Kümülonimbus

Kümülonimbuslar oldukça büyük boyutlarıyla bilinen, gök gürültüsünün kaynağı, fırtına bulutlarıdır. Genellikle boyutları troposferin en üst katmanına kadar ulaşır. Burada üst kısımları lifli bir görünüme sahip buz parçacıkları olarak uzanırlar. Taban kısımları karanlıktır ve çoğu zaman yağışa sebep olurlar. Her gün dünyada ortalama 40.000 kadar fırtına meydana geldiği tahmin edilmektedir. Bu fırtınaların merkezinde bir veya birden çok kümülonimbus bulutu yer alır. Kümülonimbuslara genellikle tropikal ve ılıman bölgelerde rastlanırlar.

Yeni oluşmuş bir kümülonimbus bulutunun büyümesi ve tam bir fırtına bulutuna dönüşebilmesi için gerekli üç atmosfer koşulu vardır, bunlar:

1. Bulutun etrafında yeterince ılık olan ve nemli bir hava kütlesi bulunmalıdır. Bu hava bulutun büyümesini sağlayan bir enerji kaynağı niteliğindedir. Bulutun çekirdeği diyebileyecimiz noktasında, ortalama 40 km ile 110 km arsında değişen bir hızla yükselen yukarı akımlar bulunmaktadır ve bir çekişme sağlayan bu hava akımlarına giriş havası denir. Giriş havasının sıcaklığına ve nemine göre bulutun içerisinde su damlacıkları oluşurken ısı açığa çıkar. Bu ısı enerjisi merkezdeki havanın yükselmesini sağlar ve bulut bu sayede büyür.
2. Kümülonimbusun öne doğru eğim kazanması için etrafındaki troposfer rüzgarları bulutun yönünde, yukarı doğru oldukça hızlanmalıdır. Bu durum kümülonimbusun uzun ömürlü bir bulut olması için önemli bir noktadır. Bunun sebebi; bulutun merkezinde sadece yukarı akımlar oluşmaz, dolu ve şiddetli yağışlar da bu bölümden beslenir. Oluşan yağışlar yeryüzüne inerken havanın bir miktar soğumasına neden olurken havayı da kendisiyle birlikte aşağıya taşır. Bu aşağıya doğru oluşan akım, kümülonimbusa güç veren yukarı akımları yok edebilir, bu da kümülonimbusun kısa ömürlü olmasını sağlar. Aşağı düşen yağış yerde dağılır ve alçak bir dize bulut oluşmasına sebep olur. Çevredeki rüzgarlar kümülonimbusun öne doğru eğilimini sağlarsa eğer, aşağıya düşen yağış, yükselen yukarı akımın biraz önüne düşmüş olur ve bu sayede kümülonimbusun büyümesinin engellenmesi durumu ortadan kalkmış olur.
3. Bulutun çevresindeki hava kararsız olmalıdır. Bu durum havanın yükseldikçe soğuma oranıyla ilgilidir. Eğer hava yükseldikçe çevredeki sıcaklık da hızla düşüyorsa, yükseldikçe soğuyan ılık ve nemli hava çevresindeki havadan hep daha ılık olacak ve bu da yükselme yeteneğini devam ettirecektir. Bu bulutun büyümesini sağlar.

Kümülonimbus bulutlarının iki türü bulunmaktadır, bunlar kalvus ve kapillatusdur; birbirlerinden, tepelerindeki buz görünümünün farklılığıyla ayrılırlar.

1. Kalvus: Kümülonimbusun üst bölümündeki örsün kenar çizgileri düzgün ve yumuşak bir görünüme sahipse, lifli bir görünümü yoksa bu bulut komülonimbus kalvus ismini almaktadır.
2. kapillatus: bu bulutun adı latincede 'saç' anlamına gelmektedir. Kümülonimbusun üst bölümündeki örs çizgili, lifli bir görünüme sahiptir.

Klasik bir kümülonimbus, genişliği birkaç kilometreyi bulan, yükseklik olarak ise 18 kmye kadar ulaşabilen ve üst kısmı yaygın, dev bir sütun görünümüne sahiptir. Kümülonimbusların tabanları karanlıktır ve örse benzeyen tepe kısmları su damlacıkları değil de lifli bir görünüme sahip buz kristallerinden oluşmaktadır. Bir kümülonimbus başlangıcından dağılışına kadar ortalama bir saat varlığını sürdürmektedir. Kümülonimbus karmaşık bir yapıya sahiptir ve gelişip çoğalma eğilimindedir. Genellikle bir kümülonimbus dağılmadan bir diğeri oluşur.

Kümülonimbuslar uçaklar için ciddi tehlikeler oluşturmaktadır. Yol açtıkları dolular uçağın gövdesinde önemli boyutlarda hasar meydana getirebilmektedir. Üst kısımlarında oluşan soğuk su damlacıkları uçağın kanatlarının buz tabakasıyla kaplanmasına ve bu da uçağın aerodinamik yapısıyla ilgili problemlere sebep olabilmektedir. Daha tehlikelisi ise bulutun çekirdeğindeki çalkantılı hava akımları uçağı ters çevirebilecek güçtedir. Pilotlar kümülonimbuslara fazla yaklaşmamak için ellerinden geleni yaparlar, çevresini dolaşamıyorlarsa ve uçakları yüksek irtifada uçuyorsa genellikle üstüne çıkmayı tercih ederler. Amerika Birleşik Devletleri Hava Kuvvetleri pilotu William Rankin 1959 yılında uçağının motoru durduğunda ve kendisinin atlaması gerektiğinde tam da bir kümülonimbusun üzerine çıkmaya çalışmakta olduğunu anlatır. William Rankin, kümülonimbusun merkezinden ölmeden geçen ve yere inen, bu hikayeyi anlatabilen tek kişidir.