Eine orografische Wolke ist eine Wolke, die durch die Anhebung aufgrund des Reliefs stromaufwärts oder stromabwärts des Hindernisses gebildet wird. Es handelt sich nicht um einen bestimmten Wolkentyp, da er sowohl schichtförmig als auch konvektiv sein kann , sondern um ein Qualifikationsmerkmal, das mit seinem Ursprung verbunden ist. Die Wellenwolke ist ein Sonderfall einer Bergwolke, die sich auf einer stehenden Bergwelle stromabwärts eines Berges entwickelt.
Die Luft, die im Relief auf ein Hindernis trifft, muss aufsteigen. Dieses Hindernis kann allmählich sein, wie der Hang der Great Plains von Nordamerika, oder steil wie der eines Berges. Dies erzeugt einen Luftabstieg , um die Ecke zu drehen, und eine Temperaturänderung, die mit einer anderen Geschwindigkeit ansteigt, da sie gesättigt oder ungesättigt ist. Es folgt eine Variation gemäß dem trockenen adiabatischen Gradienten , solange es nicht gesättigt ist. Dann wird die Änderung entsprechend der Geschwindigkeit des feuchten adiabatischen Gradienten (linker Teil des Bildes) vorgenommen, und es bilden sich Wolken. In diesen beiden Fällen, wenn die Temperatur - Änderungsrate von der Masse abgehoben Luft größer ist als die der Umgebung, wird die Luft gehoben instabil .
Stromabwärts des Hindernisses kann sich eine atmosphärische Gravitationswelle bilden . Wenn die Umgebung stabil ist, sinkt die Luftmasse auf der stromabwärtigen Seite des Hindernisses ab und schwingt um eine Höhe, die gleich oder kleiner als die Oberseite des Hindernisses ist . Wenn andererseits die Luft instabil ist, steigt die Luft mit oder ohne Schwingung weiter auf. Mit zunehmender Höhe dehnt sich die Luftmasse aus und kühlt sich durch adiabatische Ausdehnung ab . Diese Abkühlung führt zu einem Anstieg der relativen Luftfeuchtigkeit und kann eine Sättigung erreichen . In diesem Fall treten Wolken oder Niederschläge sowohl stromaufwärts von der Spitze des Hindernisses als auch stromabwärts davon in den Regionen der Wellenmaxima auf.
Die Art der Wolke in der Nähe oder stromaufwärts des Hindernisses hängt von der Stabilität der Luft und ihrem Wasserdampfgehalt ab:
Stabile LuftEine Bannerwolke kann sich stromabwärts eines Hindernisses bilden, wenn sich die Luvseite im Schatten befindet. Diese Art von Wolke ist stromabwärts des Matterhorns bekannt .
WellenwolkeAuf den Gipfeln der Bergwelle bilden sich Wellenwolken. Es kann Wellen in verschiedenen Höhen geben, wenn die Luft feucht genug ist und die Berggipfel variabel sind. Mit diesem Phänomen sind im Allgemeinen drei Arten von Wolken verbunden:
Parallele Linien folgen dem Kamm einer Bergwelle in Südalgerien | Karman Whirlpool Alley vor Rishiri Island in Japan. | Gipfelwolke in Alaska beobachtet | Linsenförmige Wolke über Mount Washington, New Hampshire , USA |
Wellenwolken bilden sich in einer Höhe, die gleich oder größer als die Spitze von Hindernissen ist, in einer Höhe, in der die Temperatur unter dem Gefrierpunkt liegt . Hier werden Wassertropfen aus der Kondensation unterkühlt und bilden theoretisch Eiskristalle , die sich laut Wolkenphysik stromabwärts ausbreiten. Die Phase, in der Flüssigkeit und Feststoff nebeneinander existieren, ist jedoch ziemlich weit von dem Hindernis entfernt, das die orographische Welle erzeugt, da sie vom Vorhandensein gefrierender Kerne abhängt.
Der Hauptmechanismus der Kristallumwandlung ist der der homogenen Keimbildung in winzige Kugeln oder unregelmäßige Kristalle. Säulen machen weniger als 1% der Kristalle aus und Plaques fehlen praktisch.
Gebirgswolken und Nebel sind für einen Großteil der Niederschläge auf der Luvseite der Berge weltweit verantwortlich. So werden die feuchten Wälder der Westküste Nordamerikas und die Ausläufer des Himalaya von starken Regenfällen aus Bergwolken gestützt. Andererseits erzeugen die Wellenwolken stromabwärts der Berge im Allgemeinen keinen Regen, sondern nur Virga , die eine Zone mit pluviometrischem Schatten bildet . Verdunstung unter stört die Generatorwelle und ergibt einen Rotor oder einen turbulenten Wirbel .