Základné fakty, ktoré by mal každý vedieť o oblakoch

Martin Deja/Moment/Getty Images

Mraky môžu na oblohe vyzerať ako veľké, našuchorené marshmallows, ale v skutočnosti sú to viditeľné zbierky malých kvapôčok vody (alebo ľadových kryštálikov, ak je dosť chladno), ktoré žijú vysoko v atmosfére nad zemským povrchom. Tu diskutujeme o vede o oblakoch: ako sa tvoria, pohybujú a menia farbu.

Tvorenie

Mraky sa tvoria, keď časť vzduchu stúpa z povrchu do atmosféry. Ako parcela stúpa, prechádza stále nižšími tlakovými hladinami (tlak klesá s výškou). Pripomeňme, že vzduch má tendenciu pohybovať sa z oblastí vyššieho tlaku do oblastí nižšieho tlaku, takže keď balík cestuje do oblastí nižšieho tlaku, vzduch v ňom sa tlačí von, čo spôsobuje jeho expanziu. Táto expanzia využíva tepelnú energiu, a preto ochladzuje vzduchový balík. Čím ďalej sa pohybuje, tým viac sa ochladzuje. Keď sa jeho teplota ochladí na teplotu rosného bodu, vodná para vo vnútri balíka kondenzuje do kvapiek tekutej vody. Tieto kvapôčky sa potom zhromažďujú na povrchu prachu, peľu, dymu, nečistôt a častíc morskej soli tzv jadrá . (Tieto jadrá sú hygroskopické, čo znamená, že priťahujú molekuly vody.) Práve v tomto bode – keď vodná para kondenzuje a usadzuje sa na kondenzačných jadrách – sa vytvárajú oblaky a sú viditeľné.

Tvar

Sledovali ste niekedy oblak dostatočne dlho na to, aby ste ho videli, ako sa rozširuje smerom von, alebo ste sa na chvíľu odvrátili, aby ste zistili, že keď sa pozriete späť, jeho tvar sa zmenil? Ak áno, budete radi, že to nie je vaša fantázia. Tvary oblakov sa neustále menia vďaka procesom kondenzácie a vyparovania.

Po vytvorení oblaku sa kondenzácia nezastaví. To je dôvod, prečo si niekedy všimneme, že mraky expandujú na susednú oblohu. Ale ako prúdy teplého vlhkého vzduchu stále stúpajú a privádzajú kondenzáciu, suchší vzduch z okolitého prostredia nakoniec infiltruje vznášajúci sa stĺpec vzduchu v procese tzv. strhávanie . Keď sa tento suchší vzduch privedie do oblakového telesa, odparí kvapôčky oblaku a spôsobí, že časti oblaku sa rozptýlia.

Pohyb

Mraky začínajú vysoko v atmosfére, pretože tam sú vytvorené, ale zostávajú pozastavené vďaka malým časticiam, ktoré obsahujú.

Kvapky vody alebo ľadové kryštály oblaku sú veľmi malé, menšie ako a mikrón (to je menej ako jedna milióntina metra). Z tohto dôvodu reagujú veľmi pomaly gravitácia . Ak chcete pomôcť vizualizovať tento koncept, zvážte kameň a pierko. Gravitácia ovplyvňuje každého, ale kameň padá rýchlo, zatiaľ čo pierko sa vďaka svojej nižšej hmotnosti postupne znáša k zemi. Teraz porovnajte pierko a jednotlivú časticu kvapôčky oblaku; častici bude trvať ešte dlhšie, než spadne pierko, a vzhľadom na malú veľkosť častice ju aj najmenší pohyb vzduchu udrží vo výške. Pretože to platí pre každú kvapôčku oblaku, platí to pre celý oblak samotný.

Oblaky cestujú s hornou úrovňou vetry . Pohybujú sa rovnakou rýchlosťou a rovnakým smerom ako prevládajúci vietor na úrovni oblakov (nízky, stredný alebo vysoký).

Oblaky vysokej úrovne patria medzi najrýchlejšie sa pohybujúce, pretože sa tvoria v blízkosti hornej časti troposféry a sú tlačené prúdom.

Farba

Farba oblaku je určená svetlom, ktoré dostáva zo Slnka. (Pripomeňme, že Slnko vyžaruje biele svetlo; že biele svetlo sa skladá zo všetkých farieb vo viditeľnom spektre: červená, oranžová, žltá, zelená, modrá, indigo, fialová; a že každá farba vo viditeľnom spektre predstavuje elektromagnetické vlnenie. inej dĺžky.)

Proces funguje takto: Keď svetelné vlny Slnka prechádzajú atmosférou a mraky , stretávajú sa s jednotlivými kvapkami vody, ktoré tvoria oblak. Pretože kvapôčky vody majú podobnú veľkosť ako vlnová dĺžka slnečného svetla, kvapôčky rozptyľujú slnečné svetlo v type rozptylu známeho ako Mie rozptyl v ktorom všetky vlnové dĺžky svetla sú rozptýlené. Pretože všetky vlnové dĺžky sú rozptýlené a všetky farby v spektre spolu tvoria biele svetlo, vidíme biele oblaky.

V prípade hrubších oblakov, ako je stratus, slnečné svetlo prechádza, ale je blokované. To dáva oblaku sivastý vzhľad.