Foto: Reino Pent
2009.a. pilvepiltide galeriist
Konvektsioonipilvede puhul on sageli märgatav väga hästi välja kujunenud arengutsükkel. Kõige paremini on see eristatav õhumassisiseses ehk kohalikes konvektsioonitingimustes arenenud pilvede puhul. Frontidel on rünksajupilve arenguetapid halvemini väljakujunenud või pole need nii hästi märgatavad.
Olgu rõhutatud, et rünksajupilv ≠ äikesepilv! Puhtpragmaatilistel põhjustel peetakse äikesepilvedeks (rünk)sajupilvi, milles täheldatakse välkusid ja/või on kuuldud müristamist. Samuti on oluline teada, et välgud-müristamine ja äike pole samased, kuid enamasti ei tehta neil vahet. Vaata ka: https://ilm.ee/index.php?45527
Jälgime õhumassisisese konvektsioonipilve arengut, mis on tüüpiline suvistele pärastlõunatele. Eeldame, et õhumass on piisavalt ebastabiilne rünksajupilvede arenguks. Vastasel juhul areng lihtsalt lõppeb varem teatud staadiumiga, näiteks keskmiselt arenenud rünkpilvedega (Cu mediocris), mis seejärel tasapisi hääbuvad.
Kui päikesekiirguse tõttu on maapind piisavalt, kuid ebaühtlaselt soojenenud, siis tekivad tõusvad õhuvoolud. Ajapikku need intensiivistuvad ja ulatuvad üha kõrgemale. Kui konvektsioonivoolud ulatuvad kondensatsioonitasapinnast kõrgemale, siis algab tõusvas õhus veeauru kondenseerumine ja moodustuvad esimesed väikesed pilvekesed. Need on madalad ehk lamedad rünkpilved (Cumulus humilis), piisavalt tuulise ilma korral räbaldunud rünkpilved (Cu fractus).
Soojenemise jätkudes muutuvad tõusvad õhuvoolud tugevamaks ja rünkpilved kõrgemaks. Sel juhul tekivad madalatest keskmised rünkpilved (Cu mediocris), mille aluse pikkus on ligikaudu võrdne pilve kõrgusega. Edasise arengu käigus muutub üha olulisemaks kondensatsioonil vabanev peitsoojus, mis annab õhu tõusule lisatõuke. Arenevad võimsad rünkpilved (Cu congestus). Need on kõrguvad, vahel lumise mäe-või lillkapsataolised pilved, mille kõrgus on suurem kui aluse pikkus (v. a. rünkpilverea korral). Välimus on sageli kobrutav ja servad hästi kontrastsed, selgelt piiritletud.
Mõnikord tekib Cu congestuse rünkade peale kiudpilvesarnane kaar või loor. See on Cu con pileus (tipploorne võimas rünkpilv) ja tähendab võimsate rünkpilvede puhul tugevaid tõusvaid õhuvoolusid, nii et enamasti võiksid välja areneda rünksajupilved. Loor tekib kas seetõttu, et tõusvad õhuvoolud lükkavad enda kohal oleva stabiilse õhu kihti nii palju kõrgemale, et viimases tekib kondenseerumine või sarnaneb loori tekkemehhanism orograafiliste pilvede omale. Loori tekkimisel kombineeruvad need põhjused tihti. Samuti võiks teada, et loor ei ole kiudpilv ja võib tekkida nii keskmiselt arenenud rünkpilvede kui võimsate rünksajupilvede kõrgeimatele tippudele, st kiudpilvede kõrgusel.
Tõusvate õhuvoolude kiirus on võimsates rünkpilvedes 6-15 m/s. Pilvede vahel võivad olla nõrgad või harva mõõdukad laskuvad õhuvoolud. Pilved koosnevad senini vaid veepiisakestest. Sademeid on keskmistel laiustel harva ja enamasti vaid võimsatest rünkpilvedest nõrga hoovihmana, hooglumena või lumekruupidena. Troopikas võivad rünkpilved anda tugevat hoovihma, sest pilvepiisakesed laatuvad pilves intensiivselt.
Lõpuks muutub võimas rünkpilv rünksajupilveks (Cumulonimbus), mis võib-olla mõne minuti küsimus. Rünksajupilveks muutumine tähendab pilve ülemise osa jäätumist ehk kahefaasiliseks muutumist. Kujunevad intensiivsed sajualad ja võib-olla äikest. Esialgu on pilve tipud ümara välimusega (Cb calvus) ja seejärel ilmuvad sageli tipu ümbrusse kiudpilved ja need hakkavad tuule suunas välja venima – tekkinud on „juustega“ rünksajupilv (Cb capillatus). Enamasti just viimasega on äike ja muud ohtlikud nähted seotud. Mõnikord jäävadki pilvetipud ümaraks. See võib-olla põhjustatud tõusvatele õhuvoolu nõrkusest või rohkem nendele ebasoodsatest tingimustest troposfääri ülaosas – tõusuvool ulatub küll jäätumiseks piisavalt kõrgele, kuid suudab hoida tippu ainult alal hoida, mitte aga seda vastu takistavat õhukihti „laiali suruda“. Selline pilv tavaliselt ei too kaasa väga tugevaid või laiaulatuslikke äikesetorme, kuid jällegi on võimalik, et mingil hetkel toimub kiire üleminek alasi kujunemise suunas ja siis võib olukord muutuda hoopis teistsuguseks. Ümaratipulisi rünksajupilvi ei või segamini ajada alasiga rünksajupilvedega, millest kerkib kuplitaoline moodustis. Sellised kupliga rünksajupilved võivad just ohtlikku ilma põhjustada.
Üsna tihti juhtub, et rünksajupilve tipud jäätuvad ja omandavad selgelt kiulise struktuuri, kuid pilve ülaosa meenutab juustepahmakut, mitte ei jää ümaraks või teki alasi kuju. See on iseloomulik külmas või jahedas õhumassis arenenud rünksajupilvedele. Võib-olla äikest, kuid see on tavaliselt nõrk.
Rünksajupilvedes on tõusvate õhuvoolude kiirus 15-30 m/s, harva 60 m/s ja enamgi. See võimaldab pilves tekkida rahel, mis võib-olla vahel väga suur (rahena allasadav jäätükk võib kaaluda enam kui 1 kg) või eksootilisel nähtusel – pilve murdumisel. Viimane tähendab erakordselt ägedat sajuhoogu (sademete intensiivsus kümneid kuni sadu mm/min), mis tekib, kui veemasse ülal hoidev tõusva õhu sammas katkeb või nõrgeneb mingil põhjusel. Eestis selliste sündmuste kohta täpseid andmeid pole, kuid troopikas on registreeritud.
Pilve tagalas ja pilvede vahel saavutavad aja jooksul üha suurema osakaalu laskuvad õhuvoolud. See on esimene märk pilvede lagunemisstaadiumist. See algab tavaliselt õhtupoolikul või õhtul, kui päevane soojenemine väheneb ja lõpuks lakkab, kuid vahel seetõttu, et pilvede hulk muutub taevas nii suureks, et see takistab oluliselt päikesel maapinda soojendamast. Juhul, kui see juhtub piisavalt vara, siis kujunevad nn konvektsioonilained – ilm paraneb/selgineb ajutiselt tõusvate õhuvoolude nõrgenemise tõttu, kuid päikese soojendaval mõjul tekivad piisavalt ebastabiilses õhumassis jälle äikesepilved, mis võivad mitu korda nagu lainena käia (väga hästi oli selline olukord välja kujunenud 9. juulil 2004. aastal Harjumaal).
Lagunemisstaadiumis pilved hakkavad laiali valguma, tipud muutuvad lamedamaks ja järele jäävad alasist mitmesugused kiud-ja kiudkihtpilvetükid (Cirrus spissatus cumulonimbogenitus), madalamatest rünksajupilve osadest näiteks kihtrünkpilved (Sc cumulonimbogenitus). Vahel tekivad neist väga huvitavad pilvekujundid, mis ilmestavad õhtut. Kõikide konvektsioonipilvede lagunemise tagajärjel tekkinud pilvede nimetusse lisatakse liide –genitus, mis näitab, et antud pilvel on jälgitav mõne uue pilveliigi tunnuseid.
Kirjeldatud arenguetappe saab jälgida ka veekogude kohal arenevate konvektsioonipilvede puhul. Frontidel on areng sageli „hägustunud“ – konvektsioonipilvede algusjärk jääb justkui vahel või vaheetapid on nagu kokku sulanud ning märkamatult ongi tekkinud rünksajupilv või nende rida.
Konvektsioonipilve selline arengutsükkel varieerub väga tugevasti. Üksikud pilved võivad selle läbida umbes tunniga, kuid organiseerumise korral tekib rünksajupilvedest koosnev süsteem, mis võib-olla aktiivne mitu tundi, sest nendes on nii hääbunud, küpsusstaadiumis kui alles kujunevaid pilveelemente, millest viimaseid tekib pidevalt juurde ja asendavad hääbuvaid elemente.
Minu vaatluste jooksul (u 15 aastat) on rünkpilve tekkimisest rünkajupilveni aega kulunud napilt poolest tunnist (juulitormide ajal 2001. aastal) kuni 7 tunnini. Tavaliselt kulub arengutsükli läbimisele siiski poolteist kuni 2 tundi, kuid see sõltub paljudest asjaoludest.
Väga klassikaline arenguskeem, kui on võimalik kõiki etappe otsast lõpuni kenasti jälgida, ei ole kuigi sageli jälgitav.
Etappide illustreerimiseks toon pildiseeria 2. juunist 2009. aastal Kablist. See ei ole klassikaline näide, kuid see-eest illustreerib tegelikkust rohkem.
Taustast. Mai lõpus 2009. aastal läks ilm väga soojaks ja kõrgeim õhutemperatuur mõõdeti 1. juunil Türil (28,6°C). Ilm oli mitu päeva peaaegu pilvitu, kuid üha rohkem võis taevas märgata põuavine. Samal ajal õhurõhk tasapisi pidevalt langes, sest kõrgrõhkkond hakkas lagunema. Juba 1. juuni õhtul võis kohati märgata kõrgrünkpilvi ja järgneval ööl sadas mõnel pool hoovihma. Järgmisel päeval kõrgrõhkkond lagunes lõplikult ja Eesti lähedal tekkis kaks madalrõhkkonda, mis ühinesid sügavaks tsükloniks ja see tõi Eestisse mitmeks päevaks väga sajuse, tuulise ja jaheda ilma.
2. juuni hommik oli Lõuna-Eestis (Kabli jääb Eesti äärmisesse edelanurka) päikesepaisteline, kuid taevas oli palju kiudpilvi, hiljem ka kõrgrünkpilvi. Kuni lõunani oli ilm rahulik ja sademeteta, enamasti paistis päike. Pärast keskpäeva hakkas kagutaevas arenema üks rünkpilv. Jälgimegi selle pilve arengut.
Kell 10.17. Kagutaevas. Arenevast äikesepilvest polnud veel märkigi, kuid kõrgrünkpilved viitavad, et konvektsioonipilvede teke on tõenäoline.
Kell 11.05. Paremal metsa juures on näha üsna väike pilverünk, mis on hiljem tekkiva äikesepilve alge.
Kell 12.16. Väikesest rünkpilvest on tekkinud võimas rünkpilv. Samuti on ilmnenud nn selginemisefekt – taevas läheb sageli enne äikest selgemaks.
Cumulonimbus – rünksajupilved (01.10.2009) Rünksajupilved võivad välimuselt olla väga mitmekesised ja teinekord üldse olla vaataja eest varjatud näiteks kihtpilvedega. Sageli on rünksajupilved kõrgele ulatuvate tippude, turbulentse ja kobrutava välimusega ning seetõttu väga rünklikud, kuid kõige tähtsamaks rünksajupilve tunnuseks on pilvetipu jäätumine: tipust venivad välja 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.
