עננים עם פאזה מעורבת, כלומר שיש בהם גם טיפות מים וגם חלקיקי קרח, יכילו מטען חשמלי בעקבות התנגשויות בין החלקיקים השונים. זהו מטען חשמל סטטי, וכאשר עוצמתו תעבור ערך סף מסוים תהיה התפרקות חשמלית אשר קרויה ברק. ישנם מספר סוגי ברקים, ברקים בין העננים לקרקע, ברקים בין שני עננים שונים וברקים בין אזורים שונים באותו הענן. הברקים יכולים להיות חיוביים או שליליים לפי המטען הגורם להתפרקות. ישנם גם ברקים שעולים מהענן לשכבות העליונות של האטמוספירה והם נקראים שדוני ברקים.
סיווג העננים.
באופן קלאסי נהוג למיין את העננים לשלוש רמות סיווג עיקריות.
כל ענן מוגדר על פי סוגו בכל אחת מקבוצות הסיווג, לרוב, שילוב של שלוש רמות סיווג אלו מהווה את שמו המקובל של הענן. כך למשל, "אלטוקומולוס" הוא ענן בינוני ערמתי, "אלטוסטרטוס" הוא ענן בינוני שכבתי, "צירוקומולוס" הוא ענן גבוה ערמתי ו"צירוסטרטוס" הוא ענן גבוה שכבתי. כל העננים הנמוכים הם ערמתיים, לכן בכל שמותיהם מופיע "קומולוס" אך לא מוזכר בהם מאפיין הגובה. כך, למשל, "קומולונימבוס" הוא ענן נמוך ערמתי שמוריד משקעים, "סטרטוקומולוס" הוא ענן נמוך ערמתי שנבלם באינוורסיה ו"קומולוס" הוא ענן נמוך ערמתי, גובהם של כל עננים אלה לא מוזכר בשמותיהם. יש עננים שלא כל רמות הסיווג שלהם מוזכרים בשמם. כך, למשל, "נימבוסטרטוס" הוא ענן שכבתי בינוני שמוריד משקעים וגובהו לא מוזכר בשמו, לעומת זאת "צירוס" הוא ענן גבוה ערמתי שנבלם באינוורסיה וסיווג זה לא מוזכר בשמו.
במקורות.
שומרית: בהגיית 'עֲבְּאֻנוּ' abbununnu בהוראת יום-אפלולי. סורית נוֹנוֹאְ ܥܢܳܢܳܐ. ארמית: 'עֲנָנָא' . ערבית: 'ענאן' عنان . הענן מופיע במקרא כשם כולל לתופעות הקשורות בהתעבות האוויר במילים כגון: עב, ערפל, נד-מים ('עַמּוּד-עָנָן'), עשן פולחני ('עֲנַן-הַקְּטֹרֶת'), ועוד. המילה ענן מופיעה במקרא 90 פעמים כתופעת טבע שאינה בהכרח קשורה לגשם, מתוכן שלוש פעמים בזיקה עקיפה לגשם, ורק בפעם אחת בזיקה ישירה לגשם. לפיכך אין הענן המקראי זהה לחלוטין לתפיסת הענן בתקופה המודרנית, שכן ברובם המכריע של המקרים, אין מדובר בתופעה הקשורה בהכרח בירידת ממטרים.
קומולונימבוס
קוּמוּלוֹנִימְבּוּס ('Cumulonimbus', בעברית: 'עב חשרה' או ענן סופת רעמים) הוא ענן משקעים ערמתי (ומכאן שמו: תחילית קומולוס שמציינת ערמה, וסופית נימבוס שמציינת משקעים) שבסיסו בגובה נמוך והוא מגיע עד לשכבת אינוורסיה בקרבת הטרופופאוזה (אזור יציב מאוד באטמוספירה, המגדיר את הגבול בין שכבתה הנמוכה ביותר ובין הבאה אחריה). התופעות המלוות את ענן הקומולונימבוס הן גשם, ברד, שלג, ברקים ורעמים ואף טורנדו. ענן קומולונימבוס נוצר כאשר האטמוספירה אינה יציבה.
המבנה הבסיסי של קומולונימבוס הוא בסיס, זרם אוויר עולה/יורד, סדן (ראש הענן) וכיפה. צמרת הענן מקבלת צורת סדן כזו מפני שהטרופופאוזה חוסמת את ההתפתחות האנכית של הענן (בגובה 9’–17 ק"מ), והענן מתפתח אופקית. לעיתים, כאשר זרם האוויר העולה חזק מספיק, הוא מצליח לפרוץ את הטרפופאוזה ואז נוצרת מעל הסדן מעין כיפה בחלק התחתון של הסטרטוספירה.
קומולונימבוס מתפתח כאשר נוצר זרם אוויר עולה המזין אותו ו"מרים" אותו לגובה. כאשר אותו קומולונימבוס הגיע לדרגה מפותחת מספיק, הוא מתחיל להוריד משקעים - המשקעים הם אלה המהווים את זרם האוויר היורד. אם זרם האוויר העולה אינו חזק מספיק כדי להמשיך להזין את הענן בלחות, זרם האוויר היורד ימוטט את הענן. קומולונימבוס מתפתח מענן קומולוס דחוס מפותח (Cumulus congestus), ויכול להתפתח כחלק מתא-על. ככל שענן הקומולונימבוס צומח יותר לגובה והוא עבה יותר כך סופות הרעמים תהיינה חזקות ותכופות יותר ויותר.
קומולונימבוס יכול להופיע בתאים בודדים, באוסף עננים, לאורך חזית קרה. הטיסה בתוך ענני קומולונימבוס מסוכנת מאוד, עקב חשש של פגיעת כדורי ברד גדולים וכן טלטולים כתוצאה מהזרמים האנכיים.
ענן קומולונימבוס מסומן בקיצור Cb.
הופעה.
ענני קומולונימבוס בדרך כלל מלווים בענני קומולוס בינוניים, המתפתחים אנכית, ותורמים לצורת הפטרייה של הקומולונימבוס. בסיס הענן משתרע על פני קילומטרים ונמצא בגבהים נמוכים ובינוניים - מגובה של בערך 200 מ' ל-4,000 מ'. פסגות מגיעות בדרך כלל ל-6,000 מ', אך יכולות במקרים קיצוניים להגיע גם ל-23,000 מ'. קומולונימבוסים מפותחים כהלכה מאופיינים בפסגה שטוחה דמוית סדן, הנגרמת על ידי גזירת רוח או אינוורסיה בקרבת הטרופופאוזה. שלוחת הסדן עשויה להקדים את הרכיב האנכי של הענן בקילומטרים רבים, ולהיות מלווה בברקים. לעיתים קרובות, חבילות אוויר עולות מצליחות לחדור דרך שכבת שיווי המשקל היציבה, וליצור פסגה כיפתית. בעת פעילות אנכית ענפה, הענן יכול לעבור דרך שלושת אזורי העננים (נמוך, בינוני וגבוה). אפילו הקומולונימבוס הקטן ביותר מגמד את העננים השכנים לו בהשוואה.
סוגים.
קומולונימבוס קירח (Cumulonimbus calvus) - ענן בעל פסגה תפוחה, בדומה לקומולוס דחוס (cumulus congestus) שממנו הוא מתפתח; תחת התנאים המתאימים יכול להפוך לקומולונימבוס שעיר (cumulunimbus capillatus).
קומולונימבוס שעיר (Cumulunimbus capillatus) - ענן עם פסגה סיבית, דמוית צירוס.
תא על.
קומולונימבוס בודד מכונה "תא". תא-על (Supercell) הוא קומולונימבוס אשר התפתח בתנאים המאפשרים לזרמים העולים והיורדים בו להפרד. כמו שהוסבר קודם, הזרם היורד הוא זה הממוטט את הקומולונימבוס (מפני שהוא חוסם את הזרם העולה), לכן, בתא על, כאשר מבוצעת הפרדה, הזרם העולה חזק הרבה יותר והקומולונימבוס יכול, באופן תאורטי, לחיות לעד.
התנאים הדרושים לתא על, בנוסף לתנאים שהוזכרו קודם הם גזירת רוח של 90 מעלות בין השכבות, כמו גם שטח מישורי גדול (שכן כאשר קומולונימבוס "מטפס" על הר, יציבותו מתערערת). תאי על נפוצים מאוד במישורים הרחבים בארצות הברית.
תאי על מלווים פעמים רבות בסופות ברד, גשמים עזים, רוחות חזקות ופרצי רוח. תאי על נחשבים לסוג העננים האלים ביותר והסבירות שיביאו לטורנדו היא הגבוהה ביותר מכל העננים האחרים.
בארץ ישראל.
בסתיו.
כאשר מתרחש אפיק ים סוף בסתיו, ענני קומולונימבוס, עבים יותר מאשר בחורף במהלך של חזית קרה. הסיבה היא עוביה הרחב יותר של שכבת הטרופוספירה מעל אזור המזרח התיכון בחודשי הסתיו ביחס לחורף. כאשר הטרופוספירה עבה, ענן הקומולונימבוס עשוי להיות עבה יותר.
באזור קו המשווה, עובי האטמוספירה רב יותר. ככל שמתקרבים לקטבים האטמוספירה נהיית דקה יותר. כך שבקוטב עובי הטרופוספירה הוא חצי מעובי השכבה באזור קו המשווה. לכן, העננים באזור קו המשווה עבים יותר מאשר שאר כדור הארץ.
בקיץ, חגורות הלחץ האטמוספיריות ושל זנית השמש מצפינה, ומדרימה בחורף. כך, בקיץ, עוביה של האטמוספירה מעל ישראל רחב יותר. בסתיו, ממשיכה השכבה להישאר עבה, וכשיש תנאים לא יציבים ולחות צומחים ענני קומולונימבוס מפותחים ועבים.
ענני הקומולונימבוס יכולים להגיע עד קצה שכבת הטרופוספירה ולבסוף להפסיק את הצמיחה ולהתיישר בחלק העליון. החלק הזה של הענן, בעל צבע בהיר. בנוסף, הרוחות העליונות החזקות גורמות לחלק זה של הענן לנוע מהר יותר כך שחלק זה של הענן מקדים את יתר הענן.
קומולוס
קומולוס הוא סוג של ענן ערימה נמוך המתפתח אנכית ושקצותיו מוגדרים היטב. סימולו Cu.
בלטינית "קומולו" (Cumulo) פירושו ערימה. ניתן לתאר עננים אלה כנפוחים וכדמויי כותנה בהופעתם, והם בדרך כלל בעלי בסיסים שטוחים. מרחק ענני הקומולוס מהקרקע הוא בדרך כלל פחות מ -3,000 מטר, אלא אם כן מדובר בקומולוס מפותח (או דחוס, cumulus congestus) המתפתח אנכית אף יותר. ענני קומולוס עשויים להופיע בודדים, בשורות, או בקבוצות.
הימצאותם לעיתים קרובות מבשרת על סוגים אחרים של עננים, כגון קומולונימבוס - עם רמזים מגורמי מזג אוויר נוספים, כגון חוסר יציבות, לחות וגרדיינט טמפרטורה. בדרך כלל, ענני קומולוס אינם מביאים משקעים משמעותיים, אך הם יכולים להתפתח לקומולוס מפותח או קומולונימבוס נושאי משקעים. קומולוסים יכולים להיווצר מאדי מים, טיפונות מים בקירור יתר, או גבישי קרח - תלוי בטמפרטורת הסביבה. הקומולוסים מתקיימים בתתי צורות שונות, ובאופן כללי מקררים את כדור הארץ על ידי החזרת קרינת השמש. ענני קומולוס הם חלק מהקטגוריה הגדולה של ענני ערימה חופשיי קונבקציה (free-convective cumuliform clouds), הכוללים ענני קומולונימבוס. לפעמים הקומולונימבוס מסווג בנפרד בקבוצת "קומולונימבוסיים" (cumulonimbiform) בשל המבנה המורכב יותר שלו, שכולל לעיתים קרובות בחלקו העליון ענן צירוס או סדן. יש גם עננים קומולוסיים שנוצרים בתנאים של קונבקציה מוגבלת ומייצרים סטרטוקומולוס (עם מאפיין שכבתי - נמוך), אלטוקומולוס - ענני כבשים (בינוני) וצירוקומולוס (גבוה). שלושת הסוגים האחרונים מאופיינים לעיתים כסטרטוקומולוסיים.
היווצרות.
ענני קומולוס נוצרים כתוצאה מקונבקציה באטמוספירה - כשאוויר המתחמם בקרקע מתחיל לעלות. כשהאוויר עולה, הטמפרטורה שלו יורדת (על פי מפל הטמפרטורה באטמוספירה), וגורמת ללחות היחסית לעלות. אם הקונבקציה מצליחה להביא את הלחות היחסית ל-100%, מתחיל השלב האדיאבטי הלח - המתבטאת בהתמתנות הירידה בטמפרטורה עם הגובה. בשלב זה משוב חיובי מתפתח: מאחר שהלחות היחסית מעל 100%, אדי מים מתעבים, משחררים חום כמוס, מחממים את האוויר ומעודדים את המשך הקונבקציה.