Huvitavad ja haruldased pilvevormid
 

 

 

Mõned pilveerimid on väga tavalised ja neid võib näha aastas sajal või enamgi päeval, näiteks kiudpilved ja kihtrünkpilved, teised jälle haruldased (umbes 10 päeval aastas), näiteks kiudrünkpilved. Siiski, kõige huvitavamaid ja haruldasemaid pilvevorme (erimeid) leiab eelkõige alamliikide ja vormide hulgast. Mõningaid neist ei näegi igal aastal või näeb vaid paar korda aastas.

Olgu juba etteruttavalt öeldud, et Kelvin-Helmholtz ei ole tegelikult üldse haruldane, sest seda pilvekuju võib näha isegi mõnekümnel korral aastas ja igal aastaajal, kuid selle märkamine nõuab pidevalt taeva jälgimist, kogemust ja head tähelepanelikkust. Siin astub mängu selline huvitav asjaolu, et inimene, kes pole kunagi looduses KH-d näinud, ei pruugi seda ka pideval taevajälgimisel märgata, aga korra juba näinud, siis märkab ta edaspidigi seda palju kergemini. See on nagu peite- või stereopildilt mingi kujutise leidmine – alguses ei pruugi otsitavat kujundit või objekti kaua üles leida ja kord juba leitud, näeb seda koheselt ka edaspidi. See seaduspärasus näib kehtivat laiemalt, sh loodusnähtuste märkamise puhul. Et KH on väga huvitava välimusega, siis olen lehekülje lõpus sellestki eraldi kirjutanud. Siin on toodud teisigi erimeid, mis pole teab kui haruldased, ent sellevõrra huvipakkuvamad.

Järgnevalt väike valik huvitavaid ja haruldasi pilvevorme. Märkused: kui fotode autorlus ei kuulu mulle, siis on need võetud ilm.ee avalikest galeriidest, näiteks Pilvejaht 2011 omast ja seetõttu võib neid pilte siin kasutada. Mingisuguseid algfaile või suure formaadiga fotosid pole siin kasutatud. Mõisted "tromb" ja "tornaado" on samaväärsed, seetõttu on neid siin läbisegi ja sünonüümidena kasutatud.

 

Lehterpilvega (trombi ehk tornaadoga) rünkpilved (Cumulus tuba) ja rünksajupilved (Cumulonimbus tuba)


Roosta rand 24.07.2011 kell 15.30. Fotolt hinnates tundub, et tegu on kihtrünk- ja rünkpilvedega, seega Cumulus tuba
. Rene Liisma foto

 

Üpris harva juhtub, et pilvest hakkab aluspinna poole laskuma keeris (lehterpilv). See võib-olla väga kitsas, kuid võib ka räbaldunud ja lai olla. See küll pöörleb ümber oma telje, ent seda ei pruugi märgata. Sageli ei lasku lehterpilv aluspinnani. Kui aga see juhtub, siis peaks tekkima vee kohale pritsmetest pilv, maismaa kohale aga tolmupilv. Sel juhul on tegemist kas tornaado ehk trombiga või selle variatsioonide vesipüksiga/maapüksiga. Vastavat pilve nimetatakse ladina keeles Cumulonimbus tuba.

Suured purustused ja inimohvrid on seotud tavaliselt mesotsüklonaalse tornaadoga. See võib-olla väga võimas keeristorm (alates 2007. a  USAs ja 1.4.2013 Kanadas kasutatakse tornaadode tugevuse hindamisel täiustatud Fujita skaalat, EF0-EF6, kuid mujal maailmas endiselt vana Fujita skaalat, F0-F6), mis tekib tavaliselt väga labiilses ja tugeva tuulenihkega õhumassis, kus tekivad  ülirünksajupilved (supercell). Tornaado teke on seotud rünksajupilve sees tekkiva spiraalse ja kallutatud tõusva õhu sambaga, mida nimetatakse mesotsükloniks. Selle alla, tavaliselt keskele, tekibki tüüpiline tornaado.
Kui ülirünksajupilve ja selles olevat mesotsüklonit pole, siis tekivad maa- või vesipüksid vastavalt maismaa ja veekogu kohal. Nende teke on mesotsüklonaalsest tornaadost teistsugune. Ilm on siis märksa rahulikum, kuid konvektsioon on vajalik. Tõsiseid purustusi need tavaliselt ei tekita (siiski maksimaalne tugevus on olnud kuni EF3), kuid võib kaasneda hoovihm ja äike, vahel ka rahe. Vesipüks enamasti hajub, kui jõuab maismaale (Iirimaal jõuavad väidetavasti alati maismaale ega haju nii ruttu).

 

Lehterpilv nähtuna Tallinnast 6.07.2010. Autori foto

 

Ülaloleval fotol olev lehterpilv edasi ei arenenud ja oli nähtav umbes 10 minutit. Seal olid rünksajupilved, millega seotud äike oli nõrk. Kui lehterpilv oleks maapinnani laskunud, siis oleks tegu olnud maapüksiga. See on teistsuguse päritoluga kui tornaado, tekkides konvektsioonipilve tõusva õhusamba kitsenemisel, kusjuures keeris haaratakse piirkihist, vt http://www.srh.noaa.gov/topics/attach/images/ssd96-8fig2.gif.

Kuidas Eestis on lood trombidega? Kõige trombirohkem (neid registreeriti 24) oli 1998. aasta, kui ilm oli sajune ja sageli äikeseline, sealhulgas tekkis rohkelt keeriseid juunis, kui Eestisse jõudis kuum õhumass ja selle serv püsis siinmail kuu keskpaigani. Ebatavaline oli ka näiteks 2001. aasta 16.-21. juuli, kui 16. ja 17. juulil tekkis arvatavasti mitu tornaadot, mille tugevus oli F1 või F2. Neist kõige märkimisväärsem tekkis Endla järve lähistel ja jõudis Kohtla-Järveni, seega teekonna pikkuseks umbes 80 km, kusjuures tornaado laius lähtudes purustustest oli valdavalt 100-400 m ja kõige laiemas kohas lausa 4 km. See viimane tulemus on arvatavasti põhjustatud siiski ka kaasnenud pagist või mitmest lähestikusest tornaadost.  Kaugemast minevikust on teada tugev tornaado (F4) 3. augustil 1922. aastal Peipsi ääres, teekonna pikkus 82 km ning veel näiteks 27. mail 1966. aastal Lõuna-Eestis, teekonna pikkus 50 km ja laiuseks 400-600 m, tugevus F3 või F4.
Sarnaselt USA tornaadoalleele on olemas ka nn Baltimaade tornaadoallee, mis algab Lätist (Kuramaalt) ning kulgeb üle Lõuna-Eesti ja Tartumaa kuni Mustveeni. 2010. ja 2011. aasta suvel kahjustusi saanud Rakvere ja Väike-Maarja jäävad tornaadoallee mõjualasse.
 

 

Seelikuga rünk/rünksajupilved (Cumulus/Cumulonimbus velum)

Pikad horisontaalsed kõrgrünkpilveribad konvektsioonipilvede ees – klassikaline velum. Need pilved asusid kusagil Soome lahel, vaade Laagrist kirdesse, 26.08.2012

 

Lisapilv velum kujutab endast pikki pilveribasid tavaliselt eemalasuva konvektsioonipilvede ees, mistõttu need tunduvad olevat nagu triibutatud või isegi seelikuga.  Sageli on need pikaealised ja tüüpilisemad juba konvektsiooni hääbudes. Pilveribad on enamasti kõrgrünkpilved, harvem kihtrünkpilved.

 

Lainelised pilved (undulatus, näiteks Altocumulus undulatus)

 

Lainelised kihtrünkpilved 27.01.2010 Tallinna kohal. Lee Nuutre foto

 

Mõnikord on pilved lainelised, kusjuures lainete vahel võib näha sinist taevast, kuid võib-olla ka ainult heledam riba, st pilvekiht ei katke. Undulatus-vorm võib tekkida kihtrünkpilvede (Stratocumulus), kõrgrünkpilvede (Altocumulus), kiudrünkpilvede (Cirrocumulus), aga ka kihiliste (kiht-, kiudkiht- või kõrgkiht-) pilvede puhul.

Undulatus-vorm tekib tuulenihke tõttu, st tuule kiirus muutub kõrgusega, olles näiteks pilvekihi kohal tugevam kui pilvekihi all ja nii võib õhk hakata liikuma laineliselt. Lainelised pilved näitavad tihti saju lähenemist, kui need tekivad tihenevate kiudkiht- ja kõrgkihtpilvede alla. Kui undulatus-pilvede kohal on näha selget taevast, siis pilvisus küll sageli suureneb, kuid sajule ei lähe.

 

Lainelised kõrgkihtpilved 8.012011 Tallinna kohal. Autori foto

 

 

Rullpilv (arcus, tavaliselt koos rünksajupilvega, sel juhul Cumulonimbus arcus)

Rullpilv rünksajupilve ees 24.052009 Tallinnas. Kaasnes ka tuulehoog. Lee Nuutre foto

 

Rullpilv on üks arcus-pilvede vorm, erinedes riiulpilvest (vt http://www.ilm.ee/?47372) selle poolest, et on emapilvest (tavaliselt rünksajupilved) täielikult eraldunud ning meenutades pikka aluspinnaga horisontaalselt paiknevat toru või rulli, mis võib silmapiirini ulatuda. Rullpilv on riiulpilvest märksa haruldasem.

Rullpilv võib tekkida ka iseseisvalt, mida saab kirjeldada kui üksiklainet õhus. Kõige tuntumaks selliseks on Austraalia põhjaosas tekkiv „hommikuhiilgus“ (Morning Glory cloud). Selle tekkimine on seotud rannikualade ja seal tekkivate briisidega. Kui rullpilv tekib seoses rünksajupilvega, siis on selle põhjuseks laskuvad õhuvoolud, mille põrkel aluspinnaga võib tekkida õhulaine. Selle harjal tekibki rullpilv, mille üleminekuga võib kaasneda tugev tuulepuhang (pagi). Sageli on äike hääbuv, kui seda üldse on veel emapilves.

 

 

Lainelis-kaootilised kihtrünkpilved (Undulatus asperatus)

Kaootilisi laineid meenutavad asperatused Tallinna kohal 19.04.2009. Siiri Augva foto

 

Kui pikka aega tundus, et pärast 1951. aastal ühe kiudpilvede vormina korratute kiudpilvede (Cirrus intortus) defineerimist on kõik eristamist vajavad erimid juba olemas, lõi Suurbritannia pilveentusiast Gavin Pretor-Pinney 2009. aastal senise süsteemi täpsustamise vajaduse pretsedendi. Nimelt hakkas ta pilvevaatlejate ühingu esimehena talle saadetud fotodel märkama üht sellist erimit, mida ta ei osanud konkreetselt ühegi liigi ega vormi alla paigutada. Kui ta tuli mõttele, et tegemist võib olla seni tähelepanuta jäänud erimiga, hakkas ta seda propageerima ja tegi Maailma Meteoroloogiaorganisatsioonile (WMO) ettepaneku tunnustada seda uue vormina. Ehkki seda ettepanekut alles menetletakse, on uuele süsteemiasukakandidaadile pandud nimeks Undulatus asperatus, millest eesti keeles räägime kui lainelis-kaootilistest kihtrünkpilvedest. Eestis võis seda erimit erakordselt ilmekal kujul näha 19. aprillil 2009 Põhja-Eestis, vt http://en.wikipedia.org/wiki/File:Beautiful_clouds.JPG.

 

Mullilised pilved (näiteks mullilised rünksajupilved – Cumulonimbus mamma; näsalised kihtrünkpilved – Stratocumulus mamma jne)

Hästiarenenud mamma rünksajupilvede alasi all Tartu kohal 18.05.2013. Autori foto

 

Mamma on väga meeldejääv erim eeskätt rünksajupilvede korral, kuid see võib tekkida väga erinevate pilveliikide puhul kiudpilvedest kuni rünksajupilvedeni. Mamma ei ole kuigi haruldane erim, sest kes taevast rohkem jälgib, võib seda aastas 10-30 korral märgata. Fotol olevas või suuremas efektsuses seda igal aastal ja igal pool siiski ei näe.

Mamma tekkepõhjus pole täpselt teada. On umbes tosinkond teooriat, mõned neist väga eksootilised, kuid ükski neist ei selgita kõiki tähelepanekuid ja tingimusi, millega on mügaraid ja mulle nähtud. Üldjoontes on siiski teada, et see erim tekib siis, kui rünksajupilve alasi jahtub ja seetõttu tekivad laskuvad õhuvoolud, kusjuures samal ajal valitseb suur gradient tuule, temperatuuri ja niiskuse osas pilves ja selle aluses õhukihis. Võimalik, et tegemist on heterogeenset päritolu nähtusega.

Kuigi USAs seostatakse rünksajupilvedega seotud mammat tornaadoohuga, tähendab selle nägemine siiski tavaliselt ilma paranemist ja seda, et oht on möödas, sest erimit näeb eeskätt eemalduvate ja/või hajuvate rünksajupilvede korral.
Märkus: ladinakeelne nimetus mammatus on keeleliselt ebakorrektsem kui mamma, seega kasutada tuleks teist varianti!

 

Tornjas-sakmelised kõrgrünkpilved (Altocumulus castellanus)

Sakmelisi kõrgrünkpilvi täis taevas Haapsalu lähedal 17.082010. Autori foto

 

Omapäraseks ja prognostiliselt oluliseks pilvetüübiks on Altocumulus castellanus (varem nimetati castellatus) ehk tornjas-sakmelised kõrgrünkpilved. Need meenutavad saehambaid, tornikesi või lossi müüriserva, millest nad on oma nime ka saanud (castellum – kindlus). Need pilved tekivad tavaliselt aprillist oktoobrini.
Need pilved ilmuvad ainult sooja õhumassi olemasolul ja viitavad sageli II liiki külmale frondile (külmi fronte on kahte tüüpi, I liiki on aeglaselt liikuv ja sarnaneb tagurpidi soojale frondile, II liiki on kiiresti liikuv külm front). Loomulikult pole nende pilvede ilmumine mingi erakordne sündmus ka muudel puhkudel (soe või okludeerunud front). Seega näitavad castellanused tihti ilmamuutust ja rohkem ilma jahenemise suunas või siis ebapüsivat (äikestega) ilma. Miks ikkagi nii?
Castellanused näitavad labiilsust ja tõusvaid õhuvoole 2-6 km kõrgusel. Päeva jooksul võib soojenemise tõttu muutuda ebastabiilseks ka allpool olev õhukiht ja nii tekib nende ebastabiilsete kihtide liitumisel küllalt paks atmosfäärikiht, kus saavad konvektsioonivoolud areneda (äikestel võimaldab tekkida vähemalt 6-7 km paksune kiht). Vahel arenevad rünksajupilved otse sakmelistest kõrgrünkpilvedest. Kuna viimased asuvad rohkem kui  2 km kõrgusel aluspinnast, siis on ka nende tagajärjel tekkinud rünksajupilvede alus väga kõrgel. Inglisekeelses kirjanduses kasutatakse sellisel juhul mõistet upper-level thunderstorms, eesti keeles oleks tõlge umbes troposfääri kesk- ja ülaosa rünksajupilved. Seda tüüpi äikestele on iseloomulik suur välkude hulk, kusjuures sageli on need suures ulatuses pilvesisesed, võib kaasneda intensiivne pagi ja harva rahe, kuid tornaadode teke on väga haruldane. Castellanuste puhul peab arvestama ulatuslike rünksajupilvede kogumite tekkimise võimalust

 

Tornjas-sakmelised kõrgrünkpilved Tallinnas 28.07.2010. Autori foto

 

On siiski oluline märkida, et alati ei teki enne äikest castellanuseid. Tapal oli 2011. a. suvel kaks väga äikeserikast päeva, need olid juuli lõpus ja kummalgi juhul ei olnud mitte mingisuguseid sakmelisi pilvi näha. Enne nimetatud päevadel olnud äikest tekkisid tavalised rünkpilved. Olgu veelkord öeldud, et kui siiski on taevas märgata sellist pilti, nagu on kolmel juuresoleval fotol, peab olema valmis ulatuslikuks ja intensiivseks äikeseks. Fotol kujutatud juhtudel oli Eestis palju ja ulatuslikult äikest.

Kohalike tunnuste järgi ennustamisel tuleb arvestada, et tegelikult on vähemalt mitu castellanuste vormi ja tosinkond üleminekuvorme teistele kõrgrünkpilvede vormidele. Äikesele võivad viidata castellanused just siis, kui neid on palju ja koondunud kobaratesse või ridadesse. Hajusalt siin-seal ei pruugi castellanused midagi tähendada. Samuti kasutatakse nimetust "castellanus" ka teiste pilvede põhiliikide puhul, näiteks kihtrünk- või rünkpilvede puhul, kui need on tornjate või sakmeliste ülaosadega.
NB! Castellanust võidakse segi ajada floccusega, mis on omavahel sarnased. Floccus kujutab endast pilvetopikesi, tihti päris ümaraid või ovaalseid (mõnikord on servad siiski nõrgalt sakmelised), millel puudub silmaga nähtav vertikaalne areng või on see väga väike. Castellanus on aga just vertikaalse arenguga ja sakmeliste tippudega, samuti on pilveelemendid floccusest suuremad.

Muide, keskmiste pilvede liikumissuund näitab tavaliselt äikese liikumissuunda. Seega sobib Ac castellanuse liikumissuund ka äikese liikumissuuna hindamiseks.

 

Paar tundi enne hiidpagi Harjumaa idaosas. Autori foto

 

Ülalolev foto on tehtud paar tundi enne 8. augusti hiidpagi Harjumaa idaosas. Sel päeval ulatus Eestisse Venemaalt lähtunud antitsükloniga seotud eksootiliste omadustega õhumass. Temperatuur oli 1,5 km kõrgusel üle +20°C, seega tegu troopilise õhumassiga*, kastepunkt maapinnalähedases õhukihis samuti üle 20°C, õhutemperatuur üle 33°C ja tahkete osakeste hulk üle 100 mikrogrammi kuupmeetris, mis koos ebatavaliselt suure niiskuse hulgaga õhus põhjustasid sellise vine, nii et pilved olid halvasti vaadeldavad (horisontaalne nähtavus 8-13 km), kuid Eesti ida- ja kaguosas pea üldse mitte (nähtavus 4-8 km). Fotol on näha suure vertikaalse ulatusega rünkpilvi. Need ei ole enam Ac castellanused, vaid viimasest arenenud võimsad rünkpilved, mille alus on kõrgemal kui 2 km aluspinnast (tavaliste rünkpilvede puhul 500-1000 m). See viitab suurele labiilsusele troposfääris. Umbes 1 km piiril on näha tumedamaid pilveribasid. Ilm oli pildistamise hetkel tuulevaikne ja päike paistis.

ˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉ
*-
Õhumass on ulatuslik sarnaste omadustega õhu kogum, mille vertikaalne ulatus on vaid mõni kilomeeter, aga horisontaalsuunas sadu või tuhandeid kilomeetreid. Õhumassid erinevad  üksteisest eelkõige erineva tiheduse poolest, seega seal, kus õhu tihedus kõige kiiremini muutub, on tavaliselt ka front olemas. Selleks, et formeeruks mingi õhumass, peab korraga suur kogus õhku sarnase aluspinna (kolde) kohal olema, selleks kulub harilikult nädalaid aega. Selle ajaga omandab see kogus õhk teatud kindlad omadused ja ongi formeerunud õhumass.
Õhumasside levinumad klassifikatsioonid on termodünaamiline ja geograafiline. Viimase järgi jagunevad õhumassid arktiliseks, polaarseks, troopiliseks ja ekvatoriaalseks ja need, v.a. viimane mereliseks ja mandriliseks. Vahel öeldakse, et arktiline õhumass saab olla ainult mandriline, sest see on väga kuiv ja külm. Ekvatoriaalne õhumass on mereline, kusjuures mandri kohal on see niiskem kui ookeani kohal.

Eestisse võivad jõuda kõik õhumassid peale ekvatoriaalse. Kõige harvemini jõuab Eestini troopiline õhumass, mida ei juhtu igal aastal. Õhumassil võib-olla ka teise õhumassi tunnuseid, eriti transformeerumis- ehk teisenemisstaadiumis. Tüüpiline on, et Eestisse jõuab väiksematelt laiustelt selline õhumass, mis oli alguses troopiline, aga teekonna jooksul on omandanud juba polaarse õhumassi omadusi. Siis öeldakse, et tegu on lähistroopilise õhumassiga. See jõuab Eestini praktiliselt igal aastal. 2010. a. aga juhtus nii, et korduvalt jõudis kohale troopiline õhumass. Kõige põnevamad omadused olid sellel siis, kui see saabus 7. augustil 2010. a. Eestisse, olles omadustelt kaugelt üle sellest, mis jõudis 2001. a. juuli keskpaigaks Eestini.
8. augusti hommikul kujunes Valgevenes rünksajupilvede süsteem, millega seotud tugev äike liikus ööpäevaga Baltimaadesse ja viimaks Soome, põhjustades palju kahju. Arvatavasti oli tegu derechoga, mis kujunes troopilise ja polaarse õhumassi piiriala läheduses ja liikus mööda seda piiri põhja poole.

 

 

Kelvin-Helmholtz (eesti keeles võib neid kutsuda ka pilvelaineteks)

Pilvelained (Kelvin-Helmholtz) kiudkihtpilvede servas. Signe Klementi foto

 

Nende pilvede tekkeks peab olema kaks õhukihti, mille tihedused ja liikumise kiirused on piisavalt erinevad (tuulenihe), kusjuures õhukihtide liikumissuunad tavaliselt ei ühti ning sel juhul võivad piirpinnal areneda lained. Paralleeli võib tuua veega: merelained tekivad põhimõtteliselt samamoodi, sest õhu ja vee liikumise kiirused (ja tihedused) on erinevad ning vastastikmõjus tekivad lained. Midagi sarnast võib toimuda ka atmosfääris ning sel juhul võivad tekkida pilvelaineid. Nende teke on tõenäolisem siis, kui näiteks liigub soe õhumass külmema õhu kohale (õhukihtide tihedused erinevad), või jugavoolude korral. Üldiselt on atmosfääri kihistus sel juhul stabiilne (inversioonikiht) ja konvektsioonipilvede teke vähetõenäoline.

Kelvin-Helmholtzi lained on tavaliselt jälgitavad keskmiste (Altocumulus) või ülemiste (Cirrus, Cirrostratus) pilvede puhul.

Pilvelained kõrgrünkpilvedes 9.03.2010 Pühakülas (Tallinna lähedal). Lee Nuutre foto

 

Võrgulised kõrgrünkpilved (Altocumulus lacunosus)

 

5. aprilli 2011. a. õhtul tekkisid Tallinna taevasse kõrgrünkpilved, mis moodustasid võrkja struktuuri, st pilvedes olid nagu võrgusilmadena avad. Tihti kirjeldatakse seda pilvevormi kui meekärje taolise struktuuriga, üks pealtnägija iseloomustas neid kui pitsilisi pilvi. Sellist pilvevormi nimetatakse rahvusvaheliselt lacunosuseks, mis tähendab ladina keeles aukude või avadega (avadega on vist korrektsem sõna, sest augul on põhi). Tüüpilisem on lacunosus kiudrünk- ja kõrgrünkpilvede puhul, kuid harva võib tekkida ka kihtrünkpilvede baasil.
Lacunosuse teket seletatakse teatud tüüpi õhutsirkulatsiooniga, mis seisneb õhutaskute laskumises avade kohas ja õhu tõusmisega avade vahel. Selline olukord tekib siis, kui (märksa) külmem õhk asub soojema õhu kohal. Külm õhk on raskem ja vajub soojemast õhust läbi, kuid mitte ühtlaselt, vaid teatud kohtades. Külma õhu vajumine taskutena soojema õhu sisse hajutab seal pilvekihi ning tekitab õhu tõusmist läbivajumise vahekohtades, kuhu tekib või pigem kus säilib pilvekiht. Võib muidugi juhtuda ka nii, et külma õhu vajumist ei toimugi, vaid soe õhk kerkib taskutena külma õhu sisse. Siis tekivad meile tavapärased pallikestest koosnevad kiudrünk- või kõrgrünkpilvede väljad. Täpselt ei teata, miks mõnikord läheb esimese, aga vahel teise stsenaariumi kohaselt.
All on toodud mõned näited 5. aprillil tekkinud lacunosustest Tallinna kohal. Autori fotod.


Autori fotod