Кучево-дождевые: грозовые облака

Одно кучево-дождевое облако может вытянуться башней от высоты 1 км над землёй до тропопаузы, выше 10 км.

От кучевого облака к грозе

Любое кучево-дождевое облако начинается с обычного кучевого. Если воздух неустойчив, то есть поднимающийся объём остаётся теплее своего окружения, он продолжает подниматься. При конденсации выделяется тепло, поддерживающее плавучесть облака, и башня растёт всё выше. ВМО описывает результат как мощное плотное облако значительной вертикальной протяжённости, имеющее вид горы или огромных башен. Его основание находится низко и часто очень тёмное, а вершина достигает верхнего яруса.

Почему вершина становится плоской

В какой-то момент поднимающийся воздух встречает преграду. В тропосфере температура с высотой падает, но над тропопаузой, в стратосфере, снова растёт. NOAA объясняет, что этот более тёплый воздух наверху останавливает конвекцию, а нижнюю границу стратосферы хорошо видно по вершинам кучево-дождевых облаков в форме наковальни. Поднимающийся воздух растекается под преградой в стороны, а ветер вытягивает его в наковальню, которая может далеко простираться по ветру.

Высота этой преграды зависит от широты. По данным NOAA, высота тропосферы составляет от 18 до 20 км над экватором, около 9 км на 50° северной и южной широты и чуть меньше 6 км над полюсами. Температура падает в среднем примерно с 17 °C у поверхности до −51 °C у тропопаузы. Поэтому грозовое облако в тропиках может вырасти гораздо выше, чем вблизи полюсов, а лёд в его верхней части чрезвычайно холодный.

Гром, молния и град

Внутри башни мощные восходящие потоки уносят капли намного выше уровня 0 °C, где часть капель замерзает. Столкновения мелкого мягкого града (снежной крупы) с ледяными кристаллами разделяют электрические заряды (NOAA NSSL), и когда заряд становится достаточно большим, молния проскакивает внутри облака или к земле. Гром представляет собой звук, возникающий при резком нагреве воздуха каналом молнии. Град зарождается, когда восходящие потоки уносят дождевые капли в чрезвычайно холодные части облака, где они замерзают (NOAA NSSL); лёд продолжает расти, собирая переохлаждённые капли, пока не станет слишком тяжёлым для восходящего потока. Кучево-дождевые облака также приносят сильные ливни, порывистый ветер и иногда смерчи.

Молния может ударить за пределами зоны дождя. NOAA предупреждает, что она может ударить более чем в 10 милях (около 16 км) от места, где идёт дождь, поэтому, если ты слышишь гром, ты уже находишься в зоне возможного удара. Рекомендация: уходи в помещение при первых раскатах и оставайся там ещё 30 минут после последнего. Для тех, кто не слышит грома, NOAA в 2016 году добавило правило: увидел вспышку, беги внутрь. Метеорологи следят за такими грозами на радарах, а радары NOAA с двойной поляризацией позволяют различать дождь, град и снег внутри облака.