Iz česa so sestavljeni oblaki?

Vodna para v ozračju

Oblak lahko predstavimo kot nakopičenje zelo majhnih vodnih ali ledenih delcev v zraku. Vsi oblaki nastanejo tako, da se vlažen zrak ohladi do temperature rosišča in postane relativna vlaga enaka 100% , nastopi nasičenje zraka. Če se ohlajanje še nadaljuje, se presežek pare izloči v obliki vodnih kapljic, ki vsebujejo tako imenovana kondenzacijska jedra – drobne delce, okrog katerih se voda kondenzira. Najmanjše kapljice v oblaku imajo hitrost padanja manjšo od hitrosti vzgornjika v oblaku, zato ostanejo znotraj oblaka. Ko pa postanejo zadosti velike, da je njihova hitrost padanja večja od hitrosti vzgornjika, pa oblak zapustijo in postanejo deževne kaplje. Če je zrak med spodnjim delom oblaka in tlemi dovolj suh in kapljice še vedno bolj majhne, lahko tal še vedno ne dosežejo in padavin za nas ni. Včasih lahko to opazimo kot »zavese« pod oblaki, imenujemo jih virge, ki se proti tlom ožajo in se končajo že nad tlemi.

Količina vodne pare v zraku, ki je nasičen, je odvisna od temperature tega zraka – v toplem zraku je je več kot v hladnem, kar se odraža v tem, da bodo padavine, ki nastanejo iz hladnega, manj intenzivne kot padavine iz toplega vlažnega zraka.

Kako pa se vlažen zrak ohladi? Običajno ob dvigovanju. Dvigajočemu se delcu se namreč z višino prostornina povečuje, ker pritisk pada, zaradi opravljenega dela pri povečevanju pa se zmanjša temperatura delca. Dokler je zrak nenasičeno vlažen, se mu temperatura spreminja z 9,8 stopinje Celzija na kilometer.

Zrak se lahko dviga na tri glavne načine. Termična konvekcija je dviganje segretega zraka nad toplim površjem in prevladuje pri nestabilnih pogojih, nastanejo pa oblaki vertikalnega razvoja. Dviganje zraka ob gorskih pregradah imenujemo orografija. Oblaki pa lahko nastanejo tudi na frontah.

Višina baze oblaka, torej njegovega spodnjega roba, se imenuje kondenzacijski nivo in je odvisna od tega, kakšno temperaturo ima zrak pri tleh in kolikšna je njegova vlažnost. Če je zrak bolj suh, se mora povzpeti precej višje, preden se dovolj ohladi, da se nasiči. Ekstremen primer takega suhega zraka je zrak nad Saharo: čez dan se močno segreje in se zaradi tega dviga, ker pa je tako zelo suh, se dvigne zelo visoko in do oblaka sploh ne pride. Temu pravimo suha konvekcija. Baza oblakov pri dvigovanju bolj vlažnega zraka pa je potemtakem bližje tlom.

Vrste in strukture oblakov

Delitev oblakov po višini

Oblaki lahko nastajajo in se širijo po celem ozračju, ki pa se deli na tri plasti, v katerih se pojavljajo določene vrste oblakov. Prva je spodnja plast, tista, ki se nahaja med tlemi in dvema kilometroma višine. Tu nastajajo nizki oblaki, ki so vodni, ostro omejeni in imajo temperature med -10 in nad 0 stopinjami Celzija. Srednje nadstropje je na višini med 2 in 7 kilometri, kjer imajo svoje mesto srednje visoki oblaki. Ti so mešanica vode in ledu in imajo temperaturo med -10 in -35 stopinjami Celzija. Najvišje, to je med 7 in 13 kilometri, pa so visoki ledeni oblaki, ki imajo temperaturo še nižjo od -35 stopinj Celzija. Nimajo vidnih omejenih robov.

Temeljne oblike

Oblaki so sicer treh temeljnih oblik: perjasti cirusi, kopasti kumulusi in slojasti oziroma plastoviti stratusi.

»Kaotično nebo«

Iz te in iz razdelitve po višini je tako oblake Svetovna meteorološka organizacija (WMO – World Meteorological Organisation) razdelila na deset glavnih rodov, ki nosijo latinska imena in sledijo v nadaljevanju. V resnici pa na nebu posamezne vrste ponavadi ne izstopajo tako izrazito, saj se hkrati lahko na nebu nahajajo predstavniki več rodov oblakov, ki se med seboj prepletajo in napravijo tako imenovano »kaotično nebo«.Tako teh deset rodov delimo tudi v vrste in celo podvrste, ki se razlikujejo po obliki, sestavi in višini, na kateri se pojavijo.

Delitev na deset rodov

Spodnja plast: kumulusi, kumulonimbusi, stratokumulusi, stratusi

Osnovna spodnja ploskev kumulusov je siva, medtem ko so »griči« nad njo beli zaradi sončne svetlobe. Kumulusi začnejo nastajati, kadar se pripravlja na nevihto. Začne se z majhnimi »ovčicami«, ki pa sčasoma nabreknejo v ogromne belkaste zračne gmote, ki delujejo, kot da »kipijo« v višino, kar je posledica naglega dviganja vlažnega zraka in jih zato imenujemo tudi »termični oblaki«. Njihova baza je v prvih dveh kilometrih nad tlemi, vendar se lahko dvignejo skoraj do zgornje meje srednje plasti. Njihovi robovi so ostri in vidni. Ko se nevihta začne, se na zgornjem robu razcefrajo. Ni pa nujno vsak kumulus nevihten. Če se hitro pojavi in prav tako tudi izgine, je to kumulus lepega vremena.  Nastanejo pa lahko na še tretji način, in sicer ob vdoru hladnega zraka v mirujoči topel zrak, ki sproži močne vertikalne tokove.

Včasih pa vremenske razmere dovoljujejo, da nastanejo tako imenovane »oblačne ceste« - kopasta oblačnost v dolgih črtah, vmes pa so območja jasnine, torej oblački drug za drugim v liniji.

Kumulonimbusi imajo bazo prav tako v spodnjem nadstropju ozračja, vendar pa se v višino raztegnejo še bolj kot kumulusi, saj lahko dosežejo tudi deset kilometrov. Spodaj so vodni in kopasti in so oblaki deževnih ploh, če pa imajo leden vrh, pa so to značilni nevihtni oblaki. Na vrhu so progasti, na splošno pa so podobni nakovalu.

V spodnji plasti nastanejo tudi stratokumulusi, nizki kopasti oblaki, ki pa se ne dvignejo višje v naslednjo plast. So vodni oblaki, ki imajo obliko nekaj med kopasto in slojasto – zato tudi tako ime. Kljub temu da je njihova osnova temna, preostalo pa je bele ali sive barve, in da so tudi precej razprostrti po nebu, tako da delujejo precej grozeče, pa večinoma ne predstavljajo padavin.

Med nizke oblake, ki se ne dvigajo nad dva kilometra, pa spadajo še stratusi. So slojasti vodni oblaki, ki so praktično brez oblike – nimajo obrisov in robov in spominjajo na nekakšno dvignjeno meglo. Prekrivajo celo nebo in kadar sonce sveti skoznje, jasno vidimo njegov obris, vendar ni pojavov halo, svetlobnega obroča okrog sonca.

Srednja plast: Altokumulusi, altostratusi, nimbostratusi

Altokumulusi so v obliki nekoliko bolj »valjastih ovčic«, so srednje-visoki kopasti oblaki, ki so bolj trakasto razporejeni po nebu. Nastanejo v srednji plasti in tam tudi ostanejo. So oblaki, v katerih se mešata voda in led, a so še vedno pretežno vodni.

Altostratusi so srednje-visoki plastoviti oblaki, ki podobno kot stratusi popolnoma prekrijejo nebo, vendar so debelejši in navadno zakrijejo tudi sonce. So kot veliki sivo modrikasti oblačni pokrovi. Sestavljata jih voda in led, sežejo pa lahko tudi nekoliko nad mejo med srednjo in zgornjo plastjo. So različnega pomena za razvoj vremena.

Poleti padavine, pozimi pa sneg prinašajo nimbostratusi, ki prav tako spadajo med slojaste oblake srednje plasti, vendar pa se znotraj plasti lahko spuščajo ali dvigajo, navzgor lahko sežejo tudi nekoliko nad mejo z naslednjo plastjo. So iz vode in ledu, nebo pa prekrivajo kot enobarvna siva plast, svetlejša ali temnejša.

Zgornja plast: cirusi, cirokumulusi, cirostratusi

Cirusi so visoki ledeni oblaki, ki po obliki lahko spominjajo na peresca, dolge koprene, kavlje. Nastanek cirusov je povezan z vremenskimi spremembami. Čeprav na prvi pogled izgledajo tanki in nedolžni in je vreme sončno in toplo, v resnici njihova oblika, smer in hitrost gibanja opozarjajo na močne zračne tokove v večjih višinah ter na dviganje vlažnega zraka, ki se tako visoko kondenzira v vodne kapljice oziroma sublimira v ledene kristale. Če tako opazimo zgoščevanje perjastih oblakov, lahko napovemo bolj ali manj hitro približevanje tople fronte s padavinami. Hiter pojav cirusov skupaj z gostimi kumulusi pa je znak za prodor mrzlega zraka, s čimer pa ravno tako lahko pričakujemo padavine.

Plastovite oblake v višjih plasteh zastopajo cirostratusi, ki so iz ledenih kristalov. Pogosto njihov pojav pomeni približevanje tople fronte. Pri teh koprenastih oblakih lahko opazimo halo, saj so tanki in prosojni. Ta pojav nastane zato, ker se svetlobni žarki lomijo in zrcalijo na ledenih kristalih.

Cirokumulusi pa so, kot lahko zdaj že sklepamo iz imena, kopasti oblački, podobni majhnim kosmom vate, in ker so v zgornji plasti, so ledeni. Njihov vpliv na vreme je različen. Pogosto se na nebu nahajajo skupaj s cirusi ali pa iz njih celo nastanejo. Večinoma se sicer pojavljajo redkeje. Ker močno prepuščajo svetlobo, so snežno beli, saj nimajo lastne sence.

Oblaki so ena izmed stvari, ki si jih človek ne more podrediti in v zadnjem času, ko je zaradi tehnologije mogoče že toliko stvari, ima tudi to svojevrsten čar. Te preproste, a hkrati tako zapletene gmote vlažnega zraka so zgovoren pokazatelj prihajajočega vremena za tiste, ki njihov jezik znajo prevesti v vremenske napovedi, medtem ko lahko ostali uživajo v mnogih in večno neponovljivih oblikah, ki jih zavzemajo – treba je samo pogledati navzgor.