные структуры, и их не всегда легко идентифицировать с единой точки зрения.
