พายุฝนฟ้าคะนองคือการเพิ่มขึ้นอย่างฉับพลันและรุนแรงของความเร็วลมที่กินเวลาหลายนาที ซึ่งแตกต่างจากลมกระโชกซึ่งกินเวลาเพียงไม่กี่วินาที^{[ 1 ]}โดยปกติแล้วจะเกี่ยวข้องกับสภาพอากาศที่แปรปรวน เช่น ฝนตกหนัก พายุฝนฟ้าคะนอง หรือหิมะตกหนัก^{[ 2 ]}พายุฝนฟ้าคะนองหมายถึงการเพิ่มขึ้นของความเร็วลมที่คงที่ในช่วงเวลาดังกล่าว เนื่องจากอาจมีลมกระโชกแรงขึ้นในระหว่างเหตุการณ์พายุฝนฟ้าคะนอง^{[ 3 ]}โดยปกติแล้วจะเกิดขึ้นในบริเวณที่มีอากาศจมตัวลงอย่างรุนแรงหรือมีการเย็นตัวลงในชั้นบรรยากาศระดับกลาง สิ่งเหล่านี้บังคับให้เกิดการเคลื่อนที่ขึ้นอย่างรวดเร็วในบริเวณขอบด้านหน้าของบริเวณที่มีการเย็นตัวลง ซึ่งจะเสริมการเคลื่อนที่ลงในบริเวณนั้นตามมา

ที่มาของคำนี้มีหลายเวอร์ชัน:

• ตามเวอร์ชันหนึ่ง คำนี้ดูเหมือนจะมีต้นกำเนิดมาจากนอร์ดิก แต่รากศัพท์ ของมัน ถือว่าไม่ชัดเจน อาจมีรากศัพท์มาจากคำว่าskvala ^{[ 4 ]}ซึ่งเป็นคำในภาษานอร์สโบราณ ที่มีความหมายตรงตัว ว่า ร้องเสียงแหลม^{[ 5 ]}
• อีกเวอร์ชันหนึ่งคือการเปลี่ยนแปลงของเสียงแหลมที่ได้รับอิทธิพลจากเสียงร้องโหยหวน^{[ 6 ]}

คำว่า "พายุลมแรง" (squall) ใช้เพื่ออ้างถึงการเพิ่มขึ้นของความเร็วลมอย่างฉับพลันซึ่งกินเวลาหลายนาที ในปี พ.ศ. 2505 องค์การอุตุนิยมวิทยาโลก (WMO) ได้กำหนดว่า เพื่อให้จัดเป็น "พายุลมแรง" ความเร็วลมต้องเพิ่มขึ้นอย่างน้อย 8 เมตรต่อวินาที (29 กม./ชม.; 18 ไมล์ต่อชั่วโมง) และต้องมีความเร็วสูงสุดอย่างน้อย 11 เมตรต่อวินาที (40 กม./ชม.; 25 ไมล์ต่อชั่วโมง) และกินเวลาอย่างน้อยหนึ่งนาที^{[ 1 ] [ 7 ]}ในออสเตรเลีย พายุลมแรงถูกกำหนดให้กินเวลาหลายนาทีก่อนที่ความเร็วลมจะกลับสู่ค่าเฉลี่ยระยะยาว^{[ 3 ]}ไม่ว่าในกรณีใด พายุลมแรงถูกกำหนดให้กินเวลาประมาณครึ่งหนึ่งของคำจำกัดความของลมที่พัดต่อเนื่องในประเทศนั้นๆ โดยปกติแล้ว ลมแรงที่เกิดขึ้นอย่างฉับพลันนี้มักเกี่ยวข้องกับปริมาณน้ำฝนที่ตกหนักในช่วงเวลาสั้นๆ ดังเช่นแนวพายุลมแรง^{[ 1 ]}

รู้จักกันในท้องถิ่นว่าpamperosซึ่งมีลักษณะเป็นลมแรงที่พัดลงเนินผ่านทุ่งหญ้าแพมปัสและในที่สุดก็ไปถึงมหาสมุทรแอตแลนติก^{[ 8 ]}

ในออสเตรเลียตะวันออกเฉียงใต้ ชื่อเรียกทั่วไปของพายุฝนฟ้าคะนองคือ"พายุลมใต้ " ซึ่งเป็นการเปลี่ยนแปลงของลมใต้ฉับพลันในภูมิภาคทางใต้ของรัฐนิวเซาท์เวลส์และวิกตอเรียประเทศออสเตรเลียซึ่งพัดมาจากทางตะวันออกเฉียงใต้ โดยส่วนใหญ่ในวันที่อากาศร้อนนำพาอากาศเย็นและรุนแรงเข้า มา พร้อมกับอุณหภูมิที่ลดลงอย่างมาก ซึ่งในที่สุดก็จะเข้ามาแทนที่และบรรเทาความร้อนก่อนหน้านี้^{[ 9 ]}

บริเวณนอกชายฝั่งอเมริกากลาง พายุหมุนหุบเขา (gully squall)มีลักษณะเด่นคือ ความเร็วลมที่เพิ่มขึ้นอย่างมาก โดยพัดผ่านหุบเขาที่ลาดชันทางด้านมหาสมุทรแปซิฟิกของคอคอด

บายาโมคือพายุฝนฟ้าคะนองที่เกิดจากพายุฝนฟ้าคะนองเขตร้อนใกล้กับอ่าวบายาโม^{[ 10 ]}

ในแถบแปซิฟิกตะวันตกเฉียงเหนือพายุ ฝน ฟ้าคะนองที่เกิดขึ้นในช่วงเวลาสั้นๆ แต่รุนแรงมาก มีลมแรง มักมีพื้นที่เล็กและเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในศัพท์ทางทะเล ส่วน กระแสลม คาตาบาติก ที่รุนแรง ซึ่งเกิดขึ้นในฟยอร์ดและอ่าวต่างๆ นั้น นักเดินเรือเรียกว่า สควอมิช (Squamish )

Bull's Eye Squallเป็นคำที่ใช้กันนอกชายฝั่งแอฟริกาใต้สำหรับพายุฝนฟ้าคะนองที่ก่อตัวขึ้นในสภาพอากาศดี โดยตั้งชื่อตามลักษณะของเมฆก้อนเล็กๆ ที่แยกตัวออกมาซึ่งเป็นเครื่องหมายของส่วนบนของพายุฝนฟ้าคะนอง^{[ 11 ]}

ในหลายพื้นที่ของประเทศ พายุฝนฟ้าคะนองเรียกว่าซูบาสโก (subasko)ซึ่งมีลักษณะเป็นฝนตกหนักพร้อมลมแรง ชาวประมงท้องถิ่นที่ออกทะเลมักคอยสังเกตสัญญาณของพายุฝนฟ้าคะนองที่กำลังจะมาถึงในทะเลเปิด และรีบเข้าฝั่งเมื่อเห็นสัญญาณแรกๆ

"Barat" เป็นคำที่ใช้เรียกพายุฝนฟ้าคะนองจากทิศตะวันตกเฉียงเหนือในอ่าวมานาโดบนเกาะสุลาเวซี^{[ 11 ]}

" พายุฝนฟ้าคะนองสุมาตรา " เป็นคำที่ใช้ในสิงคโปร์และมาเลเซีย ตะวันตก สำหรับแนวพายุฝนฟ้าคะนองที่ก่อตัวขึ้นเหนือเกาะสุมาตราและเคลื่อนตัวไปทางตะวันออกข้ามช่องแคบมะละกาความเร็วลมกระโชกอาจสูงถึง 28 เมตร/วินาที (100 กิโลเมตร/ชั่วโมง) ^{[ 12 ]}

แนวพายุฝนฟ้าคะนอง ( Squall line)คือแนวพายุฝนฟ้าคะนองที่มีการจัดระเบียบ จัดเป็นกลุ่มหลายเซลล์ หมายถึงกลุ่มพายุฝนฟ้าคะนองที่ประกอบด้วยกระแสลมขึ้นจำนวนมาก เรียกอีกอย่างว่าแนวหลายเซลล์ บางครั้งพายุฝนฟ้าคะนองจะเกี่ยวข้องกับพายุเฮอริเคนหรือพายุไซโคลน อื่นๆ แต่ก็สามารถเกิดขึ้นได้โดยอิสระ โดยทั่วไปแล้ว พายุฝนฟ้าคะนองที่เกิดขึ้นโดยอิสระมักเกิดขึ้นตามแนวปะทะและอาจมีฝน ตกหนัก ลูกเห็บฟ้าผ่าบ่อยครั้งลมแรงอันตราย และอาจมีเมฆรูปกรวยพายุทอร์นาโดและ พายุ หมุนน้ำ^{[ 13 ]}แนวพายุฝนฟ้าคะนองต้องการความอบอุ่นและความชื้นในระดับต่ำอย่างมาก เขตแนวปะทะที่อยู่ใกล้เคียง และแรงเฉือนลม ในแนวดิ่ง จากมุมด้านหลังขอบเขตแนวปะทะ^{[ 14 ]}ลมแรงที่พื้นผิวมักเป็นผลมาจากการที่อากาศแห้งแทรกซึมเข้าไปในแนวพายุ ซึ่งเมื่ออิ่มตัวแล้วจะตกลงสู่พื้นดินอย่างรวดเร็วเนื่องจากมีความหนาแน่นสูงกว่ามากก่อนที่จะกระจายออกไปตามทิศทางลม^{[ 15 ]}แนวพายุฝนฟ้าคะนองที่มีเสียงสะท้อนหลายครั้งเรียกว่าเดเรโช^{[ 16 ]}

อุตุนิยมวิทยาระดับเมโซสเกลมีหลายรูปแบบตั้งแต่พายุฝนฟ้าคะนองแบบแยกเดี่ยวที่ไม่เกี่ยวข้องกับแนวปะทะอากาศเย็นที่เคลื่อนตัวเข้ามา ไปจนถึงระบบการพาความร้อนระดับเมโซ สเกล (MCS) และกลุ่มการพาความร้อนระดับเมโซสเกล (MCC) ที่ซับซ้อนกว่า ทั้งในเวลากลางวันและกลางคืน ไปจนถึงพายุฝนฟ้าคะนอง ตามแนวพายุ

แรงผลักดันหลักที่อยู่เบื้องหลังการก่อตัวของแนวพายุฝนฟ้าคะนองนั้น มาจากกระบวนการที่พายุฝนฟ้าคะนองหลายลูกและ/หรือพื้นที่พายุฝนฟ้าคะนองเดียวขยายตัวออกไปในบริเวณด้านหน้าของแนวปะทะอากาศเย็น ที่กำลังเคลื่อนตัวเข้า มา

การเปลี่ยนแปลงความดันภายในขอบเขตของพายุฝนฟ้าคะนองนั้นเป็นสิ่งที่น่าสังเกต เนื่องจากแรงลอยตัวเกิดขึ้นอย่างรวดเร็วในระดับล่างและระดับกลางของพายุฝนฟ้าคะนองที่พัฒนาเต็มที่ จึงอาจทำให้เข้าใจผิดว่าความดันต่ำเป็นสภาวะหลักในระดับเมโซสเกล อย่างไรก็ตาม นั่นไม่ใช่ความจริง เนื่องจากกระแสลมลงพัดพาอากาศเย็นจากระดับกลางลงมากระทบพื้นและกระจายไปในทุกทิศทาง จึงพบความดันสูงได้ทั่วไปในระดับพื้นผิว ซึ่งโดยปกติแล้วบ่งชี้ถึงลมแรง (ที่อาจก่อให้เกิดความเสียหายได้)

การเปลี่ยนแปลงความเร็วลมตามตำแหน่ง (Wind shear)เป็นปัจจัยสำคัญในการวัดความรุนแรงและระยะเวลาของแนวพายุฝนฟ้าคะนอง ในสภาพแวดล้อมที่มีการเปลี่ยนแปลงความเร็วลมตามตำแหน่งต่ำถึงปานกลาง พายุฝนฟ้าคะนองที่พัฒนาเต็มที่แล้วจะสร้างกระแสลมลง (downdraft) ในปริมาณที่พอเหมาะ ซึ่งจะช่วยสร้างกลไกการยกตัวที่ขอบด้านหน้า – แนวลมกระโชก (gust front) ในสภาพแวดล้อมที่มีการเปลี่ยนแปลงความเร็วลมตามตำแหน่งสูง ซึ่งเกิดจากลมกรดระดับต่ำและลมระดับภูมิภาคที่สวนทางกัน กระแสลมขึ้น (updraft) และกระแสลมลง (downdraft) ที่ตามมาอาจมีความรุนแรงมากขึ้น (พบได้ทั่วไปในเมโซไซโคลนซูเปอร์เซลล์) การไหล ของอากาศเย็น ออกจากบริเวณด้านหลังของแนวพายุฝนฟ้าคะนองไปยังลมกรดระดับกลาง ซึ่งช่วยในกระบวนการเกิดกระแสลมลง

บริเวณแนวพายุฝนฟ้าคะนองส่วนใหญ่ประกอบด้วยกระแสลมขึ้นหลายระลอก หรือบริเวณกระแสลมขึ้น เดี่ยวๆ ที่พัดขึ้นจากระดับพื้นดินไปยังส่วนที่สูงที่สุดของชั้นโทรโปสเฟียร์ทำให้เกิดการควบแน่นของน้ำและก่อตัวเป็นเมฆดำทะมึนน่ากลัว โดยมีส่วนยอดและส่วนทั่งที่เห็นได้ชัด (เนื่องจาก ลม ระดับซินอปติก ) เนื่องจากลักษณะที่วุ่นวายของกระแสลมขึ้นและกระแสลมลง การเปลี่ยนแปลงความดันจึงมีความสำคัญ

เมื่อพายุฝนฟ้าคะนองก่อตัวเป็นแนวที่ชัดเจน กระแสลมขึ้นแรงบริเวณขอบด้านหน้า – ซึ่งบางครั้งผู้สังเกตการณ์บนพื้นดินสามารถมองเห็นได้ในรูปของเมฆชั้น – อาจปรากฏขึ้นเป็นสัญญาณที่น่าเป็นห่วงถึงสภาพอากาศรุนแรงที่อาจเกิดขึ้นได้

นอกเหนือจากลมแรงที่เกิดจากกระแสลมขึ้นและลงแล้ว ฝนตกหนัก (และลูกเห็บ ) ก็เป็นอีกสัญญาณหนึ่งของแนวพายุฝนฟ้าคะนอง ในฤดูหนาว แนวพายุฝนฟ้าคะนองอาจเกิดขึ้นได้เช่นกัน แม้ว่าจะไม่บ่อยนัก โดยนำมาซึ่งหิมะตกหนักและ/หรือฟ้าร้องฟ้าผ่า โดยปกติจะเกิดขึ้นเหนือทะเลสาบในแผ่นดิน (เช่น บริเวณ ทะเลสาบใหญ่ )

หลังจากแนวพายุฝนฟ้าคะนองเคลื่อนผ่านไปแล้วมักจะมีฝนแบบชั้นเมฆ ตกเบาถึงปานกลางตกลงมา มักพบเห็นปรากฏการณ์โบว์เอคโค ( bow echo ) บริเวณส่วนเหนือสุดและใต้สุดของแนวพายุฝนฟ้าคะนอง (จากภาพถ่ายดาวเทียม) ซึ่งเป็นลักษณะที่ปลายด้านเหนือและด้านใต้โค้งกลับไปทางส่วนกลางของแนวพายุฝนฟ้าคะนองทำให้เกิดรูปร่างคล้าย "คันธนู" ปรากฏการณ์โบว์เอคโคนี้มักพบได้ในระบบพายุขนาด กลางแบบซูเปอร์เซลล์

ปลายด้านขั้วโลกของแนวพายุฝนฟ้าคะนองมักเรียกว่าปลายไซโคลนิก โดยด้านที่อยู่ใกล้เส้นศูนย์สูตรจะหมุนทวนเข็มนาฬิกา เนื่องจากแรงโคริโอลิสปลายด้านขั้วโลกอาจพัฒนาต่อไป ทำให้เกิดความกดอากาศต่ำรูปคล้ายเครื่องหมายจุลภาค หรืออาจคงอยู่ในรูปทรงคล้ายพายุฝนฟ้าคะนองต่อไป

บริเวณความกดอากาศต่ำที่เกิดจากพายุฝนฟ้าคะนอง ( wake low)เป็นอีกประเภทหนึ่งของบริเวณความกดอากาศต่ำระดับเมโซสเกลที่อยู่ด้านหลังของแนวพายุฝนฟ้าคะนองใกล้ขอบด้านหลังของบริเวณฝนแบบชั้น^{[ 17 ]}เนื่องจากการลดลงของอากาศอุ่นที่เกี่ยวข้องกับการก่อตัวของระบบ ท้องฟ้าที่แจ่มใสจึงเกี่ยวข้องกับบริเวณความกดอากาศต่ำที่เกิดจากพายุฝนฟ้าคะนอง สภาพอากาศรุนแรงในรูปแบบของลมแรงสามารถเกิดขึ้นได้จากบริเวณความกดอากาศต่ำที่เกิดจากพายุฝนฟ้าคะนองเมื่อความแตกต่างของความดันระหว่างบริเวณความกดอากาศสูงระดับเมโซสเกลที่อยู่ข้างหน้าและบริเวณความกดอากาศต่ำที่เกิดจากพายุฝนฟ้าคะนองมีความรุนแรงมากพอ^{[ 18 ]}เมื่อแนวพายุฝนฟ้าคะนองกำลังสลายตัว ความร้อนที่พลุ่ง พล่าน สามารถเกิดขึ้นได้ใกล้กับบริเวณความกดอากาศต่ำที่เกิดจากพายุฝนฟ้าคะนอง เมื่อกิจกรรมพายุฝนฟ้าคะนองใหม่ตามแนวพายุฝนฟ้าคะนองสิ้นสุดลง บริเวณความกดอากาศต่ำที่เกิดจากพายุฝนฟ้าคะนองที่เกี่ยวข้องก็จะอ่อนกำลังลงไปพร้อมกัน

เมื่อพายุฝนฟ้าคะนองแบบซูเปอร์เซลล์และแบบหลายเซลล์สลายตัวไปเนื่องจากแรงเฉือนที่อ่อนแอหรือกลไกการยกตัวที่ไม่ดี (เช่นภูมิประเทศ ที่สูงชัน หรือการขาดความร้อนในเวลากลางวัน) แนวพายุฝนฟ้าคะนองหรือแนวปะทะลมกระโชกที่เกี่ยวข้องกับพายุเหล่านั้นอาจเคลื่อนที่เร็วกว่าแนวพายุฝนฟ้าคะนองเอง และบริเวณความกดอากาศต่ำในระดับซินอปติกอาจเข้ามาเติมเต็ม ทำให้แนวปะทะอากาศเย็นอ่อนกำลังลง โดยพื้นฐานแล้ว พายุฝนฟ้าคะนองได้ใช้กระแสลมขึ้นจนหมดแล้ว กลายเป็นระบบที่ถูกครอบงำด้วยกระแสลมลงเพียงอย่างเดียว บริเวณที่พายุฝนฟ้าคะนองสลายตัวอาจเป็นบริเวณที่มีค่าCAPE ต่ำ ความชื้นต่ำแรงเฉือนลมไม่เพียงพอ หรือพลศาสตร์ซินอปติกที่ไม่ดี (เช่น การเติมเต็มความกดอากาศต่ำในระดับบน) ซึ่งนำไปสู่การสลายตัวของแนวปะทะอากาศ

จากจุดนี้ไป แนวพายุฝนฟ้าคะนองโดยทั่วไปจะเริ่มบางลง โดยลมจะอ่อนลงเรื่อยๆ ขอบเขตการไหลออกจะทำให้กระแสลมขึ้นอ่อนลงอย่างมาก และเมฆจะบางลง

เมฆชั้นและเมฆม้วนมักจะมองเห็นได้เหนือขอบด้านหน้าของพายุฝนฟ้าคะนอง หรือที่รู้จักกันในชื่อแนวลมกระโชกของพายุฝนฟ้าคะนอง^{[ 19 ]}นับตั้งแต่เมฆต่ำเหล่านี้ปรากฏขึ้นบนท้องฟ้า เราสามารถคาดได้ว่าจะมีลมแรงขึ้นอย่างฉับพลันภายในเวลาไม่ถึง 15 นาที

โดยปกติแล้ว พายุหมุนเขตร้อนจะมีลมกระโชกแรงเกิดขึ้นพร้อมกับแถบเกลียวที่มีความโค้งมากกว่าระบบพายุในละติจูดกลางหลายระบบ เนื่องจากมีขนาดเล็กกว่า ลมกระโชกแรงเหล่านี้อาจเป็นแหล่งกำเนิดของพายุหมุนน้ำและพายุทอร์นาโด ได้ เนื่องจาก มี การเปลี่ยนแปลงความเร็วลม ในแนวดิ่งอย่างมาก ในบริเวณแถบด้านนอกของพายุหมุนเขตร้อน

พายุหิมะสามารถเกิดขึ้นได้จากการที่อากาศเย็นจากด้านบนรุกเข้ามาเหนือชั้นอากาศที่ค่อนข้างอบอุ่นจากพื้นผิวหิมะที่เกิดจากอิทธิพลของทะเลสาบก็อาจอยู่ในรูปของพายุหิมะได้เช่นกัน

• คลื่นยักษ์
• แนวพายุ
• พายุหิมะสีขาว