Oblaci su oduvijek bili predmet ljudskog proučavanja. Sigurno smo se pitali kad smo bili mlađi od čega su oblaci. Uvijek nam se činio poput pamučnih oblaka pahuljastog izgleda. Međutim, to uopće nije tako.
U ovom ćemo članku reći od čega se oblaci sastoje, značajke i kako nastaju.
Od čega su oblaci
Jednostavno rečeno, može se reći da oblak je masa kapljica vode, kristala leda ili oboje, suspendiran u atmosferi i nastao kao rezultat kondenzacije vodene pare u atmosferi. Oblaci postoje u mnogim varijantama i mogu se razlikovati po obliku i visini.
Formiranje oblaka zahtijeva tri komponente: vodenu paru u atmosferi, čestice koje omogućuju njezinu kondenzaciju i niske temperature. Atmosfera se sastoji od niza plinova, uključujući vodenu paru koja nastaje isparavanjem vode, transpiracija biljaka i glacijalna sublimacija. Ali ta suspendirana para ne može sama formirati oblake. Da bi vodena para mogla aglutinirati, potrebna joj je "kondenzacijska jezgra" ili "aerosol", koja jednostavno odgovara čestici s higroskopnim svojstvima (visok afinitet prema vodi), što omogućuje grupiranje molekula vodene pare i njihovu naknadnu kondenzaciju.
Ove potencijalne jezgre ima u izobilju u atmosferi i uključuje prašinu, pelud, zrnca soli iz oceana i lomnih valova, i pepeo od vulkanskih erupcija ili požara. Nakon što se pronađu ova dva sastojka, potrebni su daljnji koraci da postanete oblak. Jezgre vodene pare i kondenzacije moraju se suočiti s nižim temperaturama kako bi dosegle točku rosišta ili temperaturu na kojoj će se molekule vodene pare transformirati u kapljice tekuće vode.
Jedan od načina hlađenja zračne mase je prisiljavanje prema gore konvekcijom. Do konvekcije dolazi kada sunce zagrijava Zemljinu površinu i zatim dio te topline preda najbližoj zračnoj masi. Ova masa vrućeg zraka bit će manje gusta od okolnog zraka, pa će se lako dizati zbog uzgona, koji odgovara sili prema gore kojom djeluje fluid manje gustoće.
trening
Zračna masa koja se kreće vodoravno (kao u hladnoj fronti) također se može zagrijati kada naiđe na planinski vrh na putu ili na drugu, hladniju zračnu masu. U oba slučaja, vodoravno pokretna zračna masa bit će prisiljena dići se i brzo dosegnuti točku rosišta, stvarajući oblake i, ako su uvjeti dobri, kišu.
Nakon što se zračna masa podigne i ohladi do točke rosišta, vodena para se počinje kondenzirati u kondenzacijskoj jezgri, stvarajući prve čestice tekuće vode. Nakon što dostignu određenu veličinu, te prve čestice vode počinju se sudarati i lijepiti zajedno u procesu koji se naziva sudaranje-spajanje. Ovisno o svom sastavu, oblaci se mogu klasificirati kao hladni (visoki oblaci sastavljeni od kristala leda), topli (niski oblaci sastavljeni od vode) ili mješoviti (srednji oblaci sastavljeni od kristala leda i vode). Iako je temperatura znatno ispod 0°C, oblak može sadržavati tekuću vodu. Ova voda se naziva "prehlađena voda" i može se naći npr. u umjerenim oblacima formiranim od kapljica vode i leda, koji se normalno formiraju između -35° i -10°C.
Za stvaranje kristala leda potrebna je jezgra leda (ledena jezgra). Da biste dobili ideju o dimenzijama o kojima smo razgovarali, svaka kapljica je veličine približno 0,001 mikrona (1 mikron je milijunti dio metra). S druge strane, da bi se formirala kišna kap koja može proći kroz uzlaznu struju i doći do površine, mora imati najmanje 1 milimetar, tako da kondenzacijska jezgra mora skupiti oko milijun kapi.
Zašto oblaci lebde?
Oblaci se mogu protezati kilometrima okomito i vodoravno, težiti tonama, a opet "lebdjeti" u zraku. Istaknuli smo u prethodnim paragrafima da se zbog uzgona toplija zračna masa diže u atmosferu, koju pokreće hladnija planinska ili druga zračna masa. Dobar primjer za ilustraciju relativne svjetline oblaka je usporedba njihove ukupne mase s masom zraka u kojem se nalaze.
Uzmimo kao primjer tipični oblak s nadmorskom visinom od 3000 metara i 1 kubičnim kilometrom, njegov tekući sadržaj vode je 1 g/kubnom metru. Ukupna masa čestica oblaka je oko milijun kilograma, što je otprilike jednako težini 1 automobila. Ali ukupna masa okolnog zraka u istom kubnom kilometru iznosi oko milijardu kilograma, što je 500 puta teže od tekućine! Dakle, iako tipični oblaci sadrže puno vode, jer im je masa manja od mase okolnog zraka, čini se da lebde na nebu, njišući se na istoj visini dok se vjetar kreće.
Vrste oblaka
Kad saznamo od čega su oblaci sačinjeni, moramo znati koje vrste postoje. Oblaci se mogu vidjeti golim okom i klasificirani su prema međunarodnom sustavu koji je 1803. stvorio britanski kemičar i meteorolog amater Luke Howard, koji je oblake klasificirao u četiri glavne kategorije ili oblika:
- ciriformis, cirusni oblaci, koji su uzdignuti, perjanici u obliku grede napravljeni od ledenih kristala;
- Stratiformni, stratus, opsežni slojevi oblaka koji često donose kontinuiranu kišu;
- nimbiformes, nimbusi, oblaci sposobni za stvaranje oborine;
- kumuliformi, kumulusi, pufnasti plosnati oblaci koji prelaze ljetno nebo.
Trenutačni sustavi klasifikacije oblaka uključuju mnoge kombinacije i potpodjele ove četiri osnovne kategorije. Kada meteorolog govori o oborinama, odnosi se na kišu, snijeg ili bilo koji oblik tekuće ili čvrste vode koja se taloži ili pada s neba. Oborina se mjeri kišomjerima. Najjednostavniji kišomjer je posuda s ravnim stranicama s vagom ili ravnalom za mjerenje dubine vode koja pada u nju. Većina ovih uređaja koncentrira oborinu u užu cijev kako bi točnije izmjerila male količine oborine. Kao i drugi meteorološki instrumenti, kišomjer se može izraditi tako da kontinuirano bilježi svoja mjerenja.
Nadam se da ćete uz ove informacije saznati više o tome od čega se oblaci sastoje i kako nastaju.