Стеновые облака и формирование торнадо: признаки и механизмы.

Введение

Облакообразование, происходящее у основания грозы.

Стена облака (murus или pedestal cloud) – это обширное, локализованное, устойчивое и часто резко опускающееся облако, формирующееся под основной частью кумулонимбусного облака, из которого иногда образуются торнадо. Обычно оно располагается под зоной без осадков (RFB) грозы и указывает на область самого мощного восходящего потока внутри грозы. Вращающиеся стены облаков свидетельствуют о наличии мезоциклона в грозе; большинство сильных торнадо формируется именно из них. Многие стены облаков вращаются, однако некоторые – нет. Другим сопутствующим облаком является флюмен. Стена облака обычно находится в задней части грозы, хотя небольшие вращающиеся стены облаков (характерная черта мезовортекса) могут возникать в пределах переднего края (обычно квазилинейной конвективной системы (QLCS) или линии шквала) в редких случаях.

Суперклетка и значение торнадо

Облачная стена была впервые идентифицирована Тедом Фуджитой и установлена связь с торнадо в торнадоносных штормах после детального исследования торнадо Фарго 1957 года. В частности, для сверхклеточных гроз, но также иногда и для интенсивных многоклеточных гроз, таких как QLCS, описанных выше, облачная стена часто наблюдается вращающейся. Вращающаяся облачная стена – это область грозы, наиболее склонная к образованию торнадо, и подавляющее большинство интенсивных торнадо формируется именно там. Торнадогенез наиболее вероятен, когда облачная стена устойчива, характеризуется быстрым восходящим движением и вращением. Обычно облачная стена предшествует образованию торнадо на десять-двадцать минут, но этот интервал может варьироваться от одной минуты до более чем часа. Зачастую, интенсивность восходящего движения и вращения резко возрастает непосредственно перед торнадогенезом, а иногда облачная стена опускается и "уплотняется" или "сжимается". Торнадоносные облачные стены характеризуются сильным, устойчивым и теплым притоком воздуха. Это должно ощущаться на поверхности, если наблюдатель находится в зоне притока; в Северном полушарии это обычно к югу и юго-востоку от облачной стены. Крупные торнадо, как правило, формируются из более крупных, низко расположенных облачных стен, находящихся ближе к задней части дождевой завесы (что обеспечивает меньшее время для визуального предупреждения тех, кто находится на пути организованного шторма). Хотя большинство сильных торнадо формируется в вращающихся облачных стенах, многие вращающиеся облачные стены не приводят к образованию торнадо. Без сочетания границы нижнего уровня с восходящим потоком, торнадо крайне редко возникают без достаточно плавучего нисходящего потока заднего фланга (RFD), который обычно визуально проявляется как прояснение облачности, называемое ясным прорезом или выемкой. RFD инициирует торнадо, окклюдируется вокруг мезоциклона, и, когда полностью оборачивается вокруг, перекрывает приток воздуха, вызывая гибель мезоциклона нижнего уровня (или "торнадоциклона") и торнадолиз. Таким образом, в большинстве случаев RFD отвечает как за рождение, так и за гибель торнадо. Обычно, но не всегда, окклюзия сухого прореза видна (при условии, что линию видимости не блокируют осадки) на протяжении всего жизненного цикла торнадо. Облачная стена ослабевает и часто исчезает к тому моменту, когда торнадо рассеивается. Если условия благоприятны, то зачастую даже до того, как первоначальное торнадо поднимается, вниз по ветру от старой облачной стены может образоваться другая облачная стена и, иногда, новое торнадо, обычно к востоку или юго-востоку в Северном полушарии (к востоку или северо-востоку в Южном полушарии). Этот процесс известен как циклический торнадогенез, а последовательность торнадо, возникающих в результате, – как семейство торнадо. Вращение облачных стен обычно циклоническое; антициклонические облачные стены могут возникать с антимезоциклонами или с мезовортексами на переднем крае QLCS (опять же, эта зависимость обратная в Южном полушарии).

The wall cloud feature was first identified by Ted Fujita and as associated with tornadoes in tornadic storms following a detailed site investigation of the 1957 Fargo tornado. In the special case of a supercell thunderstorm, but also occasionally with intense multicellular thunderstorms such as the QLCS above, the wall cloud will often be seen to be rotating. A rotating wall cloud is the area of the thunderstorm that is most likely to produce tornadoes, and the vast majority of intense tornadoes. Tornadogenesis is most likely when the wall cloud is persistent with rapid ascent and rotation. The wall cloud typically precedes tornadogenesis by ten to twenty minutes but may be as little as one minute or more than an hour. Often, the degree of ascent and rotation increase markedly shortly before tornadogenesis, and sometimes the wall cloud will descend and "bulk" or "tighten". Tornadic wall clouds tend to have strong, persistent, and warm inflow air. This should be sensible at the surface if one is in the inflow region; in the Northern Hemisphere, this is typically to the south and southeast of the wall cloud. Large tornadoes tend to come from larger, lower wall clouds closer to the back of the rain curtain (providing less visual warning time to those in the path of an organized storm). Although it is rotating wall clouds that contain most strong tornadoes, many rotating wall clouds do not produce tornadoes. Absent the co position of a low level boundary with an updraft, tornadoes very rarely occur without a sufficiently buoyant rear flank downdraft (RFD), which usually manifests itself visually as a drying out of clouds, called a clear slot or notch. The RFD initiates the tornado, occludes around the mesocyclone, and when it wraps completely around, cuts off the inflow causing death of the low level mesocyclone (or "tornado cyclone") and tornadolysis. Therefore, in most cases, the RFD is responsible for both the birth and the death of a tornado. Usually, but not always, the dry slot occlusion is visible (assuming one's line of sight is not blocked by precipitation) throughout the tornado life cycle. The wall cloud withers and will often be gone by the time the tornado dissipates. If conditions are favorable, then, often even before the original tornado lifts, another wall cloud and occasionally a new tornado may form downwind of the old wall cloud, typically to the east or the southeast in the Northern Hemisphere (east or northeast in the Southern Hemisphere). This process is known as cyclic tornadogenesis and the resulting series of tornadoes as a tornado family. The rotation of wall clouds is usually cyclonic; anticyclonic wall clouds may occur with anti mesocyclones or with mesovortices on the leading edge of a QLCS (Again, this relationship is reversed in the Southern Hemisphere).

Другие значения термина

Плотный кумулонимбусный облачный покров в глазной стенке интенсивного тропического циклона также может называться пристеночным облаком или облаком глазной стенки.