Clouds-Metlink / időjárás és klíma tananyagok

a felhők természete
cloud
Cumulus
Cumulonimbus
Stratus
Stratocumulus
Altocumulus
Altostratus
Nimbostratus
Cirriform felhők

a felhők természete

a felhők osztályozását Luke Howard (1772-1864) vezette be, aki latin szavakat használt jellemzőik leírására.

• Cirrus – a köteg vagy izzószál (pl. Hair)
• Cumulus – egy halom vagy halom
• Stratus – egy réteg
• Nimbus – eső csapágy

jelenleg tíz alapvető felhő típusok nevek alapján ezek a szavak kombinációi (a szó ‘alto’, ami azt jelenti, magas, de most használják jelölésére közepes szintű felhő, is használják).

C. S. Broomfield (Monopoly Copyright)

felhők képződnek, amikor a nedves levegőt olyan mértékben lehűtik, hogy telítetté válik. A levegő hűtésének fő mechanizmusa az, hogy felemelkedjen. Ahogy a levegő emelkedik, kitágul – mivel a nyomás a légkör magasságával csökken -, és ez okozza a lehűlést. Végül telítetté válhat, és a vízgőz ezután apró vízcseppekké kondenzálódik, amelyek mérete hasonló a ködben találhatókhoz, és felhőt képez. Ha a hőmérséklet mínusz 20 C alá esik, akkor a felhőcseppek közül sok megfagy, így a felhő főleg jégkristályokból áll.

a levegő felhővé emelkedésének fő módjai

1. gyors helyi emelkedés, amikor a Föld felszínén melegített levegő hőáramok formájában emelkedik (konvekció).
2. lassú, széles körben elterjedt, tömeges emelkedés, ahol a meleg nedves levegő kénytelen a hideg levegő fölé emelkedni. A meleg és hideg levegő közötti területet Frontnak nevezik.
3. felfelé irányuló mozgás, amely a Föld felszínének súrlódási hatásából eredő turbulens örvényekhez kapcsolódik.
4. levegő kénytelen emelkedni a hegyek vagy dombok gátján.

ezek közül az első általában gomolyfelhőket hoz létre, míg a következő kettő általában réteges felhőket hoz létre. Az utóbbi a légkör állapotától függően gomolyfelhőt vagy réteges felhőt hozhat létre. A felhők kialakulásának módja és a légkör változó jellege a felhők alakjának, méretének és textúrájának óriási változatosságát eredményezi.

felhőtípusok

a tíz fő felhőtípus három nagy kategóriába sorolható a bázisuk talaj feletti magassága szerint: magas felhők, közepes felhők és alacsony felhők.

a magas felhők általában kizárólag jégkristályokból állnak, és alapjuk 18 000 és 45 000 láb (5500 és 14 000 méter) között van.

• Cirrus – fehér szálak
• Cirrocumulus – kis hullámos elemek
• Cirrostratus – átlátszó lap, gyakran egy halo

közepes felhők általában áll vízcseppek vagy keveréke vízcseppek és jégkristályok, és van egy bázis között 6500 és 18000 láb (2000 és 5500 méter).

• Altocumulus – réteges, hullámos elemek, általában fehér, némi árnyékolással
• Altostratus – vékony réteg, szürke, lehetővé teszi a nap megjelenését, mintha őrölt üvegen keresztül lenne
• Nimbostratus – vastag réteg, alacsony alap, sötét. Az eső vagy a hó néha nehéz lehet

az alacsony felhők általában vízcseppekből állnak – bár a cumulonimbus felhők jégkristályokat tartalmaznak -, és alapjuk 6500 láb (2000 méter) alatt van.

• Stratocumulus – réteges, lekerekített tekercsek sorozata, általában fehér, némi árnyékolással
• Stratus – réteges, egységes alap, szürke
• Cumulus – egyedi cellák, függőleges tekercsek vagy tornyok, lapos alap
• Cumulonimbus – nagy karfiol alakú tornyok, gyakran ‘Üllő teteje’, néha zivatarokat vagy eső vagy hó záporait adva

a fő felhőtípusok többsége tovább osztható az alak, a szerkezet és az átláthatóság mértéke alapján.

Cumulus

a Gomolyfelhőkről gyakran azt mondják, hogy úgy néznek ki, mint a vattacsomók. Merev szellővel folyamatosan haladnak az égen; mozgási sebességük nyomot ad alacsony magasságukra. A gomolyfelhők időnként enyhe esőt vagy havat okoznak.

© Steve Jebson

© Steve Jebson

jellemzően a gomolyfelhők alapja télen körülbelül 2000 láb (600 méter) lesz a föld felett, egy nyári délután pedig talán 4000 láb (1200 méter) vagy annál több. Az egyes felhők gyakran rövid életűek, csak körülbelül 15 percig tartanak. Hajlamosak kialakulni, amikor a talaj napközben felmelegszik, és ritkábban fordulnak elő, amikor a nap melege este felé csökken.

a kis gomolyfelhők oka általában konvekció. A nap hője felmelegíti a talajt, ami viszont felmelegíti a fenti levegőt. Ha a meleg levegő ‘ csomagja ‘kevésbé sűrű, mint a körülötte vagy fölötte lévő hűvösebb levegő, akkor a levegő’ csomagja ’emelkedni kezd – ezt’termikusnak’ nevezik. Ahogy emelkedik, kitágul és lehűl, és ha megfelelően lehűl, a vízgőz kis felhőcseppekként kondenzálódik. Gomolyfelhő születik.

a felhőben lévő levegő tovább emelkedik, amíg meg nem szűnik. Néhány napsütéses napon nincs elegendő nedvesség vagy instabilitás a nedvesség kialakulásához.

dombos régiókban a magas, déli fekvésű lejtő jó hőforrásként, tehát gomolyként működik. Időnként egy erőmű vagy gyár saját felhőt állít elő.

amikor a levegő emelkedik a termálokban, a közelben kompenzáló leeresztéseknek kell lenniük. Ezek tiszta területeket hoznak létre a gomolyfelhők között, és megkönnyítik a vitorlázó pilóták számára, hogy megtalálják azokat a termálokat, amelyeket a magasság megszerzéséhez használhatnak.

Cumulonimbus

ahogy a cumulus halmozott felhő, úgy a cumulonimbus halmozott esőfelhő (a nimbus esőt jelent).

© N. Elkins

sok szempontból az esőhordozó fajta a gomoly nagyobb, jobban szervezett változatának tekinthető. A cumulonimbus átmérője 10 km lehet, és 10 km-re terjedhet a talaj felett. Ez egy gomolyfelhőhöz hasonlít, amely jellemzően néhány száz méter átmérőjű, és csak néhány kilométer magasságot ér el. Ahelyett, hogy egy labdát a vatta, egy cumulonimbus fog hasonlítani egy hatalmas karfiol csírázó tornyok és domború tornyokkal.

de van egy fontos szerkezeti különbség abban, hogy a cumulonimbus legfelső szintjei jéggé váltak és rostossá váltak, míg a gomolyfelhők teljes egészében vízcseppekből állnak. Ez a jeges rész a tetején lehet lelapul ki egy üllő alakú, amikor a felhő teljesen kifejlődött. Amikor eléri ezt a stádiumot,az alap általában sötét, eső vagy néha jégeső lesz. Télen a záporok lehetnek ónos eső vagy hó. A záporok gyakran meglehetősen súlyosak, és villámlással és mennydörgéssel járhatnak.

néha a cumulonimbus be van ágyazva vagy félig elrejtve más felhők között. Más esetekben jól elkülönülnek egymástól, és az’ üllő ‘ sok mérföldnyire látható lehet. A gomolyfelhők a nap bármely szakában láthatók, de tavasszal és nyáron a szárazföldön a leggyakoribbak, és gyakran előfordulnak a trópusokon. Ott fejlődnek, ahol a konvekció a legerősebb és a legszervezettebb.

a cumulonimbus élettartama általában kevesebb, mint egy óra.

vannak kivételek. A Hampstead storm 14 augusztus 1975 volt egy példa egy cumulonimbus felhő, amely sikerült tartani regeneráló magát egy kis területen London. Körülbelül 170 mm eső esett három óra alatt, súlyos áradásokat okozva.

Stratus

© Jim Glavin	Ons. Bushell

a Stratus egy alacsony szintű rétegfelhő (nem tévesztendő össze az altostratus-szal és a cirrostratus-szal, amelyek sokkal magasabbak). Megjelenésében általában jellegtelen szürke réteg. Néha, amikor egy rétegréteg érint egy területet, a felhőalap közvetlenül a talajig lesz, és ködöt okoz. A szokásos bázis azonban a talaj és az 1000 láb (300 méter) között van, ami azt jelenti, hogy a dombtetőket felhő takarhatja el. Néha a stratus szitálást vagy enyhe havat eredményez, különösen a dombok felett.

alacsony magasságának talán legfontosabb jele a látszólagos gyors mozgása az égen bármilyen szélben, amely erősebb, mint egy lapos nyugalom. Például egy stratus-felhő 500 láb (150 méter) sebességgel, 20 mérföld / óra sebességgel mozog, sokkal gyorsabban fog mozogni, mint az altostratus, amelynek alapja 10 000 láb (3000 méter) 60 mérföld / óra sebességgel mozog.

a stratus magasságát a relatív páratartalom mérésével és 100-ból való kivonásával közelíthetjük meg. Az így kapott szám némi képet ad az alacsony felhő magasságáról több száz láb alatt. Például a 94% – os relatív páratartalom azt jelzi, hogy a stratus körülbelül 600 láb (180 méter) a talaj felett van.

a réteg a nedves levegőben a hűtés miatt alacsony szinten történő kondenzáció eredményeként alakul ki. A hűtést számos módon okozhatja:

1. a levegő felemelése a szárazföld felett dombok miatt, vagy durva talajon történő’ ütközés’;
2. hideg tenger felett mozgó meleg levegő. Ha a felhő a föld felett mozog, könnyen lefedi a viszonylag magas talajt. Bizonyos esetekben a felhő alapja a tenger felszínére esik, ködöt okozva. Ez a part felett sodródhat, és tengeri ködnek nevezik, bár Skócia északi és keleti részén haar néven, Anglia keleti részén pedig fret néven ismert;
3. a hőmérséklet éjszaka esik a szárazföld felett. Lehet, hogy a levegőt a nap folyamán tengeri szellő hozta a szárazföldre. Szélre van szükség, különben a hűtés sugárzási ködhöz vezethet.

Stratocumulus

© Jim Galvin

a Stratocumulus felhők általában 1000 és 6500 láb (300 és 2000 méter) között alakulnak ki.

a Stratocumulus gyakran szinte teljes felhőtakarót ad, talán egy vagy két töréssel. A felhő elemei lekerekítettek és majdnem összeállnak. Esetenként a lap többé-kevésbé párhuzamos tekercsek sorozatából áll, amelyek gyakran, de nem mindig fekszenek a szélben. A Stratocumulus néha könnyű esőt vagy havat okoz.

a Stratocumulust gyenge konvekciós áramok alkotják,amelyeket talán a turbulens légáramlás vált ki. A konvekció egy sekély zónát érint, mivel a felhőlap feletti száraz, stabil levegő megakadályozza a további felfelé történő fejlődést.

néha hatalmas rétegrétegek vannak, amelyek több ezer négyzetkilométert fednek le egy nagynyomású rendszer peremén, különösen az óceánok felett. Az ilyen lapok alatti időjárás általában száraz, de meglehetősen unalmas lehet, ha a felhő két-három ezer láb vastag.

Altocumulus

© Steve Jebson

az Altocumulus felhők általában 6500 és 17 000 láb (2000 és 5000 méter) között alakulnak ki, és közepes szintű felhőknek nevezik őket.

a legtöbb esetben kevés különbség van a stratocumulus és az altocumulus tulajdonságai között, mivel mindkettő vízcseppekből áll, és általában függőleges mértékben korlátozottak. A stratocumulus és az altocumulus közötti döntő tényező általában a magassághoz vezet, mivel mindkét típus azonos módon alakul ki.

az Altocumulus egyfajta foltos mintát is biztosít, de mivel nagyobb magasságban van, a felhőelemek kisebbek. Az egyik jelentősen eltérő forma altocumulus castellanus, amely olyan , mint egy erőteljes közepes szintű gomolyfelhő, néha eső esik a bázisukról, az úgynevezett záró virga. Ez a fajta felhő néha azt jelzi, hogy zivatarok következnek.

Altostratus

az Altostratus felhők alapja általában 8000 és 17 000 láb (2500 és 5000 méter) között van. az Altostratus egységes lapként jelenik meg, amely teljesen vagy részben lefedi az eget. Néha elég vékony ahhoz, hogy csak felfedje a napot vagy a Holdat. A nap úgy tűnik, mintha őrölt üvegen keresztül lenne, de az árnyékok nem láthatók a földön. Néha, ha az alap 10 000 láb (3000 méter) alatt van, enyhe esőt vagy havat adhat.

© C. S. Broomfield

Nimbostratus

a Nimbostratus felhők 1500 és 10 000 láb (450 és 3000 méter) között találhatók. a Nimbostratus vastag, diffúz sötétszürke felhőréteget képez, amely az ég egészét vagy nagy részét lefedi, amely mindig eltakarja a napot vagy a Holdat. Mérsékelt vagy erős eső vagy hó, esetenként jégpelletek kísérik. Bár közepes felhőnek minősül, alapja gyakran alacsony felhőszintre ereszkedik le. A nimbostratust részben vagy akár teljesen elhomályosíthatja az alatta képződő stratus a csapadékban.

© C. S. Broomfield

Cirriform felhők

minden Anavar

Cirriform felhők (pl. felhők a cirrus család) nagy magasságban találhatók, általában 20 000 láb (6000 méter) felett. Ezek jégkristályokból állnak. Háromféle felhő alkotja a csoportot: cirrus, cirrostratus és cirrocumulus.

maga a Cirrus nagyon gyakori a Brit-szigeteken és a világ nagy részén. Vékony, vékony és fehér megjelenésű, és a neve, amely a latin szóból származik, a hajcsomó jó leírást ad a felhőről. A felhő másik neve, a mares tails szintén pontos képet varázsol. Cirrus lehet akasztott vagy egyenes attól függően, hogy a légáramlás magasba. Néha nagyon sűrű foltként jelenik meg, amely az eltűnt cumulonimbus üllőfelhőjéből marad. Más esetekben a cirrus meglehetősen kiterjedt lehet, ha egy sugáráramhoz kapcsolódik-a felhő akkor látható, hogy nagy magassága ellenére az égen mozog. A repülőgép kondenzációs nyomvonalai az ember alkotta cirrus egyik formája. Néha történelmi filmekben láthatók, a filmkedvelők örömére, akik élvezik a technikai pontatlanságok észlelését.

a Cirrostratus egy meglehetősen egyenletes vékony felhőlemez, amelyen keresztül a nap vagy a hold látható. Néha, ha a felhő vékony, fényes fénygyűrű (halo) veszi körül a napot vagy a Holdat. A cirrostratus réteg gyakran jelzi az időjárás romlását.

a Cirrocumulus gyakran kis mennyiségben van jelen a cirrus mellett, de ritkán uralja az eget. Azokban az esetekben, amikor széles körben elterjedt, gyönyörű látvány jön létre, különösen naplementekor. Az egyes felhők nagyon kicsinek tűnnek-gyakran apró, nagyjából gömb alakú körteszerű felhőelemek sorai. Néha hullámzó mintákban fordulnak elő, mint apró hullámok.

ez az adatlap egy cikksorozaton alapul, amelyet Dick File írt A Guardian. A weboldal reprodukálása a Met Office kedves engedélyével