Polar front -teorian kehitti Jacob Bjerknes ensimmäisen maailmansodan aikana Skandinaviassa sijainneen tiheän havaintopaikkaverkoston perusteella. Teorian mukaan syklonin päävirtaus keskittyy kahta konvergenssilinjaa pitkin, joista toinen on matalapaineen edellä ja toinen matalapaineen perässä. Perässä kulkevaa konvergenssivyöhykettä kutsuttiin squall-linjaksi tai kylmäksi rintamaksi. Pilvi- ja sadealueet näyttivät keskittyvän tämän konvergenssivyöhykkeen varrelle. Rintamavyöhykkeiden käsite johti ilmamassojen käsitteeseen. Syklonin kolmiulotteisen rakenteen luonne käsitteellistettiin yläilmaverkoston kehittämisen jälkeen 1940-luvulla.
ElinkaariEdit
Organisoidut ukkosaktiivisuusalueet vahvistavat jo olemassa olevia rintamavyöhykkeitä, ja ne voivat ohittaa kylmät rintamat. Tämä ohittaminen tapahtuu länsituulten sisällä mallissa, jossa ylätason suihku jakautuu kahdeksi virraksi. Tuloksena syntyvä mesoskaalinen konvektiivinen järjestelmä (MCS) muodostuu tuulikuvion ylätason jakaantumiskohtaan parhaiden matalien tulovirtausten alueelle.
Konvektio siirtyy sitten itään ja kohti päiväntasaajaa lämpimään sektoriin matalien paksuussuuntaisten linjojen suuntaisesti.
Konvektio siirtyy sitten itään ja kohti päiväntasaajaa lämpimään sektoriin. Kun konvektio on voimakasta lineaarista tai kaarevaa, MCS:ää kutsutaan squall-linjaksi, jolloin piirre sijoittuu merkittävän tuulenmuutoksen ja paineen nousun etureunaan. Tätä piirrettä kuvataan yleisesti lämpimänä vuodenaikana eri puolilla Yhdysvaltoja pinta-analyyseissä, koska ne sijaitsevat jyrkkien pintakaukaloiden sisällä.
Jos squall-linjoja muodostuu kuivien alueiden ylle, seurauksena voi olla pölymyrsky, jota kutsutaan nimellä haboob, kun niiden vanavedessä olevat korkeat tuulet keräävät pölyä aavikon pohjasta. Hyvin pitkälle kehittyneiden squall-linjojen taakse voi kehittyä sadesuojan takareunaan aaltomataluus, joka voi johtaa lämpöpurkaukseen, joka johtuu laskeutuvan ilmamassan lämpenemisestä, jota ei enää jäähdytetä sateella.
Squall-linjan edessä voi esiintyä pienempiä cumulus- tai stratocumulus-pilviä sekä cirrus-pilviä ja joskus altocumulus- tai cirrocumulus-pilviä. Nämä pilvet ovat seurausta siitä, että entiset cumulonimbus-pilvet ovat hajonneet tai että pääsuuntaisen squall-linjan edessä on vain vähäinen epävakausalue.
Kun supersolut ja monisoluiset ukkosmyrskyt hajoavat heikon leikkausvoiman tai heikkojen nostomekanismien vuoksi, (esim. huomattavan maastonmuodon tai päivälämmityksen puutteen vuoksi), niihin liittyvä puuskarintama voi ohittaa itse squall-linjan, ja synoptisen mittakaavan matalapaineen alue voi tällöin täyttyä, mikä johtaa kylmän rintaman heikkenemiseen; pohjimmiltaan ukkosmyrsky on kuluttanut ylöspäin suuntautuvat vetonsa loppuun, ja siitä on tullut puhtaasti myötätuulen hallitsema järjestelmä. Hajoavien squall-linjan ukkosmyrskyjen alueet voivat olla alueita, joilla on alhainen CAPE, alhainen kosteus, riittämätön tuulileikkaus tai huono synoptinen dynamiikka (esim. ylätason matalapaineen täyttyminen), mikä johtaa rintamahyökkäykseen.
Tästä eteenpäin squall-linja ohenee yleisesti: tuulet heikkenevät ajan mittaan, ulosvirtausrajat heikentävät ylöspäin suuntautuvia vetoja huomattavasti ja pilvet menettävät paksuuttaan.
OminaisuudetEdit
NousuvirtauksetEdit
Squall-linjan johtava alue muodostuu pääosin useista nousuvirtauksista, tai yksittäisistä nousuvirtauksen alueista, jotka nousevat maanpinnan tasolta troposfäärin korkeimpiin jatkeisiin, tiivistävät vettä ja rakentavat tumman, pahaenteisen pilven pilveksi, jolla on havaittavasti ylikehittyvä huippu ja sipuli (synoptisen asteikon tuulten ansiosta). Nousu- ja laskuvirtausten kaoottisen luonteen vuoksi painehäiriöt ovat tärkeitä.
PainehäiriötEdit
Painehäiriöt ukkosmyrskyjen ympärillä ovat huomionarvoisia. Kypsien ukkosmyrskyjen ala- ja keskitasojen nopean nousuvoiman ansiosta nousu- ja laskuvirtaukset luovat erillisiä mesokeskuspainekeskuksia. Koska ukkosmyrskyt järjestäytyvät ryömintäviivoiksi, ryömintäviivan pohjoispäästä käytetään yleisesti nimitystä sykloninen pää, kun taas eteläpuoli pyörii antisyklonisesti (pohjoisella pallonpuoliskolla). Coriolis-voiman vuoksi pohjoispää voi kehittyä pidemmälle, jolloin syntyy ”pilkunmuotoinen” aaltomataluus, tai se voi jatkua ryömintätyyppisenä. Linjan edessä oleva nousuvirtaus luo myös mesotason, kun taas linjan takana oleva myötätuuli tuottaa mesokorkeuden.
Tuulen leikkausEdit
Tuulen leikkaus on tärkeä osa squall-linjaa. Matalassa tai keskisuuressa leikkausympäristössä kypsät ukkosmyrskyt tuovat mukanaan vaatimattoman määrän myötätuulta, joka riittää auttamaan etureunan nostomekanismin – puuskarintaman – luomisessa. Vastakkaisten matalien suihkutuulten ja synoptisten tuulten synnyttämissä suurissa leikkausympäristöissä ylös- ja alasvirtaukset voivat olla paljon voimakkaampia (yleisiä supersolujen mesosykloneissa). Kylmän ilman ulosvirtaus lähtee squall-linjan jälkialueelta keskitason suihkuun, mikä auttaa downdraft-prosessia.
Vaikean sään indikaattorit Muokkaa
Vaikeat squall-linjat keulautuvat tyypillisesti vahvemman mesoskaalisen korkeapainesysteemin (mesokorkean korkeapaineen) muodostuessa konvektiivisella alueella voimakkaan laskeutuvan liikkeen vuoksi squall-linjan takana, ja se voi ilmetä myötätuuleenpurkauksena. Paine-ero mesoskaalisen korkeapaineen ja squall-viivan edessä olevien matalampien paineiden välillä aiheuttaa kovia tuulia, jotka ovat voimakkaimmillaan siellä, missä viiva on kaarevimmillaan.
Toinen osoitus ankaran sään esiintymisestä squall-viivan varrella on sen muuttuminen viivan kaikuaaltokuvioksi eli LEWP:ksi. LEWP on konvektiivisten myrskyjen linjassa esiintyvä erikoiskonfiguraatio, joka osoittaa matalapainealueen läsnäolon ja vahingollisten tuulten, suurten raekuurojen ja tornadojen mahdollisuuden. LEWP:n jokaisessa mutkassa on mesoskaalinen matalapainealue, joka voi sisältää tornadon. Mesoskaalisen matalapaineen lounaispuolella olevan erittäin voimakkaan ulosvirtauksen seurauksena osa linjasta pullistuu ulospäin muodostaen keulakaikun. Tämän pullistuman takana on mesoskaalinen korkeapainealue.
Kuvaaminen kartoillaEdit
Squall-linjat esitetään National Weather Servicen pinta-analyyseissä vuorottelevana kuviona, joka koostuu kahdesta punaisesta pisteestä ja katkoviivasta, joihin on merkitty ”SQLN” tai ”SQUALL LINE”.