Wie entstehen Wolken? Wolkenarten mit Beschreibungen und Fotos. Was sind die Wolken? In welcher Höhe sind Cumuluswolken?

Wie oft können Wolken verraten, in welchem Entwicklungsstadium sie sich befinden? Wetter wenn du es nicht hast offizielle Prognose. In diesem Fall können einige Wolken Aufschluss über das kommende Wetter geben. Normalerweise ist es für die Vorhersage besser, die Wolken so anzuordnen, dass sie sich in einer bestimmten Reihenfolge ändern, als nur die Art der Wolken zu bestimmen. Es ist nicht immer einfach, die Art der Wolken zu bestimmen. Fast immer gibt es mehrere Arten von ihnen gleichzeitig am Himmel, und sie verändern mit der Zeit ihre Form.

Wolken zeichnen sich durch ihre Höhe und Form aus. Es gibt hohe Wolken. Mittelhohe Wolken und niedrige Wolken. Innerhalb jeder Höhe werden charakteristische, runde, massive Wolken unterschieden - Kumulus(Cumulus), hell, rauchig oder gestreift - gefiedert(Cirrus) und monotone Wolkenschichten - geschichtet(Stratus). Aus praktischer Sicht ist es am häufigsten sinnvoll, Wolken nach dem Prinzip zu klassifizieren, dass sie entweder in Schichten liegen, was das Ergebnis der relativen Luftstabilität ist, oder als separate, abgerundete Formen erscheinen, die die vertikale Bewegung und Instabilität von Luftmassen darstellen. Wertvoll, beispielsweise für die Wettervorhersage in den Bergen, wird die Festlegung von Merkmalen sein Luftmasse, basierend auf der Beschaffenheit der Wolken, die wir beobachten. Um Wolken zu erkennen, ist es auch wichtig, Wolkenwellen darin zu haben und den Unterschied zwischen dem, was hohe und niedrige Wolken erkennen können, zu kennen. Darüber hinaus werden Wolken durch den Zustand des Wassers in ihnen charakterisiert – ob es sich um Wassertröpfchen (in niedrigen Wolken) oder Eiskristalle (in hohen Wolken) oder deren Mischung mit Wasser (hauptsächlich in mittelhohen Wolken) handelt. Dies ist wichtig für Böenformationen, bei denen mit Blitzen, Regen, Schnee usw. zu rechnen ist.

Es gibt 12 Haupttypen von Wolken. Ihre Definition, Bedeutung, Identifizierung und Differenzierung ist notwendig für praktische Anwendung in der Wettervorhersage:

"Hoch"- bedeutet oberhalb einer Höhe von 5 - 6 km gelegen. Dies ist die Zone der „Jetstreams“, oder wie wir sagen, des Windes über uns. Diese Winde werden manchmal als „Sturmpfade“ bezeichnet. Ihre Eigenschaft ist eine hohe Geschwindigkeit – mehr als 50 Knoten, und eine konstante Richtung – der Westen. Es sind diese Luftströmungen an der Spitze, die alle Wetterveränderungen in den mittleren Breiten mit sich bringen.

Da die Lufttemperatur mit der Höhe sinkt (6 Grad C pro 1 km), ist es wichtiger, hohe Wolken anhand der Temperatur zu charakterisieren. Wasserdampf gefriert in dieser Höhe, sodass alle Wolken in dieser Höhe aus Eiskristallen bestehen. Im Gegensatz zu niedrigen Wolken, die aus Wassertropfen bestehen. Alle hohen Wolken sind Zirruswolken – „Schwänze“, Stratus, unregelmäßig geformte Fragmente oder dünne durchscheinende Kumuluswolken. Das Wort „Cirrus“ (Cirrus) in Wolkennamen bezieht sich nur auf hohe Wolken, während „Cumulus“ (Cumulus) oder „Stratus“ (Stratus) auf Wolken jeder Höhenstufe angewendet werden kann.

"Niedrig" Wolken befinden sich unterhalb einer Höhe von 2 km. Es ist nicht einfach, die Höhe der Wolken auf dem Meer abzuschätzen, während man sie an Land beispielsweise mit vergleichen kann: bekannte Höhe Gipfel des Nachbarberges. „Schönwetter-Cumulus“ befindet sich normalerweise am oberen Ende dieser Ebene, d. von 1200 bis 2000 Metern über dem Boden. Wenn Sie diese wohlgeformten, relativ kleinen, weich geformten weißen Wolken am Himmel sehen, können sie als Hinweis auf Ihre Höhe dienen: Alle Wolken in dieser und tieferen Höhen sind niedrige Wolken, und darüber sind mittlere und hohe Wolken. Manchmal liegen tiefe Wolken am Boden. Es können Stratuswolken und Nebel sein. Am Taupunkt können sich Wolkenbasen bilden, da der Taupunkt per Definition die Temperatur ist, bei der unsichtbarer Wasserdampf zu sichtbaren Wolken kondensiert. Nehmen Sie die Oberflächenlufttemperatur minus Taupunkt, teilen Sie sie durch 4 und multiplizieren Sie sie mit 300 Metern. Das Ergebnis ist die Höhe, in der die Lufttemperatur dem Taupunkt entspricht und sich dort Wolken bilden. An trockenen Tagen sind die Cumuluswolken höher als an nassen Tagen. Die Bewegungsrichtung niedriger Cumuluswolken entspricht nahezu der des Bodenwinds. Diese Richtung kann nach rechts leicht abweichen, da der stärkere Wind keine Reibung mit dem Boden erfährt. Wenn Sie dem Wind zugewandt sind, sehen Sie niedrige Kumuluswolken, die aus einer Richtung von etwa 30 Grad nach rechts ziehen. Über Wasser ist diese Abweichung geringer – etwa 15 Grad, da die Reibung der Luft auf dem Wasser geringer ist.

Mittelhohe Wolken befinden sich immer zwischen hohen und niedrigen Wolken. Ihre Namen verwenden das Präfix „alto“, das in der Wolkenterminologie genau diese Wolken mittlerer Ebene definiert. Obwohl sie beispielsweise „High-Stratus“ genannt werden, handelt es sich dabei um Stratuswolken mittlerer Höhe, im Gegensatz zu „Cirrostratus“ (hohe Wolken) und einfach „Stratus“ (niedrige Wolken).

Aber es gibt Wolkenarten, die ruhig sind seltene Ereignisse Natur. Sie haben sehr ungewöhnliche Formen, Farben und wenig verstandene Eigenschaften. Welches Wetter können solche Wolken bringen?

1. Sie befinden sich in einer Höhe von etwa 15 – 25 km in der Stratosphäre und Troposphäre. Ihre Farben sind ungewöhnlich – schillernd, schillernd. Solche Wolken findet man im Winter unter den Bedingungen des hohen Nordens: in Alaska, in den skandinavischen Ländern, im Norden Kanadas. Sie unterscheiden sich von anderen Wolken dadurch, dass sie nach Sonnenuntergang hell am Abendhimmel hervorstechen.

2. „Vymyaobrazny“-Wolken (röhrenförmig). Diese Wolken haben eine bizarre Form, die einem Euter ähnelt. Bei geringer Sonnenhöhe über dem Horizont können sie eine graublaue, graurosa, goldene und sogar rötliche Farbe annehmen. Das Auftauchen dieser Wolken kündigt immer ein Gewitter an, und die Wolken selbst können mehrere Kilometer vom Zentrum des Gewitters entfernt sein.

3. Altocumulus Castelanus.Wolkenquallen, so genannt wegen ihrer Ähnlichkeit mit den Meeresbewohnern, entstehen an der Verbindung der feuchten Luft des Golfstroms und der trockenen Luft der Atmosphäre. Die Mitte der Wolke ähnelt dem Körper einer Qualle und die „Tentakel“ der Wolke bilden verdunstete Regentropfen.

4. . Extrem seltene Formationen. Leuchtende Nachtwolken – eine sehr dünne, fast durchsichtige Wolkenschicht in einer Höhe von 82–102 km, die durch ihr schwaches Leuchten am Nachthimmel auffällt. Es wird angenommen, dass die leuchtenden Nachtwolken aus Eiskristallen und Partikeln aus Vulkan- und Meteorstaub bestehen, die das Sonnenlicht streuen. Ihr Glanz am Nachthimmel erklärt sich aus der Tatsache, dass sie das Licht der Sonne reflektieren, das auf der „Nacht“-Seite der Erde unsichtbar ist. Sie können sie nur in der Abenddämmerung sehen, wenn sie hinter dem Horizont von der Sonne beleuchtet werden. Tagsüber sind sie nicht sichtbar.

5. Pilzwolken – Rauchwolken in Form eines Pilzes, die durch die Verbindung kleinster Wasser- und Erdpartikel oder durch eine starke Explosion entstehen. Sie werden am häufigsten mit einer Atomexplosion in Verbindung gebracht, aber jede relativ starke Explosion kann den gleichen Effekt haben.

Diese dünnen Spirallocken sind die seltensten Wolken, die in der Natur vorkommen. Die Dauer ihres „Lebens“ beträgt ein bis zwei Minuten, weshalb es ein großer Erfolg ist, sie mit eigenen Augen zu sehen.

7. „Linsenförmige“ Wolken () haben eine so seltsame Form, dass ein Außenstehender an ein UFO erinnert wird. Ihre Besonderheit besteht gerade darin starker Wind sie bleiben bewegungslos. Diese Wolken sind ausgezeichnete Prädiktoren für das Herannahen atmosphärische Front, Sturm oder Sturm. Besonders Bewohner von Bergregionen sind mit diesen „Prädiktoren“ vertraut. Diese als Altocumulus bezeichneten Wolken haben eine permanente Form, die sich extrem hoch bildet und sich normalerweise im rechten Winkel zur Windrichtung ausrichtet.

Linsenförmige Wolken bilden sich auf den Wellenkämmen der Luft oder zwischen zwei Luftschichten. charakteristisches Merkmal Das Besondere an diesen Wolken ist, dass sie sich nicht bewegen, egal wie stark der Wind ist. In ihnen findet ein kontinuierlicher Prozess statt – die Luft steigt über die Kondensationsebene, der Wasserdampf verdickt sich, auf dem Abwärtsweg verdunsten die Wassertropfen und die Wolke endet. Deshalb verändern Linsenwolken ihre Position im Raum nicht, sondern stehen wie festgeklebt am Himmel. Das Auftreten von linsenförmigen Wolken weist darauf hin, dass in der Atmosphäre starke horizontale Luftströmungen herrschen, die über Berghindernissen Wellen bilden, und dass die Luft einen relativ hohen Feuchtigkeitsgehalt hat. Dies ist meist mit dem Herannahen einer atmosphärischen Front oder mit einer energetischen Luftübertragung aus entlegenen Gebieten verbunden.

Wolke über Ayu-Dag auf der Krim

Das sind niedrige, horizontale Wolken, als wären sie zu Röhren verdreht. Sie sind Vorboten starker Windböen, Gewitter, Kaltfronten. Von weitem erinnern sie stark an eine Tornadosäule, nur nicht vertikal, sondern horizontal.

Diese niedrigen und fleckigen Wolken deuten nicht auf Regen hin, sondern auf gutes Wetter. Ihre Besonderheit besteht darin, dass sie sich in Form regelmäßiger Reihen oder Wellen am Himmel befinden.

Eine niedrige, horizontale, trompetenförmige Sturmwolke, die mit einer Gewitterfront oder manchmal auch einer Kaltfront einhergeht. Sie können auch ein Zeichen sein mögliche Aktivitäten Mikroexplosion.

12. Wolken „Morning Glory“.

Dies sind die einzigen Wolken, die einen richtigen Namen haben. „Morning Glory“ ist wie eine rollende Wolke von bis zu 1000 km Länge, 1-2 km Höhe und einer Geschwindigkeit von bis zu 40 km/h. Diese Wolken entstehen hauptsächlich vor der Küste Australiens, an Orten mit hoher Luftfeuchtigkeit und hohem Luftdruck. Die Sonne erwärmt die Vorderseite der Wolke und in ihr entsteht eine Luftbewegung nach oben, die die Wolke verdreht. Stellen Sie sich eine mächtige Welle vor, die einen einzigen Kamm hat und sich bewegt, ohne ihre Geschwindigkeit oder Form zu ändern – so sieht diese Wolke aus.

Wolke als Naturphänomen(Zusammenfassung erstellt von einem Schüler der 10. Klasse)

Im erklärenden Wörterbuch von V. Dahl wird eine kurze und zugleich recht genaue Definition einer Wolke gegeben: „Eine Wolke ist Nebel in der Höhe.“ Wie Nebel ist eine Wolke eine Suspension aus kleinen und winzigen Wassertröpfchen in der Luft. Neben Wassertröpfchen können auch kleine Eiskristalle in der Wolke vorhanden sein. Die Wolke kann vollständig aus solchen Kristallen bestehen.

Wolken unterscheiden sich untereinander auch in ihrer scheinbaren Dicke, Höhe über dem Boden, Verbreitungsgebiet und Farbe. Mit einem Wort, ihre Vielfalt ist großartig.

Cloud-Klassifizierung

Entsprechend internationale Klassifikation Wolken vorbei Aussehen werden in 10 Grundformen und nach Höhen in 4 Klassen eingeteilt.

1. Wolken der oberen Ebene- Sie befinden sich in einer Höhe von 6 km und mehr, sind dünne weiße Wolken, bestehen aus Eiskristallen, haben einen geringen Wassergehalt und geben daher keinen Niederschlag. Die Mächtigkeit ist gering – 200 – 600 m. Dazu gehören:

gefiedert Wolken, die wie weiße Fäden und Haken aussehen. Sie sind Vorboten einer bevorstehenden Verschlechterung des Wetters Warme Vorderseite(Abb. 2d);

Cirrocumulus Wolken – kleine Lämmer, kleine weiße Flocken, Wellen;

Zirrostratus haben das Aussehen eines bläulichen, gleichmäßigen Schleiers, der den gesamten Himmel bedeckt, eine verschwommene Sonnenscheibe ist sichtbar und nachts erscheint ein Halo-Kreis um den Mond.

2. Wolken der mittleren Ebene- in einer Höhe von 2 bis 6 km gelegen, bestehen aus unterkühlten Wassertropfen, vermischt mit Schneeflocken und Eiskristallen. Diese beinhalten:

Altokumulus, in Form von Flocken, Platten, Wellen, Graten, getrennt durch Lücken. Die vertikale Länge beträgt 200 - 700 m, Niederschlag fällt nicht (Abb. 2 c);

stark geschichtet sind ein durchgehendes graues Leichentuch, dünn und hochschichtig mit einer Dicke von 300 - 600 m und dicht - 1 - 2 km. Im Winter fallen von ihnen starke Niederschläge.

3. Wolken der unteren Ebene liegen zwischen 50 und 2000 m und haben eine dichte Struktur. Diese beinhalten:

Nimbostratus, dunkelgraue Farbe, hoher Wassergehalt, reichlich Niederschlag. Unter ihnen bilden sich im Niederschlag niedrige, zerlumpte Regenwolken. Die Höhe der unteren Grenze von Nimbostratuswolken hängt von der Nähe der Frontlinie ab und reicht von 200 bis 1000 m, die vertikale Länge beträgt 2 - 3 km, oft verschmelzen sie mit stark stratushaltigen und Cirrostratuswolken;

Stratocumulus bestehen aus großen Graten, Wellen und Platten, die durch Lücken getrennt sind. Die Untergrenze liegt bei 200 – 600 m, die Wolkendicke beträgt 200 – 800 m, manchmal 1 – 2 km. Dabei handelt es sich um Intramassenwolken, im oberen Teil der Stratocumuluswolken ist der Wassergehalt am höchsten. Niederschlag aus diesen Wolken fällt in der Regel nicht aus (Abb. 2b);

geschichtet Wolken sind eine durchgehende, gleichmäßige Decke, die tief über dem Boden hängt und unebene, verschwommene Ränder aufweist. Die Höhe beträgt 100–150 m und unter 100 m, die Obergrenze liegt bei 300–800 m. Sie können zu Boden fallen und sich in Nebel verwandeln (Abb. 2 a);

gebrochen geschichtet Wolken haben eine Untergrenze von 100 m und unter 100 m entstehen durch Nebelzerstreuung. Niederschlag fällt nicht aus ihnen heraus.

4. Wolken der vertikalen Entwicklung. Ihre untere Grenze liegt in der unteren Schicht, die obere reicht bis zur Tropopause. Diese beinhalten:

Kumulus Wolken – dichte Wolkenmassen, die sich vertikal entwickeln, mit weißen gewölbten Spitzen und einer flachen Basis. Ihre Untergrenze liegt bei etwa 400 - 600 m und höher, die Obergrenze bei 2 - 3 km, sie geben keinen Niederschlag (Abb. 2, e);

kraftvoll-Kumulus Wolken sind weiße kuppelförmige Gipfel mit einer vertikalen Entwicklung von bis zu 4 - 6 km, die keinen Niederschlag geben;

Cumulonimbus (Gewitter) sind die gefährlichsten Wolken, es handelt sich um mächtige, wirbelnde Wolkenmassen mit einer vertikalen Entwicklung von bis zu 9 – 12 km. Damit verbunden sind Gewitter, Schauer, Hagel (Abb. 2 f, g).

Wolken werden durch Winde über große Entfernungen getragen, wodurch es zu einem ständigen Feuchtigkeitsaustausch zwischen verschiedenen Gebieten unseres Planeten kommt. Ein äußerst vereinfachtes Schema des Feuchtigkeitsaustauschs sieht wie folgt aus: Wasser aus dem Meer dringt in die Wolken ein, die sich über der Meeresoberfläche bilden, dann tragen die Winde diese Wolken zum Festland, wo sie Regen ausschütten, und schließlich kehrt das Wasser über die Flüsse zurück ins Meer.

Die Wolkendecke unseres Planeten ist ziemlich groß. Wolken bedecken im Durchschnitt etwa die Hälfte des gesamten Himmels. Sie enthalten 10 12 kg Wasser (Eis) in Suspension.

Abhängig von den Ursachen des Auftretens gibt es die folgenden Typen Wolkenformen:

Kumulus . Der Grund für ihr Auftreten sind thermische, dynamische Konvektion und erzwungene vertikale Bewegungen. Dazu gehören: a) Cumulus, b) Cumulonimbus, c) kräftiger Cumulus, d) Altocumulus und e) Cirrocumulus

geschichtet entstehen durch das Aufsteigen warmer, feuchter Luft entlang einer geneigten Oberfläche kalter Luft entlang sanfter Frontabschnitte. Dieser Typ umfasst Wolken: a) Nimbostratus b) High-Stratus c) Cirro-Stratus d) Cirrus

Wellig entstehen bei Wellenoszillationen auf Inversionsschichten und in Schichten mit kleinem vertikalen Temperaturgradienten. Dazu gehören: a) Stratocumulus, b) Altocumulus, wellig, c) Stratus, d) Fractocumulus.

Es gibt noch ein weiteres wichtiges Merkmal - Trübung, d.h. Die Anzahl der Wolken ist die Anzahl der bedingten Teile des Himmels, die von Wolken bedeckt sind. Früher wurde eine solche Zahl in Punkten (von 0 bis 10) ausgedrückt, heute ist es üblich, sie in Oktanten (von 0 bis 8) auszudrücken.

In Abbildung 1 sind die aufgeführten Wolkentypen schematisch zusammen dargestellt, sodass wir uns den Aufbau der Wolkendecke als Ganzes vorstellen können. Alle diese Wolken bilden sich in der unteren Schicht der Atmosphäre, der sogenannten Troposphäre. In den höheren Schichten der Atmosphäre gibt es fast keine Wolken; nur in Höhenlagen von etwa 30 km anzutreffen Perlmuttwolken ja in Höhenlagen von ca. 80 km - silberne Wolken. Perlmuttwolken sind sehr dünn, sie sind durchscheinend; In der Abenddämmerung, in der Nähe der Sonne, verfärben sie sich rot, golden und grünlich. Auch die leuchtenden Nachtwolken sind sehr dünn. Sie leuchten nachts, kurz nach Sonnenuntergang oder kurz vor Sonnenaufgang, silbrig. Dabei handelt es sich um von Wolken gestreutes Sonnenlicht.

Die Struktur der Erdatmosphäre. In gewisser Weise kann man die Erdatmosphäre mit einer Torte vergleichen; sie besteht aus mehreren Schichten, genauer gesagt aus mehreren ineinander verschachtelten Kugeln. Die Einteilung in Schichten (Kugeln) erfolgt unter Berücksichtigung der Art der Temperaturänderung der atmosphärischen Luft mit der Höhe. Abbildung 3 zeigt vier Schichten der Atmosphäre Troposphäre, Stratosphäre, Mesosphäre, Germosphäre- und es wird eine Kurve angezeigt, die die Änderung der Lufttemperatur mit der Höhe widerspiegelt.

Wenn man von der Erdoberfläche aufsteigt, sinkt zunächst die Lufttemperatur. Das kennt jeder – schließlich die Gipfel hoher Berge das ganze Jahr mit Schnee und Eis bedeckt. Jeder, der mit Flugzeugen geflogen ist, hat immer wieder Meldungen von Flugbegleitern gehört, dass die Lufttemperatur außerhalb des Flugzeugs 60 bis 70 Grad unter Null liegt. Denken Sie daran, dass moderne Flugzeuge in Höhen von 8 bis 10 km fliegen.

Es stellt sich heraus, dass eine Abnahme der Lufttemperatur mit der Höhe nur bis zu bestimmten Höhen bis zu 17 km über den Tropen und 10 km über den Polarregionen auftritt. Diese Zahlen bestimmen lediglich die Höhe der oberen Grenze der Troposphäre (sie hängt von der geografischen Breite ab). Die Lufttemperatur an der Grenze der Troposphäre beträgt über den Tropen etwa -75 °C und über den Polen etwa -60 °C.

Die Stratosphäre grenzt an die Troposphäre. In der Stratosphäre bleibt die Lufttemperatur beim Aufstieg zunächst konstant (bis zu Höhen von 25 °C). - 30 km) und beginnt dann anzusteigen - bis zu einer Höhe von 55 km, was der oberen Grenze der Stratosphäre entspricht; die Temperatur erreicht Werte nahe 0°C. In der nächsten Atmosphärenschicht, der Mesosphäre, beginnt die Temperatur mit steigender Temperatur wieder zu sinken; Auf der Höhe der oberen Grenze der Mesosphäre, die etwa 80 km hoch ist, sinkt sie auf -100 °C und sogar auf -150 °C. Die Thermosphäre beginnt noch höher; hier steigt die Temperatur mit steigender Temperatur.

In der Troposphäre nimmt die Lufttemperatur also mit der Höhe ab, in der Stratosphäre ändert sich die Temperatur zunächst nicht und steigt dann an, in der Mesosphäre nimmt sie wieder ab und in der Thermosphäre beginnt sie schließlich wieder zu steigen. Beachten Sie, dass das Wort „Troposphäre“ vom griechischen „tropos“ stammt, was „drehen“ bedeutet; Über der Troposphäre findet die erste Temperaturrotation statt. Die Atmosphäre ähnelt wirklich einer Schichttorte: Schichten, in denen die Temperatur sinkt, wechseln sich mit Schichten ab, in denen sie steigt.

Der Ursprung einer solchen „Schichttorte“ ist nicht schwer zu erklären. Schließlich wird die Atmosphäre von unten durch die Erdoberfläche und von oben erwärmt Sonnenstrahlung; Daher muss seine Temperatur ansteigen, wenn es sich sowohl der Erdoberfläche als auch der oberen Grenze der Atmosphäre nähert. Infolgedessen sollte die Temperaturkurve scheinbar wie die gepunktete Linie in Abbildung 3 aussehen. In Wirklichkeit variiert die Temperatur jedoch mit der Höhe nicht entlang einer gestrichelten Linie, sondern entlang einer durchgehenden Linie und zeigt einen gewissen Anstieg in der Stratosphäre. Dieser Temperaturanstieg wird durch die Absorption des ultravioletten Anteils der Sonnenstrahlung in der Ozonschicht (O 3 ) verursacht, die ein Höhenintervall von etwa 20 bis 60 km einnimmt.

Voraussetzung für die Wolkenbildung ist, dass die Luft feucht (oder zumindest nicht zu trocken) ist und die Lufttemperatur ausreichend stark sinkt. Die feuchteste Luft befindet sich in der Nähe der Erdoberfläche, in der Troposphäre. Darüber hinaus nimmt in der Troposphäre die Lufttemperatur mit der Höhe ab. Daher ist es nicht verwunderlich, dass fast die gesamte Wolkendecke der Erde in der Troposphäre konzentriert ist. Leuchtende Nachtwolken bilden sich viel höher als die Troposphäre – nahe der oberen Grenze der Mesosphäre. Bezeichnend ist, dass in diesen Höhen die Temperaturkurve ein weiteres und zudem relativ starkes Minimum durchläuft. Beachten Sie, dass Wolken nie in Höhen nahe dem Maximum der Temperaturkurve (an der Grenze zwischen Stratosphäre und Mesosphäre) beobachtet werden.

Adiabatische Expansion eines Gases

Einer der Hauptprozesse, die zur Bildung einer Wolke führen, ist der Prozess adiabatische Ausdehnung der Luft beim Aufstieg über die Oberfläche Erde.

Nehmen wir an, dass sich eine gewisse Gasmasse (insbesondere Luft) ausdehnt. Das Gas funktioniert A gegen die Kräfte des äußeren Drucks. Q sei die Wärme, die das Gas während des Expansionsprozesses von außen erhält. Arbeit, die das Gas verrichtet A und die von ihm aufgenommene Wärme Q bestimmen die Änderung der inneren Energie des Gases ∆ U:

∆U = Q - A. (1)

Dies ist der erste Hauptsatz der Thermodynamik; es ist nichts anderes als der Energieerhaltungssatz für die betrachtete Gasmasse.

Eine Änderung der inneren Energie eines Gases geht mit einer Änderung seiner Temperatur einher. Lassen T 1 Und T 2 - die Anfangs- bzw. Endtemperatur des Gases. Wir gehen davon aus, dass das Gas aus zweiatomigen Molekülen besteht und dass seine Molmasse gleich ist M(Für Luft können Sie nehmen M=0,029 kg/mol). Für so ein Gas

Wo M - Gasmasse, kg; R - Universelle Gas Konstante, R=8,3 J / (mol K); M ist die Molmasse, kg/mol.

Wenn Q > A, Das ∆ U > 0. In diesem Fall T 2 > T 1 Das Gas erwärmt sich also, wenn es sich ausdehnt. Wenn Q = A, Das ∆ U = 0. In diesem Fall T 2 = T 1 - die Temperatur des expandierenden Gases bleibt unverändert (isotherme Ausdehnung).

Uns interessiert der Fall, wann wir ihn übernehmen können Q = 0, d.h. wenn der Wärmeaustausch zwischen dem Gas und seiner Umgebung vernachlässigt werden kann. In diesem Fall nimmt die Beziehung (1) die Form an

∆U= - A.(3)

Das sieht man jetzt ∆ U < 0 и, следовательно, T 2 < T 1 Bei der Expansion kühlt das Gas ab.

Der betreffende Prozess wird aufgerufen adiabatische Expansion Gas. Bei einer solchen Expansion erhält das Gas keine Wärme von außen und arbeitet daher nur aufgrund seiner eigenen inneren Energie (wodurch es abkühlt). Wenn wir (2) in (3) einsetzen, erhalten wir eine Formel, die die Temperaturabnahme eines adiabatisch expandierenden zweiatomigen Gases mit der vom Gas geleisteten Arbeit in Beziehung setzt:

Wir geben ohne Herleitung die Formel für die Arbeit eines adiabatisch expandierenden zweiatomigen Gases an:

Hier P 1 Und T 1 sind der Anfangsdruck und die Anfangstemperatur des Gases und P 2 ist sein Enddruck.

Mithilfe der letzten beiden Formeln finden wir heraus, dass sich die Luft während der adiabatischen Expansion um 6 Grad abkühlt, wenn sie um 1 km ansteigt. Adiabatischer Lufttemperaturgradient

γ a \u003d 0,6 etwa C / 100 m.

UMFormationWolken.

Der Prozess der Wolkenbildung beginnt damit, dass eine bestimmte Masse ausreichend feuchter Luft aufsteigt. Wenn es steigt, wird es welche geben Luftausdehnung. Diese Ausdehnung kann als adiabatisch angesehen werden, da die Luft relativ schnell aufsteigt und bei ausreichend großem Volumen (und an der Bildung der Wolke ist ein wirklich großes Luftvolumen beteiligt) der Wärmeaustausch zwischen der betrachteten Luft und Umfeld Während des Aufstiegs bleibt einfach keine Zeit.

Wie wir bereits wissen, sinkt die Temperatur eines Gases, wenn es sich adiabatisch ausdehnt. Bedeutet, aufsteigend feuchte Luft wird abkühlen. Wenn die Temperatur der Kühlluft auf den Taupunkt sinkt, wird der Prozess der Kondensation des in der Luft enthaltenen Dampfes möglich. Befinden sich genügend Kondensationskeime (Staubkörner, Ionen) in der Atmosphäre, beginnt dieser Prozess erst richtig. Wenn in der Atmosphäre nur wenige Kondensationskeime vorhanden sind, beginnt die Kondensation bei einer bestimmten Temperatur nicht Punkt Tau, aber bei niedrigeren Temperaturen.

Also, eine gewisse Höhe erreichen H, kühlt sich die aufsteigende feuchte Luft (durch adiabatische Expansion) so stark ab, dass Wasserdampf zu kondensieren beginnt. Höhe H Es gibt einen Boden Grenze die entstehende Wolke (Abb. 4a). Die von unten weiterströmende Luft passiert diese Grenze, und oberhalb der angegebenen Grenze findet bereits der Prozess der Dampfkondensation statt – die Wolke beginnt sich in die Höhe zu entwickeln (Abb. 4b). Die vertikale Entwicklung der Wolke wird aufhören, wenn die Luft nicht mehr aufsteigt; das wird sich bilden obere Grenze Wolken (Abb. 4c).

Bedenken Sie nun, Was lässt die Luft aufsteigen?.

Erstens, der Aufstieg von Luftmassen kann durch Konvektion erfolgen – wenn an einem heißen Tag die Sonnenstrahlen die Erdoberfläche stark erwärmen und Wärme an die Oberflächenluftschichten übertragen (Abb. 5, a). In diesem Fall spricht man von Wolken konvektiven Ursprungs. Cumuluswolken haben meistens einen solchen Ursprung.

Zweitens Der Wind weht in horizontaler Richtung entlang der Erdoberfläche und kann auf seinem Weg auf Berge oder andere natürliche Erhebungen treffen. Der Wind umströmt sie und bewegt die Luftmassen nach oben (Abb. 5, b). Dies sind ebenfalls Intramassewolken. Ein solcher Ursprung kann Stratus- und Nimbostratuswolken haben.

Drittens An Warm- und Kaltfronten bilden sich Wolken. Wenn warme Luftmassen, die sich in horizontaler Richtung bewegen, kalte Luft verdrängen, kommt es zu einem sogenannten Warme Vorderseite. Wenn kalte Luft kommt, dann reden sie darüber kalt Vorderseite. Die Warmfront ist schematisch in Abbildung 6a dargestellt, wobei die roten Pfeile die Bewegung warmer Luft und die schwarzen Pfeile die Bewegung kalter Luft zeigen. Nahe der Grenze zwischen warmen und kalten Luftmassen entstehen aufsteigende Luftströme (sowohl warme als auch kalte). Dadurch können sich Wolken horizontaler Entwicklung aller Ebenen bilden - Nimbostratus, Altocumulus, Cirrus. Abbildung 6b zeigt Kaltfront. Hier bilden sich aufsteigende Strömungen ausschließlich warmer Luft. In diesem Fall bilden sich Wolken aller Ebenen, wie bei einer Warmfront. An der Warmfront „staut“ sich also die vorrückende Warmluft sozusagen auf der nach unten kriechenden Kaltluft und steigt entlang dieser auf. An der Kaltfront dringt die vorrückende Kaltluft unter die Warmluft und hebt diese sozusagen an.

Viertens, vertikale Bewegungen von Luftmassen können mit Zyklonaktivität verbunden sein, die wiederum mit der Wechselwirkung von Warm- und Kaltfronten verbunden ist.

Zyklone und Antizyklone sind mächtige atmosphärische Wirbel mit einem Durchmesser von bis zu mehreren tausend Kilometern und einer Höhe von 10...20 km.

Zyklone. In der Nähe der Erdoberfläche werden Winde von der Peripherie zum Zentrum des Zyklons gerichtet, da der Luftdruck im Zentrum des Zyklons geringer ist als an seiner Peripherie. Auf der Nordhalbkugel „drehen“ sich die Winde zum Zentrum des Zyklons gegen den Uhrzeigersinn, und im Süden im Uhrzeigersinn Pfeil. In Abbildung 7a sind die Isobaren des Zyklons nahe der Erdoberfläche rot dargestellt; Die blauen Pfeile zeigen die Windrichtung (für die nördliche Hemisphäre). Die zur Zyklonmitte hinströmenden Luftmassen strömen dann senkrecht nach oben (Abb. 76). Dies führt zur Bildung mächtiger Stratus- und Nimbostratuswolken, es fällt Niederschlag. In der oberen Troposphäre entstehen horizontale Winde, die spiralförmig vom Zentrum des Zyklons ausgehen; Sie befördern die vom Zyklon eingefangenen Luftmassen an die Peripherie. Die Entstehung oder Ankunft eines bereits gebildeten Zyklons führt immer zu einer erheblichen Verschlechterung des Wetters, begleitet von anhaltenden Regenfällen.

Durch das Absinken spüren wir die Annäherung an den zentralen Bereich des Zyklons Luftdruck. Wir sagen: „Der Druck ist gesunken – es wird regnen, es wird bewölkt.“

Hochdruckgebiete. Antizyklone zeichnen sich durch das umgekehrte Bild der Prozesse aus. Im Zentrum des Hochdruckgebiets ist der Druck höher als an der Peripherie. In der oberen Troposphäre „drehen“ sich die Winde zum Zentrum des Hochdruckgebiets und in der Nähe der Erdoberfläche – vom Zentrum weg; In der Mitte gibt es starke absteigende Luftströmungen. Die absteigende Luft erwärmt sich, die relative Luftfeuchtigkeit nimmt ab, die Bewölkung verschwindet – klares Wetter setzt ein. Kein Wunder, dass wir einen Anstieg des Luftdrucks zu Recht mit einer Verbesserung des Wetters assoziieren.

Die physikalische Natur einer Cumuluswolke.

Lassen Sie uns etwas näher auf die Physik der Prozesse eingehen, die zur Bildung einer gewöhnlichen Kumuluswolke mit Konvektionsursprung führen. Eine solche Wolke weist erhebliche vertikale Abmessungen auf, was darauf hindeutet, dass Konvektionsströme große Höhen erreichen können – weit über die untere Grenze der Wolke. Zur Erklärung wenden wir uns Abbildung 8 zu. Sie zeigt (qualitativ) drei Abhängigkeiten der Lufttemperatur von der Höhe. Abhängigkeit 1 bezieht sich auf die Luft, die nicht an der Wolkenbildung beteiligt ist. Diese Luft umgibt die Wolke von den Seiten; Wir gehen davon aus, dass es darin keine vertikalen Strömungen gibt. Der Temperaturabfall mit der Höhe spiegelt in diesem Fall den natürlichen Verlauf der Temperaturkurve innerhalb der Troposphäre wider. Beziehung 2 bezieht sich auf aufsteigende (und damit adiabatisch expandierende) trockene Luft. Bei der adiabatischen Expansion kühlt sich die Luft ab, sodass die Temperaturkurve 2 steiler abfällt als die Kurve 1. Allerdings ist zu bedenken, dass in Wirklichkeit nicht trockene, sondern feuchte Luft aufsteigt; Durch die Abkühlung der Luft kondensiert der darin enthaltene Dampf (ab einer bestimmten Höhe). H, Festlegung der unteren Grenze der Wolke). Wenn Dampf kondensiert die latente Verdampfungswärme wird freigesetzt. Die Menge der freigesetzten Wärme ist deutlich spürbar. Dies führt dazu, dass die Temperatur der aufsteigenden feuchten Luft mit der Höhe langsamer abnimmt als selbst die Temperatur ruhender Luft (Temperaturkurve 3). Dieser Umstand ist sehr wichtig. Unter Berücksichtigung der Dampfkondensation sinkt nämlich die Temperatur der aufsteigenden Luft, bleibt aber gleichzeitig höher als die Temperatur der umgebenden ruhenden Luft. Die Tatsache, dass die Kühlluft bleibt heißer als seine Umgebung, bietet die Möglichkeit, immer höher zu klettern. Dadurch kommt es zu einer deutlichen Entwicklung der Wolke in vertikaler Richtung.

Natürlich kann eine solche Entwicklung nicht unbegrenzt sein. Durch die Kondensation von Wasserdampf wird die Luft immer weniger feucht; es wird immer trockener. Daher wird die Temperaturabhängigkeit 3 nicht mehr realisiert; Es gibt einen Übergang zur Abhängigkeit 2, entsprechend trockener Luft (dieser Übergang ist in Abbildung 8 bedingt durch einen gestrichelten Pfeil dargestellt). Als Ergebnis eines solchen Übergangs wird die Temperatur der aufsteigenden Luft in einer bestimmten Höhe gleich der Temperatur der Umgebungsluft sein und sogar etwas niedriger sein. Dadurch wird die vertikale Entwicklung der Cloud gestoppt; Kalte Luftmassen, die ihre Feuchtigkeit an die Wolke abgegeben haben, beginnen sich seitlich auszubreiten und um die Kumuluswolke herum herabzufallen, wodurch die für solche Wolken charakteristischen Lämmer entstehen.

Makrophysik und Mikrophysik der Wolken

Unterscheiden Sie zwischen Makrophysik und Mikrophysik von Wolken. Makrophysik untersucht die Bewegung von Luftmassen, die zur Bildung, zum Wachstum und zur Verdunstung der gesamten Wolke führt. Mikrophysik betrachtet die Mikrostruktur der Wolke und erforscht die Prozesse der Bildung, Verschmelzung und Verdunstung von Wassertröpfchen. Die Mikrophysik untersucht insbesondere die Bedingungen für die Bildung bestimmter Sedimente.

Wolken können aus Wassertröpfchen (Wasser- oder Tropfenwolken), Eiskristallen (Eis- oder Kristallwolken) sowie sowohl Tropfen als auch Kristallen (Mischwolken) bestehen. Wasserwolken existieren nicht nur bei positiven Temperaturen, sondern auch bei Temperaturen unter Null (bis etwa -20 °C) handelt es sich um unterkühlte Wasserwolken. Beispielsweise bestehen Wolken bei -10 °C zu 50 % aus Wasser, zu 30 % aus gemischten Wolken und nur zu 20 % aus Eis.

Wassertropfen in einer Wolke haben unterschiedliche Durchmesser – von Bruchteilen eines Mikrometers bis zu mehreren Millimetern. Eiskristalle der Wolke haben meist die Form sechseckiger Prismensäulen mit einer Länge von etwa 0,1 mm und sechseckiger Platten mit einer Größe von 0,1 ... 0,5 mm.

Egal wie klein ein Eistropfen ist, er ist immer noch deutlich schwerer als Luft. Daher stellt sich die Frage: Wie entstehen Wassertropfen (und gleichzeitig die Wolke als Ganzes)? in der Luft gehalten? Gleichzeitig stellt sich eine weitere Frage: Unter welchen Bedingungen tropft Wasser? nicht mehr stattfinden in der Luft und fallen als Regen zu Boden?

Beginnen wir mit den kleinsten Tröpfchen, deren Radius Bruchteile eines Mikrometers beträgt. Solche Tröpfchen werden durch chaotische Stöße von Luftmolekülen in chaotischer thermischer Bewegung am Herunterfallen gehindert. Diese Stöße zwingen das Tröpfchen dazu, in verschiedene Richtungen abzuprallen; Infolgedessen bewegt es sich entlang einer bizarr unterbrochenen Flugbahn (Brownsche Bewegung).

Je massiver der Tropfen ist, desto schwieriger ist es für Luftmoleküle, ihn abzustoßen, und desto geringer ist daher die Rolle der Brownschen Bewegung, desto größer ist jedoch der Einfluss der Erdschwerkraft. Wenn der Tröpfchenradius größer als ein Mikrometer wird, hört seine Bewegung auf, Brownsche Bewegung zu sein; der Tropfen beginnt unter dem Einfluss der Schwerkraft zu fallen. Und dann kommt ein neuer Faktor ins Spiel, der das Herunterfallen des Tropfens verhindert – der Luftwiderstand Umfeld.

Lassen Sie an irgendeinem Punkt im Raum einen Wassertropfen mit einem Radius entstehen R (Lassen Sie zum Beispiel R=10 µm). Zu diesem Zeitpunkt wirkt auf den Tropfen nur noch die Schwerkraft P

wobei ρ 0 die Dichte von Wasser ist, G - Beschleunigung des freien Falls (– Volumen des Tropfens). Unter dem Einfluss der Schwerkraft beginnt der Tropfen nach unten zu fallen, seine Geschwindigkeit beginnt zuzunehmen. Gleichzeitig nimmt die auf den Tropfen wirkende Luftwiderstandskraft zu und beginnt zu wachsen F. Sie ist der Schwerkraft entgegengesetzt gerichtet und proportional zur Geschwindigkeit des Tropfens u:

F = 6π η Ru, (7)

Wo η - Viskositätskoeffizient der Luft. ( Viskosität, oder andernfalls, innere Reibung - die Eigenschaft von Gasen und Flüssigkeiten, der Bewegung eines ihrer Teile relativ zum anderen zu widerstehen; Aus diesem Grund nimmt beispielsweise die Geschwindigkeit eines Gas- oder Flüssigkeitsstroms in einem Rohr ab, wenn er sich von der Rohrachse zu seinen Wänden bewegt.) Mit zunehmender Widerstandskraft F der Unterschied nimmt ab R- F, daher nimmt die Geschwindigkeit des fallenden Tropfens immer langsamer zu. Wenn die Luftwiderstandskraft im absoluten Wert der Schwerkraft entspricht, weitere Erhöhung der Tropfengeschwindigkeit Werde stoppen und dann fällt der Tropfen gleichmäßig (schließlich ist jetzt die resultierende Kraft, die auf den Tropfen wirkt, Null: R -F = 0) . Die Geschwindigkeit der gleichmäßigen Bewegung des Tropfens u aus dem Zustand bestimmt R -F= 0 s unter Berücksichtigung von (6) und (7):

Ein gleichmäßig fallender Tropfen kann von einem aufsteigenden Luftstrom gestoppt und sogar hochgeschleudert werden, wenn die vertikale Strömungsgeschwindigkeit größer als die Fallgeschwindigkeit des Tropfens ist.

Die Frage, warum die Wolke nicht zu Boden fällt, ist gar nicht so einfach zu beantworten. Hier gibt es viele Dinge zu beachten: thermische Bewegung Moleküle Luft, Luftwiderstand, Tröpfchenverdunstung. Darüber hinaus müssen eine Reihe weiterer Faktoren berücksichtigt werden. Es ist also zu berücksichtigen, dass mit zunehmendem Tropfenradius die Luftwiderstandskraft eine immer wichtigere Rolle spielt, da relativ große Tropfen (mit einem Radius von mehr als 100 μm) bei ihrem Fall turbulente Bewegungen in der Luft verursachen. Es ist auch zu berücksichtigen, dass der Radius des Tropfens während des Sturzes nicht unverändert bleibt: Zusammen mit der Verdunstung kommt es zu zusätzlicher Dampfkondensation an der Oberfläche des Tropfens, wodurch sich sein Radius vergrößert. Es ist auch möglich, diesen Tropfen mit anderen Tropfen zusammenzuführen oder ihn im Gegenteil in mehrere kleinere Tropfen aufzuteilen. Kurz gesagt, die Wolkenmikrophysik erweist sich als ziemlich kompliziert.

Der Begriff „Bewölkung“ bezieht sich auf die Anzahl der an einem Ort beobachteten Wolken. Wolken wiederum heißen atmosphärische Phänomene gebildet durch eine Suspension von Wasserdampf. Die Klassifizierung von Wolken umfasst viele ihrer Typen, unterteilt nach Größe, Form, Art der Bildung und Höhe.

IN Haushaltsbereich Zur Messung der Trübung werden spezielle Begriffe verwendet. Erweiterte Messskalen dieser Indikator Wird in der Meteorologie, Seefahrt und Luftfahrt eingesetzt.

Meteorologen verwenden eine Zehn-Punkte-Wolkenskala, die manchmal als Prozentsatz der Abdeckung des beobachtbaren Himmels ausgedrückt wird (1 Punkt – 10 % Abdeckung). Darüber hinaus wird die Höhe der Wolkenbildung in obere und untere Ebenen unterteilt. Das gleiche System wird in maritimen Angelegenheiten verwendet. Luftfahrtmeteorologen verwenden ein System aus acht Oktanten (Teilen des sichtbaren Himmels) mit einer detaillierteren Angabe der Wolkenhöhe.

Zur Bestimmung der unteren Wolkengrenze wird ein spezielles Gerät eingesetzt. Aber nur Flugwetterstationen brauchen es dringend. In anderen Fällen ist es so visuelle Beurteilung Höhe.

Wolkentypen

Bewölkung spielt eine wichtige Rolle bei der Entstehung von Wetterverhältnissen. Die Wolkendecke verhindert die Erwärmung der Erdoberfläche und verlängert den Abkühlungsprozess. Die Wolkendecke reduziert die täglichen Temperaturschwankungen erheblich. Abhängig von der Wolkenmenge zu einem bestimmten Zeitpunkt werden verschiedene Arten von Bewölkung unterschieden:

„Klar oder teilweise bewölkt“ entspricht einer Bewölkung von 3 Punkten in der unteren (bis zu 2 km) und mittleren Schicht (2 – 6 km) oder einer beliebigen Wolkenmenge in der oberen (über 6 km).
„Ändernd oder variabel“ – 1-3/4-7 Punkte in der unteren oder mittleren Stufe.
„Mit Lichtungen“ – bis zu 7 Punkte totaler Bewölkung der unteren und mittleren Ebene.
„Bewölkt, bewölkt“ – 8-10 Punkte in der unteren Ebene oder im Durchschnitt nicht durchscheinende Wolken, sowie Niederschläge in Form von Regen oder Schnee.

Arten von Wolken

Die Weltklassifikation der Wolken unterscheidet viele Arten, von denen jede ihren eigenen lateinischen Namen hat. Dabei werden Form, Herkunft, Bildungshöhe und eine Reihe weiterer Faktoren berücksichtigt. Die Klassifizierung basiert auf mehreren Wolkentypen:

Cirruswolken sind dünne weiße Fäden. Sie liegen je nach Breitengrad in einer Höhe von 3 bis 18 km. Sie bestehen aus fallenden Eiskristallen, denen sie ihr Aussehen verdanken. Unter den Cirruswolken in einer Höhe von über 7 km werden die Wolken in Cirrocumulus und Altostratus unterteilt, die eine geringe Dichte aufweisen. Darunter, in etwa 5 km Höhe, befinden sich Altocumuluswolken.
Cumuluswolken sind dichte Formationen von weißer Farbe und einer beträchtlichen Höhe (manchmal mehr als 5 km). Sie befinden sich am häufigsten in der unteren Ebene mit vertikaler Entwicklung in der Mitte. Cumuluswolken am oberen Rand der Mittelschicht werden Altocumulus genannt.
Cumulonimbus-, Schauer- und Gewitterwolken befinden sich in der Regel tief über der Erdoberfläche 500-2000 Meter und sind durch Niederschläge gekennzeichnet Niederschlag in Form von Regen, Schnee.
Stratuswolken sind eine Schicht aus Schwebstoffen geringer Dichte. Sie lassen das Licht von Sonne und Mond herein und liegen auf einer Höhe zwischen 30 und 400 Metern.

Cirrus-, Cumulus- und Stratus-Typen, die sich vermischen, bilden andere Typen: Cirrocumulus, Stratocumulus, Cirrostratus. Neben den Hauptwolkentypen gibt es noch andere, weniger verbreitete: silbrig und perlmuttartig, linsenförmig und vymeform. Und durch Brände oder Vulkane gebildete Wolken werden als pyrokumulative Wolken bezeichnet.

Nach der internationalen Klassifikation gibt es 10 Hauptwolkentypen unterschiedlicher Ebenen.

> OBERE WOLKEN(h>6km)
Spindriftwolken(Cirrus, Ci) – das sind einzelne Wolken mit faseriger Struktur und weißlichem Farbton. Manchmal haben sie eine sehr regelmäßige Struktur in Form von parallelen Filamenten oder Streifen, manchmal sind ihre Fasern im Gegenteil verwickelt und an einzelnen Stellen über den Himmel verstreut. Cirruswolken sind transparent, weil sie aus winzigen Eiskristallen bestehen. Oft deutet das Auftreten solcher Wolken auf eine Wetteränderung hin. Von Satelliten aus sind Cirruswolken manchmal schwer zu unterscheiden.

Cirrocumuluswolken(Cirrocumulus, Cc) – eine Wolkenschicht, dünn und durchscheinend, wie Cirrus, aber bestehend aus einzelnen Flocken oder kleinen Kugeln und manchmal sozusagen aus parallelen Wellen. Diese Wolken bilden im übertragenen Sinne meist einen „Cumulus“-Himmel. Oft treten sie zusammen mit Zirruswolken auf. Sie sind vor Stürmen sichtbar.

Cirrostratuswolken(Cirrostratus, Cs) – eine dünne, durchscheinende weißliche oder milchige Hülle, durch die die Sonnen- oder Mondscheibe deutlich sichtbar ist. Diese Abdeckung kann homogen, wie eine Nebelschicht, oder faserig sein. Auf Cirrostratuswolken ein Merkmal optisches Phänomen- Halo (Lichtkreise um den Mond oder die Sonne, eine falsche Sonne usw.). Wie Zirruswolken weisen Cirrostratuswolken oft auf das Herannahen von schlechtem Wetter hin.

> MITTLERE WOLKEN(h=2-6 km)
Sie unterscheiden sich von ähnlichen Wolkenformen der unteren Ebene große Höhe, geringere Dichte und höhere Wahrscheinlichkeit des Vorhandenseins einer Eisphase.
Altocumuluswolken(Altocumulus, Ac) – eine Schicht weißer oder grauer Wolken, bestehend aus Graten oder einzelnen „Blöcken“, zwischen denen der Himmel normalerweise durchscheinend ist. Die Grate und „Klumpen“, die den „gefiederten“ Himmel bilden, sind relativ dünn und in regelmäßigen Reihen oder im Schachbrettmuster angeordnet, seltener in Unordnung. Cirrus-Himmel sind normalerweise ein Zeichen für ziemlich schlechtes Wetter.

Altostratus-Wolken(Altostratus, As) – ein dünner, seltener dichter Schleier von gräulicher oder bläulicher Farbe, an manchen Stellen heterogen oder sogar faserig in Form von weißen oder grauen Flecken am ganzen Himmel. Die Sonne oder der Mond scheinen in Form heller, manchmal recht schwacher Flecken hindurch. Diese Wolken sind ein sicheres Zeichen für leichten Regen.

> UNTERE WOLKEN(h Nach Ansicht vieler Wissenschaftler werden Nimbostratus-Wolken unlogisch der unteren Ebene zugeordnet, da sich nur ihre Basen in dieser Ebene befinden und die Spitzen eine Höhe von mehreren Kilometern erreichen (Wolkenebenen der mittleren Ebene). Diese Höhen sind charakteristischer für Wolken mit vertikaler Entwicklung und werden daher von einigen Wissenschaftlern den Wolken der mittleren Ebene zugeschrieben.

Stratocumulus-Wolken(Stratocumulus, Sc) – eine Wolkenschicht bestehend aus Graten, Wellen oder deren einzelnen Elementen, groß und dicht, graue Farbe. Es gibt fast immer dunklere Bereiche.
Das Wort „Cumulus“ (von lateinisch „Haufen“, „Haufen“) bezeichnet einen Geiz, einen Wolkenhaufen. Diese Wolken bringen selten Regen, nur manchmal verwandeln sie sich in Nimbostratus, aus dem Regen oder Schnee fällt.

Stratuswolken(Stratus, St) – eine ziemlich homogene Schicht niedriger grauer Wolken ohne die richtige Struktur, sehr ähnlich dem Nebel, der hundert Meter bis zum Boden aufsteigt. Schichtwolken bedecken weite Räume, sehen aus wie zerrissene Flecken. Im Winter halten sich diese Wolken oft den ganzen Tag, Niederschläge fallen meist nicht von ihnen auf den Boden, manchmal nieselt es. Im Sommer lösen sie sich schnell auf, danach setzt schönes Wetter ein.

Nimbostratus-Wolken(Nimbostratus, Ns, Frnb) sind dunkelgraue Wolken, manchmal bedrohlich. Unter ihrer Schicht erscheinen oft niedrige dunkle Fragmente zerbrochener Regenwolken – typische Vorboten von Regen oder Schneefall.

> VERTIKALE EVOLUTIONS-CLOUD

Cumuluswolken (Cumulus, Cu)- dicht, scharf begrenzt, mit einer flachen, relativ dunklen Basis und einer gewölbten weißen, wie wirbelnden, Spitze, die an erinnert Blumenkohl. Sie beginnen als kleine weiße Splitter, aber bald bildet sich eine horizontale Basis und die Wolke beginnt unmerklich aufzusteigen. Bei niedriger Luftfeuchtigkeit und einem schwachen vertikalen Aufstieg der Luftmassen deuten Cumuluswolken auf klares Wetter hin. Andernfalls sammeln sie sich im Laufe des Tages und können ein Gewitter auslösen.

Cumulonimbus (Cumulonimbus, Cb)- mächtige Wolkenmassen mit starker vertikaler Entwicklung (bis zu einer Höhe von 14 Kilometern), die zu heftigen Schauern mit Gewittern führen. Entstehen aus Cumuluswolken, die sich von diesen unterscheiden Spitze bestehend aus Eiskristallen. Diese Wolken sind mit böigen Winden, starken Niederschlägen, Gewittern und Hagel verbunden. Die Lebensdauer dieser Wolken ist kurz – bis zu vier Stunden. Die Basis der Wolken hat eine dunkle Farbe und die weiße Spitze reicht weit nach oben. In der warmen Jahreszeit kann der Gipfel die Tropopause erreichen und in der kalten Jahreszeit, wenn die Konvektion unterdrückt wird, sind die Wolken flacher. Normalerweise bilden Wolken keine durchgehende Decke. Wenn eine Kaltfront vorbeizieht, können Cumulonimbuswolken eine Schwellung bilden. Die Sonne scheint nicht durch Cumulonimbuswolken. Cumulonimbus-Wolken bilden sich, wenn die Luftmasse instabil ist, wenn eine aktive Aufwärtsbewegung der Luft stattfindet. Diese Wolken bilden sich auch häufig an einer Kaltfront, wenn kalte Luft auf eine warme Oberfläche trifft.

Jede Wolkengattung wird wiederum entsprechend den Merkmalen der Form und in Typen unterteilt Interne Struktur z.B. fibratus (faserig), uncinus (krallenartig), spissatus (dicht), castellanus (turmförmig), floccus (flockig), stratiformis (geschichtet), nebulosus (neblig), lenticularis (linsenförmig), fractus (zerrissen), humulus (flach), mediocris (mittel), congestus (kräftig), calvus (kahl), capillatus (haarig). Darüber hinaus gibt es verschiedene Arten von Wolken, zum Beispiel Vertebratus (gratartig), Undulatus (wellig), Translucidus (durchscheinend), Opacus (nicht durchscheinend) usw. Darüber hinaus werden zusätzliche Wolkenmerkmale unterschieden, wie Incus (Amboss), Mamma (Mammut), Vigra (fallende Streifen), Tuba (Stamm) usw. Und schließlich werden evolutionäre Merkmale festgestellt, die auf den Ursprung von Wolken hinweisen, zum Beispiel Cirrocum ulogenitus, Altostrat Genitus usw.

Bei der Wolkenbeobachtung ist es wichtig, den Grad der Himmelsbedeckung auf einer Zehnerskala mit dem Auge zu bestimmen. Klarer Himmel- 0 Punkte. Offensichtlich gibt es keine Wolken am Himmel. Wenn es mit Wolken bedeckt ist, die nicht mehr als 3 Punkte über dem Firmament liegen, ist es leicht bewölkt. Bewölkt mit einer Lichtung von 4 Punkten. Dies bedeutet, dass Wolken die Hälfte des Firmaments bedecken, ihre Anzahl jedoch zeitweise auf „klar“ abnimmt. Wenn der Himmel halb geschlossen ist, beträgt die Bewölkung 5 Punkte. Wenn man „Himmel mit Lücken“ sagt, bedeutet das, dass die Bewölkung nicht weniger als 5, aber nicht mehr als 9 Punkte beträgt. Bewölkt – der Himmel ist vollständig mit Wolken einer einzelnen blauen Lücke bedeckt. Bewölkung 10 Punkte.

Von der Erdoberfläche aus scheinen sich alle Wolken etwa auf gleicher Höhe zu befinden. Allerdings können zwischen ihnen große Entfernungen von mehreren Kilometern liegen. Aber was sind die höchsten und niedrigsten davon? In diesem Beitrag finden Sie alle Informationen, die Sie benötigen, um ein Cloud-Experte zu werden!

10. Schichtwolken (durchschnittliche Höhe - 300-450 m)

Wikipedia-Info: Stratuswolken sind tiefliegende Wolken, die durch eine horizontale Schichtung mit einer gleichmäßigen Schicht gekennzeichnet sind, im Gegensatz zu Kumulwolken, die durch aufsteigende warme Strömungen gebildet werden.

Genauer gesagt wird der Begriff „Stratus“ verwendet, um flache, dunstige Wolken in niedriger Höhe zu beschreiben, deren Farbe von dunkelgrau bis fast weiß reicht.

9. Cumuluswolken (durchschnittliche Höhe - 450-2000 m)

Wikipedia-Info: „Cumulus“ bedeutet auf Lateinisch „Haufen, Haufen“. Cumuluswolken werden in ihrem Aussehen oft als „fett“, „baumwollartig“ oder „flauschig“ beschrieben und haben einen flachen Boden.

Als niedrige Wolken sind sie normalerweise weniger als 1000 Meter hoch, es sei denn, es handelt sich um eine eher vertikale Form von Cumulus. Cumuluswolken können einzeln, in Linien oder in Gruppen auftreten.

8. Stratocumuluswolken (durchschnittliche Höhe - 450-2000 m)

Wikipedia-Info: Stratocumulus gehört zu einem Wolkentyp, der durch große dunkle, abgerundete Massen gekennzeichnet ist, meist in Clustern, Linien oder Wellen, deren einzelne Elemente größer als Altocumulus-Wolken sind und sich in geringerer Höhe, meist unter 2400 Metern, bilden.

Schwache konvektive Luftströmungen erzeugen aufgrund der trockeneren, ruhenden Luft darüber flache Wolkenschichten und verhindern so eine weitere vertikale Entwicklung.

7. Cumulonimbus-Wolken (durchschnittliche Höhe - 450-2000 m)

Wikipedia-Info: Cumulonimbus-Wolken sind dichte, hoch aufragende vertikale Wolken, die mit Gewittern und atmosphärischer Instabilität einhergehen und aus Wasserdampf gebildet werden, der von starken Aufwinden getragen wird.

Cumulonimbus-Wolken können einzeln, in Clustern oder als Schwellung mit einem Gewitter entlang einer Kaltfront entstehen. Diese Wolken können Blitze und andere gefährliche Unwetter wie Tornados erzeugen.

6. Nimbostratus-Wolken (durchschnittliche Höhe - 900-3000 m)

Wikipedia-Info: Nimbostratus-Wolken erzeugen normalerweise großflächig Niederschlag. Sie haben eine diffuse Basis, die sich in den unteren Schichten meist irgendwo in der Nähe der Oberfläche und in den mittleren Schichten in einer Höhe von etwa 3000 Metern befindet.

Obwohl Nimbostratus-Wolken an der Basis normalerweise eine dunkle Farbe haben, werden sie von der Erdoberfläche aus oft von innen beleuchtet.

5. Altostratuswolken (durchschnittliche Höhe - 2000-7000 m)

Wikipedia-Info: Altostratus-Wolken sind eine Art Mittelschichtwolken, die zur schichtartigen physikalischen Kategorie gehören und durch eine im Allgemeinen gleichmäßige Schicht gekennzeichnet sind, deren Farbe von Grau bis Blaugrün variiert.

Sie sind heller als Nimbostratus und dunkler als High Cirrostratus. Die Sonne kann durch dünne Altostratuswolken gesehen werden, dickere Wolken können jedoch eine dichtere, undurchsichtige Struktur haben.

4. Altocumuluswolken (durchschnittliche Höhe - 2000-7000 m)

Wikipedia-Info: Altocumulus ist eine Art mittelstufiger Wolke, die überwiegend zur physikalischen Kategorie Stratocumulus gehört und durch kugelförmige Massen oder Grate in Schichten oder Blättern gekennzeichnet ist, deren einzelne Elemente größer und dunkler als Cirrocumuluswolken und kleiner sind. als Stratocumuluswolken.

Wenn die Schichten jedoch aufgrund der zunehmenden Instabilität der Luftmasse flockig werden, weisen Altocumuluswolken eine stärkere Kumulusstruktur auf.

3. Cirruswolken (durchschnittliche Höhe - 5000-13.500 m)

Wikipedia-Info: Cirruswolken sind eine Art atmosphärische Wolke, die normalerweise durch dünne, fadenförmige Filamente gekennzeichnet ist.

Wolkenfilamente bilden manchmal Bündel charakteristische Form, zusammenfassend als Stutenschwänze bekannt. Cirruswolken haben normalerweise eine weiße oder hellgraue Farbe.

2. Cirrostratus-Wolken (durchschnittliches Niveau - 5000-13.500 m)

Wikipedia-Info: Cirrostratuswolken sind eine Art dünne, weißliche Stratuswolken, die aus Eiskristallen bestehen. Sie sind schwer zu erkennen und können Halos bilden, wenn sie die Form einer dünnen Cirrostratus-Nebelwolke annehmen.

1. Cirrocumuluswolken (durchschnittliche Höhe - 5000-13.500 m)

Wikipedia-Info: Cirrocumulus ist eine der drei Hauptarten der oberen troposphärischen Wolken (die anderen beiden sind Cirrus und Cirrostratus). Wie untere Cumuluswolken bedeuten Cirrocumuluswolken Konvektion.

Im Gegensatz zu anderen hohen Cirrus- und Cirrostratus-Arten bestehen Cirrocumulus aus eine kleine Menge transparente Wassertropfen, obwohl sie sich in einem unterkühlten Zustand befinden.