Chmura

	Cirr-
	Alto- et al.
	Strat- et al.

Chmury – obserwowane w atmosferze, skupiska kondensatów pary wodnej . Ochładzanie zmniejsza zdolność powietrza do zatrzymywania pary wodnej. Ochładzanie do temperatury punktu rosy powoduje nasycenie pary wodnej (saturację), dalsze ochładzanie wywołuje przesycenie i kondensację. Kondensacja i parowanie (w przypadku chmur wodnych) oraz depozycja i sublimacja (w przypadku chmur lodowych) zachodzą w atmosferze na chmurowych lub lodowych jądrach (zarodkach) nukleacji.

Fizyka chmur

Chmury będące obiektami badania fizyki chmur to zbiorowiska unoszących się w powietrzu cząstek w postaci kropelek wody lub kryształków lodu albo ich mieszaniny.

Fizykę chmur można podzielić na trzy działy, w zależności od sposobu podejścia do obiektu badań. Są to: mikrofizyka chmur, makrofizyka chmur i fizyka układów chmurowych. Do fizyki chmur włącza się też fizykę opadów, tj. cząstek (kropli wody lub bryłek lodu) tak dużych, że nie można zaniedbać ich, następującego pod wpływem siły ciężkości, ruchu względem powietrza. Mikrofizyka chmur jest fizyką pojedynczej cząstki chmurowej lub dyskretnego zbioru takich indywidualnych cząstek w ich wzajemnym oddziaływaniu. Makrofizyka chmur traktuje chmurę jako ośrodek ciągły (taki jak gaz lub ciecz, abstrahując od jej mikrostruktury kropelkowej lub kryształkowej), charakteryzowany przez zmienne zależne od punktu w przestrzeni i czasie. Realną interpretacją punktu w przestrzeni i czasie jest, tak jak w klasycznej teorii ośrodków ciągłych, pewna skończona objętość przestrzenna i skończony przedział czasu, których kształt i wielkość zależy od przyjętej skali opisu. W ujęciu makrofizycznym chmurę charakteryzuje, poza ogólnofizycznymi wielkościami, takimi jak temperatura, ciśnienie, prędkość ruchu itp., wielkość zwana wodnością określająca masę ciekłej wody zawartej w jednostce objętości powietrza. Pojęcie wodności można też odnosić tylko do określonej frakcji wody chmurowej lub opadowej. Przez wodę chmurową rozumiemy tę część zawartej w chmurze wody, dla której można zaniedbać jej ruch względem powietrza i traktować jako swego rodzaju składnik gazowy, w odróżnieniu od wody opadowej, która może się względem powietrza przemieszczać pod działaniem grawitacji. W odniesieniu do chmur lodowych lub mieszanych można by mówić o lodności, ale termin ten nie jest w polskim języku przyjęty. Poza szeroko rozumianymi fizycznymi własnościami chmury, makrofizyka chmur zajmuje się również morfologiczną strukturą różnych typów chmur oraz mechanizmami ich powstawania i ewolucji. Fizyka układów chmurowych zajmuje się zespołami indywidualnych chmur, tworzącymi się pod wpływem procesów meteorologicznych niezależnych od chmur lub jako wynik ich samoorganizacji. Zajmuje się takimi zjawiskami, jak widoczne na obrazach satelitarnych struktury falowe, pola komórek konwekcyjnych, ścieżki i grzędy chmur konwekcyjnych, mezoskalowe kompleksy konwekcyjne, układy chmur frontowych itp. Jest to więc dziedzina na pograniczu fizyki chmur i mezometeorologii lub ogólnie meteorologii dynamicznej. Obrazowo mówiąc, mikrofizyka chmur jest fizyką chmury widzianej przez mikroskop, makrofizyka – fizyką chmury oglądanej „nieuzbrojonym okiem” z powierzchni Ziemi lub pokładu samolotu, zaś fizyka układów chmurowych – fizyką chmur widzianych ze sztucznego satelity Ziemi lub na ekranie radaru.

Typy chmur

Podział chmur

Chmury można podzielić na różne sposoby:

• ze względu na wysokość występowania na:
  • chmury wysokie,
  • chmury średnie,
  • chmury niskie,
• ze względu na kształt na:
  • chmury pierzaste,
  • chmury warstwowe,
  • chmury kłębiaste.
• ze względu na budowę wewnętrzną:
  • chmury o rozciągłości poziomej,
  • chmury rozbudowane w pionie (np. cumulus, cumulonimbus).
• ze względu na sposób powstania:
  • chmury falowe (np. stratus)
  • chmury konwekcyjne (np. cumulus)
  • chmury frontowe (np. altostratus)

Lista rodzajów i wybranych gatunków chmur, z czterech rodzin (pięter)

Zachód Słońca nad Oceanem Spokojnym obserwowany z Międzynarodowej Stacji Kosmicznej

• Wysokie
  • Cirrus — chmury pierzaste
  • Cirrostratus — chmura pierzasto-warstwowa
  • Cirrocumulus — chmury pierzasto-kłębiaste, tzw. „baranki”, jeden z rodzajów chmur lodowych

• Średnie
  • Altostratus — chmura średnia warstwowa, o mieszanym składzie
  • Altocumulus — chmury średnie kłębiaste
    • Altocumulus lenticularis — chmura średnia kłębiasta soczewkowata (lub o kształcie wrzecionowatym), składająca się z przechłodzonej wody

• Niskie
  • Stratocumulus — chmura kłębiasto-warstwowa — chmura piętra niskiego, zbudowana z kropelek wody
  • Stratus, łac. 'rozciągnięty' — chmura warstwowa, w przypadku dużej grubości dająca gęstą, szarą okrywę, może obniżyć się do podłoża atmosfery jako mgła

• Niskie z pewnymi cechami budowy pionowej
  • Nimbostratus — chmura deszczowa bądź śniegowa — dość ciemna, gęsta chmura o składzie mieszanym, o rozciągłości nieraz dziesiątków kilometrów
  • Cumulus - chmura kłębiasta - chmura piętra niskiego z płaską podstawą, wypiętrzająca się w górę w wyniku ruchów konwekcyjnych
    • Cumulus fractus — chmura kłębiasta powstała w wyniku rozpadu innego cumulusa
    • Cumulus humilis — chmura kłębiasta pięknej pogody, gatunek o stosunkowo płaskiej górnej powierzchni, większej szerokości niż wysokości
    • Cumulus mediocris — chmura kłębiasta średniej wielkości z szarą podstawą, może powodować przelotne opady o niskiej intensywności

• Niskie o wyraźnych cechach budowy pionowej
  • Cumulus - chmura kłębiasta
    • Cumulus congestus — chmura kłębiasta wyraźnie wypiętrzona z szarą podstawą, może powodować przelotne opady o zwiększonej intensywności
  • Cumulonimbus — chmura kłębiasto-deszczowa, która może przekształcić się w gatunek chmury burzowej, a wtedy posiada w górnej części kowadło (łac. incus), zbudowane z kryształków lodu

Znanych jest wiele rozmaitych odmian podstawowych rodzajów chmur. Odmiany te zostały skatalogowane w publikacji "Międzynarodowy atlas chmur" opublikowanej przez Światową Organizację Meteorologiczną. Pierwsza klasyfikacja chmur opublikowana została przez Lukea Howarda w 1803.

Zestawienie informacji na temat podstawowych rodzajów chmur

Nazwa międzynarodowa	Skrót nazwy	Polska nazwa rodzaju chmury	Piętro występowania w troposferze	Oznaczenie graficzne	Przykład	Główny budulec chmury	Opady oraz zjawiska towarzyszące chmurze
Altocumulus	Ac	średnia kłębiasta	średnie			krople wody
Altostratus	As	średnia warstwowa	średnie			krople wody i kryształki lodu	przy większej grubości chmur — opad drobnego deszczu lub śniegu
Cirrus	Ci	pierzasta	wysokie			kryształki lodu
Cirrocumulus	Cc	pierzasto-kłębiasta, pierzasta kłębiasta	wysokie			kryształki lodu
Cirrostratus	Cs	pierzasto-warstwowa, pierzasta warstwowa	wysokie			kryształki lodu
Cumulus	Cu	kłębiasta	niskie	lub		krople wody	te najwyżej rozbudowane pionowo dają małe lub umiarkowane opady deszczu
Cumulonimbus	Cb	kłębiasto-deszczowa, kłębiasta deszczowa	niskie, średnie, wysokie			krople wody (w dolnej części chmury) i kryształki lodu (w górnej części chmury)	zwykle intensywne, czasami gwałtowne opady deszczu, śniegu, gradu; u gatunku capillatus opadom towarzyszą wyładowania elektryczne (burze)
Nimbostratus	Ns	warstwowo-deszczowa, warstwowa deszczowa	niskie			krople wody i kryształki lodu	ciągły opad deszczu lub śniegu
Stratus	St	warstwowa	niskie			krople wody	często mżawka lub śnieg ziarnisty
Stratocumulus	Sc	kłębiasto-warstwowa, kłębiasta warstwowa	niskie			krople wody	niekiedy niewielkie opady deszczu lub virga

Klasyfikacja chmur

Rodzaj chmur	Gatunki	Odmiany	Formy specjalne i zjawiska towarzyszące chmurze	Przykłady
Cirrus	fibratus uncinus spissatus castellanus floccus	intortus radiatus vertebratus duplicatus	mammatus	Cirrus fibratus vertebratus	Cirrus spissatus
Cirrocumulus	stratiformis lenticularis castellanus floccus	undulatus lacunosus	virga mammatus		Cirrocumulus stratiformis
Cirrostratus	fibratus nebulosus	duplicatus undulatus			Cirrostratus nebulosus undulatus
Altocumulus	stratiformis lenticularis castellanus floccus	translucidus perlucidus opacus duplicatus undulatus radiatus lacunosus	virga mammatus		Altocumulus stratiformis perlucidus
Altostratus		translucidus perlucidus opacus duplicatus undulatus radiatus	virga praecipitatio pannus mammatus		Altostratus translucidus
Stratocumulus	stratiformis lenticularis castellanus	translucidus opacus duplicatus undulatus radiatus lacunosus	mammatus virga praecipitatio		Stratocumulus stratiformis perlucidus
Stratus	nebulosus fractus	opacus translucidus undulatus	praecipitatio		Stratus fractus zbliżony do nebulosus
Cumulus	humilis mediocris congestus fractus	radiatus	pileus velum virga praecipitatio arcus pannus tuba		Cumulus humilis
Nimbostratus			praecipitatio virga pannus		Nimbostratus
Cumulonimbus	calvus capillatus		praecipitatio virga pannus incus mammatus pileus velum arcus tuba		Cumulonimbus capillatus incus

---

Chmury na innych planetach

Chmury na Neptunie

W Układzie Słonecznym każda planeta, która posiada własną atmosferę, posiada specyficzne chmury.

Chmury na Wenus są całe zbudowane z kropelek kwasu siarkowego, a przy tym są tak gęste, że odbijają większość padającego na nie promieniowania słonecznego. Uniemożliwiają one również ucieczkę promieniowania z powierzchni planety, czego konsekwencją jest olbrzymi efekt cieplarniany.

Mars posiada wysokie cienkie chmury zbudowane z lodu.

Jowisz i Saturn w najwyższej części atmosfery posiadają chmury zbudowane z amoniaku, w części środkowej atmosfery chmury składają się głównie z wodorosiarczku amonu, a w najniższej istnieją chmury wodne.

Uran i Neptun posiadają atmosfery zdominowane przez chmury metanu.

Księżyc Saturna Tytan posiada chmury zbudowane z azotu, metanu i prostych związków organicznych.

Zobacz też

• meteorologia
• zachmurzenie

Linki zewnętrzne

• Atlas chmur
• Zjawiska optyczne w atmosferze
• ABC meteorologii – Chmury
• Wstęp do meteorologii dla szybowników
• World Meteorological Organization (WMO) (język angielski)
• Galeria zdjęć chmur - serwis IMGW