סופות ומזג אוויר.

שלב 1 מתוך 6

תרמיקות

השמש מחממת את הקרקע הרבה יותר משהיא מחממת את האוויר, ולכן האוויר מחומם מלמטה. בועת אוויר חם מעל שדה שטוף שמש, תרמיקה, קלה מהאוויר הקריר שסביבה וצפה מעלה. בזמן שהיא עולה הלחץ עליה יורד, היא מתפשטת ומתקררת, תמיד ב־9.8 °C לכל קילומטר. היא ממשיכה לעלות כל עוד היא חמה מהאוויר שסביבה.

בסצנה גוש של שטח חקלאי, 24 km על 16 km, והאוויר שמעליו עד 16 km. האוויר העליון קבוע; משתנים רק טמפרטורת הקרקע, נקודת הטל וגזירת רוח. עכשיו יום קריר, 20 °C.

שלב 2 מתוך 6

המפל של האוויר מסביב

ביום חם התרמיקות מערבבות את הקילומטרים התחתונים, עד שהאוויר שם מתקרר עם הגובה כמעט בקצב של התרמיקה עצמה. הקצב הזה, מפל הטמפרטורה, הוא המרכיב הראשון של סופה: ככל שהוא תלול יותר, אוויר עולה בקלות רבה יותר. בתרשים שליד הסצנה הקו השחור הוא האוויר מסביב, והקו הכתום הוא האוויר העולה.

שלב 3 מתוך 6

בסיס הענן

כל תרמיקה נושאת את אדי המים של האוויר שממנו יצאה. נקודת הטל שלה היא הטמפרטורה שבה האדים יתחילו להתעבות. בזמן שהתרמיקה עולה ומתקררת, היא מתקרבת לנקודת הטל שלה בכ־8 °C לכל קילומטר. בגובה שבו היא מגיעה אליה, האדים מתעבים לטיפות ומתחיל ענן. כל התרמיקות מגיעות לגובה הזה יחד, ולכן לענני קומולוס יש בסיס שטוח, כולם באותה רמה.

שלב 4 מתוך 6

בלי לחות

עכשיו יום חם, 33 °C, ונקודת הטל 18 °C: ענן מתנשא עד הטרופופאוזה. נבאו מה יקרה אם האוויר יהיה יבש, באותו חום בדיוק.

שלב 5 מתוך 6

הדלק

אוויר עננים מתקרר לאט יותר מאוויר יבש כשהוא עולה, בערך 4–7 °C לקילומטר במקום 9.8, ולכן הוא יכול להישאר חם מסביבתו כל הדרך למעלה. בענן החתוך, החרוזים הכתומים של הזרם העולה מתבהרים מבסיס הענן ומעלה: ככל שהם בהירים יותר, האוויר חם יותר מסביבתו. חזאים מודדים את האנרגיה הזו כ־CAPE, השטח הכתום בתרשים.

שלב 6 מתוך 6

גזירת רוח

גזירת רוח היא כמה הרוח משתנה עם הגובה: בסצנה, ההפרש בין הרוח בקרקע לרוח בגובה 6 km, שמוצג בחצים שמשמאל. הגשם והברד שנופלים מהענן גוררים איתם אוויר קר למטה, והוא מתפשט על הקרקע כחזית משבים. בניית הסופה על שעה אחר כך, והגזירה 0 m/s.