Powstawanie chmur

Najważniejszym czynnikiem warunkującym postanie chmury jest wstępujący ruch wilgotnego powietrza (odwrotnie ruch zstępujący prowadzi do rozpadu obłoków). Wstępujące powietrze rozszerza się, ochładza, przy czym część odparowanej wody kondensuje się i wytwarza mikrokropelki. Mgła powstaje również w wyniku ochładzania wilgotnego powietrza, jednak, w odróżnieniu od chmury, zmiana temperatury zachodzi przy kontakcie z chłodniejszą powierzchnią przy ziemi (i wodzie).

Zawartość atmosferycznej wilgotności wraz z rosnącą wilgotnością szybko spada. Około 50% znajduje się na wysokościach niższych niż 2 km, a do wysokości 6 km jest zawarte 90% całkowitej wilgotności.

Zazwyczaj rozmiar wytworzonego kondensacyjnego jądra wynosi 0.02 μm (mikrony), część osiąga wielkość do 10 μm. Morskie powietrze zawiera w 1 m3 cca 1 miliarda takich cząstek. Rozmiar mikrokropelki waha się pomiędzy 10 a 25 μm. Odległość pomiędzy poszczególnymi kropelkami wynoski ok 50-kotności ich wielkości, czasem aż do 1 mm. W średnio gęstym obłoku znajduje się około 0.5g / m3 wody.

Ze względu na stan skupienia pary wodnej chmury możemy podzielić na wodne, lodowe i mieszane. Na poziomie mrozu dochodzi, przy kontakcie z odpowiednim jądrem niektórych mikrokropelek, do ich zamarzania. Następuje to przy temperaturach od -10°C až -15°C. Takie jądro zbudowane jest zazwyczaj z mineralnych mikrocząsteczek, popiołu wulkanicznego lub bakterii. Wielkość jądra wynosi około 0.1 μm, a na 1 m3 może ich przypadać aż 1 milion.

Krople wody mogą w stanie przechłodzenia osiągnąć temperaturę nawet poniżej -20°C, jednak  max. około temperatury nawet nie -40°C dochodzi do zamarznięcia wszystkich kropelek, przy czym jako kondesujące jądro działają tu już same mikrokropelki. Tym sposobem powstaje chmura wysokiego piętra typu cirrus. Lodowe kryształy mają tu kształt płaskiego lub kolumnowego sześcioboku.

Do kondensacji powietrznej wilgoci dochodzi z następujących przyczyn:

- spadek temperatury do poziomu rosy

- odparowanie wilgoci i jej następująca kondensacja aż do poziomu nasycenia (tzn. przy danym ciśnieniu i temperaturze żadna dalsza ilość pary wodnej w gazowym stanie skupienia nie jest absorbowana w powietrzu atmosferycznym)

- zmiana ciśnienia

- kombinacja w/w czynników

 

Podział chmur

Ze względu na wysokość występowania zachmurzenia możemy podzielić je na trzy rodzaje:

-chmury wysokiego, średniego i niskiego piętra. Osobno można jeszcze wyróznić obłoki dosięgające kilku pięter.

Wyzanczenie konkretnej maksymalnej i minimalnej granicy wysokości wszystkich pięter jest oczywiście przybliżone. Przyczyną tego jest między innymi różna wysokość poszczególnych pięter w różnych szerokościach geograficznych (najniższe na biegunach, najwyższe na równiku) oraz różną intensywnością pionowych ruchów masy powietrza. Klasyfikacja niektórych typów chmur u poszczególnych autorów jest różna. Przedstawiam tutaj łacińskie oraz oficjalne polskie nazwy. Z praktycznego punktu widzenia lepiej jest znać łacińskie, łącznie z ich skrótami..

Tabelka wysokości poszczególnych pięter w zależnośći od szerokości geograficzne

 

pasmo tropikalne

pasmo umiarkowane

pasmo polarne

piętro wysokie

6-18 km

5-13 km

3-8 km

piętro średnie

2-8 km

2-7 km

2-4 km

piętro niskie

do 2 km

do 2 km

do 2 km

Chmury wysokiego piętra:

Cirrus (Ci) : pierzaste

Cirrostratus (Cs) : pierzasto - warstwowe

Cirrocumulus (Cc) : pierzasto - kłębiaste

 

Oblaky středního patra :

Altostratus (As) : średnie warstwowe

Altocumulus (Ac) : średnie kłębiaste

Nimbostratus (Ns) : warstwowe deszczowe

 

Chmury niskiego piętra:

Stratocumulus (Sc): kłębiasto - warstwowe

Stratus (St) : warstwowe

Cumulus (Cu): kłębiaste

 

Chmura rozwinięta pionowo (zazwyczaj przekracza jedno piętro):

Cumulonimbus (Cb). Według niektórych autorów zaliczyć tu można również Altostratus, Nimbostratus i Cumulus. Różnica w zaszeregowaniu wynika najprawdopodobniej z tego, że dane obłoki wykazują tendencję do pionowego wzrostu lub ruchu (np. Cumulus Congestus może poprzez łączenie oraz wertykalny wzrost osiągnąć stadium Cumulonimbusu, którego wierzchołek  np. w tropikach może "wystrzelić" aż do wysokości ponad 20 km). W ten sposób podstawa Cumulusu wcale nie musi znajdować się w dolnym piętrze, lecz może być w średnim.Według mnie pierwszy podział ukierunkowany jest na zazwyczaj zajmowaną pozycję, drugi na często możliwą. Osobiście nie widzę tu sprzeczności. Po prostu, zarówno pionowy jak i poziomy ruch mas powietrza oraz wilgotność są podstawą wszystkich meteorologicznych zjawisk i nie dadzą się tak łatwo zaszufladkowoć.t.

 

Cirrus

Cirrus (Ci) : -- Chmura warstw najwyższych, gdzie znajduje się minimalna ilość pary wodnej. Cirrus występuje w letnich miesiącach zazwyczaj na wysokości ponad 10 km i dzięki niskiej temperaturze (pod -40°C) składa się wyłącznie z lodowych cząsteczek, które tworzą pojedyńcze włókna.Włókna Cirrusu czasem wytwarzają haczyki lub przybierają pierzasty kształt.Chmura ta zazwyczaj występuje samodzienie, ale może również sięgać do zachmurzenia typu Cs lub Cb. Na półkuli północnej porusza się zazwyczaj z zachodu na wschód i zapowiada przyjście ciepłego frontu. Powstaje dzięki silniejszemu wstępującemu ruchowi powietrza lub turbulencji. Cirrus jest oznaką tymczasowej suchej pogody, jednak często przed nadchodzącym ciepłym wilgotnym frontem. Jeżeli możemy obserwować przejście z Ci do Cs, oczekujmy wietrznej i wilgotnej pogody. Pojedyńcze pióra są rozciągane wiatrem a ich długość sygnalizuje siłę wiatru w górnych warstwach oraz, w zacznym stopniu, prędkość nadchodzącego frontu i z nim związanych wiatrów w niższych warstwach.

Opis zdjęcia: Na górze Cirrus, na dole przechodzi w Cirrocumulus (lekko na prawo) oraz Cirrostratus.         Zdjęcie zrobione niedaleko Pakleni Otoci w Chorwacji.


 

Cirrostratus

Cirrostratus (Cs)  : -- Jest to przejrzysty, płaski, amorficzny (bez kształtu) obłok, który nie zatrzymuje większości słonecznego promieniowania. Typowym znakiem tej chmury jest efekt halo po przejściu częsci słonecznego lub księzycowego światła przez atmosferę. Obłok powstaje w podobny sposób jak Ci, może dotykać CC i przypadkowo As. Powierzchnia Cs może czasem zakryć całe niebo. Cs również sygnalizuje zmianę pogody i zbliżający się ciepły front. Jeżeli tworzy się w wyniku gromadzenia Ci, może przekształcić się w altostratus przynoszący wilgotną pogodę. Jeżeli na powierzchni Cs pojawiają się przerwy, dochodzi do powstawania Cc i prawdopodobnie jeszcze kilka dnie będzie sucho. Powstaje na skutek transormacji Ci, Cc, As.

Opis zdjęcia: Na górze Cirrus, poniżej Cirrostratus. Zupełnie na dole pas tworzony chmurami typu Cumulus.



 

Cirrocumulus

Cirrocumulus (Cc) : -- Stosunkowo cienka chmura zbudowana z połączonych warst drobnych obłoczków przypominających ziarenka lub, jeśli przerwy między pojedyńczymi ziarnami są większe, rybie łuski. Pozorna szerokość pojedyńczych elementów wynosi poniżej 1° (w przybliżeniu kąt rozmiaru 1cm - np. paznokcia na ręce w odległości 60cm od oka - tj. długość ręki). Ta chmura nie tworzy na powierzchni ziemi cienia. Podobno z tej chmury mogą spadać "virga" tj, opady, które z powodu odparowania, nie dosięgają powierzchni ziemi. W tworzeniu tego obłoku mogą uczestniczyć Ci, Cs a AcMoże on sygnalizować powolne nadejście zmiennej pogody. Przy ustalaniu bywa często mylony z Ac, ten jedak rzuca cień i ma zdecydowanie większe obłoczki.

  Opis zdjęcia : Cc zdajduje się w środku zdjęcia.





Altostratus

Altostratus (As) : -- Tworzy go zamknięta szara lub niebieska warstwa, czasem ma również włóknistą strukturę. Niektóre jego części mogą być wystarczająco cienkie, by przepuścić światło słoneczne, nie występuje tu jednak efek halo. Występuje na wysokości 2-5 km. Ta chmury może przynosić opady, w większości  virga. Altostratus, co prawda nie musi zakrywać całego nieba, jednak zazwyczaj tak jest. Na brzegach oraz pod tym obłokiem można znaleźć chmury innych typów. Powstaje transformacją Cs, Ac, Ns a Cb lub w wyniku ciepłego frontu.

Opis zdjęcia: Altostratus znajduje się w lewej górnej części (jesny pas). Na dole w prawo Stratus. Prawy górny róg można zidentyfikować Stratocumulus.




 

Altocumulus

Altocumulus (Ac) : Tworzą go białe lub szare kłęby lub grupy kłębów, któreznajdują się na wysokości 2-6 km. Wyglądem przypomina Cc, ale wytwarza dużo większe kłęby o pozornym rozmiarze 2-5°. Pomimo że często sygnalizuje przyjście zimnego frontu, może powstać w wyniku transformacji innych chmur oraz sygnalizować zanikanie zachmurzenia lub inwersję. Czasami tworzy koronę (okrągłe zjawisko optyczne wokół słońca lub księżyca).

Opis zdjęcia: Górna część wypełniona chmurami typu Altocumulus. Wzdłuż grzbietu góry rozciągają się chmury, których z tego punktu nie można dokładnie określic (prawdopodobnie Altostratus lub Cumulus). (Korčula/Chorwacja)

 

 



Nimbostratus

Nimbostratus (Ns) : To chmura deszczowa (Nimbus = deszcz, Stratus = powierzcznia, warstwa).Tworzy ją gruba, gęsta, ciemna warstwa z przerwaną podstawą. Z obłoku spadają trwałe opady. w jego dolnej części często znajduje się Pannus (linie), który powstaje w wyniku pionowych ruchów powietrza w obłoku. Ns, ze względu na pionowy zasięg (5-10km), przechodzi aż do As, a w dolnych częściach może otaczać wierzchołki gór. Przez tą chmure światło słoneczne nie przenika (słońce nie jest widoczne). Występuje przy ciepłych frontach i  frontach okluzji, ale również w obszarach niskiego ciśnienia. Czasem czynniki lokalne mogą spowodować powstanie w środku tej chmury Cb.

Opis zdjęcia: Praga, bardzo niski Nimbostratus z relatywnie małym poziomym zasięgiem, towarzyszące silne opady.


 

 

Stratocumulus

Stratocumulus (Sc): Symbolizuje zanikanie zachmurzeniai. Jest zbudowany z szarawych lub białych kłębów lub warst(kłęby często się łączą).Rozmiar tych kłębów przekracza 5° (tj. cca kątowy rozmiar palca wskazującego). Obłok znajduje się na niskiej wysokości (do 2 km). Jego podstawa może być na wysokości jedynych 300 m. Stosunkowo częsty, zwłaszcza w czasie zimy, przy czym i z tej chmury mogą  powstać słabe opady. Powstaje w wyniku mieszania ciepłego, wilgotnego powietrza z chłodnym i suchym, i z nazstępującym przesunięciem tego zimnego pod ciepłe.

Opis zdjęcia: Stratocumulus (Islandia)

 

 


 

Stratus

Stratus (St) : Szara jednorodna warstwa z niską podstawą (do 1km,zazwyczaj ok 600 m). Z tego obłoku mogą spadać opady takie jak mżawka lub marznące krople. Słońce może przez te chmury słabo przenikać. St otacza niskie góry lub przybrzeżne urwiska. Wtym wypadku jest to stratus nebulosus (łc. nebulosus =  opar). Powstaje w stabilnych warunkach, z minimalnymi turbulencjami , w ten sposób powietrze nie miesza się z górną lub dolną warstwą. Stratus może również powstawać w nocy, gdy dochodzi do ochładzania powietrza i jego opadaniu. Tak powstałe zachmurzenie rozpaa się wcześnie rano

 

Opis zdjęcia: Sveti Ilja (961m) na półwyspie Pelješac zakryty niezwykle gęstym obłokiem typu Stratus.

 

 


 

Cumulus (Cu): Tworzą go oddzielne gęste „puchate“ obłoki o dobrze widocznej pionowej budowie. Jego zarys jest wyraźny, przy czym wierzchołki tworzone są z kopuł. Jest to chmura, która, aż na wyjątki, nie daje opadów. Jednak może stać się bazą dla powstania Cb. Oświetlona słońcem ma lśniącą białą barwę. Jej podstawa bywa, przez silniejszą pionową warstwę, ciemna. Cumulusy dzielimy na 4 podstawowe: fractus, humilis, mediocris i congestus.Cu Fractus (potargany) występuje w niższych obszarach. Ma mniejszy rozmiar i charakterystyczny potargany zarys. Cu Humilis to kłąb, którego pionowy i poziomy rozmiar jest proporcjonalny. Odwrotnie Cu Mediocris jest stosunkowo wyższy (1.5-2x wyższy niż szerszy). Charakteryzuje go równa (patrząc z dołu jakby położona na szkle) podstawa, która zazwyczaj jest ciemniejsza niż u Cu Humilis. Ze względu na pionowy rozwój najbardziej interesujący jest Cu Congestus (wieżowy). Jego podstawa jest bardzo ciemna, wierzchołki lśniąco białe. Często obłoki tego typu łączą się w efekcie towrząc Cb.- co oczywiście nie znaczy, że Cu Congestus automatycznie oznacza burzę, nie zawsze przynosi ją sam Cumulonimbus.

Cumulus fractus    Cumulus humilisCumulus congestus a Cumulus mediocris    Cumulus mediocris

Opis zdjęć:

1. Cumulus Fractus

2. Cumulus Humilis

3. Cumulus Mediocris, w dolnej opłowie tworzący się Cumulus Congestus. (Pelješac, Mokalo /Chorwacja)

4. Cumulus Mediocris – Stosunkowo słabo pionowo rozwinięta forma. (Hel / Polska)

 

 

Cumulonimbus

Cumulonimbus (Cb) : Chmura burzowa charakteryzująca się, zwłaszcza w lecie, bardzo wyraźną pionową budową. Jej wierzchołki mogą sięgać tropopauzy (w tropikach ponad 20 km, u nas 16 km), zazwyczaj osiągają 7-9 km. Temperatura przy wierzchołku jest ekstremalnie nizka. Podstawa znajdująca się na wysokości ok 300-1500 m jest bardzo ciemna, ale pojawiają się jeśniejsze miejsca, które wskazują istnienie pionowych prądów powietrza. Dla chmury typowe są silne burze połączone z ulewnym deszczem. Cb powstaje zazwyczaj przy zimnych frontach, jednak nie jest wyjątkiem przy frontach ciepłych, zwłaszcza w nocy. Kolejną charakterystyczną cechą Cb jest obecność błyskowic (nie muszą być zawsze). Te powstają w wyniku polaryzacji górnych i dolnych warstw Cb (górna naładowana ujemnie, dolna dodatnio). Pionowe prądy powietrza  w Cb osiągają prędkość nawet kilkudziesięciu km/h. Ze względu na rozległość tematu Cb, jest mu poświęcony osobny rozdział. Bardzo szczegółowo i efektownie jest również opisana na stronach Tomáše Psiky.

Opis zdjęcia: Jedna z wielu przechodzących  chmur burzowych (Cb) w Vodicach w chorwacji. Bardzo wysoki pionowy zasięg z bardzo niską podstawą. Towarzyszące silne opady wyraźnie ograniczające widoczność.

Wyszukiwarka l Chorwacja l Mariny  l Pogoda w Chorwacji l Pogoda w grecji l Meteorologia l Mapa stron
EUROMARINA 2010