miniatura|250x250px|Fluxurile de aer încărcate cu umiditate intră prin laterala bazei precipitațiilor și se ridică într-o regiune liniară de curenți ascendenți calzi unde partea superioară a norului de furtună este răsturnată de curenții de forfecare de mare altitudine. Acești curenți rapizi creează vorticitate orizontală care este înclinată în interiorul curenților ascendenți pentru a deveni vorticitate verticală, și masa norilor se învârte după cum se înalță până la vârf, care poate fi la 17,000 metri sau 21,000 metri pentru formațiunile mari. Aerul încărcat cu umiditate este răcit suficient pentru a produce precipitații după cum este rotit spre regiuni mai reci, reprezentate de aerul turbulent al norilor mammatus unde aerul cald este deasupra celui rece. Vârful este format acolo unde vânturile de forfecare blochează creșterea pentru o perioadă, până când o mică portiță pentru aerul care se ridică este permisă prin vârf; Aerul rece din partea dreaptă a imaginii poate sau nu poate forma un nor raft, dar zona de precipitații apare acolo unde zona de căldură principală a furtunii cu ajutorul căreia se dezvoltă se intersectează cu aerul rece. După cum aerul uscat și rece circulă în aerul cald și saturat, baza norului va forma, frecvent, un zid de nori cu baza acestuia experimentând o regiune întinsă și plată, care, în cazurile extreme, formează tornade. miniatura|360x360px|O furtună supracelulară cu precipitații mici. Norii de tip raft se formează atunci când o masă de aer rece trece, în fluxuri, pe sub aerul saturat și cald. miniatura|290x290px|O furtună suprecelulară. În timp ce tipurile obișnuite de furtuni (o singură celulă, multi-celulă etc) sunt similare în aspect, furtunile supercelulare se deosebesc de celelalte prin rotația lor masivă.
dreapta|miniatura|300x300px|O furtună supercelulară deasupra Pikes Peak, văzută de la Palmer Park. O furtună supercelulară este caracterizată prin prezența unui mezociclon: curenți ascendenți adânci care se rotesc persistent. Din acest motiv aceste furtuni sunt uneori numite furtuni rotative. Dintre cele trei clasificări ale furtunilor (supercelulare, multicelulare, monocelulare), furtunile supercelulare sunt cele mai rare dintre toate și au potențialul de a fi cele mai severe. Furtunile supercelulare sunt deseori izolate de alte furtuni și pot domina vremea locală pe o distanță de 32 de kilometri (20 mile). În medie durata lor este de 2-4 ore.
Furtunile supercelulare sunt deseori clasificate în trei tipuri: Clasice, Precipitații scăzute (PS sau LP) și Precipitații mari (PM sau HP). Furtunile supercelulare cu precipitații scăzute sunt de obicei găsite în zone cu climat mai arid, cum ar fi câmpiile înalte ale Statelor Unite ale Americii, și cele cu Precipitații Mari sunt de cele mai multe ori găsite în zonele cu climat umed. Furtunile supercelulare pot să se formeze oriunde în lume dacă există condiții de vreme corespunzătoare, dar sunt cele mai des găsite în Marile Câmpii ale SUA într-o zonă cunoscută sub numele de Aleea Tornadelor dar și în Culoarul Tornadelor din Argentina, Uruguay și Sudul Braziliei.
Caracteristici Furtunile supercelulare sunt găsite a fi izolate de alte furtuni, chiar dacă acestea pot fi încorporate uneori și în alte furtuni. Tipic, furtunile supercelulare sunt aflate în sectoarele calde ale sistemelor de presiune scăzută propagându-se, în general, într-o direcție de Nord-Est într-o linie cu frontiera de aer rece ale sistemului de presiune scăzută. Deoarece pot dura și câteva ore, sunt cunoscute sub numele de furtuni cvasi-echilibrate. Aceste furtuni au capabilitatea de a devia de la vântul principal. Dacă deviază la stânga sau la dreapta de acest curent (relativ cu vânturile de forfecare verticale), acestea sunt spuse a fi "mișcători de dreapta" respectiv "mișcători de stânga". Furtunile supercelulare pot dezvolta uneori două regiuni cu curenți ascendenți separați cu rotație opusă, ceea ce separă furtuna în două supercelule; una cu mișcare de stânga și una cu mișcare de dreapta.
Furtunile supercelulare pot avea orice mărime - mari sau mici, cu vârful mic sau mare. În mod normal produc cantități enorme de grindină, ploaie torențială, vânturi de la moderat la foarte puternice sau devastatoare. Aceste furtuni sunt unele dintre puținele care pot dezvolta tornade în interiorul mezociclonului, chiar dacă doar 30% fac asta.
Geografie Furtunile supercelulare pot avea loc oriunde în lume dacă există condițiile necesare de vreme. Prima furtună care a fost identificată ca fiind o supercelulă a fost furtuna deasupra Wokingham, Anglia, care a fost studiată de Keith Browning și Frank Ludlam în 1962. Browning a făcut lucrarea inițială, fiind urmat de Lemon și Doswell care au dezvoltat, împreună, conceptul modern de supercelulă. În măsura în care sunt disponibile înregistrările, supercelulele sunt cele mai comune în Marile Câmpii din partea centrală a SUA și în Sudul Canadei, extinzându-se până în sud-estul SUA și Nordul Mexicului; Argentina de est-centrală și regiunile adiacente ale Uruguay; Bangladesh și unele părți din India de Est; Sudul Africii; și estul Australiei. Furtuni supercelulare se dezvoltă ocazional și în multe alte regiuni din latitudinea mijlocie, incluzând Estul Chinei și prin toată Europa. Zonele cu cea mai mare frecvență de furtuni supercelulare sunt similare cu cele care au cele mai frecvent tornade; vezi Aleea Tornadelor din SUA.
Anatomia unei supercelule Modelul curent al unei supercelule a fost descris în Evoluția Severă a Furtunilor și Structura Mezociclonului în Relație cu Geneza Tornadelor de Leslie R. Lemon și Charles A. Doswell III.
Supercelulele își derivă rotația prin înclinația orizontală a vorticității (un vortex orizontal invizibil) cauzat de vânturile de forfecare. Curenții ascendenți puternici ridică aerul înclinat orizontal și îl forțează să se întoarcă pe o axă verticală. Acest proces formează curenții ascendenți care se rotesc, numiți mezociclon.
Un vârf sau inversia acestuia este de obicei necesară pentru a forma un curent ascendent de intensitate suficientă. Vârful pune un strat inversat (cald-peste-rece) peste un strat de frontieră normal (rece-peste-cald), și prin prevenirea ridicării aerului cald, permite formarea: Aerul de sub vârf se încălzește și/sau devine mai umed Aerul deasupra vârfului se răcește
Acest proces creează un strat mai cald, saturat sub un strat mai rece, care crește în instabilitate (deoarece aerul cald este mai puțin dense și tinde să se ridice). Când vârful slăbește sau se mișcă, urmează o dezvoltare explozivă.
În America de Nord, supercelulele se arată, de obicei, pe radarul Doppler cu un punct de pornire pe partea de sud-vest, mișcându-se spre nord-est. Precipitațiile masive sunt de obicei pe partea de sud-vest, terminându-se abrupt de repede în baza precipitațiilor sau în curenții ascendenți principali (care nu sunt vizibili pe radar). Curenții descendenți ai flancului din spate, DFS sau RFD, poartă precipitații în sensul invers al celor de ceasornic în jurul părții de nord și nord-vest al bazei curenților ascendenți, producând un "hook ecou" care indică prezența unui mezociclon.
Structura unei supercelule miniatura|400x400px|Structura unei supercelule. Vedere din Emisfera Nordică miniatura|300x300px|Diagramă a unei supercelule văzută de deasupra. RFD sau DFS: curenții descendenți din spate, FFD sau DFF: curenții descendenți din față, V: crestătură în formă de V, U: curenții ascendenți principali, I: Curenții ascendenți/descendenți, H: "hook ecou"
Vârful sau Cupola Această "cupolă" apare deasupra locației celor mai puternici curenți ascendenți pe "nicovala" furtunii. Este rezultatul unui curent ascendent extrem de puternic; suficient de puternic pentru a pătrunde în nivelurile troposferei. Un observator situat pe pământ este prea aproape de furtună și nu poate vedea formarea acestei "cupole" deoarece "nicovala" blochează vederea ei. Vârful este vizibil cu ajutorul imaginilor din satelit și este observat ca o "umflătură" sau "cupolă" în mijlocul suprafeței superioare a "nicovalei" norului.
Nicovala O nicovală se formează atunci când curenții ascendenți ai unei furtuni se ciocnesc cu nivelurile superioare ale celui mai de jos strat al atmosferei, numit și troposferă, și nu are unde altundeva să se ducă din cauza legilor dinamicii fluidelor - mai specific ale presiunii, umidității și densității. Nicovala este foarte rece și lipsită de precipitații. Din cauza faptului că se află atât de puțină umiditate în interiorul acesteia, vânturile pot circula fără blocaje. Norii își iau acest aspect când aerul care se ridică atinge înălțimii cuprinse între 15,200 și 21,300 de metri (50,000 sau 70,000 ft) sau chiar mai mult. Caracteristicile distinctive ale nicovalei este că aceasta reiese în fața furtunii ca un raft. În unele cazuri, se poate forfeca înapoi, numindu-se o "nicovală forfecată înapoi", un alt semn al prezenței unui curent ascendent foarte puternic.
Baza lipsită de precipitații Această zonă, de obicei situată pe partea sudică a furtunii în America de Nord, este relativ lipsită de precipitații. Este poziționată sub curentul ascendent principal și reprezintă zona principală de intrare. În timp ce precipitațiile nu sunt vizibile unui observator, grindină de mărime considerabilă poate fi observată în această zonă. Regiunea de acest tip al zonei este numită "seiful". Este numită, în mod mai corect, zona curenților ascendenți principali.
Zidul de nori Zidul de nori se formează în apropierea curenților descendenți/ascendenți. Această "interfață" reprezintă zona dintre zona de precipitații și zona lipsită de precipitații. Zidul de nori se formează când aerul răcit de ploaie de la curenții descendenți este tras în curenții ascendenți. Acest aer rece și umed este saturat rapid și după cum este ridicat de curenții ascendenți, formează un nor care pare a "coborî" din baza zonei lipsită de precipitații. Zidurile de nori sunt mai comune și nu sunt neapărat exclusive furtunilor supercelulare; doar un mic procentaj produc o tornadă, dar dacă o furtună de acest tip produce o tornadă de obicei se pot găsi și ziduri de nori care durează mai mult de 10 minute. Zidurile de nori care par a se mișca violent în sus și în jos, cât și mișcări violente ale părților norului (scud sau fractus) în apropierea zidului de nori indică posibilitatea formării unei tornade.
Norii Mammatus Mammatus (Mamma, Cumulus Mammato) sunt formațiuni de nori sub formă de bulb sau pernă care se extind de sub nicovala unei furtuni. Acești nori se formează după cum aerul rece din regiunea de nicovală a furtunii coboară în aerul mai cald de sub acesta. Mammatus sunt mai vizibili când sunt luminați de la o parte la cealaltă sau de dedesubt și sunt, așadar, în forma lor cea mai impresionantă atunci când soarele apune sau la scurt timp după ce răsare soarele când acesta este jos pe cer. Mammatus nu sunt nori exclusivi supercelulelor și pot fi asociați cu dezvoltarea furtunilor și a norilor de tip cumulonimbus.
Curentul descendent din față Această zonă este în general zona cu cele mai grele și mai multe precipitații răspândite pe o zonă largă. Pentru cele mai multe supercelule, nucleul precipitațiilor este legat de un nor raft care rezultă din aerul răcit de ploaie din interiorul zonei de precipitații care se răspândește în afară și interacționează cu aerul umed și mai cald din exteriorul celulei. Între zona lipsită de precipitații și curentul descendent din față, se poate observa o caracteristică distinctivă. În supercelulele cu precipitații mari o zonă cu precipitații masive se poate forma sub zona cu curenții ascendenți principali unde seiful va fi observat, alternativ, cu supercelulele clasice.
Curentul descendent din spate