Montag, 26. März 2012

Blindgänger - Oder was uns Schönheit über CAPE sagt

Hallo,

ein bildlicher Eintrag am heutigen Montag. Auf dem Weg zum Bus habe ich diese Krücke fotografiert:


Was ist das ? Es ist ein Cumulus humilis (kleinste, harmloseste Form einer Quellwolke, die mit groben , unschönen Strukturen) der in eine Schicht aus dünnem Stratocumulus hineinwächst und an dieser Schicht ansteht.

Wie kann man sich das plausibilsieren ? Mit einem Modellaufstieg.


Das Modell ist zwar etwas grob, deswegen das echte Sounding von 00Z:


Das ist ein typsich frühherbstliches Sounding. In einer Schicht, die rund 1500m dick ist, strömt aus Süden kalte, aber gut durchmischte und auch leicht feuchte Meeresluft herein. Diese ist in 1500m von einer starken Inversion gedeckelt, genau dort liegt der dünne Stratocumulus auf dem Foto. Unterhalb der Inversion ist eine klitzekleine Menge an CAPE vorhanden, gerade ausreichend um mickrige Quellwolken zu bilden, die sich dann später an der Inversion ausbreiten.

Das Wachstum solcher Krücken geht ausgesprochen langsam vor sich, entsprechend gering die die Aufstiegsgeschwindigkeit in der Wolke und deswegen sind Quellungen in der Wolke auch relativ groß, grobschlächtig und nicht wirklich fotogen.


Steigt die CAPE an, so sehen die resultierenden Quellwolken anders aus...


Hier ein Beispiel eines Cumulus Congestuns unmittelbar vor dem Übergang zum Cumulonimbus, versehen mit einem Schirm, einem Pileus. Die Vertikalgeschwindigkeit in der Wolke ist hoch, enstprechend rasant und turbulent erfolgt das Aufsteigen, was sich in zahlreichen, sich rasch ändernden Turbulenzballen äussert, die den Quellungen eine sehr ziselierte Form geben. Der Pileus ist der Ausdruck eines massiven Hindernisses für die Umgebungsluft, das Aufsteigen ist so stark, dass die Strömung über den Aufwärtsdom gehoben werden muss und ähnlich wie bei Föhnwellen diese laminaren Strukturen bildet.

Nach dem Übergang zum CB könnte dieser Congestus so ausgesehen haben ( Cumulonimbus Calvus)


Der Calvus (junger CB) ist so zu erkennen, dass die Quellungen im obersten Bereich immer noch sehr ziseliert und kleinstrukturig sind (starker Aufwind), jedoch leicht fransig wirkt (beginnende Vereisung)

 Zur Hochphase kann der CB dann so aussehen:


An der Basis sieht man das unvermindert heftige Aufsteigen (Quellungen), der Oberrand des CB's ist aber an der Tropopause angekommen, die unüberwindlich ist. Wolkenmasse (Eis) breitet sich an der Tropopause bzw. etwas über ihr aus, das erzeugt den Schirm. In der Mitte, über dem zentralen Aufwinddom sieht man Wolkenmasse über die Sperrschicht hinausschiessen (Quellungen). Es ist ein so genannter Overshooting Top.  Das Aufsteigen  geht so rasch, dass die Masse ein stückweit in die Stratosphäre hineinschießt und erst allmählich durch den negativen Auftrieb abgebremst wird.

So sieht das auf dem Satellitenbild aus:


Das Überschießen im zentralen Bereich des Gewitterkomplexes ist ausnehmend gut erkennbar.

Was lernen wir daraus: Grobe Strukturen bei einem Cumulus: Das Wachstum ist langsam, Cape ist gering. Je zieselierter die einzelnen Quellungen im Cumulus sind, desto turbulenter und desto größer ist der Aufwind, desto mehr CAPE wird da gerade umgesetzt und desto eher kann sich ein so aussehender Mediocris oder Congestus zu einem CB entwickeln.

Lg

Manfred

1 Kommentar:

Da kenntat ja jeder kumman ...! Dennoch ... Hier ist Platz dafür :) !