Pirocumulus

Pirocumulus ( Flammagenitus )

Incendiu forestier în Parcul Național Yellowstone producând nori pirocumulus

Abreviere METAR	Cu / TCU / CB
Simbol	Pyro Cu Pyro TCU sau Pyro CB
Clasificare	Familia C (etaj inferior)
Altitudine	300 - 17.000 m în funcție de tip

Un pirocumulus , cumulus Flammagenitus conform noului International Cloud Atlas din 2017, este un nor al familiei cumulus care se formează deasupra unei surse de căldură intensă. Se formează de obicei în timpul incendiilor forestiere sau al erupțiilor vulcanice, dar se poate dezvolta și deasupra coșurilor industriale sau a altor surse de căldură și particule fine. Dinamica formării nu este diferită de alte nori convectivi , sursa de căldură servind la destabilizarea atmosferei.

În funcție de condițiile de stabilitate și umiditate disponibile, putem găsi pirocumulus humilis , mediocris , congestus sau chiar pirocumulonimbus . În cele din urmă, ciuperca asociată cu detonarea unei arme nucleare este un tip de pirocumul, pirocumulonimbus.

Instruire

Pirocumulul, ca toți norii cumulus, se formează într-o mișcare de convecție atmosferică atunci când aerul de nivel scăzut este mai cald și umed decât cel de la altitudine. Densitatea parcelelor de aer de nivel scăzut, este deci mai mică decât cea la altitudine și împingerea lui Arhimede în coloana de aer oferă o mișcare ascendentă. Pe măsură ce aerul crește, acesta se extinde adiabatic , ceea ce îi răcește temperatura și crește umiditatea relativă. Când aerul se satură, vaporii de apă se condensează în picături de nor.

Prezența umidității este necesară pentru formarea lor, deoarece căldura creează doar condițiile de instabilitate. Acesta este furnizat de masa de aer și poate fi crescut prin evapotranspirarea plantelor din jur. Un jet de nivel scăzut sau un alt element de vânt convergent poate accentua efectele.

În cazul pirocumulului, sursa de căldură nu o încălzește soarele, ci o altă sursă intensă. Incendiile forestiere sau erupțiile vulcanice sunt cele mai frecvente surse, deoarece produc o cantitate semnificativă de căldură. De asemenea, necesită mai puțină umiditate pentru a forma nori, permițând ridicarea petelor de aer mai sus pentru a ajunge la saturație. Cu toate acestea, activitățile industriale care eliberează căldură, cum ar fi un coș de fum din fabrică, pot fi declanșatorul dacă aerul este deja destul de instabil.

Una dintre caracteristicile suplimentare ale acestui nor este faptul că sursa de căldură este, de asemenea, o sursă de particule fine hidrofile . Într-adevăr, vaporii de apă au nevoie de un nucleu pentru a forma picături în timpul saturației. Fumul din incendiile de pădure sau cenușa vulcanică adaugă un număr foarte mare din aceste particule la cele care se află deja în aer și, prin urmare, sporesc probabilitatea formării norilor.

Aspect

Norii pirocumulus sunt adesea de culoare cenușie sau maronie datorită fumului și a cenușii pe care le conțin. Acest tip de nor tinde, de asemenea, să se extindă, deoarece cenușa implicată în formarea norilor crește cantitatea de nuclee de condensare.

Efecte

Pyrocumulus humilis și mediocris nu au alt efect decât să taie radiația solară. Acest lucru poate atenua încălzirea locală și poate ajuta la combaterea unui incendiu de pădure, dar prin crearea unei zone înnorate lângă una însorită, pot crea un regim de briză care va crește vânturile de acolo și va avea efectul opus.

Pyrocumulus congestus poate produce ploi, iar pirocumulonimbus poate ajunge la tropopauză și, pe lângă ploaie, grindină înnegrită de funingine, fulgere, explozii și uneori chiar tornade . Cu toate acestea, în general vor oferi precipitații mult mai puține decât congestii obișnuiți și cumulonimbii, în ciuda extinderii lor verticale puternice . Într-adevăr, studiul realizat prin date de la sateliți și radare meteorologice a arătat că picăturile formate în acești nori sunt foarte mici, chiar până la vârf. Acest lucru se datorează faptului că numărul de nuclee de condens furnizate de fum este foarte mare și conduce la o concurență puternică pentru vaporii de apă disponibili. Prin urmare, ploaia lor nu este adesea suficientă pentru a stinge focul care a format-o și, în cazul pirocumulonimbului, fulgerul pe care îl generează, din nicovală, îi poate aprinde pe alții.

Pirocumulonimbul poate fi, de asemenea, sursa unei injecții de particule de fum în stratosferă , creând un efect similar iernii nucleare la scară mică, pe lângă faptul că afectează formarea ozonului stratosferic.

În cele din urmă, pirocumulul asociat cu erupțiile vulcanice poate produce fulgere ( furtuna vulcanică ). Cauza acestui fenomen este legată de mișcările verticale mari și de natura electrică a particulelor de cenușă. Într-adevăr, aceste cenușe pot fi încărcate electric, iar deplasarea lor către vârful norului creează o diferență de potențial. Acesta este un efect similar transportului de sarcini de către cristalele de gheață într-un nor cumulonimbus.

Detonarea nucleară

Ciuperca este un tip de pyrocumulonimbus. Bombei atomice a fost abandonat la Hiroshima într - o zi senină. Curând după aceea, s-a format norul de ciuperci și a început să cadă din ploaia neagră, plină de funingine radioactive. Această ploaie a ucis mulți oameni. Norul de ciuperci a crescut foarte mult în stratosferă și a dus la multe particule care au rămas prinse (a se vedea teoria nucleară de iarnă ). Nu s-au raportat fenomene electrice sau furtuni de grindină, deoarece se pare că prezența funinginei a împiedicat formarea de picături mari sau grindină. Chiar dacă norul de ciuperci poate fi asemănat cu un nor cumulonimbus foarte mare, nu poate fi asemănat cu o furtună supercelulară .

Note și referințe

(în) „ Manual privind observarea norilor și a altor meteori (. OMM-nr. 407): Flammagenitus ” , International Cloud Atlas , Organizația meteorologică mondială ,26 martie 2017(accesat la 28 martie 2017 ) .
(în) Proiect de text pentru noua ediție a International Cloud Atlas (disponibil numai în limba engleză) , Organizația Meteorologică Mondială ( citiți online [PDF] ) , "Prima secțiune: Prefațe la partea II.3" , p. 31.
(în) „ nor de pirocumul ” , Glosar meteorologic , Societatea americană de meteorologie (accesat la 4 septembrie 2009 )
(în) „ nor de pirocumul ” , The Airline Pilots (accesat la 4 septembrie 2009 )
(în) Bob Henson și Nicole Gordon, „ Finding pay dirt aloft ” , UCAR ,2008(accesat la 2 septembrie 2009 )
(în) domnul Fromm , A. Tupper , D. Rosenfeld , R. Servranckx și R. McRae , " Furtuna piroconvectivă violentă devastează capitala Australiei și poluează stratosfera ", Geophysical Research Letters , vol. 33,2006, p. L05815 ( DOI 10.1029 / 2005GL025161 )
(în) D. Rosenfeld , R. Servranckx , domnul Fromm și MO Andreae , „ Pyro-cumulonimbus: puternic suprimat de precipitații, norul extrem de mic scade până la nivelul omogen de îngheț ” Conferința de toamnă , Uniunea Geofizică Americană, în plus la aceasta, trebuie să știți mai multe despre asta.2003, # A11C-03 ( rezumat )
(în) dl Fromm și R. Servranckx , „ Transportul fumului de incendiu de pădure deasupra tropopauzei prin supercelulă convectivă ” Geophysical Research Letters , vol. 30,2003, p. 1542 ( DOI 10.1029 / 2002GL016820 )
(în) „ Incendiile de pădure boreale și efectele lor asupra Arcticii ” , studiu polar folosind aeronave, teledetecție, măsurători de suprafață și modele, de chimie climatică, aerosoli și transport , NOAA ,2009(accesat la 31 august 2009 )