Osnovna dejstva, ki bi jih morali vsi vedeti o oblakih

Martin Deja/Moment/Getty Images

Oblaki so na nebu morda videti kot veliki, puhasti marshmallows, v resnici pa so vidne zbirke drobnih vodnih kapljic (ali ledenih kristalov, če je dovolj hladno), ki živijo visoko v ozračju nad zemeljsko površino. Tukaj razpravljamo o znanosti o oblakih: kako nastanejo, se premikajo in spreminjajo barvo.

Nastanek

Oblaki nastanejo, ko se kos zraka dvigne s površja v ozračje. Ko se parcela dviga, prehaja skozi nižje in nižje ravni tlaka (tlak pada z višino). Spomnimo se, da se zrak nagiba k premikanju od območij z višjim k območjem z nižjim tlakom, tako da ko paket potuje v območja z nižjim tlakom, zrak v njem potiska navzven, zaradi česar se širi. Ta ekspanzija uporablja toplotno energijo in zato ohlaja zračni paket. Dlje ko potuje navzgor, bolj se ohlaja. Ko se njegova temperatura ohladi na temperaturo rosišča, se vodna para v notranjosti paketa kondenzira v kapljice tekoče vode. Te kapljice se nato zbirajo na površinah prahu, cvetnega prahu, dima, umazanije in delcev morske soli, imenovanih jedra . (Ta jedra so higroskopna, kar pomeni, da privlačijo molekule vode.) Na tej točki – ko vodna para kondenzira in se usede na kondenzacijska jedra – nastanejo oblaki in postanejo vidni.

oblika

Ste že kdaj opazovali oblak dovolj dolgo, da ste videli, kako se širi navzven, ali ste za trenutek pogledali stran in ugotovili, da se je njegova oblika spremenila, ko pogledate nazaj? Če je tako, boste veseli, da to ni vaša domišljija. Oblike oblakov se zaradi procesov kondenzacije in izhlapevanja nenehno spreminjajo.

Ko nastane oblak, se kondenzacija ne ustavi. Zato včasih opazimo oblake, ki se širijo v sosednje nebo. Toda ko tokovi toplega, vlažnega zraka še naprej naraščajo in hranijo kondenzacijo, bolj suh zrak iz okolice sčasoma prodre v vzgonski stolpec zraka v procesu, imenovanem uvajanje . Ko se ta bolj suh zrak vnese v telo oblaka, izhlapi kapljice oblaka in povzroči, da se deli oblaka razpršijo.

Premikanje

Oblaki se začnejo visoko v ozračju, ker tam nastanejo, vendar ostanejo viseči zaradi drobnih delcev, ki jih vsebujejo.

Vodne kapljice oblaka ali ledeni kristali so zelo majhni, manj kot a mikron (to je manj kot ena milijoninka metra). Zaradi tega se odzivajo zelo počasi gravitacija . Za pomoč pri vizualizaciji tega koncepta razmislite o skali in peru. Gravitacija vpliva na vsakega, vendar skala hitro pade, medtem ko pero zaradi manjše teže postopoma lebdi proti tlom. Zdaj primerjajte pero in posamezen delec kapljice oblaka; delec bo potreboval celo dlje kot pero, da pade, in zaradi majhne velikosti delca ga bo že najmanjši premik zraka obdržal v zraku. Ker to velja za vsako kapljico oblaka, velja za celoten oblak.

Oblaki potujejo z zgornjo ravnjo vetrovi . Premikajo se z enako hitrostjo in v isti smeri kot prevladujoči veter na ravni oblaka (nizek, srednji ali visok).

Oblaki na visoki ravni so med najhitreje premikajočimi se, ker nastanejo blizu vrha troposfere in jih potiska curek.

barva

Barva oblaka je odvisna od svetlobe, ki jo prejme od Sonca. (Spomnimo se, da Sonce oddaja belo svetlobo; da je bela svetloba sestavljena iz vseh barv v vidnem spektru: rdeča, oranžna, rumena, zelena, modra, indigo, vijolična; in da vsaka barva v vidnem spektru predstavlja elektromagnetno valovanje drugačne dolžine.)

Postopek deluje takole: ko sončni svetlobni valovi prehajajo skozi ozračje in oblaki , srečajo posamezne vodne kapljice, ki sestavljajo oblak. Ker imajo vodne kapljice podobno velikost kot valovna dolžina sončne svetlobe, kapljice razpršijo sončno svetlobo v obliki sipanja, znanega kot Mie trošenje v kateri vse valovne dolžine svetlobe so razpršene. Ker so vse valovne dolžine razpršene in skupaj vse barve v spektru sestavljajo belo svetlobo, vidimo bele oblake.

V primeru debelejših oblakov, kot je stratus, sončna svetloba prehaja skozi njih, vendar je blokirana. To daje oblaku sivkast videz.