Cirrus oluşum mekanizmaları
Genel olarak, buz parçacıkları, nemli bir hava parselinin buz çekirdeklenmesinin başlangıç noktasına kadar buza göre aşırı doygun olduğu sıcaklığa soğuduktan sonra oluşur. Süperdoyma, öncelikle hava paketinin kaldırılmasıyla üretilir, ancak radyasyonel soğutma ile korunabilir veya geliştirilebilir Kaldırma, bir ön sınır boyunca büyük ölçekte veya jet akımının çekirdeğinin yakınında veya konvektif bulutlar ve yerçekimi dalgalarında gelişen küçük ölçekli dikey sirkülasyonlarla gerçekleşebilir .Ayrıca, kuru veya nemli adyabatik termal yapılara sahip katmanlarda sirrus bulutları oluşabilir.
Cirrus bulutu oluşumu ve gelişimi kısmen ışınım etkilerinden etkilenir. Nemli üst troposferik katmanlardaki radyatif soğutma, yer sisine yol açtığı gibi bulut oluşumuna da yol açabilir Buna ek olarak, genellikle bir sirüs bulutunun alt kısımlarını ısıtan radyatif ısıtma, bulut katmanını ısıtabilir ve sonuç olarak, katmanı korumak veya geliştirmek için yeterli güçte konveksiyon (yukarı ve aşağı akıntılar) ve türbülans üretir. Bu, özellikle tropikal örslerde geçerlidir. Örneğin, 2 km derinliğindeki örsler için örs ortalama ısıtma oranlarının 20-30 K gün -1 civarında olduğunu ve bu da araştırılan bir etki örsde konvektif dengesizliğe yol açtığını buldu.ve diğerleri daha yakın zamanda.
İnce tropikal tropopoz tabakası (TTL) cirrus'un 14 ila 18 km arasındaki rakımlarda ve ayrıca düşük enlemlerde radyatif ısınmasının, en az 2–3 K gün- 1'lik sıcaklık artışları üretmek için yeterli olduğu tahmin edilmektedir. Garrett'in (2008) belirttiği gibi , gözlemsel çalışmalar TTL cirrus'un genellikle derin konvektif bulut bölgeleri ile çakıştığını göstermektedir. Sayısal simülasyonları, bulut tabanında ve tepesinde güçlü termal radyasyon emilimi ve emisyonu bulut ile çevresi arasında yatay ısıtma gradyanları oluşturduğu için örs sirrusunun yayıldığını gösterdi,analitik ve sayısal olarak bu ışıma ile ısınmanın TTL dinamikleri üzerindeki potansiyelini inceledi. Katmanın yerçekimi dalgaları oluşturarak yükselen hareket, ~ 0,5 cm s- 1 ve tepesinden yatay çıkış sergilediğini buldular . Bu çalışmalar, tropopoz sirüsünün örs sirrus dinamiklerini değiştirerek iklimi dolaylı olarak etkileyebileceğini göstermektedir.
Sirrus bulutlarının oluşum mekanizmaları, buz oluşturmak için gereken süperdoymalara ve üretilen buz kristallerinin sayısına göre farklılık gösterir. Cirrus'un oluşum mekanizmaları aracılığıyla sınıflandırılması , görsel gözlemlerden türetilen morfolojiye dayalı olarak tanımlanan tüm bulut türleri için WMO (1956) terminolojisinde gömülü olanların yanı sıra fiziksel parametrelerle karakterize edilen cirrus türlerine yol açar (bkz. Bölüm 2a). görünüm. Lynch vd. (2002) özellikle buz içeriğinin, aynı zamanda sıcaklık, yükseklik, renk ve optik derinliğin cirrus tanımları için ilgili fiziksel parametreler olduğunu ve bu parametrelerin bazılarının oluşum mekanizmalarından çıkarılabileceğini belirtmiştir.
-38 ° C sıcaklığın altında, buzun oluştuğu bağıl nem su doygunluğunun altında olduğu için sıvı su damlalarının aktivasyonu gerçekleşmez. Daha yüksek sıcaklıklarda bulutlar, buz çekirdeklenme parçacığı (INP) üzerine buhar biriktirme yoluyla veya damlacıkta gömülü çözünmeyen bir INP nedeniyle heterojen olarak donabilen veya homojen olarak sıvı damlalar şeklinde oluşabilir . -38 ° C'de herhangi bir çözünmez inklüzyon olmadan. Bu bulutlar kısmen veya tamamen buzlu olabilir ve sirrus bulutları değil, karışık fazlı bulutlar olarak adlandırılırlar.
Bununla birlikte, karışık fazlı veya tamamen sıvı bir bulut, atmosferik yükselmelerle <-38 ° C sıcaklıklara sahip irtifalara kaldırılırsa, bu bir sirüs olarak kabul edilir. bu cirrus türünü “sıvı kökenli sirüs” olarak sınıflandırmıştır. Derin konveksiyonun neden olduğu kuvvetli yukarı çekişlerde bulunurlar ve ayrıca konvektif veya örs sirrus olarak da adlandırılırlar; ], ancak aynı zamanda sıcak konveyör bantları ile bağlantılı olarak daha yavaş güncelleme .
<-38 ° C sıcaklıklarda, heterojen veya homojen olarak çözünmeyen veya çözelti aerosol partiküllerinden sirrus bulutları oluşur. Bu bulut türü, Heymsfield (1977) tarafından "in situ cirrus" olarak sınıflandırılmıştır. "in situ orijinli cirrus" u, diğer çalışmalarda yavaş yükselişlerde "sinoptik" ve daha hızlı yükselişlerde "lee dalgası", "yerçekimi dalgası", "orografik" veya "jet akışı" cirrus olarak adlandırılan cirrus türleri olarak özetlendi .