nowoczesne prognozy pogody opierają się na złożonych symulatorach komputerowych. Symulatory te wykorzystują wszystkie równania fizyki opisujące atmosferę, w tym ruch powietrza, ciepło słońca oraz powstawanie chmur i deszczu.
stopniowa poprawa prognoz w czasie oznacza, że nowoczesne pięciodniowe prognozy pogody są tak zręczne, jak trzydniowe 20 lat temu.
ale nie potrzebujesz superkomputera, aby przewidzieć, jak pogoda nad twoją głową może się zmienić w ciągu najbliższych kilku godzin – jest to znane w kulturach od tysiącleci. Obserwując niebo nad tobą i wiedząc trochę o tym, jak tworzą się chmury, możesz przewidzieć, czy nadciągnie deszcz.
i trochę zrozumienia fizyki powstawania chmur podkreśla złożoność atmosfery i rzuca światło na to, dlaczego przewidywanie pogody poza kilka dni jest tak trudnym problemem.
oto sześć chmur, na które warto zwrócić uwagę i w jaki sposób mogą pomóc zrozumieć pogodę.
1) Cumulus
chmury tworzą się, gdy powietrze ochładza się do punktu rosy, temperatury, w której powietrze nie może już utrzymać całej pary wodnej. W tej temperaturze para wodna skrapla się tworząc krople ciekłej wody, którą obserwujemy jako chmurę. Aby ten proces się odbył, potrzebujemy powietrza zmuszonego do wznoszenia się w atmosferze lub wilgotnego powietrza do kontaktu z zimną powierzchnią.
w słoneczny dzień promieniowanie Słońca ogrzewa ziemię, co z kolei ogrzewa powietrze tuż nad nią. To ogrzane powietrze unosi się przez konwekcję i tworzy Cumulus. Te” pogodne ” chmury wyglądają jak wata. Jeśli spojrzysz na niebo wypełnione cumulusem, możesz zauważyć, że mają płaskie podstawy, które leżą na tym samym poziomie. Na tej wysokości powietrze z poziomu gruntu ochłodziło się do punktu rosy. Chmury Cumulus zazwyczaj nie deszcz – jesteś w dobrej pogodzie.
2) Cumulonimbus
podczas gdy mały Cumulus nie pada, jeśli zauważysz, że Cumulus staje się większy i rozszerza się wyżej w atmosferę, jest to znak, że intensywny deszcz jest w drodze. Jest to powszechne w lecie, z porannym Cumulusem rozwijającym się w głębokie chmury Cumulonimbus (burza) po południu.
w pobliżu Ziemi, Cumulonimbus są dobrze zdefiniowane, ale wyżej zaczynają wyglądać wispy na krawędziach. To przejście wskazuje, że chmura nie jest już zbudowana z kropel wody, ale z kryształków lodu. Gdy podmuchy wiatru wywiewają krople wody na zewnątrz chmury, gwałtownie odparowują w bardziej suchym środowisku, nadając chmurze wody bardzo ostry brzeg. Z drugiej strony kryształy lodu niesione poza obłok szybko nie odparowują, nadając im delikatny wygląd.
Cumulonimbus są często płaskie. W obrębie Cumulonimbus ciepłe powietrze unosi się przez konwekcję. W ten sposób stopniowo ochładza się, aż osiągnie taką samą temperaturę jak otaczająca atmosfera. Na tym poziomie powietrze nie jest już wyporne, więc nie może wzrosnąć dalej. Zamiast tego rozprzestrzenia się, tworząc charakterystyczny kształt Kowadła.
3) Cirrus
Cirrus tworzą się bardzo wysoko w atmosferze. Są one wiotkie, składające się w całości z kryształków lodu spadających przez atmosferę. Jeśli Cirrusy są przenoszone poziomo przez wiatry poruszające się z różnymi prędkościami, przybierają one charakterystyczny kształt haczykowaty. Tylko na bardzo dużych wysokościach lub szerokościach geograficznych Cirrus wytwarza deszcz na poziomie gruntu.
ale jeśli zauważysz, że Cirrus zaczyna pokrywać więcej nieba, a staje się niższy i grubszy, jest to dobry sygnał, że zbliża się ciepły front. W ciepłym froncie spotykają się ciepłe i zimne masy powietrza. Lżejsze ciepłe powietrze jest zmuszone do wznoszenia się nad zimną masą powietrza, co prowadzi do powstawania chmur. Obniżające się chmury wskazują, że front się zbliża, dając okres deszczu w ciągu najbliższych 12 godzin.
4) Stratus
Stratus jest niskim ciągłym arkuszem chmur pokrywającym niebo. Stratus tworzy się przez łagodnie wznoszące się powietrze lub przez łagodny wiatr przenoszący wilgotne powietrze nad zimną powierzchnią lądu lub morza. Chmura Stratus jest cienka, więc podczas gdy warunki mogą być ponure, deszcz jest mało prawdopodobny, a co najwyżej będzie lekka mżawka. Stratus jest identyczny z mgłą, więc jeśli kiedykolwiek chodziłeś po górach w mglisty dzień, chodziłeś w chmurach.
5) soczewkowe
nasze ostatnie dwa typy chmur nie pomogą Ci przewidzieć nadchodzącej pogody, ale dają wgląd w niezwykle skomplikowane ruchy atmosfery. W miarę wdmuchiwania powietrza w górę i nad pasmem górskim tworzą się gładkie, soczewkowate cieki soczewkowe.
po przekroczeniu góry powietrze tonie z powrotem do poprzedniego poziomu. Gdy tonie, ogrzewa się, a chmura odparowuje. Ale może przegrzać, w którym to przypadku masa powietrza wraca do góry, umożliwiając utworzenie kolejnej chmury soczewkowej. Może to prowadzić do powstania łańcucha chmur, rozciągającego się daleko poza pasmo górskie. Oddziaływanie wiatru z górami i innymi cechami powierzchni jest jednym z wielu szczegółów, które muszą być reprezentowane w symulatorach komputerowych, aby uzyskać dokładne prognozy pogody.
6) Kelvin-Helmholtz
i wreszcie mój osobisty faworyt. Chmura Kelvina-Helmholtzcloud przypomina załamującą się falę oceaniczną. Gdy masy powietrza na różnych wysokościach poruszają się poziomo z różnymi prędkościami, sytuacja staje się niestabilna. Granica między masami powietrza zaczyna marszczyć, ostatecznie tworząc większe fale.
chmury Kelvina-Helmholtza są rzadkie – jedyny raz zauważyłem je nad Jutlandią w zachodniej Danii – ponieważ możemy zobaczyć ten proces tylko w atmosferze, jeśli niższa masa powietrza zawiera chmurę. Chmura może następnie prześledzić pękające fale, ujawniając zawiłość niewidocznych ruchów nad naszymi głowami.
Czytaj więcej: „Bestia ze wschodu” i szalenie ciepłe arktyczne temperatury to nie przypadek