|
|
|
Een doorschietende top of doordringende top is een koepelachtig uitsteeksel dat uit de bovenkant van het aambeeld van een onweersbui schiet en
in de lagere stratosfeer terechtkomt. Wanneer er gedurende 10 minuten of langer een overschietende top aanwezig is, is dit een sterke indicatie dat de storm hevig is. |
 |
| Een duidelijk zichtbare doorschietende top aan de bovenkant van de cumulonimbus, boven het aambeeld |
|
|
 |
| Een supercell-onweersbui (cumulonimbus)-wolk met een grote doorschietende top. Copyright Gene Rhoden/Weatherpix |
|
De vorming van een cumulonimbus is te wijten aan de aanwezigheid van een vochtige en onstabiele luchtmassa. Wanneer de oppervlaktetemperatuur stijgt of een trigger een deel van de lagere troposfeer verhoogt, zal de temperatuur van het getroffen luchtdeeltje warmer worden dan de omgeving. Het zal dan minder dicht zijn en zijn verticale beweging voortzetten volgens de stuwkracht van Archimedes.
De waterdamp zal condenseren wanneer verzadiging wordt bereikt. Dit is wat de wolk vormt en vervolgens de neerslag. |
| |
Zolang het perceel, zelfs na condensatie van een deel van de waterdamp, warmer blijft dan de omgeving, blijft de stijgende stroom versnellen.
We noemen het evenwichtsniveau de hoogte waarop de temperatuur gelijk is tussen het perceel en de omgeving. Op dit niveau wordt de Archimedische stuwkracht nul en is de stijgsnelheid maximaal. Vervolgens zet de plot in een typische atmosfeer de temperatuurdaling voort volgens de vochtige adiabatische snelheid, terwijl die van de omgeving minder langzaam afneemt of stabiel blijft. Het perceel is nu kouder dan de omgeving
en de stuwkracht verandert van richting naar beneden, waardoor de stijging wordt vertraagd. Dit proces is vergelijkbaar met een massa-veersysteem dat voorbij zijn evenwichtspunt oscilleert. |
| |
| Als het evenwichtsniveau zich in de tropopauze bevindt, spreidt de straalstroom de bovenkant van de cumulonimbus uit en vormt een aambeeld, maar op de plaats van de sterke opwaartse luchtstroom kan de wolk blijven uitgroeien tot een wolkenkoepel die het aambeeld overschrijdt. |
| |
| Cirruspluim boven het aambeeld |
De sterke opwaartse luchtstromen die worden afgebakend door overschietende toppen kunnen fungeren als een barrière tegen de omringende luchtstroom. Snelle stratosferische winden kunnen licht stijgen als ze overschietende toppen tegenkomen, waardoor ze afkoelen en een turbulent
zog van koelere temperaturen stroomafwaarts van de opwaartse luchtstroom produceren. Deze interactie werpt ook ijs en waterdamp af uit de aambeeldwolk, waardoor een cirruspluim ontstaat die uit het opwaartse gebied komt, hoewel dit het duidelijkst is in omgevingen op de middelste breedtegraad waar de tropopauze doorgaans lager is en de daarmee gepaard gaande inversie. breder. Deze cirruspluimen kunnen warmer zijn dan
de onderliggende aambeeldwolk als gevolg van de vermenging van lucht uit de warmere stratosfeer. De opkomst van dergelijke kenmerken op satellietbeelden, ook wel cirruspluimen boven het aambeeld (AACP)genoemd, wordt in verband gebracht met ernstige weersomstandigheden.
Uit een onderzoek uit 2018, gepubliceerd in Weather and Forecasting, bleek dat 73 procent van de significante rapporten over zwaar weer in de Verenigde Staten verband hielden met stormen die AACP's voortbrachten en dat AACP's gemiddeld 31 minuten vóór de uitgifte van waarschuwingen voor zwaar weer opdoken. Simulaties suggereren dat overschietende toppen zich gedragen als hydraulische sprongen in de aanwezigheid van sterke wind in de hoogte, waardoor het transport van meer dan 7,7 ton waterdamp per seconde naar de lagere stratosfeer mogelijk is. |
| |
 |
| Cirruspluimen in de nasleep van doorschietende toppen kunnen indicatoren zijn voor zwaar weer |
|
|
 |
| Diagram van een supercell-onweersbui, waarbij de overschietende top boven de aambeeldwolk uitsteekt. |
|
| De meeste cumulonimbuswolken hebben op een bepaald moment in hun leven een koepel omdat ze allemaal een opwaartse luchtstroom hebben. Wanneer de instabiliteit laag is, is de verticale beweging ook laag en heeft de luchttemperatuur van het stijgende perceel de neiging om, door thermische geleiding, te veranderen in de richting van die van de omgeving. De overschrijding zal minimaal zijn. Aan de andere kant, wanneer de beschikbare convectieve potentiële energie (EPCD) groot is, zal alleen de buitenrand van de stroom worden beïnvloed en kan het overschot aanzienlijk zijn en zelfs de stratosfeer bereiken. |
| |
Een koepel die blijft bestaan, duidt op een zeer sterke stroming en dus op een potentieel hevige storm. Als de koepel cyclisch opblaast en leegloopt,
is de storm pulserend en daarom onstabiel. Over het algemeen veroorzaakt dit type cumulonimbus geen gewelddadige verschijnselen zoals hagel, uitbarstingen of tornado's, maar kan het gepaard gaan met stortregens. |
| |
Als de koepel daarentegen langer dan tien minuten aanhoudt, duidt dit op een krachtige en langdurige storm, waarschijnlijk een supercellstorm.
Dit type wordt het vaakst geassocieerd met gewelddadige verschijnselen4. Tijdens een tornado kan de koepel verschuiven of instorten als een tweede koepel hervormt, wat de verschuiving van de opwaartse luchtas tijdens de storm laat zien. Als de tornado lang aanhoudt, kunnen het aambeeld en de koepel enkele honderden meters naar beneden vallen4. |
| |
|
|
|
|
|
|
