科學家們對劇烈的雷暴如何推動水蒸氣從對流層–最接近地球表面的大氣層–注入平流層提供了新的見解。他們的研究提出了一個稱為“水力跳躍(hydraulic jump)”的特徵。據了解，當劇烈雷暴發展時，大多數這些風暴都是通過對流層迅速向上生長，直到它們到達對流層頂。
由於無法進一步增長，它們的頂部就會變平從而使暴風雨呈現出獨特的砧狀。
然而在一些特彆強大的超級單體雷暴中，劇烈的上升氣流可以向上衝到平流層。這些過高的頂部可以導致砧狀上方捲雲(AACPs)在風暴上方几公里處形成並在那裡向下擴散。
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除了預示着即將發生的惡劣天氣如主要的龍捲風和冰雹事件，科學家們認為這些雲的形成也可能在向平流層下部注入水蒸氣方面發揮重要作用，不過對此目前仍存在爭議。而且，目前還缺乏一個充分的AACPs物理模型–及它們的許多特徵和影響，其中包括潛在的氣候反饋。
為了了解AACPs的物理特性及其在平流層水化中的潛在作用，Morgan O’Neill及其同事結合了大型渦流模擬和確鑿的雷達觀測。結果O’Neill等人發現，上升到平流層的風暴雲就像一個地形屏障，使高空風流偏轉。這在對流層的風暴下游產生了一個水力跳躍，從而促使水蒸氣以一旦建立就可能超過每秒7噸的速度向平流層深處注入。
據研究人員介紹稱，AACPs是這個過程的可見表現。
研究人員Jessica Smith指出：“提高對超級單體雷暴物理學的理解–結合NSA夏季平流層動力學和化學任務正在收集的新觀測數據……有望在解決對流層到平流層傳輸的剩餘不確定性方面取得重大進展、量化其目前的影響並預測這一機制將如何響應不斷變化的氣候條件。”