A poláris front elméletét Jacob Bjerknes dolgozta ki, az első világháború idején Skandináviában található megfigyelőhelyek sűrű hálózatából származtatva. Ez az elmélet azt javasolta, hogy a ciklonok fő beáramlása két konvergenciavonal mentén koncentrálódik, az egyik az alacsony légkör előtt, a másik az alacsony légkör mögött húzódik. A hátráló konvergenciazónát squall line-nak vagy hidegfrontnak nevezték. Úgy tűnt, hogy a felhő- és csapadékterületek e konvergenciazóna mentén összpontosulnak. A frontzónák fogalma vezetett a légtömegek fogalmához. A ciklon háromdimenziós szerkezetének természetét az 1940-es években a felső léghálózat kialakulása után fogalmazták meg.
ÉletciklusSzerkesztés
A zivatartevékenység szervezett területei megerősítik a már meglévő frontzónákat, és megelőzhetik a hidegfrontokat. Ez a lehagyás a nyugati széljárásokon belül történik egy olyan mintázatban, ahol a felső szintű jet két áramlásra válik szét. Az így kialakuló mezoszintű konvektív rendszer (MCS) a szélmintázat felsőszintű kettéválásának pontján alakul ki a legjobb alacsonyszintű beáramlás területén.
A konvekció ezután keletre és az egyenlítő felé halad a meleg szektorba, az alacsonyszintű vastagsági vonalakkal párhuzamosan. Ha a konvekció erősen lineáris vagy íves, az MCS-t squall line-nak nevezik, a jellemzőt a jelentős széleltolódás és nyomásemelkedés vezető szélére helyezve. Ezt a vonulatot gyakran ábrázolják a meleg évszakban az Egyesült Államokban a felszíni elemzéseken, mivel éles felszíni hullámvölgyekben helyezkednek el.
Ha squall-vonalak száraz területek felett alakulnak ki, haboob néven ismert porvihar keletkezhet, mivel a nyomukban lévő nagy szél felszedi a port a sivatag talajáról. Jóval az érett squall-vonalak mögött, a csapadékpajzs hátsó peremén kialakulhat egy wake low, ami a már nem esőhűtött, ereszkedő légtömeg felmelegedése miatt hőtöréshez vezethet.
A squall-vonalak előtt kisebb cumulus vagy stratocumulus felhők, valamint cirrus, és néha altocumulus vagy cirrocumulus felhők találhatók. Ezek a felhők a korábbi cumulonimbus felhők szétesésének, vagy a fő squall-vonal előtti, csak kisebb instabilitással rendelkező területnek az eredményei.
Amint a szupercellák és a többcellás zivatarok a gyenge nyíróerő vagy a gyenge felhajtómechanizmusok miatt szétoszlanak (pl. jelentős terepviszonyok vagy a nappali felmelegedés hiánya) a hozzájuk kapcsolódó széllökésfront megelőzheti magát a squall-vonalat, és a szinoptikus skálájú alacsony nyomású terület ekkor kitöltődhet, ami a hidegfront gyengüléséhez vezet; lényegében a zivatar kimerítette a felhajtóerejét, és tisztán leáramlás dominálta rendszerré vált. A szétoszló squall line zivatarok területei lehetnek alacsony CAPE, alacsony páratartalom, elégtelen szélnyírás, vagy rossz szinoptikus dinamika (pl. egy felső szintű alacsony töltés), ami frontolízishez vezet.
Ezután a squall line általános elvékonyodása következik be: a szél idővel csökken, a kiáramlási határok jelentősen gyengítik a feláramlásokat és a felhők veszítenek vastagságukból.
JellemzőkSzerkesztés
FelhőfelhőkSzerkesztés
A squall line vezető területe elsősorban több felhőfelhőből áll, vagy egy feláramlás egyes régióiból, amelyek a talajszinttől a troposzféra legmagasabb nyúlványaiba emelkednek, vizet kondenzálnak és sötét, baljós felhőt építenek egy olyan felhővé, amelynek érezhetően túlszárnyaló teteje és üllője van (a szinoptikus skálájú szeleknek köszönhetően). A fel- és leáramlások kaotikus jellege miatt fontosak a nyomásperturbációk.
NyomásperturbációkSzerkesztés
A zivatarok körüli nyomásperturbációk figyelemre méltóak. Az érett zivatar alsó és középső szintjein belül gyors felhajtóerővel a feláramlás és a leáramlás különálló mezocentrumokat hoz létre. Mivel a zivatarok squall-vonalakba szerveződnek, a squall-vonal északi végét általában ciklonális végnek nevezik, a déli oldal pedig anticiklonálisan forog (az északi féltekén). A coriolis-erő miatt az északi vég tovább fejlődhet, létrehozva egy “vessző alakú” hullámtölcsért, vagy folytatódhat egy squall-szerű mintázatban. A feláramlás a vonal előtt szintén mezolow-t hoz létre, míg a leáramlás közvetlenül a vonal mögött mezohigh-t hoz létre.
SzélnyírásSzerkesztés
A szélnyírás a squall line egyik fontos aspektusa. Alacsony vagy közepes szélnyírás esetén az érett zivatarok szerény mennyiségű leáramlással járulnak hozzá a szélnyíráshoz, ami elég ahhoz, hogy segítsen létrehozni egy vezető szélső emelő mechanizmust – a széllökésfrontot. Az egymással szemben álló alacsony szintű sugárszelek és szinoptikus szelek által létrehozott nagy nyírású környezetben a feláramlások és az ebből következő leáramlások sokkal intenzívebbek lehetnek (ez a szupercellás mezociklonokban gyakori). A hideg levegő kiáramlása a squall-vonal hátulról a középszintű jet felé távozik, ami segíti a downdraft folyamatokat.
Súlyos időjárási jelzőkSzerkesztés
A súlyos squall-vonalak jellemzően a konvektív területen belül egy erősebb mezoszintű magasnyomású rendszer (egy mezohigh) kialakulása miatt hajolnak ki, ami a squall-vonal mögötti erős ereszkedő mozgásnak köszönhető, és downburst formájában jelentkezhet. A mezoszintű magasnyomás és a squall-vonal előtti alacsonyabb nyomások közötti nyomáskülönbség nagy szeleket okoz, amelyek ott a legerősebbek, ahol a vonal a leginkább kiugrik.
Egy másik jele a viharos időjárás jelenlétének a squall-vonal mentén az, hogy az vonal visszhanghullámmintává, azaz LEWP-vé alakul át. A LEWP egy speciális konfiguráció a konvektív viharok vonalában, amely egy alacsony nyomású terület jelenlétét és a károkozó szelek, nagy jégeső és tornádók lehetőségét jelzi. A LEWP minden egyes csomópontjánál egy mezoszintű alacsony nyomású terület található, amely tornádót tartalmazhat. A mezoszintű alacsony nyomástól délnyugatra lévő nagyon erős kiáramlás hatására a vonal egy része kifelé domborodik, és íves visszhangot képez. E dudor mögött helyezkedik el a mezoszintű magasnyomású terület.
Ábrázolás a térképekenSzerkesztés
A squall line-t a Nemzeti Meteorológiai Szolgálat felszíni elemzéseiben két piros pont és egy “SQLN” vagy “SQUALL LINE” feliratú kötőjel váltakozó mintázataként ábrázolják.