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.

מאפיינים נוספים

ענני משנה הקשורים בקומולונימבוס 
 עננים קשתיים (Arcus, כוללים ענני גלילה ומדף) - עננים נמוכים ואופקיים. היווצרותם קשורה בקצה המוביל של זרם הסופה.
 עננים סדניים (incus, לקומולונימבוסים שעירים בלבד) - קומולונימבוס עם פסגה שטוחה דמוית סדן סיבי, הנוצר על ידי גזירת רוח, כשזרמי האוויר העולים פוגעים בשכבת האינוורסיה, הטרופופאוזה.
 ענני דדים (mammatus) - עננים המורכבים מבליטות דמויות בועות בחלקם התחתון.
 ענני טלאי (pannus) - נלווים לשכבות התחתונות של עננים המורידים משקעים. נקרעו מעננים אחרים מסביבתם.
 ענני פטרייה (pileus, לקומולונימבוסים קירחים בלבד) - כיסוי קטן דמוי פטרייה מעל ענן האב.
 ענני צינור (tuba) - עמוד היוצא מבסיס הענן, ועשוי להתפתח לענן משפך.
 ענני צעיף (velum) - שכבה דקה אופקית, הנמצאת בגובה מרכז הענן.

מאפיינים הקשורים במשקעים 
 משקעים המגיעים אל הקרקע (Praecipitatio).
 משקעים שאינם מגיעים לקרקע - וירגה.

התנאים הדרושים להיווצרות קומולונימבוס 

 לחות מספקת בכל שכבות נוכחותו (שהרי בסיסו נמוך וראשו גבוה)
 אינדקס סופות רעמים - פרמטר זה הוא בעצם הפרש הטמפ' בין שכבת 500 מיליבר ושכבת 850 מיליבר. ככל שהפרש זה גדול יותר, תרמיקות רבות יותר ינועו מעלה מהר יותר, ויהוו בעצם את זרם האוויר העולה והמזין של הענן.
 אפיקיות בכל שכבות האטמוספירה - אפיקיות (שקע ברומטרי) בשכבות האטמוספירה מעודדת התפתחות עננים ערמתיים שכן בשקע האוויר עולה מעלה. קומולונימבוסים יכולים להיווצר גם ללא אפיקיות אם אינדקס סופות הרעמים גדול מספיק כדי להתגבר על התמוככות האוויר ברמה ברומטרית.

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.

ראו גם 
 קומולוס
 סופת רעמים
 מטאורולוגיה - מונחים
 ויליאם רנקין

קישורים חיצוניים

הערות שוליים

ערכים שבהם תבנית בריטניקה אינה מתאימה
עננים