też większe cząstki - krople deszczu, płatki śniegu, gradziny, cząstki pyłu itp. Chmi_ I zajmują zwykle określoną objętość, wyraźnie wyróżniając się na tle otaczających je I powietrza barwą, kształtami i wodnością, tj. masą wody, zawartej w jednostce objętofc I powietrza.
Hydrometeory są grupą zjawisk meteorologicznych, związanych z obecnością wody w stanie ciekłym lub stałym; opadają lub unoszą się w powietrzu, są porywane z powierzchni ziemi lub osadzają się na przedmiotach, znajdujących się na ziemi lub w atmosferze. Wyróżnia się wśród nich opady, osady i mgły. chmury natomiast zalicza się do odrębnej kategorii zjawisk. Do opadów należą m.in. deszcz, mżawka, śnieg, śnieg ziarnisty, krupy śnieżne i grad. Osadami są rosa. szron, sadź i gołoledź (tworząca się na ziemi lub drzewach powłoka lodowa, powstająca w wyniku zamarzania opadających na powierzchnię o ujemnej temperaturze przechłodzonych kropli deszczu lub mżawki). Do hydrometeorów zalicza się też mgły. zamglenia oraz zamiecie śnieżne.
Chmury charakteryzują się zróżnicowaną strukturą wielkości budujących je kropli wody (cząstek lodu). Występująca podczas kondensacji pary wodnej turbulencja powoduje, że dyfuzja wilgoci i ciepła w pobliżu kropli ulega nieregularnym pulsacjom, a wzrost kropli w chmurach jest niejednolity. Drobne i dość jednolite pod względem wielkości krople budują dolną część chmur warstwowych (St); mają one promień 4-4,5 pm. Duże krople (ponad 20 pm) pojawiają się w centralnych częściach chmur ldębias-fych (Cu. Cb). Największe krople nie różnią się od opadu; mogą być długo utrzymywane w powietrzu przez silne prądy wstępujące, rozwijające się w chmurach burzowych (Cb).
Liczba kropli w chmurach waha się od 100 do 600 w 1 cm3. Oznacza to, źe średnie odległości między kroplami są rzędu 1-2 pm. W chmurach warstwowych, złożonych z małych kropelek, koncentracja może sięgać 1400 kropli w 1 cm3. Łączna masa tych kropli (wodność chmur) wynosi na ogól mniej niż 1 g w 1 m3, ale w wyjątkowo uwodnionych chmurach kłębiastych Cb może przekraczać 40 g/m3 (tab. 5.11).
Konden&acja i parowanie, zamarzanie i topnienie, ruch powietrza - szczególnie jego składowa pionowa - nieustannie kształtują wielkość, wodność i kształt chmury, decydują zarówno o jej powstaniu, jak i zaniku. Dla meteorologów obserwacja różnorodnych form chmurowych stanowi ważną informację o genezie i przebiegu procesów po
rąb. 5.11. średnie promienie kropli i wodność chmur (wg Chrgiana, 1969)
Chmary |
Promień |
Wodność (g/m3) | |
kropli (|im) |
średnia |
maksymalna | |
St |
5,14 | ||
5,01 |
033 |
13 | |
Ac |
4,94 | ||
Ns |
£21 |
032 |
2,0 |
1 a i |
około 20 |
- |
>10 |
godowych. Wyróżnia się m.in. chmury pochodzenia konwekcyjnego, świadczące o obecności silnych prądów wstępujących, chmury związane z (rontami atmosferycznymi i chmury orograficzne, tworzące się wskutek oddziaływania rzeźby podłoża atmosfery na nich powietrza.
Praktycznym rozwiązaniem, użytecznym w obserwacji i prognozowaniu pogody jest stosowanie międzynarodowej klasyfikacji chmur, przyjętej przez Światową Organizację Meteorologiczną (.International Cloud Atlas, WMO, 1956,1999). Klasyfikacja ta wyróżnia rodziny (piętra), rodzaje, gatunki i odmiany chmur oraz tzw. chmury towarzyszące i zjawiska specjalne.
Nazwy chmur - Gmis (pierzaste). Stratus (warstwowe) i Cumulus (kłębiaste) oraz Nimbus (deszczowe) zaproponował L. Howard w 1803 r. Istniejący do dziś podział chmur na 10 rodzajów wprowadzono na Międzynarodowym Kongresie Meteorologicznym w Monachium w 1891 r. Pierwszy atlas chmur wydano już w 1896 r. Na przełomie lat 1896/97 trwał .międzynarodowy rok obserwacji chmur". Pierwsze obrazy układów chmurowych nad Ziemią otrzymano z satelity T1R0S (Television and Infrared Observations Satellite) w 1960 r. Satelity umożliwiły poznanie wielu nowych, wietkoskalowych układów chmurowych, takich jak systemy chmur konwekcyjnych nad oceanami, chmur frontalnych w cyklonach umiarkowanych szerokości geograficznych i wirów chmurowych, formowanych przez cyklony tropikalne. Wiedza o chmurach, ich genezie i formach oraz obserwacjach chmur nazywa się nefologią (gr. nepftos - chmura, mgła. ciemność).
Rodzaje chmur
Tab. 5.12. Klasyfikacja chmur
Nazwa rodzaju |
Mazwa łacin- 1 ska (skrót) 1 |
Piętro |
Opis \ |
Pierzaste |
Cirrus (Ci) |
wysokie |
Cienkie włókna, pasma i ławice, białe lub biała- \ we, zbudowane z kryształków lodu, nic dają opa- l du |
Pierzasto- -kłębiaste |
Cirrocumulus (Cc) |
wysokie |
Jasne kłębki, fale, zmarszczki tub niewielkie pła- j ty, budowa i opady - jw. |
Pierzasto- -warstwowe |
Cirrostratus (Cs) |
wysokie |
Cienka, dość jednolita, biaława lub szara zasło- 1 na, budowa i opady - jw. |
Średnie kłębiaste |
Altocumulus i (Ac) |
średnie |
i Białawe lub biaioszarc płaty, bryłki lub fale wy- \ i stępujące na ogól w wyraźnym porządku obok \ siebie. Budują je krople wody lub lód, nie dają 1 opadu |
Średnie warstwowe |
Altostratus (As) |
średnie |
Rozciągnięte płaty lub dość jednolita, rozległa 1 zasłona o szarawej, słabo zróżnicowanej barwie. \ Składają się zwykle z mieszaniny wody i lodu, \ j mogą dawać słabe, jednostajne opady |
Waistwowo- -deszczowe |
Nimbostratus (Ns) |
podstawa w piętrze ni ski m, szczyt zwykle się ga piętra średniego lu nawet wysokiego |
-1 Rozległa, niska i gruba warstwa o ciemnej, słabo 1 1 zróżnicowanej barwie i postrzępionych kształ- \ b 1 tach, zbudowane zwody i lodu, dają ciągłe opady \ 1 deszczu lub śniegu |