Rodzaje chmur

Zacznijmy od definicji chmury, w atmosferze ziemskiej jest to po prostu skupisko pary wodnej. Według definicji encyklopedycznej jest to skupienie drobnych kropelek wody bądź lodowych kryształków lub też mieszaniny kryształków z kropelkami zawieszone w atmosferze. Chmury powstają w wyniku kondensacji pary wodnej to znaczy przy przejściu pary wodnej znajdującej się w powietrzu ze stanu gazowego w ciekły bądź w wyniku resublimacji, czyli przejściu pary wodnej w stały stan skupienia, czyli lód. Mówiąc bardzo prosto, ciepłe powietrze podnosi się ulega jednocześnie ochłodzeniu, aż do momentu, gdy tak nasyci się parą wodną (temperatura punktu rosy) i nadmiar tej wody przekształci się w krople wody. Następnie powstanie obłok – gdy zmniejszy się wilgotność to woda wyparuje, gdy zwiększy się wilgotność to dojdzie do opadów atmosferycznych.
Jeśli chodzi o rodzaje chmur, to w ich klasyfikacji używa się łacińskich określeń, aby opisać ich wygląd i wysokość. Taki sposób klasyfikowania chmur został wymyślony przez angielskiego chemika Luke’a Howarda w 1803 roku. Użył on następujących określeń: cirrus oznaczający lok włosów, stratus co tłumaczy się na warstwę, cumulus, który oznacza stos i nimbus, czyli w skrócie ulewa.
Chmury to jeden z głównych czynników pogodowych, towarzyszą nam codziennie – od nich zależy udany wyjazd wakacyjny – któż z nas wyjeżdżając na wakacje nad Bałtyk nie marzy o bezchmurnym niebie. Chmury potrafią przybierać najróżniejsze kształty, czasem wyglądają jakby malarz pociągnął niebo białym pędzlem. Często zapierają dech w piersiach i są przedmiotem przepięknych fotografii. Przeciętny człowiek nie zastanawia się nad klasyfikacją chmur, większość z nas nie jest w stanie nawet rozpoznać podstawowych typów. Wielu badaczy podejmowało próby, aby stworzyć klasyfikację chmur i stworzyć jeden, stały spis rodzajów chmur. Prekursorem klasyfikacji chmur jest brytyjski meteorolog amator z wykształcenia i zawodu farmaceuta – Luke Howard. Nadał on chmurom nazwy łacińskie, które określają m.in. wygląd chmur. W 1802 roku w Londynie przedstawił publicznie, oficjalną, stworzoną przez siebie klasyfikację chmur. Po udoskonaleniu jego pracy, przyjęto 10 jako liczbę rodzajów chmur. Wchodzą one w skład pięter, które to piętra określają wysokość chmur. Wyróżnia się trzy piętra: niskie, wysokie i średnie. Rodzaje chmur mają także rozwiniecie w formie gatunków, gatunki dzieli się z kolei na odmiany. Piętra są określone wartościami wysokości. Piętro niskie – od zera do 2000 m. Rzecz jest bardziej skomplikowana na piętrze średnim i wysokim, które nachodzą na siebie. Piętro średnie określa się od 2000 m do 7000 m, a wysokie od 5000 do 13 000 m. Jak więc odróżnić chmury na wysokości od 5000 do 7000 m? Do którego piętra one należą do średniego czy do wysokiego? Każde piętro ma określone rodzaje chmur, które występują tylko na danym piętrze i nie występują na żadnym innym. W wysokim są to chmury, które zbudowane są z kryształów lodu, a średnie – zarówno z kryształów i kropel wody. Z piętra wysokiego chmury rozpoznaje się stosunkowo łatwo, jest to np. cirrus – białe pasemka, haczyki, włókien. Trochę trudniejsza rzecz, aby odróżnić cirrostratusa od cirrocumulusa – bo są odzwierciedleniem chmur na piętrze średnim – altocumulus oraz altostratus (te chmury mają niemal identyczne formy). Są jednak niuanse, które pomagają w rozróżnieniu tych chmur. Cirrostratus jest delikatniejszy, często daje zjawiska optyczne (zjawisko halo). W środku dnia przybiera białą barwę, po zachodzie słońca zmienia barwę. Altostratus jest chmurą o grubszej strukturze – jest bardziej szarawa niż biała. Brak na niej zjawisk optycznych jak zjawisko halo czy słońce poboczne. Nawet nie będąc meteorologiem i nie mając żadnego pojęcia o topologii chmur łatwo zauważyć różnicę w wysokości.

Chmury można podzielić na cztery grupy, pierwsze trzy wyróżnia się według wysokości na jakiej występuje ich podstawa. Tę wysokość mierzy się ponad poziomem gruntu i tak:
– chmury wysokie – od pięciu do trzynastu kilometrów,
– chmury średnie – od dwóch do sześciu kilometrów,
– chmury niskie – od zera dwóch kilometrów.
Do czwartej grupy zalicza się chmury o budowie pionowej. Są to chmury niezwykle rozbudowane w pionie, dlatego nie mogą być klasyfikowane przez pryzmat wysokości, na której występuje ich podstawa.

Jeśli chodzi o najniższe piętro zwane piętrem niskim w jego skład wchodzi pięć rodzajów chmur. Są to Cumulus, Stratocumulus, Nimbostratus, Stratus i Cumulonimbus. Stratus nigdy nie daje opadów, Cumulus – bardzo rzadko, trzy kolejne typy bardzo często dają opady deszczu czy śniegu. Cumulonimus może też przynieść grad. Istnieją sytuacje, w których chmury mieszają się na przykład Cumulonimbus wbudowany jest w Nimbostratusa, Cumuls przecina warstwę Stratocumulusa. Czasem nie daje się łatwo określić tylko skupiając się na efekcie wizualnym chmur. Różnica między Stratusem a Nimbostratusem może być niewielka, co może spowodować potencjalne problemy w rozróżnieniu tych dwóch rodzajów. Czasem nie da się określić czy nad Stratusem znajduje się Nimbostratus, gdyż jedna chmura może zakryć całkowicie drugą. Jednak można dojść do tego, które chmury znajdują się aktualnie na niebie, po rodzaju opadu, który dają. Wydawałoby się, że to niemożliwe, żeby dwa rodzaje chmur były jednocześnie nad naszą głową. Różnica pomiędzy tymi chmurami polega na tym, że Stratus da nam zazwyczaj mżawkę, rzadziej przyniesie opad umiarkowany. Występują także przerwy w opadach. Z kolei Nimbostratus daje umiarkowane opady i rzadko zmienia się ich intensywność (spada do słabych, wzrasta do silnych).
Cumulus to chmura, której gatunki zmieniają się etapami w widoczny sposób. Powstaje dzięki prądom wstępującym, czyli wznoszenie ciepłego powietrza tak zwana konwekcja. Proces ma miejsce w ciepłe słoneczne dni, a więc zazwyczaj latem. Promieniowanie słoneczne nagrzewa powierzchnię, która staje się cieplejsza niż otoczenie. Ciepłe powietrze jest lżejsze od zimnego. Więc po pewnym czasie od ogrzania, grunt zaczyna oddawać ciepło do powietrza. Tworzą się bańki powietrza, które zaczyna się unosić. Powietrze gdy się zaczyna schładzać jest w stanie pomieścić mało wody. Po jakimś czasie bańki zaczynają się oziębiać. Woda musi gdzieś uciec i zaczyna się proces kondensacji. Właśnie wtedy powstaje chmura. Chmury mogą nam sporo powiedzieć o zbliżającej się pogodzie. Jeśli nie rozwijają się w pionie, to możemy spodziewać się sprzyjającej aury – ładnej pogody. Za to gdy dosyć mocno i gwałtownie się rozrastają można się spodziewać burzy.
Cumulus ma cztery odmiany:
Fractus
Humilis
Mediocris
Congestus
Podsumowując, chmury niskiego piętra mają wpływ na człowieka, szczególnie gdy mówimy o chmurach powodujących opady. Mogą posłużyć jako wskaźnik pogodowy, wskaźnik kierunku i siły wiatru szczególnie na wysokości kilkuset metrów.
Do chmur piętra wysokiego zalicza się:
• Cirrus
• Cirrostratus
• Cirrocumulus
Wszystkie te typy chmur występują na takich wysokościach, że są zbudowane z milionów maleńkich kryształów lodu. Ich temperatura oscyluje w granicach -40 stopni Celsjusza.
Chmury Cirrus przyjmują kształt włókien lub ptasich piór. Przyjmują takie kształty zwłaszcza wtedy gdy przechodzi ciepły front. Często jako pierwsze pojawiają się na niebie. Ich kształt i kierunek poruszania się może być odczytany jako wskaźnik siły i kierunku wiatru na wysokościach. Z chmur cirrusowych nigdy nie będzie opadów, ani deszczu ani śniegu.
Cirrocumulus (Cc) to chmury przybierające formę małych, białych kłębków (puszków). Występują bardzo wysoko na niebie, są pojedynczymi kłębkami albo występują w długim rzędzie. Gdy kłębki występują w rzędach, nadają chmurze specyficzny wygląd przypominający rybie łuski. To właśnie odróżnia je od chmur Cir