10. Rünksajupilved – Cumulonimbus
 

IV klass: vertikaalarenguga pilved
10. Rünksajupilvede (Cumulonimbus) tähtsaimad tunnused: tavaliselt suure vertikaalse ulatusega pilv(ed), mille tipp on alati jäätunud – see väljendub rünkade lamenemises ja sageli ka pilvekiudude moodustumises; annab hoogsademeid ja tüüpiline on välkude teke.
Rünksajupilvedega kaasnevad nähtused: sageli tugevad hoogsademed (hoogvihm, rahe, külmal ajal hooglumi, lumekruubid, jääkruubid, hooglörts)*, sageli äike, vikerkaar; harva tekib lehterpilv (funnel) või tornaado.
Rünksajupilvede seos ilmamuutustega: need on tavaliselt ebapüsiva ja muutliku ilma pilved, tähendades suurt võimalust, et lähiminutite kuni -tundide jooksul tuleb tugevaid sajuhooge, äikest jms, vahel toovad endaga kaasa tugeva puhangulise tuule – pagi. Viimase väliseks tunnuseks on rünksajupilvede all olev rebenenud ilmega pilveserv.
Tärniga toodud mõistete ja kohtade seletused on toodud lõpus.

Rünksajupilved on tavaliselt suure vertikaalse ulatusega pilved, mille ülemine osa on jäätunud. Viimase väliseks tunnuseks on kobrutava osa lamenemine ja kiudude moodustumine. 18.05.2013 Tartus

Sobivate tingimuste korral (tähtsaim ebastabiilne ehk labiilne õhumass) võivad rünkpilved muutuda üha suuremaks kuni viimaks võivad välja areneda rünksajupilvedeks. Selle põhjuseks on tugevad konvektsioonivoolud (6–15 m/s, vahel isegi üle 30 m/s, sellest annab tunnistust hiidrahe). Sellised tingimused valitsevad kas mõne frondi läheduses, kus soe ja niiske õhk on sunnitud tormiliselt tõusma (frontaalne äike) või  ühes ja samas labiilse kihistusega õhumassis (massisisene äike), kus alumine osa õhumassist või aluspind ise on soe ja niiske, mistõttu väiksema tihedusega õhk kipub üles tõusma, kusjuures esmalt kerkib termikutena** just kõige väiksema tihedusega (tugevamini soojenenud) osa. Tihti on äike segatüüpi ehk korraga on nii frontaalset kui massisisest äikest, eriti arvestades asjaolu, et sel juhul äike areneb tavaliselt frondi ees (sooja frondiga on äike frondil).

 
Vasakul on näha kõige väiksema tihedusega õhukogumit (termik, punasega), mis üleslükkejõu mõjul hakkab kerkima ja võib moodustada rünkpilve. Selline on rünksajupilvede algus. Aluspinna asemel võivad termikud kerkima hakata ka nt frontaalpinnalt või mõnelt kõrgemal asuvalt õhukihilt. Punase värvi intensiivsus näitab potentsiaalse temperatuuri väärtust. Joonis: http://apollo.lsc.vsc.edu/~wintelsw/MET2110/notes/lesson10.convection/.
Parempoolsel joonisel on kujutatud konvektsioonipilvede arenguetapid vähearenenud ehk lamedast rünkpilvest (Cumulus humilis) kuni maksimaalse rünksajupilvede arengustaadiumini (Cumulonimbus capillatus). Püstteljel on kõrgus kilomeetrites. Joonis: http://www.loodusajakiri.ee/eesti_loodus/EL/vanaweb/9709/pilved.html, kuid ümber joonistanud Marek Karm.

Keskmistel laiustel ei arene tavaliselt üks ja seesama rünkpilv kohe edasi rünksajupilveks, kuid troopikas on see väga tavaline. Viimasel juhul võib ka rünkpilvest tugevat hoovihma sadada, mida põhjustab intensiivne veepiisakeste laatumine ehk koalestsents. Keskmistel laiustel tekib piisava labiilsuse ja tõkkekihtide puudumise korral tüüpiliselt taevasse üha suuremaid rünkpilvi, kuni viimaks on kuskil rünksajupilv tekkinud. Parasvöötmes võib siiski nõrka hoogsadu või üksikuid vihmapiisku või lumekruupe anda suureks kasvanud ehk halva ilma rünkpilv (Cumulus congestus).
Rünksajupilved võivad välimuselt olla väga mitmekesised ja teinekord üldse olla vaataja eest varjatud näiteks kihtpilvedega või peitunud teistesse pilvedesse, nagu kõrgkiht- ja kihtsajupilvedesse (maskeeritud rünksajupilved). Sageli on rünksajupilved kõrgele ulatuvate tippude (tavaliselt 7–10 km, Eestis maksimaalne võimalik umbes 17 km aluspinnast), turbulentse ja kobrutava välimusega ning seetõttu vähemalt tekkimise ja kiire arengu faasis väga rünklikud. Siiski kõige tähtsamaks rünksajupilve tunnuseks on pilvetipu jäätumine, sest troposfääri ülaosas ehk 8–10 km kõrgusel aluspinnast on temperatuur pidevalt –45°...–65 °C.
Jäätumise ja tugevate tuulte tagajärjel venivad pilve ülaosast välja sageli kiudpilved; vahel jääb tipp küll ümaraks, kuid piirjooned on pehmemad ja laialivalgunumad kui jäätumata tipul, samuti „lameneb“ kobrutav pind kohas, kus pilv jäätub. Üleminek suurest rünkpilvest rünksajupilveks võib olla vaid minutite küsimus.

Selle tohutu konvektiivse pilvemassi ülemine osa on jäätunud, mida näitab kobrutava osa lamenemine, mistõttu tegu on igal juhul rünksajupilvega. Sellest andis tunnistust ka välkude teke, mida võis vaadelda. 19.05.2013 Tartus

Rünksajupilved annavad tavaliselt tugevaid hoogsademeid, mis tekivad rünksajupilves selle kahefaasiliseks (sisaldavad nii vedelat kui tahket vett) muutumise tõttu. Lisaks hoogvihmale ja hooglumele võib sadada rahet, jääkruupe või lumekruupe (talvisel ajal)*.
Rünksajupilvedega võib kaasneda äike, mis vaatlejale avaldub tavaliselt välkude, müristamise, iseloomuliku tuultesüsteemi ja tugevate sadudena, kuid mitte alati, sest äikest toovad Eestis tavaliselt kõige kõrgemale arenenud rünksajupilved, mille kõrval võrdlemisi madalad (Cumulonimbus humilis) on samuti üsna tüüpilised. Niisiis ei saa rünksaju- ja äikesepilve vahele võrdusmärki panna.
Eraldi väärib märkimist nn talviste ja suviste või alternatiivselt madala ja kõrge tropopausi rünksajupilved. Esimesed neist on iseloomulikud talvisele ajale, kuid võivad olla ka kevadel või suvel, kui on väga külm (jahe) õhumass. Sel juhul ei tundu rünksajupilved olevat kuigi kompaktsed, vaid üsna madalad, hõredad ja hajus-narmendava servaga. Suvised rünksajupilved on märksa kompaktsemad ja harilikult palju kõrgemad. Lamedad rünksajupilved (Cumulonimbus humilis), mis võivad kuuluda suviste alla, on selgi juhul talvistega oma madaluses ja väheses kompaktsuses sarnased.

Näide talvistest (vasakul, 4.04.2012 Tapa) ja suvistest (paremal, 23.07.2011, Tapa) rünksajupilvedest. Vasakpoolne näib madalam ja on märksa „õhulisem“, ehkki näha on mamma. Need põhjustasid hooglund ja lumekruupe ühes puhangulise tuulega (lumepagi). Parempoolsel fotol on näha märksa kõrgemad ja kompaktsemad rünksajupilved, mis põhjustasid intensiivset äikest.

Need tohutud pilverahnud (Cumulonimbus calvus, incus) tõid sisemaale ohtralt äikest ja rahet. Suurimate raheterade läbimõõt ulatus 3 cm-ni. Pirita/Merivälja, 1.08.2008.

Rünk- ja rünksajupilvedega on seotud ka lehterpilved ja tornaadod, millest on pisut juttu siin: http://lepo.it.da.ut.ee/~cbarcus/Huvitavat.htm ja http://lepo.it.da.ut.ee/~cbarcus/supercell. Äikesest ja selle arengust on pikemalt juttu artiklis "Võluv ja hävitav loodusnähtus" [(Eesti Loodus, ISSN 0131–5862. (2013) nr. 8, lk. 22–28)], kuid ka eespooltoodud lingil ja http://lepo.it.da.ut.ee/~cbarcus/derecho.htm.

Vahel on rünksajupilved teiste pilvedega täiesti varjatud, peitunud teistesse pilvedesse või põuasompu. 13.06.2011 hommikul võis Laagrist idas kuulda tundide kaupa sagedast müristamist. Taevas oli ühtlaselt kaetud kihtpilvedega, millest tibas aeg-ajalt uduvihma. Hiljem autoga ida poole sõites võttis Jüri kandis (kõigest mõne km kaugusel) vastu paduvihm ja lähedased välgud. See näitas, et võrdlemisi väheliikuvad rünksajupilvede kogumid olid pikka aega maskeeritud kihtpilvedega. Tallinna ilmavaatlusi saab näha sellest tabelist: http://www.wunderground.com/history/airport/EETN/2011/6/13/DailyHistory.html.

Rünksajupilvede all olev räbaldunud pilveserv näitab, et tulemas on pagi. 8.07.2010 Mäo lähedal enne äikest.

Selgitusi

* –  Sademeid on olemas vähemalt 16 liiki. Tekkekoha järgi jagunevad need kaheks – ühed, mis tekivad pilvedes, langedes sealt aluspinnani ja teised, mis tekivad õhuniiskusest maapinnale ja esemetele.
Pilvedes tekivad ja neist langevad: vihm, uduvihm, lörts, lumi, lumekruubid, lumeterad, rahe, lumekruubid, teralumi, jääkristallid (teemanttolm), jäävihm, jäätuv vihm, jäätuv uduvihm, vahel nimetatakse ka udu, kui see laskub pilvedest aluspinnani.
Õhuniiskusest maapinnale ja esemetele tekib kaste, hall ja härmatis. Jääkristallid ja udu, mis on suspensioonina õhus, võib vaadelda kui esimest ja teist tüüpi sademete üleminekuvormi.
Nimetatud sademeteliigid võivad omavahel kombineeruda, eriti sageli juhtub seda lörtsi ja vihma, rahe ja vihma või lume ja teralumega.

** – Pilvede arengut määravad ja mõjutavad õhumassi omadused ja selles toimuvad protsessid. Üks oluline mõjutaja on õhumassi tasakaal. Seda võib määratleda kui keskkonna (atmosfääri) omadust takistada või soodustada vertikaalseid liikumisi. Teisisõnu – see on atmosfääri vastupanu vertikaalsetele liikumistele.
Tasakaalu analüüsimisel on tähtis mõiste õhuosake – terviklik, keskkonnast mõtteliselt eraldatud õhukogum, mille mahus ei ole täpselt kokku lepitud, sest see sõltub kontekstist, kus vastavat kontseptsiooni kasutatakse. Õhumassi tasakaalust rääkides on otstarbekas tegeleda õhuosakestega, mille maht on mõne kuupmeetri suurune.
Sellest rohkem: http://www.horisont.ee/node/1901.