Mraky sú výsledkom kondenzácie vodnej pary. Zohrávajú dôležitú úlohu v procesoch redistribúcie vlhkosti na Zemi.
Cloudová kompozícia
Podľa zloženia sú rozdelené do 3 skupín:
- Voda - úplne zložená z kvapiek vody (nad -10 ℃). Pri teplotách pod bodom mrazu sú kvapky podchladené.
- Ľadový alebo kryštalický - kompletne zložený z ľadových kryštálov (pod -15 ℃).
- Zmiešané - zmes ľadových kryštálov a kvapiek vody (od -10 do -15 ℃).
Kvapky vody a kryštálov sa nazývajú cloudové prvky. Veľkosť kvapiek sa výrazne líši. Určujú sa pomocou metódy mikrofotografovania (vytváranie fotografií s vysokým zväčšením).
Keď sa oblak práve začína tvoriť, priemer kvapiek v ňom sa pohybuje medzi 5-50 mikrónmi (1 mikrón = 0,001 mm). Vo fáze vývoja oblačnosti sa kvapôčky zväčšujú - s priemerom 50 až 200 mikrónov. Začnú postupne klesať, zatiaľ čo v meteorológii hovoria o jemnom daždi - mrholení. V budúcnosti sa kvapky môžu premeniť na kvapky dažďa s priemerom 500 až 5 000 mikrónov.
Zaujímavý fakt: mraky sa zdajú byť ľahké a „vzdušné“, ale v skutočnosti je hmotnosť veľkého mraku približne 1 tona.
Kryštály majú rôzne tvary a veľkosti v závislosti od vlhkosti a teploty vzduchu. Väčšina z nich sa nazýva úplná a pripomína tvar šesťhranného hranolu. Ak je výška takéhoto kryštálu v porovnaní so základňou malá, je to doska. Protiľahlé kryštály sú ľadové stĺpce. Nachádzajú sa tiež prvky zložitého tvaru, ihlového tvaru.
Kvapôčky vody sú teda malé, ale ich hustota v zložení mraku je niekoľko stoviek na 1 cm³. Kryštály sú naopak väčšie, ale sú menej husté - až do 100 na 10 cm³.
Ďalšou dôležitou charakteristikou je obsah vody - to je množstvo vody, ktoré je obsiahnuté v 1 m 3 mraku. Priemerný obsah vody:
- oblačnosť s malými kvapkami - do 1 g / m³;
- kumulus - 2 g / m3;
- kumulonimbus - 4-5 g / m3;
- kryštalické - do 0,02 g / m3;
- zmiešané - 0,2 - 0,3 g / m3.
Ako sa tvoria oblaky?
Tvorba cloudu je komplexný proces, ktorého všetky fázy spolu úzko súvisia. Mraky sa môžu vytvárať v akejkoľvek zemepisnej šírke.
Oblačnosť
K oblaku dochádza v dôsledku prechodu vodnej pary do kvapalného alebo tuhého stavu - kondenzácie. Vyskytuje sa z dvoch dôvodov: zníženie teploty a zvýšenie absolútnej vlhkosti. Najčastejšie sú oba faktory prítomné súčasne.
Pokles teploty sa vysvetľuje nárastom hmotnosti vzduchu, ako aj horizontálnym pohybom (usmernenie). Preto je teplý vzduch nad chladným povrchom zeme. Vzduchové hmoty stúpajú z niekoľkých dôvodov:
- konvekcia;
- topografie;
- cyklóny;
- formovanie atmosférických frontov.
Keď je zemský povrch intenzívne zahrievaný slnečným žiarením, teplo sa prenáša do vzduchu. Dochádza ku konvekcii - zohriaty vzduch rýchlo stúpa a začína sa ochladzovať vo výške. Obsahuje vodnú paru. Existuje koncept rosného bodu - to je teplota, pri ktorej vodná para dosiahne bod nasýtenia a začne kondenzovať.
Výška, v ktorej začína proces premeny pary na rosné kvapky, je dolná hranica mraku, ktorý sa tvorí, alebo úroveň kondenzácie. V tomto prípade zohriaty vzduch naďalej prúdi z povrchu zeme. Prechádza spodnou hranicou a kondenzácia sa vyskytuje na vyššej úrovni. Takže mrak sa zväčšuje na výšku. Jeho horná hranica je obvykle vyjadrená neurčito, nazýva sa úroveň voľnej konvekcie.
Zaujímavý fakt: niekedy sa objavujú nadmorské výšky v prúde vzduchu. Počas ich prekonávania stúpajú vzdušné masy.Takéto oblaky sú orografického pôvodu. Ich výška je určená výškou prekážky.
Cyklón je vzduchová hmota vo forme atmosférického víru. Vzduchové hmoty sa točia smerom do stredu vertikálnej osi cyklónu. Z tohto dôvodu dochádza k poklesu tlaku - intenzívne prúdenie vzduchu stúpa. Môžu dosiahnuť horné hranice troposféry a vytvoriť veľké množstvo vrstiev, dažďov, kupovitých oblakov a ich odrôd. Takéto oblaky vždy prinášajú zrážky.
Vplyv atmosférických frontov na oblaky
Atmosférická fronta sa vytvára ako výsledok zbližovania teplého a studeného vzduchu. V tomto prípade sa môžu oblaky objaviť ako na teplom, tak aj na studenom fronte. Intenzívnejšia tvorba teplého oblaku.
Počas zrážky vzdušných hmôt sa teplé prúdy pohybujú smerom nahor - pozdĺž jemnej línie ustupovania studených prúdov alebo pozdĺž čelnej plochy. Keď sa vzduch pohybuje takmer horizontálne (s miernou odchýlkou nahor), vytvárajú sa oblaky stúpajúceho kĺzania. Takéto oblaky sú pozoruhodné svojou malou výškou a významnou dĺžkou v horizontálnom smere - do stoviek kilometrov.
Nad chladnou atmosférickou prednou časťou sa tvoria kupovité mraky. Keď sa masy teplého vzduchu skĺznu nahor, studený pohyb sa pohybuje priamo pod nimi.
Ako stúpajú oblaky po oblohe?
Mraky sú ľahšie ako vzduch. Sú umiestnené v rôznych výškach. Mraky sa pohybujú po oblohe v dôsledku pohybu vzdušných hmôt, prúdenia vetra.
Zaujímavý fakt: Pohyb mrakov opačným smerom je úžasný, ale zrozumiteľný jav. Dôvodom je skutočnosť, že oblaky nie sú nepretržité a pohybujú sa spolu so vzdušnými prúdmi. Súčasne sa s výškou mení smer a rýchlosť vetra.
Kde sa nachádzajú oblaky?
Každá skupina mrakov má špecifickú polohu, ktorá závisí od ročného obdobia. Na jar av lete (v miernych zemepisných šírkach) teda vodné oblaky zaberajú spodnú časť troposféry (spodná vrstva atmosféry, ktorej horná hranica sa nachádza v nadmorskej výške 6 - 20 km). Zmiešané oblaky zaberajú strednú vrstvu troposféry, zatiaľ čo kryštalické oblaky zaberajú hornú vrstvu. S nástupom jesene a zimy sa v dolnej troposfére môžu vyskytnúť ľadové mraky.
Existuje aj klasifikácia oblakov, podľa ktorej sú rozdelené do rodín a rodov. Každá rodina má svoju vlastnú úroveň:
- Mraky vertikálneho vývoja (prúdenie).
- Dolná úroveň je až 2 km.
- Stredná úroveň je od 2 do 6 km.
- Horná hranica je od 6 do 13 km.
Druhy mrakov
Existuje 10 hlavných rodov alebo typov mrakov, ktoré sa líšia vzhľadom, tvarom a inými parametrami.
Kupovité oblaky
Rozdiel v hustote, svetlý biely odtieň. Vyvinuté vo vertikálnom smere. Horná časť má okrúhly tvar. Tvoria sa spravidla v hmotách neutrálneho alebo studeného vzduchu. Hrúbka - 1-2 alebo 3-5 km.
Vrstvené oblaky
Štruktúra pripomína hmlu kvôli homogenite, ale zaberá výšku 100 - 400 m. Najčastejšie je obloha úplne zakrytá, niekedy sú pozorované medzery. Priemerná hrúbka je desiatky stoviek metrov.
Mraky Stratocumulus
Líšia sa šedým odtieňom a skladajú sa hlavne z vody. Môžu byť prezentované vo forme súvislej hmoty alebo vĺn oddelených lúčmi slnka. Hrúbka - 200 - 800 m.
Altostratus
Navonok pripomínajú šedý závoj, niekedy s namodralým odtieňom. Môže mať homogénnu alebo mierne vyjadrenú štruktúru. V kompozícii dominujú kryštály, chladené kvapky.
Altocumulus clouds
Charakteristické pre teplé obdobie. Môže mať biely, sivý, modrý odtieň. Majú formu dosiek, roztrhaných vločiek, medzi ktorými prechádzajú lúče slnka. Na výšku sa tiahnu niekoľko sto metrov. Niekedy sa premenia na mocný kupa.
Mraky spindrift
Početné cirrusové prvky (nite, kúsky, hrebene), pretiahnuté.Majú vláknitú štruktúru a možnú prítomnosť hodvábneho lesku. Nachádzajú sa vo vysokej nadmorskej výške a sú zložené z kryštálov.
Dominujú veľké kryštály, ktoré zreteľne padajú. Cirrusové oblaky sa preto vyznačujú značným vertikálnym rozsahom a nerovnomerným smerom vlákien.
Cirrocumulus clouds
Majú guľovitý pretiahnutý tvar, ktorý sa nachádza v nadmorskej výške 6 km. Charakteristickým znakom je neprítomnosť tieňov. Okraje je tiež možné zafarbiť do tvaru dúhy. Vytvorené z kryštálov.
Oblačno
V podobe bieleho odtieňa s homogénnou štruktúrou. Priesvitné svetlo a slnko. Môže byť zahmlený alebo vláknitý.
Zaujímavý fakt: S účasťou oblačných mračien sa často vyskytuje jav nazývaný halo alebo halo. Ide o atmosférický jav optickej povahy, ktorý je žiarom okolo svetelného zdroja. Vyplýva to zo skutočnosti, že lúče svetla prechádzajúce oblakom sú lámané kryštálmi. Svätyňa má častejšie tvar kruhu, polkruhu, stĺpu svetla atď.
Dažďové mraky
Pevná vrstva tmavo šedej. Hrúbka dosahuje niekoľko kilometrov. V období zrážok sa javí homogénny. Prestávky sa stávajú heterogénnymi.
Mraky cumulonimbus
Vyznačujú sa hustotou, vertikálnym vývojom, silnými dažďami s hromom, krupobitím. Vytvorené z veľkých kupovitých oblakov. Môžu sa zbierať v dlhej rade - rade loptičiek.
Ako rozlíšiť oblaky kupovité, altánkové a kruhové na oblohe?
Kupovitý mrak má výrazný tvar, veľkú veľkosť. Jeho hrúbka zvyčajne zodpovedá šírke alebo ju presahuje. Mraky Altocumulus sú malé a rozptýlené po oblohe (najčastejšie sa vyskytujú na jar av lete). Mraky Cirrocumulus sú tenké a pripomínajú vlnu alebo vlnenie kvôli početným ohybom.
Zriedkavé typy oblakov
Ak sú kupovité, cirry a iné oblaky bežné, potom videnie odrôd opísaných na oblohe možno považovať za šťastie.
Ráno Gloria
Nízko položené atmosférické vlny, ktoré sa najčastejšie pozorujú v severnej časti Austrálie (záliv Carpentaria). Odborníci stále nemôžu určiť presnú príčinu vzniku takýchto mrakov. Rozprestierajú sa na stovky kilometrov a nachádzajú sa v nadmorskej výške 100-200 m.
Storm Collar
Ďalším menom je hrubý mrak. Je to tiež všeobecný názov pre určitú škálu kupovitých mračien, ktoré sa podobajú dlhému drieku. Na hranici atmosférických frontov v nadmorskej výške 100 až 2000 m sa často tvorí búrka, ktorá so sebou prináša bariéry, sprchy, búrky a tlakové straty v blízkosti zemského povrchu. Ranná gloria sa považuje za najvzácnejšiu paletu búrok.
Fallstreak efekt
Ak sa v súvislej vrstve oblakov Altocumulus alebo Cirrocumulus objaví medzera, jedná sa o efekt Fallstreak. V dôsledku padajúcich ľadových kryštálov sa objavujú veľké diery. Sú tvorené vo vyšších úrovniach alebo dokonca vo výfukových plynoch lietajúceho lietadla.
Kryštály počas pádu absorbujú vodu a zvyšujú sa jej veľkosť, podlieha niekoľkým podmienkam (teplota vzduchu, vlhkosť, podchladené kvapky vody). Voda v oblaku sa vyparuje a vytvára sa medzera.
Čočkovité oblaky
Lentikulárne (lentikulárne) oblaky sa nepohybujú po oblohe bez ohľadu na silu vetra. Vznikajú medzi dvoma vrstvami vzduchu alebo na vrchole vzdušných vĺn. Stabilita je spôsobená skutočnosťou, že procesy kondenzácie a odparovania prebiehajú kontinuálne vo vlnových tokoch. Často sa nachádza v blízkosti pohorí v nadmorskej výške 2-15 km.
Mraky Calvina Helmholtza
Podobajú sa morským vlnám a vytvárajú sa, keď sa dve vrstvy vzduchu pohybujú rôznou rýchlosťou. V tomto prípade sa horná vrstva pohybuje rýchlejšie, spodná - pomalšie.Častejšie pri silnom vetre a meniacom sa hustote vzduchu.
Hubový oblak
Mrak v tvare hríb vznikne nielen v dôsledku jadrových alebo termonukleárnych výbuchov. Môže sa následne tvoriť pri bežnom výbuchu za predpokladu, že nedôjde k inému rušeniu (napríklad vetra). Patria sem aj výbuchy spôsobené pádom meteoritu, sopečná erupcia.
Strieborné oblaky
Tento zriedkavý jav má niekoľko mien. Medzi nimi sú nočné žiariace oblaky. Faktom je, že sa môžu posudzovať iba za podmienky hlbokého súmraku alebo počas zatmenia Slnka. Tieto oblaky sa nachádzajú pomerne vysoko - v priemere v nadmorskej výške 82 km. Ich štúdia sa uskutočňovala nielen zo Zeme, ale aj pomocou raketových sond.
Zaujímavý fakt: veľký príspevok k štúdiu strieborných oblakov urobil ruský astronóm - Vitold Čeraskij. Je dokázané, že tento jav je charakteristický nielen pre Zem, ale aj pre ďalšie planéty, napríklad Mars. V roku 2007 bol spustený satelit NASA AIM, ktorého úlohou je štúdium strieborných oblakov.
Mraky medúzy
Mraky dostali toto meno kvôli podobnosti tvaru s medúzy. Vytvárajú sa na miestach, kde sa zráža vlhký (z Perzského zálivu) a suchý (atmosférický) vzduch. Spodná časť, pripomínajúca chápadlá, je tvorená kvapkami, ale okamžite sa odparujú.
Oblačno
Mraky s charakteristickou vačkovou štruktúrou. Každá bunka má veľkosť asi 500 metrov. Sú považované za veľmi zriedkavé (nájdené niekoľkokrát počas 10 rokov) a tvoria sa v súvislosti s tropickými cyklónmi.
Matka perlových mrakov
Tvarované v nadmorskej výške približne 20 až 30 km. Veľmi zriedkavé, ale vzhľadom na svoju špecifickú farbu ich nemožno zamieňať s inými druhmi mrakov. Vznikajú v zimnom období a sú viditeľné iba pred východom alebo po západe slnka.
Prečo sú oblaky biele?
Mraky sú biele z dôvodu vysokého obsahu prvkov mraku v nich - kvapiek a kryštálov. Odrážajú slnečné lúče. Čím je veľkosť týchto prvkov menšia, tým je oblak jemnejší.
Aký je rozdiel medzi mrakom a mrakom?
V terminológii chýba pojem „cloud“. Je to rovnaký oblak, ale väčší a tmavší. Na rozdiel od bieleho oblaku, mrak obsahuje veľké množstvo vlhkosti v dôsledku vysokej hustoty kvapiek vody a spôsobuje zrážky.
Prečo sú oblaky biele a oblaky sivé?
Pri pohľade zo zeme získajú oblaky sivú až čiernu farbu, pretože sa vyznačujú vysokou hustotou. Vrhajú na seba tieň a tiež slabo vysielajú slnečné svetlo.
Zaujímavý fakt: ak budete lietať priamo nad šedým oblakom, bude to vyzerať biele - slnečné lúče padajú zhora.
Čo je to kondenzačná stopa z lietadla?
Kondenzačná stopa je umelý alebo umelý oblak. Vyskytuje sa v dôsledku kondenzácie atmosférickej vlhkosti zmiešanej s vodnou parou z výfukových plynov, ktoré uvoľňujú motory lietadla. V priebehu času stopa zmizne - jej zložky sa odparia.
Ako zistiť počasie z oblakov?
Mraky neposkytujú úplné informácie o najbližších poveternostných podmienkach, niektoré z nich však môžu predpovedať určité meteorologické javy:
- Cumulus - spravidla dobré počasie bez zrážok.
- Cumulonimbus (hustejší) - nachádza sa nízko nad zemou, môže prenášať dážď.
- Cirrus - postupne klesajúci nižšie na zemský povrch, môže naznačovať zrážky v nasledujúcich 12 hodinách.
- Vrstvené - zriedka spôsobujú zrážky v dôsledku malej hrúbky.
Husté tmavé oblaky predpovedajú zrážky. V tomto prípade čierna označuje neprítomnosť silného vetra, nahnedlá znamená možnosť silného vetra a šedá môže znamenať predĺžený dážď.
Sedimentačné procesy
Zrážky sa tvoria hlavne v troposfére, pretože existuje najviac vodných pár.Hmla sa tvorí blízko zemského povrchu v dôsledku hromadenia kondenzačných produktov.
Zrážky sa vytvárajú iba v tých oblakoch, ktoré sa skladajú z veľkých častíc oblačnosti (0,1 - 7 mm). Stávajú sa ťažkými, nemôžu byť držané v oblakoch a vypadávajú vo forme zrážok. Zrážky sa zrážajú z mrakov alebo sa ukladajú na povrch zo vzduchu.
Zrážky:
- obal - monotónny, dlhý;
- mrholenie - neintenzívne, monotónne;
- Dažďové prehánky sa vyznačujú prudkými výkyvmi.
Zrážky na povrchu:
- rosa;
- mrazu;
- ľad (vytvorený na akomkoľvek povrchu v dôsledku zamrznutia zrážacích častíc);
- dážďovka (tvorená iba na zemskom povrchu).
Nezaradené zrážky:
- ľadové ihly;
- Solation (zriedkavý výskyt vo forme veľkých vodných bublín, ktoré sa vyskytujú počas búrky).
Metódy vystavenia oblaku
Moderná veda objavila niekoľko spôsobov, ako ovplyvniť mraky. Najmä rozptyl chladených mrakov, hmla, účinok na oblaky nesúce krupobitie. V tomto prípade sa mikroštruktúra mrakov, ako aj ich fázový stav, umelo mení.
Napríklad, aby sa rozptýlil podchladený oblak, do lietadla sa do neho zavádzajú chladiace činidlá alebo jódové častice látok tvoriacich ľad. Tieto látky prispievajú k tvorbe veľkého množstva kryštálov - hustota kvapiek vody klesá a oblak sa rozptyľuje. Na ovplyvnenie hmly sa používajú pozemné zariadenia podobnej povahy.
Umelé zrážky sú tiež možné napríklad pri lesných požiaroch. Za týmto účelom sa do lietadla do lietadla zavádzajú činidlá - jodid strieborný alebo špeciálne pyrotechnické kompozície.
