Vkontakte
Pinterest




Stratocumulus perlucidus felhők, ahogy a repülőgép ablakából látszik.

A felhő a kondenzált cseppek, fagyasztott kristályok látható tömege, amely a légkörben szuszpendálódik a Föld vagy más bolygótest, például egy hold felszíne felett. (A kifejezés felhő a csillagközi térben lévő anyagtömegre is alkalmazzák, ahol csillagközi felhőnek vagy ködnek hívják.) A felhők tudományos kutatását meteorológia felhőkutatással foglalkozó ága, amely a meteorológia egyik ága.

A Földön a felhők fontos szerepet játszanak a vízkörben (hidrológiai ciklus). Mivel az elárasztás az óceánok, tavak, folyók és más, kitett víztestek felszínéről történik, a gőz a légkör részévé válik, és később kondenzálódik, így cseppek vagy jégkristályok képződnek, jellemzően 0,01 mm (mm) átmérőjűek. Milliárd más csepp vagy kristály veszi körül őket, felhőkként láthatóvá válnak. Végül a víz csapadékként eső, hó stb. Formájában csapódik le, táplálja a Földet és feltölti az édesvíz készleteket a szárazföldön. Ezen felül a felhők szabályozzák a Föld éghajlatát, az általuk sugárzott sugárzás mennyisége alapján, amelyet a Nap és a Föld elnyel.

A sűrű, mély felhők nagy reflexiót mutatnak (70-95%) a látható hullámhossz-tartományban: így fehérek, legalább felülről. A felhőcseppek hajlamosak hatékonyan szétszórni a fényt, úgy, hogy a napsugárzás intenzitása a felhő mélységével csökken, következésképpen a felhők szürke vagy néha sötét megjelenése az alapjukban. Úgy tűnik, hogy a vékony felhők megszerezték a környezetük vagy a háttér színét, és a nem fehér fény által megvilágított felhők, például napkelte vagy napnyugtakor, ennek megfelelően színeződhetnek. A közeli infravörös tartományban a felhők sötétebbnek tűnnek, mivel a felhőcseppek alkotó víz erősen elnyeli a napsugárzást ezen a hullámhosszon.

A felhők árnyékot vethetnek fel.

Felhőképződés és tulajdonságai

A felhő optikai vastagságának globális sémája.

A felhők többféle mechanizmussal is kialakulhatnak.

1. A levegőben lévő vízgőz kondenzálódik, amikor a levegőt telítési pontja alá hűtik. Ez akkor fordul elő, amikor a levegő érintkezésbe kerül egy hideg felülettel vagy egy olyan felülettel, amely sugárzás révén hűt, vagy ha a levegőt adiabatikus tágulással hűtik (emelkedik). Ez történhet:

  • meleg és hideg homlokzatok mentén (elülső emelés);
  • ahol a levegő felfut egy hegy oldalán, és lehűl, miközben felemelkedik (tájolású emelkedés);
  • a konvekció miatt, amelyet felület felmelegedése okoz insolációval (napi melegítés);
  • amikor meleg levegő fúj egy hidegebb felületre, például egy hűvös víztestre.

2. Felhők akkor alakulhatnak ki, ha a levegő tömege a telítettségi pont alatt keveredik. Példák: a gőz kondenzációja az emberi levegőben egy hideg napon, a repülőgép összehúzódása és a sarkvidéki tengeri füst.

3. A levegő ugyanazon a hőmérsékleten marad, de több vízgőzt szív fel belőle, amíg el nem éri a telítési pontot.

A tipikus felhőben lévő víz tömege akár több millió tonna lehet. A felhő térfogata ennek megfelelően magas, és a cseppecskéket tartó viszonylag meleg levegő nettó sűrűsége elég alacsony ahhoz, hogy a felhő alatt és belül lévő légáramok képesek legyenek felfüggeszteni.

A felhő belsejében fennálló körülmények nem statikusak: a vízcseppek folyamatosan képződnek és újból párolognak. Egy tipikus felhőcsepp sugara 1 x 10 nagyságrendű-5 m és a végsebesség körülbelül 1-3 cm / s. Ez lehetővé teszi ezeknek a cseppeknek az újbóli elpárolgását, mivel a felhő alatti melegebb levegőbe esnek.

Cumulonimbus felhő

A legtöbb vízcsepp akkor képződik, amikor a vízgőz a körül kondenzál kondenzációs mag, mint például egy apró részecske füst, por, hamu vagy só. Túltelített körülmények között a vízcseppek kondenzációs magként viselkedhetnek.

A talajhoz eséshez elég nagy vízcseppek előállítása kétféle módon történik. A legfontosabb eszköz a Tor Bergeron által elméletileg kifejlesztett Bergeron-folyamat révén, amelyben a hűtött vízcseppek és a felhőben lévő jégkristályok kölcsönhatásba lépnek a jégkristályok gyors növekedése érdekében; ezek a kristályok kicsapódnak a felhőből és megolvadnak, amikor esnek. Ez a folyamat általában felhőkben zajlik, hőmérséklete -15 ° C-nál hűvösebb.

A második legfontosabb folyamat a melegebb tetejű felhőkben zajló ütközési és ébrenlét-rögzítési folyamat, amelyben az emelkedő és eső vízcseppek ütközése nagyobb és nagyobb cseppekből áll, amelyek végül elég nehézek ahhoz, hogy legyőzzék a felhőben és a felfelé emelkedik, és esik, mint eső. Amint egy csepp esik át a körülvevő kisebb cseppecskéken, egy "ébresztést" eredményez, amely a kisebb cseppek egy részét ütközésekbe vonzza, és folyamatossá teszi a folyamatot. Az esőcseppek előállítási módja az elsődleges mechanizmus alacsony rétegű felhőkben és kis gomolyfelhőkben a szélben és a trópusi térségekben, és több milliméter átmérőjű esőcseppeket eredményez.

Ez a hullámfelhő-minta az Amszterdam offle részén alakult ki az Indiai-óceán déli részén.

A létrehozott felhő tényleges formája a felemelkedés erősségétől és a levegő stabilitásától függ. Instabil körülmények között a konvekció dominál, függőlegesen kialakult felhőket hozva létre. A stabil levegő vízszintesen homogén felhőket eredményez. Az elülső felemelés különféle felhőalapú formákat hoz létre, az elülső összetétel függvényében (ana-típusú vagy kata-típusú meleg vagy hideg front). Az idősáv-emelkedés emellett változó felhőalapú formákat hoz létre a légstabilitástól függően, bár a sapkafelhő és a hullámfelhők a tájképfelhőkre jellemzőek.

"Forró jég" és "jégmemória" felhőképződésben

Amellett, hogy a közönséges kifejezést gyakran használják a szárazjég leírására, a "forró jég" egy olyan meglepő jelenség neve, amelyben a víz jéggé alakulhat. szobahőmérsékleten egy millió voltos méter nagyságú elektromos mező biztosításával.1). Az ilyen elektromos mezők hatását felvetették a felhőképződés magyarázatának. Ez az elmélet nagyon ellentmondásos, és nem széles körben elfogadott, mint a felhőképződés mechanizmusa. Az első alkalommal, amikor felhős jég alakul ki egy agyagrészecske körül, megköveteli -10 ° C hőmérsékletet, de az ezt követő fagyasztás ugyanazon agyagrészecske körül csak -5 ° C hőmérsékletet igényel, ami valamilyen "jégmemória" -ra utal.

Felhő osztályozás

Felhő osztályozása az előfordulási magasság szerint.

A felhőket két általános kategóriába lehet osztani: réteges és konvektív. Ezeket rétegfelhőknek nevezik (vagy rétegzetes latinoknak) rétegfelhő jelentése "réteg") és gomolyfelhők (vagy kumuliform; gomolyfelhő jelentése "felhalmozva"). Ezt a két felhőtípust négy további csoportra osztják, amelyek megkülönböztetik a felhő magasságát. A felhőket a felhő alapmagassága szerint osztályozzák, nem pedig a felhő tetejét. Ezt a rendszert Luke Howard 1802-ben javasolta az Askezi Társaság elõadása során.

Magas felhők (A család)

Ezek általában 16 500 láb (5000 m) felett vannak, a troposzféra hideg szakaszában. A sarki régiókban akár 10 000 láb (3,048 m) is lehetnek; ezeket az előtag jelöli cirro- vagy cirrus. Ebben a magasságban a víz gyakran lefagy, így a felhők jégkristályokból állnak. A felhők általában bölcs és gyakran átlátszóak.

A felhők az A családban:

  • Cirrus (CI)
  • Cirrus uncinus
  • Cirrus Kelvin-Helmholtz Kolumbia
  • Cirrostratus (Cs)
  • Cirrocumulus (Cc)
  • pileus
  • Contrail, hosszú, vékony felhő, amely a repülőgép nagy magasságon való áthaladásának eredményeként alakul ki.

Közepes felhők (B család)

Altocumulus makréla ég

Ezek 6500 és 16 500 láb (2000 és 5000 m között) alakulnak ki, és előtaggal vannak megjelölve alt-. Vízcseppekből készülnek, és gyakran túlhűtve vannak.

A B családban a felhők között szerepel:

  • Altostratus (As)
  • Altostratus undulatus
  • Altocumulus (Ac)
  • Altocumulus undulatus
  • Altocumulus makréla ég
  • Altocumulus castellanus
  • Altocumulus lenticularis

Alacsony felhők (C család)

Alacsony felhők

Ezeket 2000 méter (6500 láb) távolságra találják, és magukban foglalják a réteget (sűrű és szürke). Amikor a rétegfelhők érintkeznek a földdel, ködnek nevezik őket.

A C családban a felhők között szerepel:

  • Stratus (St)
  • Nimbostratus (Ns)
  • Cumulus humilis (Cu)
  • Cumulus mediocris (Cu)
  • Stratocumulus (Sc)

Függőleges felhők (D család)

Cumulonimbus felhők erős felfelé mutatnak

Ezeknek a felhőknek erős feláramlása lehet, messze a bázisuk fölé emelkedhetnek és sok magasságban kialakulhatnak.

A D családban a felhők között szerepel:

  • Cumulonimbus (heves csapadékkal és zivatarokkal összefüggésben) (Cb)
  • Cumulonimbus incus
  • Cumulonimbus calvus
  • Cumulonimbus az emlősökkel
  • Cumulus congestus
  • Pyrocumulus
Mammatus felhőképződmények

Egyéb felhők

Néhány felhő található a troposzféra felett; Ide tartoznak a noctilucent és a sarki sztratoszférikus felhők (vagy gyöngyös felhők), amelyek a mezoszféra és a sztratoszféra között fordulnak elő.

Felhő mezők

A felhőmező egyszerűen egy felhőcsoport, de néha a felhőmezők bizonyos formákat öltenek fel, amelyeknek megvannak a saját jellemzői és speciálisan vannak besorolva. A stratocumulus felhők gyakran megtalálhatók a következő formákban:

  • Nyílt cella, amely hasonlít egy méhsejtre, felhőkkel a szélek körül és tiszta, nyitott terekkel a közepén.
  • Zárt cella, amely közepén zavaros és szélein tiszta, hasonlóan a töltött méhsejthez.
  • Actinoform, amely hasonlít egy levélre vagy egy küllős kerékre.

Színek

Egy felhő a gradiens kék ég.Példa a különböző felhő színekre.Színes felhőképződés.Irizáló felhők.Irizáló felhők.Esőhordozó felhők.Esőfelhők az Északi-tenger felett, a Kent-i Herne-öböl partjaitól.

A felhő színe sokat mond arról, mi folyik a felhőben. Felhők akkor alakulnak ki, amikor a vízgőzöket tartalmazó viszonylag meleg levegő könnyebb, mint a környező levegő, és ennek következtében emelkedik. Ahogy felemelkedik, lehűti és a gőz cseppek formájában kondenzálódik a levegőből. Ezek a kis vízrészecskék viszonylag sűrűen vannak csomagolva, és a napfény nem juthat be messzire a felhőbe, mielőtt vissza nem tükröződik, így a felhő jellegzetes fehér színű. Amint egy felhő érlelődik, a cseppek összekapcsolódhatnak, és így nagyobb cseppek képződhetnek, amelyek összekapcsolva képesek olyan nagy cseppecskéket képezni, amelyek esőként esnek. Ebben az akkumulációs folyamatban a cseppek közötti tér egyre nagyobb lesz, lehetővé téve, hogy a fény sokkal távolabb lépjen be a felhőbe. Ha a felhő elég nagy, és a belsejében lévő cseppek elég távolságra vannak egymástól, akkor előfordulhat, hogy a felhőbe belépő fény egy százaléka nem tükröződik vissza, még mielőtt felszívódna (Gondolj arra, hogy mekkora távolságot láthat egy nehéz eső, ellentétben azzal, hogy milyen messzire lehet látni erős ködben). Ez a reflexió / abszorpciós folyamat vezet a felhő színének fehéren és szürkén át feketéig. Ugyanezen okból kifolyólag a nagy felhők és a nehéz felhők alsó részén szürkés különbözik; kevés fény visszatükröződik vagy továbbadódik a megfigyelőhöz.

Más színek természetesen előfordulnak a felhőkben. A kékes-szürke a felhőben szóródó fény eredménye. A látható spektrumban a kék és a zöld a fény látható hullámhosszának rövid végén, míg a piros és sárga a hosszú végén van. A rövid sugarak könnyebben szóródnak a vízcseppek által, és a hosszú sugarak nagyobb valószínűséggel szívódnak fel. A kékes szín azt bizonyítja, hogy az ilyen szóródást az eső méretű cseppek okozhatják a felhőben.

A felhő zöldes árnyalatát akkor kapja, amikor a napfényt a jég szétszórja. A zöld színű cumulonimbus felhő eléggé biztos jele a küszöbön álló heves esőzések, jégeső, erős szél és esetleges tornádóknak.

Sárgás felhők ritkák, de előfordulhatnak késő tavasszal a kora őszi hónapokban az erdőtüzek idején. A sárga szín a füst jelenlétének tulajdonítható.

A vörös, narancs és rózsaszín felhők szinte teljes egészében napkeltekor / napnyugtakor fordulnak elő, és a napfénynek a légkör általi szétszórt eredményei. A felhők nem olyan színűek; tükrözik a hosszú (és nem szétszórt) napfény sugarait, amelyek akkoriban dominálnak. A hatás nagyjából ugyanaz, mintha egy piros reflektorfény ragyogna egy fehér lapon. A nagy, érett mennydörgőkkel kombinálva ez vérvörös felhőket eredményezhet. Az 1987-es, az Alberta tornádóban lévő Edmonton előtti este az edmontoniak ilyen felhőket figyeltek meg - sötét oldalukban mélyfekete és napsütéses oldalukon erősen vörös. Ebben az esetben a "vörös ég éjszaka, a tengerész öröme" mondás helytelen volt.

Globális tompítás

A globális homályosság nemrégiben elismert jelenségét a felhők tükröződésében bekövetkező változások okozzák, amelyek az aeroszolok és más részecskék fokozott jelenléte miatt vannak a légkörben.

Globális ragyogás

Martin Wild és munkatársainak legújabb kutatása2 világossá váló tendenciát jelöl.

A világossá válást a légkörben lebegő részecskék csökkent mennyisége okozza. Kevesebb szemcsés anyag mellett kevesebb a felület a kondenzáció kialakulásához. Mivel kevesebb a páralecsapódás a légkörben, és fokozódik a párolgás, amelyet a víz felszínére érkező növekvő mennyiségű napfény okoz, ezért több nedvesség van, kevesebb, de vastagabb felhőt okoz.

Felhők más bolygókon

Naprendszerünkben minden légkörrel rendelkező bolygón vagy holdon is vannak felhők. A Vénusz felhők teljes egészében kénsav-cseppekből állnak. A Marson magas, vékony vízjégfelhők vannak. Mind a Jupiternek, mind a Saturnnak van egy külső felhőfedése, amely ammóniafelhőkből, egy közbülső fedélzetből ammónium-hidroszulfid-felhőkből és egy belső fedélzetből álló vízfelhőkből áll. Az Uránusz és a Neptunusz légkörét a metánfelhők uralják.

A Szaturnusz holdja Titánnak olyan felhői vannak, amelyekről azt gondolják, hogy nagyrészt folyékony metáncseppekből állnak. A Cassini-Huygens Saturn missziója bizonyítékokat fedezett fel a Titan folyadékciklusáról, ideértve a pólusok melletti tagokat és a hold felszínén lévő fluviális csatornákat.

Lásd még

A hegyvidéki területeken gyakran találhatók csúcsok a felhők felett, mint például a Pico Ruivo-ban, a Pico do Arieiro-ból, Portugáliából.
  • Éghajlat
  • Felhő vetés
  • Köd
  • Köd
  • Monszun
  • Csapadék (meteorológia)
  • Zivatar
  • Tornádó
  • Trópusi ciklon
  • Időjárás

Megjegyzések

  1. ↑ Choi 2005, az ÁSZ / NASA asztrofizikai adatrendszere. Beérkezett 2008. február 21-én.
  2. Wild Martin Wild és munkatársai: "Az elsötétüléstől a világosabbá válásig: a napsugárzás évtizedes változásai a Föld felületén" Tudomány 2005. május 6 .; 308: 847-850

Irodalom

  • Day, John A., 2005. A felhők könyve. New York, NY: Sterling Publishing Co. ISBN 1402728131.
  • Day, John A. és Vincent J. Schaefer. 1998. Peterson első útmutatása a felhők és az időjárás számára. 2nd ed. Boston: Houghton Mifflin. ISBN 0395906636.
  • Pretor-Pinney, Gavin. 2007. A Cloudspotter útmutató: A felhők tudománya, története és kultúrája. New York, NY: Perigee kereskedelem. ISBN 0399533451.
  • Hamblyn, Richard. 2002. A felhők találmánya: Az amatőr meteorológus hogyan kovácsolta az égbolt nyelvét. New York, NY: Picador; Reprint kiadás. ISBN 0312420013.

Nézd meg a videót: HIRO - FELHŐK (Február 2020).

Vkontakte
Pinterest