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.