Ein Schneesturm ist eine Art Gewitter, bei dem der Niederschlag hauptsächlich als Schnee fällt und daher mit einer Temperatur nahe oder unter dem Gefrierpunkt auf der Oberfläche gesehen wird. Es ist ein relativ seltenes Phänomen, das sich von einem Gewitter im Allgemeinen nicht grundlegend unterscheidet, mit Ausnahme der Art des Niederschlags und der geringeren vertikalen Ausdehnung der Wolken. Es wird , wenn eine vertikale Bewegung in sehr gebildet instabile Luft bildet Cumulonimbuswolken . Dies kann in großer Höhe in einem reifen Schneesturm oder wenn eine arktische Luftmasse mit einer viel wärmeren, feuchten Oberflächenluftmasse in Kontakt kommt. Im Allgemeinen ist die elektrische Aktivität nur von kurzer Dauer.
Wie bei gewöhnlichen Gewittern bilden sich Schneestürme in einer sehr instabilen Luftmasse, wenn auf einem niedrigen Niveau der Troposphäre eine große Wärme- und Feuchtigkeitsreserve und in der Höhe eine Luftreserve trockener und kälter vorhanden ist. Ein Stück Luft, das wärmer als die Umgebung ist, ist in dieser Situation weniger dicht, und Archimedes 'Schub drückt es nach oben, um es zu konvektieren . Die Aufwärtsbeschleunigung setzt sich fort, bis das Diagramm ein Niveau erreicht, bei dem seine Temperatur der der Umgebungsluft auf dem Niveau der Tropopause entspricht . Dann beginnt es sich zu verlangsamen und die Spitze der Wolke ist erreicht, wenn das Teilchen die Geschwindigkeit Null erreicht.
Im Gegensatz zu einem typischen Gewitter ist die in einem Schneesturm angehobene Luftmasse bereits unter dem Gefrierpunkt . Die gebildeten unterkühlten Tropfen verwandeln sich schnell in Eiskristalle . Diese Kristalle nehmen anschließend aufgrund der Ablagerung von Wasserdampf an Masse zu.
Die vertikale Ausdehnung einer Schneesturmwolke ist im Allgemeinen begrenzt. In der Tat ist die Tropopause sehr niedrig, wenn die Oberflächentemperatur in einer Luftmasse, die von den Polen kommt, manchmal weniger als sieben Kilometer über dem Boden, nahe oder unter dem Gefrierpunkt liegt . Darüber hinaus können Inversionen bei niedrigeren Temperaturen die atmosphärische Konvektion weiter einschränken .
Wie in einem Gewitter in der warmen Jahreszeit reißen Kollisionen zwischen Eiskristallen beim Aufsteigen Elektronen von ihnen weg und erzeugen einen Potentialunterschied zwischen der Ober- und Unterseite der Wolke. Wenn die Differenz die Durchschlagspannung der Luft überschreitet , wird ein Blitz erzeugt . Einer der typischen Aspekte eines Schneesturms ist jedoch, dass der Fall des letzteren eine physikalische Dämpfung des Donners erzeugt . Daher ist ein Donner von einem Schneesturm normalerweise innerhalb eines Radius von 3 bis 5 Kilometern um den Blitz zu hören , im Gegensatz zu einer viel größeren Entfernung für ein typisches Gewitter. In den Vereinigten Staaten werden 6,3 Schneestürme pro Jahr registriert, ein Maximum im März.
Wie bei jedem Gewitter treten Schneewitter in zwei Fällen auf: um synoptische Depressionen oder lokal aufgrund bestimmter Effekte. Im ersten Fall können sie auf dem gesamten Weg eines Schneesturms auftreten, während sie im anderen Fall auf einen sehr dünnen Korridor beschränkt sind.
Die Mehrzahl der mit einem Tief verbundenen Schneestürme findet sich im Kommakopf des nordwestlichen Quadranten eines fast ausgereiften Tiefs sowie im Bereich der verdeckten Front und der Trowal . An diesen Orten wird die warme, feuchte Luft, die normalerweise mit dem warmen Sektor eines Tiefs verbunden ist, nur durch vertikale Bewegung in großem Maßstab in der Luft gefunden. Die horizontale Bewegung entlang der verdeckten Front bringt kalte Luft unter diese warme Luft. Da weiche Luft weniger dicht als kalte Luft ist, treibt Archimedes 'Schub weiche Luft noch höher in die Höhe. Wenn die instabile Luftdicke groß genug ist, können die gebildeten Wolken Cumulonimbuswolken sein und Gewitter verursachen. Die Spitzen dieser Wolken könnten ziemlich hoch sein, in der Größenordnung von 7 bis 8 Kilometern, da sie in einem Niederdrucksystem verschachtelt sind, das im südlichen Teil Regenstürme erzeugen könnte. Ein sehr gutes Beispiel für eine solche Situation ist der Sturm Juan Blanc, dessen Schneeansammlungen durch die ineinandergreifenden Gewitter verstärkt wurden.
Ein weiteres Gebiet, in dem sich Schneestürme entwickeln können, ist die Kaltfront. Wie im Sommer Fällen Instabilität im heißen Bereich kann durch den Durchgang der Front ausgelöst werden Bö geben Linien . Der Regen wird jedoch durch Schnee ersetzt. Die Luft befindet sich im warmen Bereich in der Nähe oder unterhalb des Gefrierpunkts, und daher ist die Tropopause sehr niedrig, was Cumulonimbuswolken mit sehr geringer vertikaler Ausdehnung und viel Windscherung mit der Höhe ergibt . Dies ist ein extremer Fall von frontalen Schneeböen , die normalerweise schnell vorbeiziehen, ohne zu viele Ansammlungen zu verursachen, aber über 90 km / h erhebliche Windböen verursachen können und Schnee anheben, um Schneetreiben zu verursachen , und somit die Sicht auf Null reduzieren.
Im ersten Fall hängt die Entwicklung nicht mit der Erwärmung am Tag zusammen und ist ausschließlich auf Bewegungen der Luftmasse um die Vertiefung zurückzuführen. Im zweiten Fall kann die Erwärmung am Tag helfen, indem die Oberflächentemperatur und damit die verfügbare konvektive potentielle Energie (EPCD) erhöht wird . Sie können jedoch auch nachts auftreten, da die Komponente zum Anheben der Stirn von größter Bedeutung ist.
In beiden Fällen ist die Vorhersage des Phänomens schwieriger als im Sommer, da die Instabilitätsindizes viel niedriger sind als im Sommer. Darüber hinaus befindet sich die Konvektion entweder in der Luft oder in einer sehr dünnen Schicht über dem Boden.
Starke Schauer entstehen auch, wenn ein arktischer Luftstrom stromabwärts von Gewässern strömt, die im Winter noch eisfrei sind. Solange der Verkehr aus der gleichen Richtung kommt und das Eis das Gewässer nicht bedeckt, halten die Schauer an und können mehrere zehn Zentimeter in einem sehr schmalen Landstreifen zurücklassen. Wenn die Luft in der Höhe besonders kalt ist, ist die Konvektion intensiver und Gewitter können sich überlappen. In diesem Fall liegt die Bodentemperatur um die Gefriertemperatur, während sie bei 850 hPa (ca. 1300 m) unter -20 ° C liegt . Die Wasseroberfläche ist noch wärmer als die des Ufers und bietet daher ausreichend Feuchtigkeit für die Bildung kleiner Cumulonimbuswolken (die kein Cumulus congestus sind, da sie hauptsächlich aus Eiskristallen bestehen).
Typischerweise übersteigen die Spitzen dieser Wolken nicht 3 bis 4 Kilometer (15.000 Fuß ). Zu Beginn der kalten Jahreszeit ist die Tropopause jedoch höher und in einigen Fällen wurden Spitzen von mehr als 7 Kilometern gemeldet. Ein gutes Beispiel für verschachtelte Schneegestöber trat während Schneesturm Blattlaus in Buffalo , hinter Lake Erie , inOktober 2006. Aber es kann überall in Küstengebieten passieren, wo es zu einer Luftinvasion der Arktis (oder Antarktis) kommt.
Orographische ErhebungBeim Passieren eines synoptischen Systems über raues Gelände wird Luft den Hang der Berge hinaufgedrückt. Wenn die Luft in der Luft bedingt instabil ist, kann diese Anhebung ausreichen, um Gewitter in der Luft auszulösen. In der heißen Jahreszeit erhöht dies die Regenmenge und im Winter die Schneemenge mit dem Sturm. Das gleiche Phänomen könnte auch Gewitter in einem Küstengewitter auslösen, das über Hügel verläuft, oder eine atmosphärische Oberflächenzirkulation senkrecht zu einer Bergkette.