Tema: Razlika između cumulusa i cumulonimbusa

[cumulonimbus]

Meni je dosta nejasna ta razlika između cumulonimbusa i cumulusa. U kom tretnutku se cumulus pretvorio u cumulonimbus? Kada se javi nakovanj tada jasno preopoznajem cumulonimbus. Kada grmi takođe znam da je u pitanju cumulonimbus. Kada pada grad pogotovo.  
E sad jel se uvek iz cumulonimbusa izlučuju padavine? Jel veličina oblaka takođe merilo?

Prvo, kada vrhovi Cumulus congestus-a (koji je pre prosao sve faze, od Cumulus humilis-a, preko Cumulus mediocris-a) dodju u oblast gde je temperatura nesto niza od nula stepeni Celzijusa dolazi do snaznog ledjenja vrhova oblaka te Cu con prelazi u Cb.

Tacno je da je Cumulonimbus uvek prepoznat kada grmi, pada grad, javlja mu se nakovanj (podvrsta incus),  jaki pljuskovi kise, jaki vetrovi, olujni front,  zatim u ekstremnim slucajevima slapovi vazduha (downburst), tornado... Dakle, uvek kada grmi to je Cb, kada pada grad takodje, kada su pljuskovi takodje je to Cb. Dakle, karakter padavina iz Cb je pljuskovit, to su tzv. konvektivne padavine za razliku od stratiformnih iz Nimbostratusa.  

To ne znaci da ce svaki Cumulonimbus imati grad (mada ih vecina ima), da ce svaki imati elektricna praznjenja ili nakovanj. Npr. Cb cal nema nakovanj, on je na vrhu gladak, bez nakovnja, celav i obicno iz njega nema grmljavina, ali to ne znaci da je to neki drugi rod oblaka, vec je zaista Cumulonimbus. Daleko "gori" je Cumulonimbus capillatus ili Cumulonimbus incus, gde redovno imamo grad, el. praznjenja...

E sad, ne postoje samo Cb cal, Cb cap, cb inc ilinpr. cb cap inc... To je samo vizuelna klasifikacija. Daleko je sveobuhvatnija ona dinamicka klasifikacija olujnih oblaka (citaj Cumulonimbus-a) a to je na:

1. Jednocelijske oluje
2. Visecelijske oluje
3. Linije nestabilnosti (squal lines).

Ova klasifikacija je zasnovana po tipu i broju i stepenu organizovanosti osnovnih jedinica gradje svakog Cumulonimbusa a to je celija.
Celija je osnovna dinamicka jedinica Cb-a koja se identifikuje u oblaku kao homogena oblast sa relativno jakim i vertikalnim kretanjima. To je identifikacija po vertikalnoj brzini, dok se radarom identifikuju celije po vodnosti (masa oblacnih i padavinskih elemenata u jedinici zapremine) ili zapremini izlucenih padavina. Razlikuju se:

1. Obicne i
2.  Supercelije.

Obicne celije su kratkozivece jedinice konvekcije sa nizim vrednostima vertikalnih brzina, dok su supercelije dugozivece jedinice konvekcije koje mogu dugo trajati i ponasaju se nezavisno od strujanja u okolini i sastoje se od para uzlazne i silazne struje i gde jedna drugu "hrane".

Naravno da ce "najslabiji" biti jednocelijski Cb i to oni od samo jedne obicne celije. Ali, jednocelijski Cb koji se sastoji od supercelije  se naziva supercelijski Cumulonimbus i vrlo je "bezobrazan". Visecelijski oblaci su takodje vrlo "gadni" kao i linije nestabilnosti ali o tome drugi put, ako vas bude interesovalo.

Iz Cumulonimbus-a bi trebalo da uvek bude padavina; to, ako vi osmotrite Cb, a nema padavina, to nista ne znaci jer je u fazi rasta i formiranja i  jer se on naravno krece pa ce dati padavine nizvodno niz struju. Eto, toliko.

• Tweet

[petar_pan]

hmmm
nisu mi jasne te konvektivne padavine valjda mislis na konvektivne oblake

i nisu mi jasne linije nestabilnosti kao tip Cb
a i brate redovan grad pa cemu protivgradna

inace priznajem da je ostali opis perfektan
 

[Nele]

Ovo o obliku kumulusa i pretvaranju u kumulonimbus je baš interesantna stvar. Jer u zavisnosti od oblika, može se pretpostaviti kakvo je strujanje ispod oblaka, tj koja vrsta strujanja ga je izgradila.
Ako je oblik trouglast, tako da je donja strana ravna (ne koristim stručne nazive za ovo pošto ih ne znam, već slikovite), tj. da je vrh trougla usmeren prema gore, ispod oblaka je uspono strujanje, koje je obično topao vazduh, stvoren od strane površina na zemlji koje su u velikom kontrastu (na primer, površine pod travom i jedna od njih kao oranica), zatim njive pokrivene pšenicom, takođe su jako dobri kolektori toplih vazdušnih masa, koje se podižu i tvore kumuluse. Ne biste verovali, ali kombajn koji se nalazi na padini osunčanoj u poslepodnevnim satima leti, može izgraditi kumulus za veoma kratko vreme.
Suprotno su oni koji su u obliku trougla, ali je vrh trougla usmeren na dole. Oni imaju nispono strujanje hladnog vazduha i obično se nalaze iznad jezera ili drugih većih vodenih površina.
Tako gledano, pejsaž ispunjen kumulusima ili kumulonimbusima, obično uslovljava različit vetar u međuprotstoru.

Pratio sam leteći ove pojave i zaključio da se oblaci različito grade u ravnici i u planini. U ravnici, stub je ravnomeran, povremeno se kreće niz vetar, ako je dovoljno jak, ali je stabilan i laminantan. Dok u planini, postoji više stubova, koji se kreću jedan pored drugog, veoma su turbulentni i na vrhu (preko 1000m), oni se počinju sastavljati i jedan ogroman stub. Na njegovom vrhu kasnije nastane kumulonimbus, ako ništa ne uslovi raspadanje pre toga.
Nekada u toku leta, sve je OK. Kumulus diže sa preko 5m/s... onda počne čudovišno da trese letelicu, da se teško održati stabilno u vazduhu.
Neverovatno je za koliko trenutaka se baza pretvori u potpuno crnu masu i divno dizanje postane pakao. Za kratko vreme, ako se čovek ne skloni odatle, biva uništen kumulonimbusom, koji nastaje jako brzo pilotu pred očima.

Ne znam takođe, koliko je vas imalo prilike da leti "free flight" u termici... ali osećaj je veoma čudan. Kao da dišete vodu! Pritisak, ne samo vazdušni, već i kontragavitacioni je neobičan dok se organizam ne navikne na to. Ali disanje je neverovatno i teško za opisati dok se ne oseti.

[Joe]

Neverujem da je iko koga poznajem imao prilike da leti "free flight", barem do sada. 

Inače ono za kombajn mi je jako zanimljivo. Ako sam te dobro razumeo govoriš o metalnom vozilu koje jako dobro apsorbuje toplotu i ako ima vertikalnog strujanja njegova toplota može da proizvede cumulus?  :o

[ptprince]

Sjajan opis, Nele. Jako slikovit. Svaka čast!
Inače, ti si jedini za koga znam ko je bio tamo gde meteorolozi uglavnom nisu bili, a kao znaju nešto - u vazduhu! Jako dragocene informacije.

Inače ono za kombajn mi je jako zanimljivo. Ako sam te dobro razumeo govoriš o metalnom vozilu koje jako dobro apsorbuje toplotu i ako ima vertikalnog strujanja njegova toplota može da proizvede cumulus?  :o

Joe, vertikalno strujanje postoji uvek kada je dan, samo što je izraženije kada sija Sunce. Temperatura površine metalnih predmeta pri npr. 35° u avgustu je skoro 70°C, a u junu i više, zbog upadnog ugla Sunca, pa sad ti vidi.

[Nele]

Jeste, istina. Mi u letenju imamo meteorologiju kao "predmet" izučavanja. Ustvari je to uvod u ono što je nama potrebno- prepoznati uslove. Ne bavimo se opširno kao vi ovde. Zato meni odgovara sve ovo, jer... lepo je učiti. Tako da sam ja zaista početnik u meteorologiji, ali me zanima. Juče sam dan proveo listajući vaše prošle postove Milina...

Pšenična polja proizvode jako snažne stubove, koji na kraju tvore kumulus. Što se kombajna tiče, to se dešava jako često. Osunčano pšenično polje i usijan kombajn. Nekoliko puta mi se dešavalo, kada sam letos leteo u Budvi, da proletim iznad magistrale i odjednom jedva održim krilo u vazduhu. Pitao sam se šta je to bilo, da bih se setio lupajući se po čelu... ispod mene je u tim trenucima obično prolazio kamion

Kada vozilo jednom "okine" stub, on dalje radi po inerciji. Ako nema dovoljno toplote za to, onda on odvoji balon toplog vazduha. Ne znam da li je ovo poznato u meteorologiji, ali u pitanju je bukvalno balon, koji se penje gore strašno brzo. On obično sažvaće krilo i zatim se nastavi sa letom mirno. Prepoznaje se jedino tako, što neće da penje letelicu, već to čini nekoliko zaokreta i to je to, a turbulencija je nenormalna... izuva iz patika

Pre nekoliko dana, baš u blizi planinarskog doma, sedeo sam na padini i čekao vetar. Neverovatno je gledati kako padina koja je čitav dan osunčana kuva na suncu i titra. Odvajanje krila od zemlje pokazuje kako se odvaja topao vazduh. Na žalost, nisam imao dovoljno vetra da se pridružim orlovima (što se dešava neretko), ali... pustim ih da mi se smeju odzgo... vratiću im ja

[ptprince]

Ti stubovi i mehurovi toplog vazduha u principu i jesu poznati u meteorologiji. Nazvao si ih termalima u drugim postovima, kao što treba. Naravno, taj stub je stub konvekcije. Mnogo mi je drago da to čujem od nekoga ko je bio tamo gde se obično meteorolozima nalaze jednačine. Meteorolozi sve to znaju paušalno, iz priče, uzimaju zdravo za gotovo. Ali, ti imaš iskustva koja deliš sa nama, i tako dodaješ jednu neobičnu i lepu crtu svim ovim pričama koje ovde imamo. Hvala ti za to.

[mia77]

Evo ovako...ja bih, kao taj neki tamo meteorolog, napisala ponešto na ovu temu...naravno, ako mi se neće zameriti što pišem o tome, a letač nisam 

No dobro...eve 'vako: Pre svega, da bi nastao jedan Cb, bilo gde, pa makar to bilo i iznad kombajna na njivi, moraju biti ispunjeni sledeći uslovi:
1. Vazduh mora biti nestabilan
2. Mora postojati mehanizam zbog kojeg dolazi do dizanja vazduha i naravno
3. Vlažnost vazduha (ukoliko je nema, nastaće suva termika i neće biti Cb-a)

E sad, jedna (grmljavinska) ćelija ima svoja 3 stadijuma:
1. početni stepen ili Cumulus
2. stepen zrelosti
3. stepen disipacije

Ako je atmosfera nestabilna i postoji dovoljno vlage u vazduhu počinje razvoj jedne grmljavinske nepogode.
Pojavljuje se konvektivno stujanje, praćeno pojavom rastućih Cumulusa. Kada se manji oblaci počnu raspadati, to je znak da je nastupilo nispono strujanje oko oblaka.
U početnom stepenu vazduh se diže kroz oblak, oblak uspono raste i nastaju ispupčenja na mestima gde termali dostižu vrhove. Tokom početnog stepena, konvektivna cirkulacija naglo raste u Cumulus Congestusu. Cu cong obično raste do 5-8km i ovaj stepen razvoja dostigne za nekih 15 min. Ako oblak nastavi da raste, pri kraju prvog stepena počinju da se javljaju padavine. One se zovu konvektivne padavine i pokreću nisponu struju unutar oblaka.

Kada ovo nispono strujanje izazvano padavinama dostigne tlo, počinje drugi stepen- stepen zrelosti. Munje i grmljavina počinju kada ćelija grmljavinske nepogode naraste na oko 8-18km. U ovom stepenu imamo toplu usponu struju i hladnu nisponu, koje stoje jedna pored druge. Položaj nakovnja označava i pravac vetra na vrhu grmljavinske nepogode.
Ukoliko su padavine ekstremno jake i kratkotrajne, nastala donja struja se klasifikuje kao mikroizliv (microburst).

Negde nakon 30tak minuta grmljavinska ćelija dostiže stepen disipacije. Tada se padavine i donja struja šire kroz donje nivoe grmljavinske nepodoge, presecajući usponu stuju. S obzirom da se izvor energije za širenje grmljavinske nepogode nalazi u toploti i vlazi iz prizemnih slojeva, presecanje uspone stuje dovodi do stišavanja nepogode. Padavine se bez izvora vlage smanjuju, a unutrašnjost grmljavinske nepogode dobija slojastu stratifikaciju uz postepeno raspadanje.

Vrlo je važno znati da i Cumulus cong može dati pljuskovite padavine i nispono strujanje, a da ne dostigne stepen zrelosti i ne pređe u Cb. Tada će, naravno, izostati i munje i grmljavina, koje su karakteristične samo za Cumulonimbus.

Eto...nadam se da ćete i razumeti šta ja nakuckah ovde... 

[Nele]

E, hvala Mia na iscrpnom objašnjenju!
Meni ovo mnogo znači, pošto se neretko nalazim u tim pojavama, a u meteorologiji... za pet godina, biću odličan početnik

Naravno, ja sam na svojoj koži osetio samo suvu termiku, jer od drugih pojava bežim pore no što nastanu i izvlačim se kada god mogu u vazduhu od njih i to što pre (nije bio slučaj danas ), jer mi je jako interesantno to što pišeš o dužini nastanka nepogodskog oblaka. Ovo je nešto čemu sam se lično čudio, jer.... ako je pre 15-20 sve bilo u redu, ne znači da će tako i ostati i problem sa oblakom nastane veoma brzo.
Dakle pokušavam da ono što govoriš sada povežem sa onim što sam osetio. Naravno, kumulusi do kojih mi idemo, jesu najviše do 3km... ali i to retko. Tako da je sve preko toga znak da može biti problema.

Ono što me dalje interesuje (po uslovom da ne budem dosadan sa temom), jeste šta tačno podrazumevaš pod "nestabilan vazduh" za nastajanje stuba? Slobodno opširno ako može

[mia77]

Evo ovako:
Postoje, uslovno rečeno, dva pristupa ili objašnjenja kako se može odrediti stabilnost atmosfere, odnosno šta znači stabilnost atmosfere.

Prvi način je određivanje temperature delića vazduha kada se on suvoadijabatski prinudno kreće na gore u odnosu na okolni vazduh:
dakle, posmatra se sposobnost delića vazduha da se suprostavi vertikalnom kretanju. Kada se neki delić vazduha prinudno vertikalno premesti na gore, ako on pri tome teži da se vrati u prvobitan položaj kaže se da je delić stabilan. Ako on nastavi da se udaljava od prvobitnog položaja, delić je nestabilan (što je neophodan uslov na nastanak Cba)

Drugi način je nešto stručnije objašnjenje, pa ću početi prvo od vertikalnih temperaturnih gradijenata tj.
 treba objasniti kako opada temperatura dižućeg delića vazduh s visinom. Vertikalni gradijent (VG) kaže koliko stepeni Celzijevih opadne temperatura delića pri promeni visine za 100m. Za nezasićen delić vazduha, ona iznosi okruglo 1ºC/100m, preciznije 0,98ºC/100m (to je SAVG -suvoadijabatski vertikalni gradijent), dok je za zasićen delić manja, zbog ukapljivanja vodene pare i oslobađanja latentne topline ukapljivanja pri dizanju delića vazduha – tada iznosi oko 0,65 ºC/100m (to je VAVG vlažnoadijabatski vertikalni gradijent temperature).

E sad, npr sondira se atmosfera i dobijemo AVG (aktuelni vertikalni gradijent)

Ukoliko je:
1.) AVG > SAVG atmosfera je nestabilna
2.) AVG = SAVG atmosfera je neutralna
3.) AVG < SAVG atmosfera je stabilna

U prvom slučaju, delić vazduha koji prisilno podignemo biće topliji od temperature okolnog vazduha i imaće tendenciju da nastavi da se diže (jer je lakši) tj. udaljava od prvobitnog položaja, dok će npr. u trećem slučaju delić vazduha biti hladniji od okolnog, samim tim i teži i vratiće se u prvobitan položaj.

U slučaju nastanka Cumulonimbusa potrebno je da imamo nestabilnu atmosferu. 

[Nele]

Uh, super objašnjenje, hvala najlepše! Ima toga još pretpostavljam dosta, a veoma je pitko za čitanje. Tako, kada misliš da nešto možeš dodati, znaj da ću bar ja da čitam s velikom pažnjom
Sada odoh da letim, jer je vreme idealno (bar za sada), a misliću o ovome što sam čitao svakako, dok sam u vazduhu Imam na ručnom satu merač temperature i vazdušnog pritiska, pa mogu da propratim neke pojave na koje nisam obraćao pažnju ranije, naročito što će danas biti dosta termike najverovatnije.