Chmury – wszystko co trzeba o nich wiedzieć

Każdy z nas, wychodząc codziennie z domu, patrzy w niebo. Zastanawiamy się najczęściej czy możemy spodziewać się pięknej pogody czy opadów deszczu lub śniegu. Ale czy czasem zadajesz sobie pytania czym są chmury, jak powstają chmury, na jakiej wysokości są chmury czy ile ważą? A może potrafisz sobie na nie odpowiedzieć bazując na tym, co pamiętasz ze szkoły.

Zacznijmy od tego, że chmury to widoczne na niebie zgrupowanie mikroskopijnych kropelek wody lub kryształków lodu wytworzone z pary wodnej dzięki procesom fizycznym, które za chwilę wyjaśnimy.

Jak powstają chmury?

O tym jak nazywa się proces w którego wyniku powstają chmury uczyliśmy się już oczywiście w szkole podstawowej, jednak zapewne większość z nas tego nie pamięta. Przypomnijmy więc, że zjawiskiem fizycznym, które odpowiada za powstawanie chmur jest konwekcja. Konwekcja jest jednym z trzech sposobów wymiany energii cieplnej (pozostałe to przewodnictwo cieplne i promieniowanie). Proces ten wynika z faktu że ciepłe powietrze ma mniejszą gęstość i dzięki temu unosi się w górę. Natomiast chłodne powietrze ma większą gęstość i opada w dół, ku powierzchni ziemi. Gdy świeci słońce, powietrze jest ogrzewane w sposób naturalny i unosi się. Jednak im wyżej dociera, para wodna zawarta w powietrzu schładza się. Wtedy następuje kondensacja i skraplanie cząsteczek wody. Dzięki temu właśnie powstają chmury.
Do powstawania chmur przyczynia się również przesuwanie się frontów atmosferycznych. W przypadku spotkania ciepłego i zimnego frontu atmosferycznych, ciepły zaczyna się wznosić. Im wyżej się znajduje, tym bardziej się ochładza, dzięki czemu tworzą się chmury.

Rodzaje chmur

Możemy wymienić różne typy chmur. Różnią się od siebie wyglądem, kolorem, strukturą a także właściwościami. Dzieje się tak ze względu na temperaturę, wilgotność powietrza, wysokości, na jakiej chmry powstają a także na jakie prądy powietrzne są narażone. Nazwy chmur pochodzą z łaciny, ale większośc z nich została przetłumaczona na język polski.
Wyróżniamy następujące rodzaje chmur:

• Chmury pierzaste (cirrus) – są złożone z kryształków lodu i nie dają opadów. Najczęściej wyglądają jak jasne (a nawet śnieżnobiałe) kłębuszki, nitki lub zmarszczki. Do odmian chmur pierzastych należą: chmura pierzasto-warstwowa  (cirrostratus) i chmura pierzasto-kłębiasta, baranki (cirrocumulus).

• Chmury kłębiaste (cumulus) – to gęste obłoki w kształcie pagórków lub kopuł o płaskiej podstawie. W większości przypadków składają się się z kropelek wody i nie dają opadów. Istnieją natomiast chmury cumulusy składające się z kryształków lodu. Są one nazywane chmurami kłębiastymi burzowymi i powodują silne ale krótkotrwałe opady i burze. Do chmur kłębiastych należą: chmura kłębiasta średnia (altocumulus), mammatus, chmura kłębiasto-warstwowa (stratocumulus) i chmura kłębiasto-deszczowa.

• Chmury warstwowe (stratus) najczęściej pokrywające niebo w sposób jednolity. Mają kolor szary. Chmury warstwowe czasami przypominają warstwę mgły, która nie sięga powierzchni ziemi. Składają się z kropelek wody lub kryształków lodu i powodują długotrwałe opady. Wśród chmur warstwowych możemy wyróżnić chmury pierzasto-warstwowe (cirrostratus), chmury warstwowe średnie (altostratus), chmury warstwowo-deszczowe (nimbostartus) i chmury kłębiasto-warstwowe (stratocumulus).

Na jakiej wysokości są chmury?

Chmury mogą powstawać na różnej wysokości, dzięki czemu mają różne właściwości i wygląd.

Biorąc pod uwagę wysokość na jakiej znajduja cię chmury, wyróżniamy:

• Chmury niskie, które występują poniżej 2 km od powierzchni ziemi. Do tej grupy zaliczamy chmury warstwowe. Chmury niskie kładają się z najczęściej z kropelek wody, ale w chłodnym powietrzu (przy temperaturze ujemnej) mogą zawierać śnieg i kryształki lodu.
• Chmury średnie, występujące od 2 do 7 km od powiezchni ziemi. Większość chmur tego rodzaju składa się z kropelek wody podczas lata lub mokrego śniegu w czasie zimy.
• Chmury wysokie, występujące na wyskości powyżej 6 km, Składają się z kryształków lodu.

Ile ważą chmury?

Patrząc w niebo, szczególnie podczas pięknej pogody, wydaje nam się że chmury są lekkie i ważą tyle co nic. Nic bardziej mylnego.

Istotnie, gęstość chmury jest niewielka bo wynosi około 0,5 grama na metr sześcienny. Można to porównać do wagi 5 szpilek. Biorąc jednak pod uwagę ogromne rozmiary chmur, otrzymujemy już znacznie większą wagę. Według meteorologów, chmura może mieć rozmiary sześcianu o boku 1 km. Oznacza to że ma objętość miliarda metrów sześciennych. Po pomnożeniu przez gęstość otrzymamy wagę około 500 ton. Taka waga już robi wrażenie. Należy przy tym pamiętać że istnieją jeszcze większe chmury. Na przykład podstawa chmury pierzastej ma najczęściej od 7 do 10 km a jej długość może dochodzić nawet do 1000 km.

Pomimo swojej wagi, chmury utrzymują się w powietrzu – własnie dzięki niewielkiej gęstości.

Iryzacja chmur

Jednym z bardziej interesujących i jednocześnie najpiękniejszych zjawisk, związanych z chmurami, jest iryzacja. Iryzacja (od greckiego słowa Iris – tęcza) jest zjawiskiem optycznym, zwanym inaczej tęczowaniem lub ubarwieniem strukturalnym. Zjawisko to polega na powstawaniu tęczowych barw w wyniku odbiciu fal światła białego od różnych warstw chmury, które mają różne własności optyczne. Wiele zależy od stopnia przezroczystości tych warstw – różną przezroczystość mają kropelki wody a inną kryształki lodu. Chmury przyjmują wtedy najczęściej barwy zielone lub różowe i mają bardzo częso pastelowe odcienie. Przy iryzacji mogą również powstawać smugi będące obramowaniem chmur.

Ponieważ zjawisko to powstaje najczęciej nisko nad horyzontem, jest najlepiej widoczne w górach, gdzie nic nie zasłania nam widoku. Istnieją potwierdzone przypadki występowania tego zjawiska w Tatrach.

Iryzacja to nie tylko zjawisko związane z chmurami – może również występować na bańkach mydlanych lub plamach oleju.

Co zobaczymy gdy znajdziemy się ponad chmurami?

Co możemy zrobić aby znaleźć się ponad chmurami? Wszystko zależy od tego na jakiej wysokości w danej chwili znadują się chmury. Na przykład, będąc przy odpowiedniej pogodzie na najwyższych polskich szczytach, możemy już znaleźć się ponad chmurami. Oznacza to że chmury od góry widzą najczęściej himalaiści.

Ale ponad chmurami latają również samoloty. Wyglądając z okna latającej maszyny, możemy często zobaczyć coś podobnego do wielkiej przestrzeni pokrytej śniegiem. Ale ta przestrzeń ma nieregularne kształty, tak jakby śnieg pokrywał obszar pagórkowaty lub nawet górzysty. Kształty te zależą m.in. od pogody, ruchów powietrza czy frontów atmosferycznych.

Warto pamietać, że obserwacja chmur moze pomóc w przewidywaniu pogody na najbliższy czas. Jasne chmury pierzaste oznaczają dobrą pogodę, natomiast ciemnoszare chmury warstwowe zapowiadają długotrwałe opady. Uzbrojeni w tą wiedzę pamiętajmy więc, aby przed wyjściem z domu spojrzeć w niebo i dzięki temu uzbroić się w parasol lub kurtkę przeciwdeszczową.