De traditionele mammatus wordt veroorzaakt door bevroren neerslag vallende in een droge onstabiele omgeving, wat ervoor zorgt dat de droge lucht doordringt in het luchtdeeltje en daarbij een deel van de neerslag verdampt. Dit proces veroorzaakt afkoeling omdat het energie kost om vloeibare/solide deeltjes in gasvorm te veranderen. Deze energie wordt onttrokken van de omgeven lucht en dit luchtdeeltje is nu koeler dan zijn omgeving and heeft daarbij dus een hogere dichtheid dan zijn omgeving (negatieve buoyancy). De neerslag viel al naar beneden en verschuift het nu dichtere deel naar beneden wat een bobbel doet vormen. Omdat de omgevende lucht onstabiel is, zorgt dit ervoor dat deze 'bobbel' blijft dalen tot onder de feitelijke onderkant van de wolk.
Het visuele bobbeleffect wordt verklaard door het andere effect van afkoeling in het dalende luchtdeeltje: het vocht in het deeltje moet condenseren in wolkendruppels, zelfs wanneer de neerslag deels verdampt is. Dit is omdat de maximum hoeveelheid aan waterdamp in de lucht minder is bij lagere temperaturen [Clausius-Clapeyron]), dus de superverdamping moet naar de vloeibare vorm gaan. Zonder dit effect zou je nog steeds een bobbel hebben die daalde, maar zou je hem niet goed kunnen zien.
Een andere vorm van 'mammatus' ziet er anders uit en heeft dan ook een andere vormingswijze. Dit is meestal als een windstotenfront van een onweersbui juist is gepasseerd en je in feite kijkt naar de turbulentie veroorzaakt door condensatie/buoyancy dat begint op de verschillende niveau's. Je zult nooit mooie bobbels zien die van de wolk vallen, omdat het in een gebied van de bui zit waar zowel een opwaartse beweging en turbulentie de bobbel verstoren. Ik denk niet dat dit een proces is van verdamping & afkoeling van neerslag, immers de enige neerslag die in dit gebied aanwezig kan zijn hele dikke druppels die aldaar gehouden worden door een sterke stijgstroom, en deze verdampen niet zo snel, noch is de invanging zo groot als in delen van het aambeeld.
Een hybride(?) type van 'mammatus' komt ook voor als stratocumulus zich bevindt onder een sterke inversie met erg droge lucht erboven. De stratocumulus heeft bepaalde neerslaggevormde deeltjes nodig denk ik, die verdampen vanwege turbulentie mengend met de droge lucht erboven (veroorzaakt door bijv. windschering aan de bovenkant van de wolkenlaag, of steil temperatuurgradiënt onder de inversie wat menging van convectieve wolkentoppen veroorzaakt). Dan treed het zelfde proces op als bij klassieke mammatus. Echter, omdat het geheel zich afspeelt in een gebied met zwakke stijgstromen en grenslaag turbulentie, zullen de ontstane bobbels er vaak niet mooi uitzien. Daarnaast zijn de neerslaghoeveelheden veroorzaakt door deze kleine wolken meestal niet goed genoeg voor erg grote bobbels, omdat er immers minder neerslag beschikbaar is voor het verdampingsproces.
Het lijkt mij hier dan ook meer te gaan om 'mammatus' van het laatstgenoemde soort.
Gr. Ben
Quote selectie