עננים

במסגרת המטאורולוגיה המקצועית ישנן מאות רבות של הגדרות לעננים, המשמשים בעיקר על מנת לחזות את מזג האוויר באופן מדויק. במסגרת השימוש בתעופה נהוג להשתמש בחלוקה הבסיסית שנקבעה ב1803 ע"י המטאורולוג האנגלי הווארד לוק, שקבע ארבעה סוגים בסיסיים של עננים וסימן אותם בשמות הלטיניים: קומולוס (ערמתי), סטרטוס (שכבתי), צירוס (דמוי נוצה), ונימבוס (מוריד גשם).

בחלוקה המקובלת היום התוספת "נימבו" מציינת עננים מורידי גשם, המונח צירוס או הקידומת "צירו" מתייחסת לעננים גבוהים שבסיס הענן שלהם נמצא מעל 18,000', והקידומת "אלטו" מציינת עננים בגובה בינוני, בין 8000' ל18,000' מעל פני הקרקע. צירוף של הקידומות להגדרות הענן הבסיסיות (סטרטוס וקומולוס) מאפשר לנו ליצור מילון הגדרות לסוגי העננים השונים.

​

גבהי בסיס הענן המצוינים כאן אינם זהים בכל מקום על כדור הארץ, ותלויים בגובה הטרופופאוזה באותו אזור. אנו מתייחסים לגבהים ומאפייני העננים כפי שהם מופיעים באזורנו.

ישנן מספר מצבים שבגינן מתרחשת עלייה של אוויר שבסופה נוצר ענן. האפשרות הראשונה היא עלייה של אוויר בעקבות ערבול תרמלי בגובה פני הקרקע. בין אם באופן אנכי, או כרוח אנאבטית. גוש אוויר מתחמם ובגלל הפרש הטמפרטורה והלחץ עולה בגובה. את האפשרות השנייה סקרנו במסגרת היווצרות חזית ו/או שקע. כאשר חזית חמה או קרה נעה, שני אלו בתורן דוחפות אוויר כלפי מעלה ויוצרות עננים. האפשרות השלישית היא כאשר עולה אויר ממרכזו של שקע עליו מגיע אוויר מאזורי לחץ גבוה סביבו.

האפשרות הרביעית ליצירת ענן, אותה לא הזכרנו קודם באופן זה היא עילוי אורוגרפי. עילוי אורוגרפי הוא עילוי הנוצר כתוצאה מזרימת אוויר על מכשול בפני השטח (גבעה או הר), ואלו מייצרים זרם אוויר העולה לגובה ועננים הנקראים עננים אורוגרפיים או ענני הרים.

כאשר הרוח הפוגשת את ההר נוצרת לעיתים עלייה משמעותית בגובה זרם האוויר, עד לעשרות אלפי רגליים.
משך הישארות הענן, גובה בסיס הענן והמשקעים בו יהיו תלויים במהירות הרוח, גובה המכשול הטופוגרפי והרכב גוש האוויר.

שרטוט 31: עילוי אורוגרפי

​

עילוי אורוגרפי חזק יכול ליצור עננים מסוג מאוד מסויים, בשם ענני עדשה. ענני עדשה נוצרים מעל גבוה פסגת ההר, וכשמם כן הם, נראים כמו עדשה הנמצאת מעל ראש ההר. תופעה זו כרוכה בערבול חזק מאוד ורוחות של 50 קשרים או יותר בסביבת ההר, ועל כן כלי טיס לרוב לא טסים באזורים אלו.

שרטוט 32: ענן עדשה על חוף הים במקסיקו

​

על מנת סמן את ענן העדשה, יש להוסיף את המינוח "לנטיקולריס" (עדשה בלטינית) לשם הענן, ויצטרף לענן ערמתי. וכך אלטוקומולוס שהוא ענן עדשה יהפוך להיות אלטוקומולוס לנטיקולריס, צירוקומולס יהפוך להיות צירוקומולוס לנטיקולריס וכך הלאה.

עננים גבוהים נוצרים בדרך כלל מעל גובה 18000'. מאחר והטמפרטורה השוררת בגבהים אלו קרה מאוד, הם מורכבים אך ורק מגבישי קרח. צבעם של העננים הגבוהים הוא כמעט תמיד לבן, מלבד בזריחה ובשקיעה, אז הם מפזרים את קרינת השמש ויוצרים קשת צבעים באטמוספרה.

​

צירוס (Ci)
ענני צירוס ("ענני נוצה") הם עננים גבוהים העשויים מגבישי קרח גדולים שרדיוסם יכול להגיע לכמה מילמטרים. לצירוס יש מראה אופייני של פסים לבנים וארוכים המשתרעים לאורך מאות ואלפי קילומטרים.

תמונה 33: ענן צירוס (Ci)

​

צירוסטרטוס (Cs)
צירוסטרטוס הם עננים דקים המורכבים מגבישי קרח, ושונים מענן הצירוס בכך שאינם בצורת ה"נוצה" המאפיינת צירוס, אלא נראים ככיסוי דק, לבן ואחיד של השמיים. שכבה עבה של צירוסטרטוס מקנה לשמיים צבע לבן עמום והיא אופיינית לחזית חמה של שקע ברומטרי ומשמשת גם כסימן מקדים לסערה מתקרבת.

תמונה 34: ענן צירוסטרטוס (Cs)

​

צירוסקומולוס (Cc)

הצורה האופיינית לצירוקומולוס היא פקעות לבנות וצמריריות המופיעות כאלמנטים בודדים או בשורות ארוכות.

עננים אלו מלווים בערבול אטמוספרי, ובדרך כלל מהווים שלב ביניים עד שיהפכו לצירוסטרטוס. הופעה של ענני צירוקומולוס ביחד עם צירוס וצירוסטרטוס לרוחב השמיים בדרך כלל מעידה על כך שצפויים לרדת משקעים בתוך 8-10 שעות (או יותר, אם החזית נעה באיטיות).

תמונה 35: ענן צירוסקומולוס (Cc)

​

השם המטאורולוגי של צירוקומולוס שהוא ענן עדשה הוא צירוקומולוס לנטיקולריס (CCSL), והוא מקושר עם תופעת של רוטור או גלי הרים המתרחשים בעקבות עילוי אורוגרפי.

עננים בינוניים נמצאים בין הגבהים 8,000 ל18,000 רגל באטמוספירה. עננים אלו מורכבים בדרך כלל ממים נוזליים, גבישי קרח וטיפות מים בקירור יתר (ללא גרעין התגבשות). עננים אלו מוגדרים כ"מעורבים" והם שכיחים באזור ישראל.

אלטוסטרטוס (As)

ענן אלטוסטרטוס הוא לרוב יכסה את השמיים (כמעט מאופק לאופק) בשכבה של עננים אפורים לבנים עם בסיס ענן יחסית גבוה מעל פני הקרקע.

לרוב ניתן יהיה להבחין בשמש המכוסה בזוהר עמום מבעד לאלטוסטרטוס, כאשר הענן יפזר את אור השמש ולא יווצרו צללים על פני הקרקע. כאשר עובי ענן האלטוסטרטוס גדול, הענן יסתיר את השמש לחלוטין (ובשל כך צבעו יהיה אפור).

אלטוסטרטוס מאפיין כניסה לחזית חמה של שקע (אחרי הגעת צירוסטרטוס), ומסמל את בוא החזית הקרה כמה שעות מאוחר יותר.

תמונה 36: ענן אלטוסטרוטוס (As)

​

אלטוקומולוס (Ac)

אלטוקומולוס הוא ענן ערמתי שבסיסו מעל 8,000'. מאחר ושכבת הענן אינה אחידה, השמש נחסמת באופן שאינו אחיד ולכן עננים אלו יהיו בצבע אפרפר ולבן. לענן צורת פקעת האופיינית לעננים ערמתיים.

כאשר האטמוספרה בלתי יציבה על תנאי מתפתחים ענני אלטוקומולוס דמויי צריח או מגדל המתנשאים לגובה רב ביחס לשטח הבסיס שלהם. לעננים אלו קוראים אלטוקומולוס קסטלנוס (Castellanus).

תמונה 37: ענן אלטוקומולוס (Ac)

​

השם המטאורולוגי של אלטוקומולוס שהוא ענן עדשה הוא אלטוקומולוס לנטיקולריס (ACSL), והוא מקושר עם תופעת של ערבול חזק.

סטרטוס (St)

סטרטוס הוא ענן שכבתי בגובה נמוך שלרוב מופיע כשכבה דקה ואחידה של עננים בצבע אפרפר כהה, המכסים חלקים ניכרים מהשמיים.

עננים אלו מורידים משקעים רק לעיתים נדירות, והם נוצרים כאשר אוויר הרווי בלחות מטפס באיטיות כלפי מעלה ומתפשט ומשתטח על אינברסיה שנמצאת מעליו.

​

תמונה 38: ענן סטרטוס (St)

קומולוס (Cu)
ענן קומולוס הוא ענן בעל התפתחות אנכית הנוצר במזג אוויר לא יציב. ישנם סוגים רבים של ענני קומולוס, החל מעננים קטנים הנוצרים עקב עלייה של גושי אוויר קטנים ומפוזרים (בשם "קומולוס של מזג אוויר נאה", כפי שתוכלו לראות בתמונה 40) ועד לעננים ערמתיים שבסיסים בגובה אלפי רגלים בודדים ופסגתם יכולה להגיע ל15,000'.

תמונה 39: ענן קומולוס (Cu)

​

ענני קומולוס מתאפיינים בזרמים אנכיים ומשקעים בענן, ומתפתחים כאשר האטמוספרה אינה יציבה וקיים ערבול חזק (מחוץ ובתוך הענן), ואלו עלולים להתפתח ולהפוך לאורך זמן לענני קומולונימבוס שפסגתם יכולה להגיע עד גובה הטרופופאוזה (כ35,000').

תמונה 40: קומולוס של מזג אוויר נאה

​

ענני קומולוס הם עננים פעילים ובהם זרימות אנכיות חזקות ותכולת מים גבוהה, והם עשויים להמטיר משקעים, כתלות במאפייני הענן והאטמוספירה. לרוב בסיס ענן הקומולוס יהיה נמוך (אלפי רגליים בודדים), וכאשר ירדו ממטרים מענני קומולוס צפויה להיווצר שכבה בה הלחות גבוהה והראות גרועה מתחת לענן.

תמונה 41: ענן קומולוס מפותח

​

כאשר מתפתחים ענני קומולוס דמויי צריח או מגדל המתנשאים לגובה רב (בדומה לאלטוקומולוס קסטלנוס), עננים אלו ייקראו Tower Cumulus (Tcu).

סטרטוקומולוס (Sc)

סטרטוקומולוס הוא ענן מאפייניו הן בין סטרטוס לקומולוס. הענן הוא ענן ערמתי המוגבל בהתפתחות האנכית לשכבה יחסית רדודה (של כ 4000'). הענן מפתח כענן ערמתי שאינברסיה בולמת את ההתפתחות האנכית שלו, וכך מייצרת שכבת ענן שטוח. עננים אלו מאופיינים בצורת צורה מאורכת ועננים המקבילים אחד לשני. לעיתים יתייחסו למאפיין זה כ"רחובות עננים".

תמונה 42: סטרטוקומולוס (Sc)

תמונה 43: רחובות בסטרטוקומולוס

​

ענני סטרטוקומולוס עשויים להוריד גשם, וכאשר הם מופיעים בצורת ענני עדשה הם יצויינו בשם סטרטוקומולוס לנטיקולריס (SCSL).

בכל סוגי העננים ייתכנו מצבים בהם יווצרו משקעים וירד גשם, אך קבוצת העננים ממטירי הגשם הם עננים שבתוכם קיימים תנאים מיטביים ליצירת גשם, שלג וברד. לקבוצה זו משויכים שני ענני המשקעים השכיחים ביותר, קומולונימבוס ונימבוסטרטוס.

קומולונימבוס (Cb)

קומולונימבוס הוא ענן קומולוס מפותח מאוד, הנוצר עקב אי יציבות וערבול משמעותי באטמוספירה וממטיר גשמים חזקים, ברד, ומייצר סופות רעמים.

ענן הקומולונימבוס מאופיין בזרמים עולים ויורדים חזקים, פעילות ברקים וקצב משקעים גבוה. במרכז קומולונימבוס יכולים להתפתח כדורי ברד במשקל של כחצי קילוגרם וכלי טיס הטס בתוך או בקרבת ענן קומולונימבוס יכול להגיע לאובדן שליטה ולספוג נזק משמעותי.

קומולונימבוס מתפתח מענן קומולוס, ופסגתו מגיעה עד לקצה הטרופופאוזה. עם תהליך ההתפתחות החלק העליון של הענן קופא (בדומה לתהליך שקורה בענני צירוס וצירוקומולוס) ופסגת הענן נעצרת באינברסיה הנמצאת בשכבת הסטרטוספירה ומקבלת צורת סדן. כאשר פסגת ענן הקומולוס מקבלת צורת סדן, אנו מגדירים אותו כקומולונימבוס (או Cb). בעברית לעיתים מתייחסים לענן במינוח הלועזי "סי – בי".

ישנם משטרי זרימה שונים בין ענני קומולונימבוס התלויים בסיבת היווצרותם ובשלב ההתפתחות. עם זאת, בשלב הבוגר משטרי הזרימה יחסית אופייניים וכאשר הענן בשלב הבוגר תמיד יהיה חלק שבו הזרימה עולה וחלק שבו הזרימה יורדת, כאשר מיקום שני אלו יהיה תלוי בתנאי ההיווצרות. באופן תאורטי, במידה והענן נוצר מזרימה אנכית טהורה, בחלקו המרכזי תהיה זרימה עולה ובצדדים זרימה יורדת. מצב זה כמעט ואינו קיים, מאחר ואי יציבות אטמוספרית מביאה יוצרת גם רוחות. וכך, כאשר הענן יווצר כתוצאה מחזית (כפי שתוכלו לראות בשרטוט 44) בחלקו הקדמי (מכיוון הרוח) הזרם ירד ובאחורי הזרם יעלה.

שרטוט 44: משטר הזרימה בשלב הבוגר בקומולונימבוס

תמונה 45: קומולונימבוס (Cb)

​

נימבוסטרטוס (Ni)

נימבוסטרטוס הוא ענן שכבתי המוריד גשם בעוצמה חלשה.

נימבוסטרטוס נוצר כאשר יש עלייה איטית ורצופה של אוויר לח, ולכן מקושר עם חזית חמה. מאחר והענן שכבתי (ולכן מכיל יחסית מעט משקעים), כל זמן שקיימת עליית אוויר ירדו ממנו משקעים, ובדרך כלל לפרקי זמן ארוכים. כאשר האטמוספירה תתייצב וזרם האוויר ייחלש הגשם יהפוך לרסס ולבסוף ייפסק.

בסיס הענן יהיה לרוב נמוך יחסית, ויכסה את השמיים מאופק לאופק. צבעו אפרפר, וכאשר הטמפרטורה נמוכה יכולים להיווצר גבישי קרח בענן, שאז יכול להוריד שלג.

תמונה 46: נימבוסטרטוס (Ni)

סופת רעמים היא מזג אוויר סוער המאופיין היווצרות קומולונימבוס ובברקים ורעמים הנלווים לו.

האטמוספירה רצופה במטענים חשמליים, כאשר הגבהים הגבוהים (והשכבות הגבוהות) טעונות במטען חיובי, והקרקע והשכבות הנמוכות במטען שלילי. ברקים הם הדרך שבה משווים המטענים החשמליים כאשר המתח החשמלי גדול. רעמים הם הקול שנוצר בעקבות היווצרות הברק באטמוספירה.

ישנן מספר תיאוריות המתארות את תופעת היווצרות הברקים. מודל מקובל המתאר את הסיבה שבגללה נוצרים ברקים בענן קומולונימבוס היא שבענן קיימת תופעה המגדילה את ההפרש בין המטענים החשמליים. באופן אינטואיטיבי, בחלק העליון של הענן המטען החשמלי חיובי, והחלק התחתון שלילי. בגלל אופי הזרימה האנכית טיפות הגשם נעות בין החלק העליון לחלק התחתון וחוזר חלילה, הטיפות נושאות איתן את מטען חשמלי, ובאופן פשטני (אם כי הפוך מהאינטואיציה) יוצרות הפרש מטען חשמלי גדול יותר בין החלק העליון לתחתון. כאשר ערך ההפרשים מגיע לסף מסוים (שגבוה יותר באוויר נקי, ונמוך יותר כאשר יש מים או גשם) נוצר ברק בין חלקים בענן, או בין הענן לקרקע.

לעיתים רחוקות יכול להתפרק גם מטען חיובי אל הקרקע, ואז הברק ייקרא ברק חיובי.

סופת רעמים תתפתח באותו אופן ושלבים שבהם מתפתח קומולונימבוס. הפעילות החשמלית תהיה מועטה בהתחלה, עם התפתחות הענן ועלייה בזרמים האנכיים הפעילות תגבר ויחלו ברקים בתוך הענן, עם הגדילה בענן והגדלת הקיטוב יהיו ברקים המגיעים אל הקרקע, ועם ירידת המשקעים יחל השלב הבוגר שבסופו הענן יתמוכח.

סופת רעמים יכולה להיווצר בכל מקום שבו יכול להיווצר ענן קומולונימבוס. כלומר, גם כתוצאה מערבול תרמלי ואורוגרפי.

תמונה 47: סופת רעמים

• מה משמעות המילה "נימבוס"?
• מה משמעות המילה "צירוס"?
• מה משמעות המילה "נימבוס"?
• באילו גבהים נצפה למצוא המוגדרים עננים נמוכים?
• אילו עננים נצפה למצוא בקבוצת העננים הנמוכים?
• באילו גבהים נצפה למצוא המוגדרים עננים בינוניים?
• אילו עננים נצפה למצוא בקבוצת העננים הבינוניים?
• באילו גבהים נצפה למצוא המוגדרים עננים גבוהים?
• אילו עננים נצפה למצוא בקבוצת העננים הגבוהים?
• מהו עילוי אורוגרפי? איזה עננות נוצרת בעקבותיו?
• כאשר נוצר ענן כתוצאה מעילוי אורוגרפי, איזה תופעות נצפה למצוא בסביבת ההר?
• מה הסיבה לצורת הנוצה בענני צירוס?
• כאשר אנו רואים צירוסטרטוס, לאיזה מזג אוויר נצפה בקרוב?
• מה הצורה האופיינית לענני צירוקומולוס?
• לאיזה מזג אוויר נצפה לאחר שנצפה בצירוקומולוס?
• מה הצורה האופיינית לענן אלטוסטרטוס?
• מה הצורה האופיינית לענן אלטוקומולוס?
• מהו אלטוקומולוס לנטיקולריס?
• מה הצורה האופיינית לסטרטוס?
• מהו קומולוס של מזג אוויר נאה, ובמה הוא נבדל מקומולוס רגיל?
• באילו גבהים נצפה למצוא ענני קומולוס?
• מהם המאפיינים של סטרטוקומולוס?
• מה הצורה האופיינית לענן קומולונימבוס?
• מה השלבים בהתפתחות קומולונימבוס?
• כיצד מחולקים הזרמים בקומולונימבוס? איזה זרמים נצפה למצוא במרכז / בצידי הענן?
• מה מאפיין ענן נימבוסטרטוס?
• מה יכול להעיד על התייצבות האטמוספירה בנימבוסטרטוס?
• מהי סופת רעמים?
• איזה מאפיינים נצפה לראות כאשר סופת רעמים מתפתחת, גדלה ובוגרת?