Lej kondensacyjny

Lej kondensacyjny to lejkowata chmura skondensowanych kropel wody, związana z wirującą kolumną wiatru i rozciągająca się od podstawy chmury (zwykle cumulonimbus lub wieżowa chmura cumulus), ale nie sięgająca ziemi lub powierzchni wody. Lej kondensacyjny jest zwykle widoczny jako stożkowata lub iglasta wypukłość od głównej podstawy chmury. Leje kondensacyjny tworzą się najczęściej w połączeniu z burzami superkomórkowymi i są często, ale nie zawsze, wizualnym prekursorem tornad. Chmury lejkowe są zjawiskiem wizualnym, nie są to same wiry wiatru. Zawsze w naszych prognozach pogody wspominamy o możliwości uformowania się lejów kondensacyjnych w warunkach burzowej pogody.

Lej kondensacyjny często nie ma kontaktu z gruntem lub wodą. Wówczas nazywany jest zjawiskiem funnel cloud

Jeśli lej kondensacyjny dotknie powierzchni, to zjawisko to jest uważane za tornado, chociaż cyrkulacje na poziomie gruntu zaczynają się zanim pojawi się widoczna chmura kondensacyjna. Większość tornad zaczyna się jako leje kondensacyjne, ale niektóre lejki kondensacyjne nie stykają się z powierzchnią i nie mogą być one zaliczane do tornad z perspektywy obserwatora gołym okiem, nawet jeśli cyrkulacje tornadowe o pewnej intensywności prawie zawsze są wykrywalne, gdy dostępne są obserwacje radarowe na niskim poziomie. Ponadto, tornada występują z pewną częstotliwością bez towarzyszącego im leja kondensacyjnego. Termin lej kondensacyjny może odnosić się do chmury tornadowej lub leja kondensacyjnego w górze, ale termin funnel cloud odnosi się wyłącznie do wirującego leja kondensacyjnego, który nie dociera do powierzchni. Jeśli silne wiatry cykloniczne występują przy powierzchni i są połączone z podstawą chmury, niezależnie od kondensacji, to cecha ta jest tornadem. Groźne burze z potencjałem do generowania trąb powietrznych, można śledzić na radarach meteorologicznych.

Wiry odłamków są zwykle widoczne przed osiągnięciem przez lej kondensacyjny powierzchni. Niektóre tornada mogą pojawiać się tylko jako zawirowania gruzowe, bez oczywistej chmury lejkowej rozciągającej się poniżej wirującej podstawy chmury w dowolnym momencie cyklu życia tornada. Wir na poziomie powierzchni ma tendencję do wzmacniania się z czasem po początkowym uformowaniu, co sprawia, że zawirowania gruzowe i kondensacja są bardziej widoczne.

Lej kondensacyjny uwieczniony na fotografii

Lej kondensacyjny
Lej kondensacyjny nie mający kontaktu z ziemią

W nomenklaturze chmur, każda chmura w kształcie lejka lub odwróconego lejka schodząca z chmur cumulus lub cumulonimbus jest technicznie opisywana jako cecha dodatkowa zwana tubą. Terminy tuba i lej kondensacyjny są prawie, ale nie do końca synonimami. Na przykład chmura stropowa jest również formą tuby. Leje kondensacyjne związane z superkomórkami zwykle tworzą się wewnątrz i pod chmurami stropowymi.

Leje kondensacyjne z chłodnym powietrzem (wiry) niezwiązane z mezocyklonem są zazwyczaj znacznie słabsze niż wiry wytwarzane przez superkomórki. Mimo, że leje kondensacyjne rzadko mają kontakt z ziemią, wiry na poziomie powierzchni czasami stają się na tyle silne, że chmura kondensacyjna „dotyka” na krótko ziemi, stając się widoczną jako słabe tornada lub waterspouty.

W przeciwieństwie do pokrewnego zjawiska związanego z silnymi burzami, leje kondensacyjne są generalnie związane z częściowo zachmurzonym niebem w następstwie frontów chłodnych, szczególnie związanych z niektórymi systemami niskiego ciśnienia, lub w związku z granicami atmosferycznymi, takimi jak bryzy jeziorne i morskie lub granice odpływu.

Leje rozwijają się tam, gdzie niestabilność atmosferyczna i wilgotność są wystarczające do podtrzymania wznoszących się chmur cumulus, ale zazwyczaj ograniczone do braku lub niewielkich opadów. Lejki zimnego powietrza, choć słabe, mogą utrzymywać się przez kilka minut, a obszary przerywanego tworzenia się chmur lejkowych mogą występować przez dziesiątki minut.

Podczas popołudniowego ogrzewania w tym samym regionie może powstać wiele takich obszarów aktywności. Lej zimnego powietrza wydaje się być zjawiskiem dziennym, słabnącym i ostatecznie rozpraszającym się wraz z utratą ciepła słonecznego. Kiedy pojawiają się opady, związany z nimi downdraft powoduje szybkie zanikanie lejów zimnego powietrza. Mieszanie się chłodniejszego powietrza w dolnej troposferze z powietrzem płynącym w innym kierunku w środkowej troposferze powoduje rotację na osi poziomej, która po odchyleniu i zacieśnieniu w pionie przez konwekcyjne prądy wstępujące, tworzy rotację pionową, która może powodować kondensację w celu utworzenia chmury lejkowej.

Chmury lejowe o zimnym rdzeniu są częstym widokiem wzdłuż wybrzeża Pacyfiku w Stanach Zjednoczonych, szczególnie wiosną lub jesienią.

29 lipca 2013 roku lej kondensacyjny o zimnym rdzeniu dotknęła jako tornado EF0 w Ottawie, Ontario, Kanada, powodując rozległe szkody w postaci powalonych drzew na polu golfowym. Environment Canada nie wydała żadnych wcześniejszych ostrzeżeń pogodowych, a tornado powstało z jednej z nielicznych niewielkich chmur burzowych przemieszczających się przez ten obszar.

Mezoantycyklony, które towarzyszą mezocyklonom, często wykazują takie lejkowate chmury. Krótkie leje są również obserwowane w przypadku niektórych tylnych flank downdrafts (RFD) (w obszarach napływu lub odpływu, a szczególnie w obszarach wymiany napływu z odpływem, gdy RFD oddziałują z mezocyklonami lub flankami liniowymi updrafts) oraz strumieniowych prądów wirowych (SVC) zasilających mezocyklony.

Chociaż nie są one uważane za odrębny rodzaj chmury lejnej, niektóre lejki tworzą się z mezoworteksami związanymi z liniami szkwałowymi, które również mogą stać się tornadami, ale często nie są widoczne jako leje kondensacyjne lub tornada, ponieważ zwykle występują w obrębie opadów przesłaniających. Inne „pogodne” leje kondensacyjne obejmują chmury podkowiaste, które są bardzo przejściowym zjawiskiem związanym z bardzo słabymi wirami.