Cumulonimbus: Eigenschaften, Entstehung und Auswirkungen auf die Meteorologie

Um unsere Überprüfung der zu beenden verschiedene Arten von Wolken Wir sprechen die möglicherweise auffälligste und interessanteste Wolke an, auf die wir uns beziehen Cumulonimbus, die zweite Art vertikal entwickelter Wolken, obwohl sie in Wirklichkeit das Ergebnis eines Clusters mit einer größeren Entwicklung ist.

Laut WMO wird es als dicke und dichte Wolke mit a beschrieben erhebliche vertikale Entwicklung, in Form von Bergen oder riesigen Türmen. Ein Teil, zumindest die Oberseite, ist normalerweise glatt, faserig oder gestreift und fast immer abgeflacht; Dieser Teil erstreckt sich oft in Form eines Ambosses oder einer riesigen Feder. Unterhalb der Basis, sehr dunkel, erscheinen niedrige, zerrissene Wolken und Niederschlag oder Schauer. Darüber hinaus können diese Phänomene in Zusammenhang stehen mit Sturmwolken Dies deutet auf instabile atmosphärische Bedingungen hin.

Wie gesagt, Cumulonimbus ist der nächste Entwicklungsschritt auf der aufsteigenden Konvektionsskala zu Cumulus Congestus, daher handelt es sich um Wolken mit großer vertikaler Entwicklung (die Spitzen sind normalerweise zwischen 8 und 14 km hoch). In unseren Breiten entstehen sie hauptsächlich im Frühjahr und Sommer in instabile Situationen, die auch verursacht werden können durch Luftverschmutzung was seine Entstehung begünstigt.

Diese Wolken bestehen aus Wassertropfen und Eiskristallen an der Spitze oder am Amboss. Im Inneren enthalten sie auch große Regentropfen, Schneeflocken, Eisgranulat, Hagel und in Fällen extremer Instabilität Hagel von beträchtlicher Größe.

Sie produzieren fast immer SturmDas heißt, Niederschlag in Form von Schauern, Regen oder Hagel, im Allgemeinen, aber auch Schnee im Winter, begleitet von böigen Winden und elektrischen Entladungen, die zwischen Wolken oder zwischen Wolke und Boden auftreten (Blitzschlag).

Die Cumulonimbus sind die Könige der Wolken, die am meisten fotografierten und das spektakulärste. Sie lassen sich in jeder Situation fotografieren und es ist interessant, sie in einer kompletten Sturmsequenz fotografieren zu können. Nicht zu verwechseln mit den Cumulonimbus-Wolken, die höher sind und an der Spitze eine faserige Struktur aufweisen. Zwar gibt es viele interessante Wolken, aber die Altokumulus sind eine weitere Variante, die eine Erwähnung verdient.

Es gibt zwei Arten (Calvus und Capillatus) und keine Varietäten. Die Cumulonimbus-Wolkenklasse ist für ihre ungewöhnliche Form und die heftigen Gewitter, die sie hervorruft, bemerkenswert. In gemäßigten Klimazonen findet man sie typischerweise in Gebieten mit hoher Luftfeuchtigkeit und warmen Temperaturen, was ihre Entstehung in den wärmeren Monaten des Jahres begünstigt, obwohl es nicht ungewöhnlich ist, dass sie im Winter auftreten. Die Entwicklung dieser Wolken kann auch im Kontext der Höhe und Höhe der Wolken.

Allgemeine Eigenschaften von Cumulonimbus

Cumulonimbuswolken sind große, dichte Wolken, die durch die folgenden Eigenschaften gekennzeichnet sind:

Höhe und vertikale Entwicklung: Diese Wolken können sich von niedrigen Höhen (weniger als 2 km) bis in sehr große Höhen (bis zu 20 km in tropischen Regionen) erstrecken. In gemäßigten Klimazonen erreichen sie normalerweise eine Höhe zwischen 10 und 15 km.
Form: Ihre Form ist vertikal und gewölbt, mit einem oberen Ende, das normalerweise abgeflacht ist, was ihnen ein ambossartiges Aussehen verleiht. Diese Eigenschaft ist auf die starken Luftströmungen im Inneren zurückzuführen.
Farbe: Im Sonnenlicht sind sie strahlend weiß, können sich bei Stürmen jedoch aufgrund der großen Menge an Wasser und Eiskristallen, die sie enthalten, dunkel und bedrohlich verfärben.
Niederschlag: Sie sind dafür bekannt, dass sie heftigen Regen, Hagel, Blitze und starke Winde verursachen. Der Eindringen kalter Luft an der Unterseite kann es zu erheblichen elektrischen Entladungen kommen.

Wie entstehen Cumulonimbuswolken?

Die Entstehung von Cumulonimbus hängt mit mehreren Schlüsselfaktoren zusammen:

Heiße und feuchte Luft: Die heiße Luft erwärmt sich im Kontakt mit dem Boden und beginnt aufgrund ihrer geringeren Dichte aufzusteigen. Dieser Anstieg wird in Situationen verstärkt, in denen starke Konvektionsströmungen vorhanden sind.
Adiabatische Kühlung: Beim Aufsteigen der warmen Luft kühlt diese aufgrund des niedrigen Luftdrucks ab. Diese Abkühlung führt zur Kondensation von Wasserdampf, wodurch die Wassertröpfchen entstehen, die die Wolke bilden.
Atmosphärische Instabilität: In der Atmosphäre ist eine instabile Umgebung erforderlich, in der Temperaturunterschiede zwischen warmen und kalten Luftmassen die vertikale Entwicklung der Wolke begünstigen. Ohne Stabilität kann die Cloud nicht richtig wachsen.
Luftströme: Die Aufwinde und Abwinde die innerhalb des Cumulonimbus auftreten, sind für sein Wachstum von wesentlicher Bedeutung. Diese Strömungen können Geschwindigkeiten von bis zu mehreren hundert Metern pro Minute erreichen.

Der gesamte Entstehungsprozess kann je nach atmosphärischen Bedingungen einige Minuten bis mehrere Stunden dauern. Wenn sich diese Wolken einmal entwickelt haben, können sie bestehen bleiben und mit der Zeit ihre Form verändern. In den verschiedenen Reifestadien weisen sie unterschiedliche Merkmale auf. Dieser Reifungsprozess kann mit dem anderer Clouds verglichen werden, wie zum Beispiel Zirrus, die eine unterschiedliche Formation und Eigenschaften aufweisen.

Cumulonimbus-Arten und -Varianten

Innerhalb der Kategorie der Cumulonimbuswolken gibt es zwei Hauptarten mit spezifischen Merkmalen:

Cumulonimbus calvus: Dieser Wolkentyp ist weniger entwickelt, hat glattere Spitzen und weniger elektrische Aktivität. Es handelt sich um einen Zwischenzustand vor der Entstehung von Cumulonimbus capillatus.
Cumulonimbus capillatus: Dies ist der reifste und am weitesten entwickelte Zustand, in dem der charakteristische Amboss zu sehen ist. Diese Wolken weisen im Allgemeinen eine höhere Niederschlagsintensität und konvektive Aktivität auf.

Cumulonimbus kann auch ergänzende Phänomene erzeugen, wie zum Beispiel Wolken Mama, das sind Ausstülpungen, die sich an der Basis der Wolke bilden, und die Arcus-Wolken, die an ihrer Basis eine charakteristische Form aufweisen. Manchmal können diese visuellen Effekte genauso eindrucksvoll sein wie jene in Pileus-Wolken.

Auswirkungen auf Meteorologie und Luftfahrt

Cumulonimbuswolken haben einen erheblichen Einfluss auf das Wetter und sind für Meteorologen von besonderem Interesse. Sie können die Flugsicherheit aus folgenden Gründen beeinträchtigen:

Starke Turbulenzen: Schnelle Druck- und Temperaturänderungen können gefährliche Turbulenzen verursachen, die die Stabilität des Flugzeugs beeinträchtigen.
Blitze und Stromschläge: Es ist bekannt, dass mit Cumulonimbus verbundene Stürme Blitze erzeugen, die Flugzeuge und ihre elektrischen Systeme beschädigen können.
Hagel: Sie können großen Hagel erzeugen, der eine ernsthafte Gefahr für die Luftfahrt darstellt und Rumpf, Triebwerke und Steuerungssysteme beschädigt.
Schlechte Sichtverhältnisse: Starker Regen und dichte Wolken können die Sicht erheblich beeinträchtigen und so Landung und Start erschweren.

Daher ist es wichtig, dass Piloten und Flugbesatzungen sich der Existenz dieser Wolken bewusst sind und sich über ihre Entwicklung durch Wetterberichte und spezielle Radarsysteme auf dem Laufenden halten. Darüber hinaus berücksichtigen Meteorologen dieses Phänomen, um vorherzusagen grüne Stürme die mit Bedingungen atmosphärischer Instabilität verbunden sind.

Cumulonimbuswolken sind ein faszinierendes und komplexes Phänomen, das für unser Klima eine entscheidende Rolle spielt. Zu verstehen, wie diese Wolken entstehen und sich entwickeln, kann nicht nur Meteorologen helfen, sondern auch all jenen, die die Schönheit und Kraft der Natur genießen.