การเกิดของพายุฟ้าคะนอง

การเกิดของพายุฟ้าคะนอง 

พายุฟ้าคะนองเริ่มก่อตัวขึ้นจากก้อนเมฆคิวมูลัสก่อน เมื่อเมฆคิวมูลัสขยายตัวขึ้น และมีกระแสลมแนวตั้งแรงขึ้น ก็จะขยายตัวสูงใหญ่เป็นเมฆคิวมูโลนิมบัส ซึ่งเป็นเมฆของพายุฟ้าคะนอง การเกิดเมฆพายุฟ้าคะนองต้องเกิดขึ้นในบรรยากาศ ซึ่งมีอัตราเปลี่ยนของอุณหภูมิของอากาศชื้น หรือตามเงื่อนไขดังต่อไปนี้ 
อากาศร้อนและมีความชื้นมาก
อากาศมีค่าอัตราเปลี่ยนของอุณหภูมิอยู่ระหว่างอัตราเปลี่ยนเอเดียแบติคของ อากาศแห้ง และอัตราเปลี่ยนอิ่มตัว ซึ่งเรียกว่า "การไร้เสถียรภาพแบบเงื่อนไข" (ดูเรื่อง อัตราเปลี่ยนของอุณหภูมิตามความสูง)
มีกลจักรซึ่งทำให้อากาศลอยตัวขึ้น เช่น อุณหภูมิสูงที่พื้นดิน หรืออากาศเคลื่อนตัวสูงขึ้นเมื่อพัดผ่านภูเขา (ดูเรื่อง กระแสลมตามแนวตั้ง)
ระยะของการเกิดพายุฟ้าคะนองอาจจะแบ่งออกได้เป็น ๓ ขั้นดังนี้ 

ก. ขั้นคิวมูลัส (cumulus stage)

ในขั้นนี้ ลักษณะเมฆจะเป็นแบบคิวมูลัส ในเมฆคิวมูลัสที่จะขยายตัวเป็นเมฆ พายุฟ้าคะนองนี้ มีกระแสลมพัดขึ้นทางแนวตั้งตลอด ตั้งแต่ฐานจนไปถึงยอดเมฆ อัตรา ความเร็วของกระแสลมแนวตั้งนี้บางครั้งอาจจะถึง ๕๐ กิโลเมตรต่อชั่วโมง ในระหว่างขั้นเริ่มต้น ของพายุฟ้าคะนอง อากาศในบริเวณก้อนเมฆจะมีอุณหภูมิสูงกว่าตอนบริเวณใกล้เคียง และยิ่งนานขึ้น ความแตกต่างของอุณหภูมิยิ่งเพิ่มขึ้น ในชั้นเริ่มต้นของขั้นคิวมูลัสนี้ เม็ดน้ำต่างๆ ในเมฆจะมีขนาดเล็กๆ แต่ก็จะโตขึ้นเรื่อยๆ พร้อมกับขนาดของก้อนเมฆ ใน ระดับต่ำกว่าระดับจุดน้ำแข็งจะมีเม็ดน้ำอยู่ในก้อนเมฆ และที่ระดับสูงกว่านั้นมักจะมีพวก หิมะอยู่ในก้อนเมฆเป็นส่วนมาก 

ข. ขั้นแก่ตัว (mature stage)

ในระหว่างที่มีกระแสลมพัดขึ้นตามแนวตั้งอยู่เรื่อยๆ ในเมฆขั้นคิวมูลัสนั้น ไอ น้ำกลั่นตัวเป็นเม็ดน้ำมากขึ้น จำนวนเม็ดน้ำ และเม็ดน้ำแข็งมีมากขึ้น และมีขนาดโตขึ้น ด้วยเป็นลำดับ เมื่อขนาดของเม็ดน้ำหรือน้ำแข็งโตมากขึ้น จนหนักเกินกว่าที่กระแสลม จะต้านไว้ได้ เม็ดเหล่านั้นก็จะตกลงมายังพื้นดิน การที่เม็ดเหล่านี้ตกลงมาเป็นฝน แสดงถึงการเปลี่ยนของพายุฟ้าคะนอง จากขั้นคิวมูลัสมาเป็นขั้นแก่ตัว และเป็นขั้นรุนแรง ที่สุดของพายุฟ้าคะนอง ในขณะเดียวกันนี้ จะเริ่มที่กระแสอากาศ ซึ่งพัดลงตามแนวตั้ง และมีมากขึ้นเรื่อยๆ กระแสลมพัดลงตามแนวตั้งเริ่มตั้งแต่ระดับต่ำและระดับกลางๆ ของเมฆก่อน แล้วก็จะแผ่ขึ้นไปในระดับสูงๆ 

ระยะเวลาทั้งหมด ตั้งแต่เกิดพายุฟ้าคะนองจนถึงขั้นสลายตัวใช้เวลาราวๆ ๑-๒ ชั่วโมง โดยแบ่งช่วงตามขั้นต่างๆ ดังนี้ 

ขั้นคิวมูลัส กินเวลาราว ๑๐-๑๕ นาที 
ขั้นแก่ตัว กินเวลาราว ๑๕-๓๐ นาที 
ขั้นสลายตัว กินเวลาราว ๓๐ นาที 

กระแสอากาศซึ่งพัดลงตามแนวตั้ง เมื่อกระทบพื้นดินก็จะแผ่ออกไปข้างๆ ทำ ให้เกิดลมกระโชกแรงและอุณหภูมิที่พื้นดินจะลดลง ทุกๆ ครั้งที่มีพายุฟ้าคะนองเราจะ รู้สึกว่ามีลมกระโชกแรงและอากาศเย็นลง ในขั้นนี้ฝนจะเกิดขึ้นในบริเวณระดับต่ำของเมฆ และอาจจะมีทั้งหิมะและฝนในระดับสูงๆ ขึ้นไป สำหรับพายุฟ้าคะนองที่มีกระแสลมพัด ขึ้นอย่างแรงๆ เม็ดน้ำอาจถูกพัดขึ้นไปถึงระดับสูงมาก ก่อนที่จะกลายเป็นน้ำแข็ง ในขั้น แก่ตัวนี้ลูกเห็บ อาจเกิดขึ้นได้ ลักษณะอากาศจะปั่นป่วนมาก และฝนก็จะตกติดต่อไปเรื่อยๆ

ค. ขั้นสลายตัว (dissipating stage)
ในขั้นสลายตัวนี้ กระแสลมที่พัดลงตามแนวตั้งจะแผ่ไปทั่วก้อนเมฆ ตั้งแต่ ระดับต่ำไปจนถึงสูง จนกระทั่งในที่สุด กระแสลมพัดขึ้นจะหมดไป ซึ่งจะทำให้น้ำฟ้าซึ่งตก ลงมาค่อยๆ ลดน้อยลงๆ และทำให้พายุฟ้าคะนองค่อยๆ หมดกำลังไป ในขณะเดียวกันอุณหภูมิในก้อนเมฆก็ค่อยๆ เปลี่ยนไปจนเท่ากับอุณหภูมิตามบริเวณข้างเคียง ทิศและความเร็วของลม จะเปลี่ยนไปตามบริเวณข้างเคียงด้วย

เราพอที่จะสรุปเหตุการณ์ต่างๆ ในการเกิดพายุฟ้าคะนองได้ว่า 
ท้องฟ้ามืดมัว มีลมกระโชกแรง
มีกระแสลมพัดขึ้นและลงตามแนวตั้ง (updrafts and downdrafts) ซึ่งอาจจะ มีอัตราเร็วถึง ๑๐๐ กิโลเมตรต่อชั่วโมง เครื่องบินที่แล่นผ่านกระแสลม ขึ้นลงเหล่านี้ จะได้รับความกระเทือนและรู้สึกถูกกระแทก และอาจจะเกิดอันตรายได้
มีฝนตกแรง บางครั้งมีลูกเห็บตกด้วย มีฟ้าแลบและฟ้าร้อง
อุณหภูมิที่พื้นดินจะเย็นลง เนื่องจากกระแสอากาศซึ่งไหลจากเมฆลงมายัง พื้นดิน เมื่อพายุสลายตัวแล้ว อุณหภูมิจะสูงขึ้นตามเดิม