Суперћелија или суперћелијска олуја је олуја са грмљавином коју карактерише присуство мезоциклона, дубоког, стално ротирајућег узлазног струјања. Због тога се ове олује понекад називају ротирајућим олујама."ON THE MESOCYCLONE 'DRY INTRUSION' AND TORNADOGENESIS", Archived at: , Leslie R. Lemon Од четири класификације олуја са грмљавином (суперћелија, шквална линија, вишећелијска и једноћелијска ), суперћелије су најмање уобичајене и имају потенцијал да буду најтеже. Суперћелије су често изоловане од других олуја и могу доминирати локалним временом до 32 км далеко. Трају 2-4 сата.
Суперћелије се често сврставају у три типа класификације: класична (нормалан ниво падавина), ниска количина падавина (ЛП) и висока падавина (ХП). Суперћелије са ниском количином падавина се обично налазе у климама које су сушније, као што су велике равнице Сједињених Држава, а суперћелије са високом количином се најчешће налазе у влажним климама. Суперћелије се могу појавити било где у свету под одговарајућим већ постојећим временским условима, али су најчешће у Великим равницама Сједињених Држава у области познатој као Алеја торнада. Велики број суперћелија се може видети у многим деловима Европе, као и на Коридору торнада у Аргентини, Уругвају и јужном Бразилу.
Карактеристике Суперћелије се обично налазе изоловане од других олуја са грмљавином, иако понекад могу бити уграђене у линију шквалова. Типично, суперћелије се налазе у топлом сектору система ниског притиска који се шири углавном у североисточном правцу у складу са хладним фронтом система ниског притиска. Пошто могу да трају сатима, познате су као квази-стабилне олује. Суперћелије имају способност да одступе од средњег ветра. Ако прате удесно или лево од средњег ветра (у односу на вертикални смицање ветра ), за њих се каже да су „десни покретачи” или „леви покрети”, респективно. Суперћелије понекад могу да развију две одвојене узлазне струје са супротним ротацијама, што дели олују на две суперћелије: једну левицу и једну десницу.
Суперћелије могу бити било које величине - велике или мале, ниске или високе. Обично производе велике количине града, бујичних падавина, јаких ветрова и значајних налета. Суперћелије су једна од ретких врста облака који обично стварају торнада унутар мезоциклона, иако то чини само 30% или мање.
Географија Суперћелије се могу појавити било где у свету под правим временским условима. Прва олуја која је идентификована као тип суперћелије била је олуја Вокингем изнад Енглеске, коју су проучавали Кит Браунинг и Френк Ладлам 1962. Браунинг је урадио почетни рад који су пратили Лемон и Досвел да би развили савремени концептуални модел суперћелије. У мери у којој су доступни записи, суперћелије су најчешће у Великим равницама централних Сједињених Држава и јужне Канаде, које се протежу на југоисток САД и северни Мексико , источна и централна Аргентина и суседни региони Уругваја, Бангладеш и делови источне Индије, Јужна Африка, и источну Аустралију. Суперћелије се повремено јављају у многим другим регионима средње географске ширине, укључујући источну Кину и широм Европе. Подручја са највишим фреквенцијама суперћелија су слична онима у којима је највише торнада; види климатологију торнада и Алеју торнада.
Суперћелијска анатомија мини|Шема компоненти суперћелије Тренутни концептуални модел суперћелије описали су Леслие Р. Лемон и Чарлес А. Досвел III у делу Тешка еволуција грмљавине и структура мезоциклона као везана за торнадогенезу (видети Лемонову технику ). Влага струји са стране подлоге без падавина и спаја се у линију топле области уздизања где је торањ грмљавинског облака нагнут висинским посмичним ветровима. Високо смицање узрокује хоризонтални вртлог који се нагиње у узлазном струјању да постане вертикални вртлог, а маса облака се окреће док добија на висини до врха, који може бити до 17.000м – 21.000м изнад земље за највеће олује, и пратећи наковањ.
Суперћелије изводе своју ротацију кроз нагињање хоризонталног вртлога, што је узроковано смицањем ветра који даје ротацију на растуће ваздушне парцеле помоћу диференцијалних сила. Јака узлазна струја подиже ваздух који се окреће око хоризонталне осе и доводи до тога да се овај ваздух окреће око вертикалне осе. Ово формира дубоку ротирајућу узлазну струју, мезоциклон. +центар|мини|200x200п|Смицање ветра (црвено) поставља ротирање ваздуха (зелено).центар|мини|200x200п|Узлазно струјање (плаво) 'савија' ваздух који се окреће према горе.центар|мини|200x200п|Узлазно струјање почиње да се ротира са ротирајућим стубом ваздуха.
Обично је потребна инверзија поклопца или поклопца да би се формирао узлазни струјни струј довољне снаге. Ваздух оптерећен влагом се затим хлади довољно да се исталожи док се ротира према хладнијем региону, представљеном турбулентним ваздухом облака мамматуса где се топли ваздух прелива преко хладнијег, продорног ваздуха. Капа се формира тамо где смични ветрови блокирају даље подизање на неко време, све док релативна слабост не дозволи пробој капе ( врх који прелази прекорачење ); хладнији ваздух десно на слици може или не мора да формира облак на полицама, али зона падавина ће се појавити где се топлотни мотор уздизања меша са продорним, хладнијим ваздухом. Поклопац поставља обрнути (топло-изнад-хладно) слој изнад нормалног (хладно-изнад-топлог) граничног слоја и спречавањем подизања топлог површинског ваздуха омогућава једно или обоје од следећег:
Ваздух испод поклопца се загрева и/или постаје влажнији Ваздух изнад поклопца се хлади
Како хладнији, али сувљи ваздух циркулише у топли доток са влагом, база облака ће често формирати зид, а база облака често доживљава спуштање, што је, у екстремним случајевима, место где се формирају торнада. Ово ствара топлији, влажнији слој испод хладнијег слоја, који је све нестабилнији (јер је топли ваздух мање густ и има тенденцију да се подигне). Када капа ослаби или се помери, следи експлозивни развој.
У Северној Америци, суперћелије се обично појављују на Доплеровом метеоролошком радару како почињу од тачке или у облику куке на југозападној страни, ширећи се према североистоку. Најјаче падавине обично су на југозападној страни, а завршавају се нагло након основе узлазног струјања без кише или главног узлазног струјања (није видљиво радару). Силазни ток задњег бока, или РФД, носи падавине у смеру супротном од казаљке на сату око северне и северозападне стране базе узлазног струјања, производећи „ одјек куке “ који указује на присуство мезоциклона.
Структура мини|Структура суперћелије. Поглед на северозапад на северној хемисфери
Издигнути врх Ова карактеристика "куполе" се појављује изнад најјаче локације узлазног струјања на наковњу олује. То је резултат узлазног струјања довољно снажног да се пробије кроз горње нивое тропосфере у доњу стратосферу. Посматрач на нивоу земље и близу олује можда неће моћи да види врх који прелази прекорачење јер наковањ блокира поглед на ову особину. Прекорачење је видљиво на сателитским снимцима као "бубљење" усред иначе глатке горње површине облака наковња.
Наковањ Наковањ се формира када се олујни узлазни млаз судари са горњим нивоима најнижег слоја атмосфере, или тропопаузе, и нема где да иде због закона динамике флуида – конкретно притиска, влажности и густине, једноставним речима, пакет ваздуха је изгубио своју узгону и не може да се подигне више. Наковањ је веома хладан (-30°Ц) и практично без падавина иако се вирга може видети како пада са напред срезаног наковња. Пошто у наковњу има тако мало влаге, ветрови се могу слободно кретати. Облаци попримају свој облик наковња када ваздух који се диже достигне 15.200-21.300м или више. Посебност наковња је што стрши испред олује као полица. У неким случајевима, може се чак и смицати уназад, што се назива назадно смицани наковањ, што је још један знак веома снажног узлазног струјања.
База без падавина Ово подручје, обично на јужној страни олује у Северној Америци, релативно је без падавина. Ово се налази испод главног узлазног струјања и главна је област прилива. Док посматрач не може да види падавине, са овог подручја може падати велики град. Регион ове области се зове Трезор. Тачније се зове главно подручје узлазног струјања.
Зид облака Зид облака се формира у близини интерфејса силазно/узлазно струјање. Ово „интерфејс“ је област између области падавина и базе без падавина. Зидни облаци настају када се кишом охлађен ваздух из силазног струјања увуче у узлазни. Овај влажни, хладни ваздух брзо се засити док га подиже узлазно струјање, формирајући облак који као да се „спушта“ са базе без падавина. Зидни облаци су уобичајени и нису ексклузивни за суперћелије; само мали проценат заправо производи торнадо, али ако олуја ствара торнадо, обично показује зидне облаке који трају дуже од десет минута. Облаци на зиду који изгледају као да се насилно крећу горе или доле, и насилни покрети фрагмената облака (сцуд или фрактус) у близини зидног облака су индикације да би се могао формирати торнадо.
Маматус облаци Мамматус су луковичасте или јастучасте формације облака које се протежу испод наковња олује. Ови облаци настају када хладан ваздух у области наковња олује тоне у топлији ваздух испод њега. Мамматуси су најочигледнији када су осветљени са једне стране или испод и стога су најупечатљивији у близини заласка сунца или убрзо након изласка када је сунце ниско на небу. Мамматуси нису ексклузивни за суперћелије и могу бити повезани са развијеним олујама и кумулонимбусима.
Предњи бочни спуст мини|Дијаграм суперћелије одозго. РФД: силазно струјање задњег бока, ФФД: силазно струјање предњег бока, В: В-зарез, У: Главни узлазни ток, И: Интерфејс узлазног/низног тока, Х: ехо куке Ово је генерално подручје највећих и најраспрострањенијих падавина. За већину суперћелија, језгро падавина је на својој предњој ивици ограничено облаком полица који је резултат кишом хлађеног ваздуха унутар језгра падавина који се шири напоље и ступа у интеракцију са топлијим, влажним ваздухом изван ћелије. Између базе без падавина и ФФД-а може се уочити „засвођена“ или „катедрала“. У суперћелијама са великом количином падавина, област обилних падавина може се појавити испод главне области узлазног струјања где би се свод наизменично посматрао са класичним суперћелијама.
Задњи бочни спуст Задњи бочни ток суперћелије је веома сложена и још увек несхваћена карактеристика. РФД се углавном јављају у класичним и ХП суперћелијама, иако су РФД-ови примећени у ЛП суперћелијама. Верује се да РФД суперћелије игра велику улогу у торнадогенези стезањем постојеће ротације унутар површинског мезоциклона. РФД-ови су узроковани ветровима средњег нивоа управљања суперћелије који се сударају са торњем узлазног струјања и крећу се око њега у свим правцима; конкретно, ток који је преусмерен наниже се назива РФД. Овај силазни талас релативно хладног ваздуха средњег нивоа, услед интеракције између тачака росе, влажности и кондензације конвергирајућих ваздушних маса, може да достигне веома велике брзине и познато је да изазива широко распрострањену штету од ветра. Радарски потпис РФД-а је структура налик на куку где ваздух који тоне доноси са собом падавине.
Бочна линија Бочна линија је линија мањих кумулонимбија или кумулуса који се формирају у топлом ваздуху који се диже увучен главним узлазним струјањем. Због конвергенције и издизања дуж ове линије, понекад се јављају изливи на граници изливања овог региона.
Радарске карактеристике суперћелије мини|300x300п|Мапа радарске рефлексије
Ехо куке (или привезак) „Hook echo“ је област ушћа између главног узлазног струјања и силазног струјања задњег бока (РФД). Ово указује на положај мезоциклона и вероватно торнада. Ограничени регион слабог еха (или БВЕР)