超级单体风暴

当环境风是有利的上升气流和下降气流风暴变得有组织,互相扭转,互相加强。结果就是一场持久的超级单体风暴。这些风暴是最强烈的雷暴类型。在中部美国在美国,超级单体通常有一个广泛而强烈的上升气流,从东南部进入,并将潮湿的地面空气带入风暴。上升气流上升,逆时针旋转,向东退出,形成一个急流铁砧.超级单体风暴中的上升气流速度可以超过40米(130英尺)每秒,并能够悬浮冰雹和葡萄柚一样大。超级电池可以持续两到六小时。它们是最有可能产生壮观景象的风暴而且冰雹伤害和强大龙卷风

雷暴的物理特征

飞机和雷达测量显示,一个雷暴单体可延伸至海拔8,000至10,000米(26,000至33,000英尺),持续约30分钟。一个孤立的风暴通常包含几个处于不同进化阶段的细胞,持续大约一个小时。一场大风暴的直径可达数十公里,顶部可延伸至18公里(10英里)以上的高度持续时间可能需要好几个小时。

上升气流而且下降气流

上升气流和下降气流孤立的雷暴通常直径在0.5到2.5公里(0.3到1.6英里)之间,高度在3到8公里(1.9到5英里)之间。上升气流直径有时可能超过4公里(2.5英里)。越靠近地面,气流的直径越大,速度越慢.上升气流的速度通常在每秒5到10米(16到33英尺)的范围内达到峰值,在大型风暴的上部,速度超过每秒20米(66英尺)是很常见的。飞机在大风暴中飞行海拔大约10,000米(33,000英尺)的上升气流超过每秒30米(98英尺)。最强的上升气流发生在有组织的风暴这些风暴的直径可达数十公里,风暴的线或区域可延伸至数百公里。

下击暴流

有时雷暴会产生强烈的下沉气流,在地面上产生破坏性的风。这些下降气流被称为macrobursts或微爆发,取决于它们的大小。大爆发的直径超过4公里(2.5英里),可以产生高达每秒60米,或每小时215公里(每秒200英尺,或每小时135英里)的风。一个微爆发它的尺寸较小,但在地面上产生的风高达每秒75米,或每小时270公里(每秒250英尺,或每小时170英里)。当母风暴形成时,天气潮湿环境,该微暴流将伴随地面强降雨。然而,如果风暴是在干燥的环境中形成的降水可能在到达地面之前蒸发掉(这种降水被称为Virga),微爆发将是干燥的。

下暴对飞机来说是一个严重的威胁,尤其是在起飞和降落的时候,因为它们会在地面附近引起风速和风向的巨大而突然的变化。

深度

一般来说,活跃的云会上升直到失去浮力为止。浮力的损失是由降水负荷引起的,当云的含水量变得足够重时,或由凉爽、干燥的空气夹带,或由这些过程的组合引起。封顶也可以阻止生长反演,即一个区域的大气空气在哪里温度缓慢下降,是恒定的,或增加的高度。

雷暴通常达到10,000米(33,000英尺)以上,有时超过20,000米(66,000英尺)。当不稳定度高,大气湿润,风向有利时,雷暴可以延伸到对流层顶,即赤道和赤道之间的边界对流层平流层.对流层顶的特点是空气温度几乎恒定或随高度升高而升高,这是一个非常稳定的区域。偶尔,上升气流的动量将其带入平流层,但经过一小段距离后,上升气流顶部的空气变得比周围的空气更冷、更重,就出现了超调停止.对流层顶的高度随纬度和温度的变化而变化季节.它的范围约为10,000至15,000米(33,000至50,000英尺),在靠近赤道

当积雨云到达顶温或对流层顶时,它向外扩散并形成砧云,这是大多数雷暴的特征。在砧面高度的风通常会顺风携带云物质,有时在砧面内部会有微弱的对流单元。

动荡

一个飞机在雷暴中飞行通常会受到风暴中湍流气流的上下左右冲击。大气湍流会给机组人员和乘客带来不适,也会给飞机带来不必要的压力。

湍流可以是量化以各种方式,但经常使用g单位,等于重力加速度(9.8米每秒平方,或32.2英尺每秒平方)。1克的阵风会引起严重的飞机乱流。据报道,在强烈雷暴的上部,垂直加速度约为3g。