3.6.2. Потужна купчаста хмарність - структура хмарності на супутниковому зображенні

Потужна конвективна хмарність (ПКХ) – це утворення, що складається із кластерів конвективних осередків, які щільніше й більше, ніж навколишня хмарність. Вона має спеціальну форму Cb кластерів. Кластери конвективних хмар можуть спостерігатися в будь-якій нестійкій тропосфері, де динамічний ефект є додатковим чинником: у теплій повітряній масі перед полярним фронтом, у межах фронтальної смуги полярного фронту і в холодній повітряній масі за холодним фронтом. ПКХ звичайно спостерігаються в холодній повітряній масі за фронтом.

На зображенні, розташованому на рис.3.82, показана значних розмірів область, де спостерігається різних розмірів осередкоподібна хмарність, що сформувалася над Атлантикою і західною Європою. Значну площу займають однорідні хмарні осередки з відносно теплими вершинами (сірого кольору на IR зображенні), це так звана хмарність, що сформована в холодній повітряній масі. Область хмарності з більш холодними вершинами (білий колір на IR зображенні) називається потужна хмарність, сформована в холодній повітряній масі, для неї типова ситуація з низькою тропопаузою, що приводить до нестійкості тропосфери. Хмарність, що має розміри мезомасштабів, у якій спостерігається розвиток потужних хмарних осередків, називається потужної конвективною хмарністю, і яка розглядається в даному розділі; вона не тільки виникає внаслідок нестійкості тропосфери, але також внаслідок впливу динамічних факторів.

22 листопада 2002/06 UTC - Meteosat IR зображення

Рис.3.82. Розташування осередкоподібної хмарністі, що сформувалася над Атлантикою і західною Європою

Особливості прояву зон розвитку потужної конвективної хмарності на супутниковому зображенні є наступними:

На супутниковому зображенні така хмарність має мезомасштабні розміри з осередковою структурою й чіткими краями хмарних кластерів, розміри й форма яких буває різноманітної. Звичайно навколо цих кластерів формуються хмарні осередки з більш теплими вершинами, що типово для хмарності, сформованої в холодній повітряній масі.
Розвинені осередки в даному утворенні звичайно білого кольору на IR, VIS і WV зображеннях і характеризують щільні багатоярусні хмари.
Існують види потужної конвективної хмарності, які виглядають білими на VIS, світло-сірими на IR і сірими на WV зображеннях, у такий спосіб характеризуючи хмарність, що не досягає верхніх ярусів.
Чим більше відстань від холодного фронту, тим менш імовірно, що хмарні кластери будуть перебувати в оточенні більш низької хмарності.
У випадку розвитку потужних купчасто-дощових хмар, Сi хмарність, що утворюється над ними, поєднується і являє собою однорідне хмарне холодне утворення на IR і напівпрозоре на VIS зображеннях.
Існують різні типи розвитку потужної конвективної хмарності :

За певних умов хмарність, що розвивається в холодній повітряній масі, може перерости в потужну конвективну;
Із ПКХ може далі утворитися спіралевидна хмарність у вигляді коми;
Надалі це утворення перетворюється в розвиток хмарності у холодному повітрі.

На діаграмі на рис.3.83 показані різні види конвективних хмар, а також розходження між Cb кластером і ПКХ.


Рис.3.83. Схематичне уявлення про різні види конвективних хмар

На прикладі, що показаний на рис.3.84, 2 жовтня 2002/12.00 UTC спостерігається велика зона конвективних осередків у холодній повітряній масі за холодним фронтом над Британськими островами. Можна виділити три мезомасштабних потужних МПО: EC1, EC2 і EC3. Всі вони перебувають досить далеко від смуги холодного фронту. Найбільшого розвитку досягла EC1. У ній спостерігається скупчення осередків, які набагато більші за розмірами, ніж хмарність, що характерна для холодної повітряної маси, на IR зображенні вони набагато яскравіші (холодніші), також як і на VIS зображенні (щільніші), ніж навколишні осередки. Проте, вони не досягають верхніх шарів, тому що не чітко видні на WV зображенні, де вони мають сіруватий колір, що вказує на високий зміст вологості.

На прикладі, показаному на рис.3.85, 25 лютого 2003/06.00 UTC спостерігається розвиток ПКХ, що фіксується вище 600 гПа, це чітко видно на WV зображенні. Дане утворення не має симетричної форми, як у попередньому випадку й перебуває в безпосередній близькості від смуги холодного фронту над Піренейским півостровом.

	02 жовтня 2002/12.00 UTC - Meteosat VIS зображення


02 жовтня 2002/12.00 UTC - Meteosat WV зображення
Рис.3.84. Зона конвективних осередків у холодній повітряній масі за холодним фронтом над Британськими островами

25 лютого 2003/06.00 UTC - Meteosat IR зображення	25 лютого 2003/06.00 UTC - Meteosat WV зображення

Рис.3.85. Розвиток ПКХ, що чітко спостерігається на WV зображенні

Розвиток від Cb кластерів до ПКХ

У випадку 2 квітня 2003, що показаний на рис.3.86, спостерігається розвиток хмарності над Північним морем, на схід від Англії, що тривав протягом 3 годин. На початку (зображення ліворуч, 02.00 UTC) відмічаються тільки окремі осередки, а до 05.00 UTC уже утворилося компактне скупчення осередків, що мають всі ознаки ПКХ.

02 квітня 2003/02.00 UTC - Meteosat IR зображення	02 квітня 2003/05.00 UTC - Meteosat IR зображення

Рис.3.86. Розвиток хмарності над Північним морем

Зовнішній вигляд на AVHRR зображенні

На сході та південному сході Ісландії, на AVHRR зображеннях спостерігається більш детальна структура хмарності, ніж на зображеннях із супутника Meteosat.
Хмарність у вигляді коми, що сформувалася на північному сході й півночі Ісландії, (див. нижче) утворилася із ПКХ. Ці області перебувають далеко на півночі, тому не можуть спостерігатися із супутника Meteosat.
RGB комбінація каналів (нижче ліворуч, другий ряд) дозволяє розрізнити хмарність верхнього й середнього ярусів.
Певні маніпуляції із зображеннями дозволяють виділити особливості того або іншого типу хмарності.

На зображеннях, розташованих на рис.3.87, показане переміщення холодної повітряної маси із Гренландії в район Норвезького моря. Хмарність, що формується в холодній повітряній масі, розвивається за потоком, і на південний-схід від Ісландії спостерігаються зони розвитку ПКХ (на північному сході також спостерігається хмарність у вигляді коми). У зоні розвитку ПКХ прослідковуються окремі хмари білого кольору, які характеризують холодну хмарність верхнього ярусу (Cb, що кластерізуються). По краях цих хмар відмічається нещільна хмарність верхнього й середнього ярусів.

На зображеннях, розташованих на рис.3.88, спостерігається перенос холодної повітряної маси від берегів Гренландії на південь Ісландії. Зона розвитку потужної конвективноі хмарності прослідковується в районі проходження струминної течії на схід від Ісландії. На схід від цієї хмарності відмічається велика тінь, що пов'язана з низькою висотою сонця. (На цих широтах +/- 65п.ш. зображення із супутника Meteosat не використовуються).

17 лютого 2000/04.35 UTC - NOAA RGB зображення (канали 3, 4 і 5)

17 лютого 2000/04.35 UTC - NOAA CH5 зображення;

ПКХ над Атлантикою: на ПСх і Сх від Ісландії (прибл.. 63п.ш./15з.д.)

Рис.3.87. Переміщення холодної повітряної маси із Гренландії в район Норвезького моря

17 лютого 2000/04.35 UTC - NOAA RGB зображення (канали 3, 4 і 5)

17 лютого 2000/04.35 UTC – NOAA RGB зображення (канали 1, 2 і 4); ПКХ над Атлантикою: п.схід і схід від Ісландії

(прибл. 64п.ш./10з.д.)

Рис.3.88. Перенос холодної повітряної маси від берегів Гренландії на південь Ісландії