Wolken sind das Ergebnis der Kondensation von Wasserdampf. Sie spielen eine wichtige Rolle bei den Prozessen der Feuchtigkeitsumverteilung auf der Erde.

Wolkenzusammensetzung

Je nach Zusammensetzung werden in 3 Gruppen eingeteilt:

1. Wasser - vollständig aus Wassertropfen zusammengesetzt (über -10 ℃). Bei Temperaturen unter Null werden die Tröpfchen unterkühlt.
2. Eisig oder kristallin - vollständig aus Eiskristallen zusammengesetzt (unter -15 ℃).
3. Gemischt - eine Mischung aus Eiskristallen und Wassertropfen (von -10 bis -15 ℃).

Wassertropfen und Kristalle werden Wolkenelemente genannt. Die Größe der Tropfen variiert erheblich. Sie werden mit der Methode der Mikrofotografie bestimmt (Erstellung von Fotos mit hoher Vergrößerung).

Wenn sich die Wolke gerade zu bilden beginnt, variiert der Durchmesser der Tropfen zwischen 5 und 50 Mikrometer (1 Mikrometer = 0,001 mm). Im Stadium der Wolkenentwicklung werden die Tröpfchen größer - von 50 bis 200 Mikrometer Durchmesser. Sie beginnen nach und nach zu fallen, während sie in der Meteorologie von feinem Regen sprechen - Nieselregen. In Zukunft können Tropfen in Regentropfen mit einem Durchmesser von 500 bis 5000 Mikron umgewandelt werden.

Interessante Tatsache: Die Wolken wirken leicht und „luftig“, aber in Wirklichkeit beträgt das Gewicht einer großen Wolke etwa 1 Tonne.

Die Kristalle haben je nach Luftfeuchtigkeit und Lufttemperatur unterschiedliche Formen und Größen. Die meisten werden als vollständig bezeichnet und ähneln in ihrer Form einem sechseckigen Prisma. Wenn die Höhe eines solchen Kristalls im Vergleich zur Basis gering ist, handelt es sich um eine Platte. Gegenüberliegende Kristalle sind Eissäulen. Ebenfalls gefunden werden Elemente komplexer Form, nadelförmig.

Somit sind Wassertropfen klein, aber ihre Dichte in der Zusammensetzung der Wolke beträgt mehrere hundert in 1 cm³. Kristalle hingegen sind größer, aber weniger dicht - bis zu 100 in 10 cm³.

Ein weiteres wichtiges Merkmal ist der Wassergehalt - dies ist die Wassermenge, die in 1 m³ Wolke enthalten ist. Durchschnittlicher Wassergehalt:

• Wolken mit kleinen Tropfen - bis zu 1 g / m³;
• Cumulus - 2 g / m³;
• Cumulonimbus - 4-5 g / m³;
• kristallin - bis zu 0,02 g / m³;
• gemischt - 0,2-0,3 g / m³.

Wie entstehen Wolken?

Die Wolkenbildung ist ein komplexer Prozess, dessen Phasen eng miteinander verbunden sind. Wolken können sich in jedem Breitengrad bilden.

Wolkenbildung

Die Wolke entsteht durch den Übergang von Wasserdampf in einen flüssigen oder festen Zustand - Kondensation. Es tritt aus zwei Gründen auf: einer Abnahme der Temperatur und einer Zunahme der absoluten Luftfeuchtigkeit. Meistens sind beide Faktoren gleichzeitig vorhanden.

Der Temperaturabfall erklärt sich durch den Anstieg der Luftmassen sowie deren horizontale Bewegung (Advektion). Somit befindet sich warme Luft über der kalten Erdoberfläche. Luftmassen steigen aus mehreren Gründen:

• Konvektion;
• Topographie;
• Zyklone;
• Bildung atmosphärischer Fronten.

Wenn die Erdoberfläche durch Sonnenlicht intensiv erwärmt wird, wird Wärme an die Luft übertragen. Konvektion tritt auf - die erwärmte Luft steigt schnell auf und beginnt in großer Höhe abzukühlen. Es enthält Wasserdampf. Es gibt ein Konzept des Taupunkts - dies ist die Temperatur, bei der Wasserdampf einen Sättigungspunkt erreicht und zu kondensieren beginnt.

Die Höhe, in der der Prozess der Umwandlung von Dampf in Tautropfen beginnt, ist die untere Grenze der sich bildenden Wolke oder der Kondensationsgrad. In diesem Fall strömt weiterhin erwärmte Luft von der Erdoberfläche. Es überschreitet die untere Grenze und Kondensation tritt auf einer höheren Ebene auf. So wird die Wolke größer. Seine obere Grenze wird normalerweise undeutlich ausgedrückt, es wird das Niveau der freien Konvektion genannt.

Interessante Tatsache: Manchmal treten Höhen im Weg der Luftströmungen auf. Während ihrer Überwindung steigen Luftmassen auf.Solche Wolken sind orografischen Ursprungs. Ihre Höhe wird durch die Höhe des Hindernisses bestimmt.

Der Zyklon ist eine Luftmasse in Form eines atmosphärischen Wirbels. Die Luftmassen drehen sich in Richtung der Mitte der vertikalen Achse des Zyklons. Dadurch treten Druckabfälle auf - Luftströme steigen intensiv an. Sie können die oberen Grenzen der Troposphäre erreichen und eine große Anzahl von Schicht-, Regen-, Cumuluswolken und deren Sorten bilden. Solche Wolken bringen immer Niederschlag.

Der Einfluss atmosphärischer Fronten auf Wolken

Die atmosphärische Front entsteht durch die Konvergenz der Massen von warmer und kalter Luft. In diesem Fall können Wolken sowohl über einer Warm- als auch einer Kaltfront auftreten. Über warme Wolkenbildung tritt intensiver auf.

Während einer Kollision von Luftmassen bewegen sich warme Ströme nach oben - entlang einer sanften Rückzugslinie kalter Ströme oder entlang der Frontfläche. Während sich die Luft fast horizontal bewegt (mit einer leichten Abweichung nach oben), bilden sich aufsteigende Gleitwolken. Solche Wolken zeichnen sich durch ihre geringe Höhe und erhebliche Länge in horizontaler Richtung aus - bis zu Hunderten von Kilometern.

Cumuluswolken bilden sich über einer kalten atmosphärischen Front. Wenn die warmen Luftmassen nach oben rutschen, bewegt sich die kalte direkt unter ihnen.

Wie schweben Wolken über den Himmel?

Wolken sind leichter als Luft. Sie befinden sich in unterschiedlichen Höhen. Wolken bewegen sich über den Himmel aufgrund der Bewegung von Luftmassen, Windströme.

Interessante Tatsache: Die Bewegung der Wolken in entgegengesetzte Richtungen ist ein erstaunliches, aber verständliches Phänomen. Dies liegt an der Tatsache, dass die Wolken nicht kontinuierlich sind und sich zusammen mit den Luftströmungen bewegen. Gleichzeitig ändern sich Richtung und Geschwindigkeit des Windes mit der Höhe.

Wo sind die Wolken gefunden?

Jede Wolkengruppe hat eine bestimmte Standortzone, die von der Jahreszeit abhängt. Im Frühling und Sommer (in gemäßigten Breiten) besetzen Wasserwolken den unteren Teil der Troposphäre (die untere Schicht der Atmosphäre, deren obere Grenze sich auf einer Höhe von 6 bis 20 km befindet). Gemischte Wolken besetzen die mittlere Schicht der Troposphäre, während kristalline Wolken die obere Schicht besetzen. Mit Beginn des Herbst-Winters können in der unteren Troposphäre Eiswolken auftreten.

Es gibt auch eine Klassifizierung von Wolken, nach der sie in Familien und Gattungen unterteilt sind. Jede Familie hat ihre eigene Stufe:

1. Wolken der vertikalen Entwicklung (Konvektion).
2. Die untere Reihe ist bis zu 2 km.
3. Die mittlere Stufe beträgt 2 bis 6 km.
4. Die obere Reihe ist von 6 bis 13 km.

Arten von Wolken

Es gibt 10 Hauptgattungen oder Wolkentypen, die sich in Aussehen, Form und anderen Parametern unterscheiden.

Kumuluswolken

Unterschiedliche Dichte, hellweißer Farbton. In vertikaler Richtung entwickelt. Der obere Teil hat eine runde Form. Sie werden in der Regel in neutralen oder kalten Luftmassen gebildet. Dicke - 1-2 oder 3-5 km.

Geschichtete Wolken

Die Struktur erinnert aufgrund der Homogenität an Nebel, nimmt jedoch eine Höhe von 100-400 m ein. Meistens ziehen sie den Himmel vollständig zusammen, manchmal werden Tränen beobachtet. Die durchschnittliche Dicke beträgt zehn, Hunderte von Metern.

Stratocumuluswolken

Sie unterscheiden sich im Grauton und bestehen hauptsächlich aus Wasser. Sie können in Form einer kontinuierlichen Masse oder von Wellen dargestellt werden, die durch die Sonnenstrahlen getrennt sind. Dicke - 200-800 m.

Altostratus

Äußerlich ähneln sie einem grauen Schleier, manchmal mit einer bläulichen Tönung. Kann eine homogene oder leicht ausgedrückte Struktur haben. Die Zusammensetzung wird von Kristallen, gekühlten Tropfen dominiert.

Altocumuluswolken

Charakteristisch für die warme Jahreszeit. Kann eine weiße, graue, blaue Tönung haben. Sie haben die Form von Tellern, zerrissenen Flocken, zwischen denen die Sonnenstrahlen durchscheinen. In der Höhe erstrecken sie sich über mehrere hundert Meter. Manchmal verwandeln sie sich in kraftvollen Cumulus.

Spindriftwolken

Zahlreiche Zirruselemente (Fäden, Fetzen, Grate), länglich.Sie haben eine faserige Struktur und das mögliche Vorhandensein eines seidigen Glanzes. Sie befinden sich in großer Höhe und bestehen aus Kristallen.

Es dominieren große Kristalle, die spürbar herunterfallen. Daher sind Zirruswolken durch eine signifikante vertikale Ausdehnung und ungleichmäßige Richtung der Filamente gekennzeichnet.

Cirrocumuluswolken

Sie haben eine kugelförmige längliche Form, die sich auf einer Höhe von 6 km befindet. Ein charakteristisches Merkmal ist das Fehlen von Schatten. Es ist auch möglich, die Kanten in Form eines Regenbogens zu färben. Aus Kristallen gebildet.

Cirrostratuswolken

Präsentiert in Form eines weißen Farbtons mit einer homogenen Struktur. Gut durchscheinend von Sonne und Mondlicht. Kann neblig oder faserig sein.

Interessante Tatsache: Unter Beteiligung von Cirrostratuswolken tritt häufig ein Phänomen auf, das als Halo oder Halo bezeichnet wird. Dies ist ein atmosphärisches Phänomen optischer Natur, bei dem es sich um ein Leuchten um eine Lichtquelle handelt. Es entsteht dadurch, dass die durch die Wolke hindurchtretenden Lichtstrahlen durch Kristalle gebrochen werden. Der Heiligenschein hat häufiger die Form eines Kreises, eines Halbkreises, einer Lichtsäule usw.

Regenwolken

Eine feste Schicht dunkelgrau. Die Dicke erreicht mehrere Kilometer. Während der Niederschlagszeit scheint es homogen zu sein. In Pausen werden sie heterogen.

Cumulonimbuswolken

Sie zeichnen sich durch Dichte, vertikale Entwicklung, starke Regenfälle mit Donner, Hagel aus. Aus großen Cumuluswolken gebildet. Sie können in einer langen Reihe gesammelt werden - einer Reihe von Böen.

Wie kann man Cumulus-, Altocumulus- und Cirrocumulus-Wolken am Himmel unterscheiden?

Die Cumuluswolke hat eine ausgeprägte Form, große Größe. Seine Dicke entspricht normalerweise der Breite oder überschreitet sie. Altocumuluswolken sind klein und über den Himmel verstreut (am häufigsten im Frühling und Sommer). Cirrocumuluswolken sind dünn und ähneln aufgrund zahlreicher Biegungen einer Welle oder Welligkeit.

Seltene Wolkentypen

Wenn Cumulus, Cirrus und andere Wolken häufig sind, kann es als Glücksfall angesehen werden, die unten beschriebenen Sorten am Himmel zu sehen.

Morgen Gloria

Tief liegende atmosphärische Wellen, die am häufigsten im nördlichen Teil Australiens (Carpentaria Bay) beobachtet werden. Experten können die genaue Ursache für die Bildung solcher Wolken immer noch nicht bestimmen. Sie erstrecken sich über Hunderte von Kilometern Länge und befinden sich auf einer Höhe von 100 bis 200 m.

Sturmhalsband

Ein anderer Name ist Gross Cloud. Es ist auch der gebräuchliche Name für eine bestimmte Vielzahl von Cumulonimbuswolken, die in ihrer Form einem langen Schaft ähneln. Oft bildet sich an der Grenze der atmosphärischen Fronten in einer Höhe von 100 bis 2000 m ein Gewitterkragen. Es bringt Unwetter, Schauer, Gewitter und Druckabfälle in die Nähe der Erdoberfläche. Morgengloria gilt als die seltenste Sorte von Gewitterhalsbändern.

Fallstreak-Effekt

Wenn eine Lücke in einer kontinuierlichen Schicht aus Altocumulus- oder Cirrocumulus-Wolken auftritt, ist dies der Fallstreak-Effekt. Durch fallende Eiskristalle entstehen große Löcher. Sie entstehen in den oberen Ebenen oder sogar in den Abgasen eines fliegenden Flugzeugs.

Unter verschiedenen Bedingungen (Lufttemperatur, Luftfeuchtigkeit, unterkühlte Wassertropfen) absorbieren Kristalle während des Sturzes Wasser und nehmen an Größe zu. Das Wasser in der Wolke verdunstet und es bildet sich eine Lücke.

Linsenförmige Wolken

Linsenförmige (linsenförmige) Wolken bewegen sich unabhängig von der Windstärke nicht über den Himmel. Sie entstehen zwischen zwei Luftschichten oder auf dem Kamm von Luftwellen. Die Stabilität beruht auf der Tatsache, dass die Kondensations- und Verdampfungsprozesse kontinuierlich in Wellenströmen ablaufen. Oft in der Nähe von Gebirgszügen in einer Höhe von 2-15 km gelegen.

Wolken von Calvin Helmholtz

Sie ähneln Meereswellen und bilden sich, wenn sich zwei Luftschichten mit unterschiedlicher Geschwindigkeit bewegen. In diesem Fall bewegt sich die obere Schicht schneller, die untere - langsamer.Häufiger bei starkem Wind und wechselnder Luftdichte.

Atompilz

Eine pilzförmige Wolke entsteht nicht nur durch nukleare oder thermonukleare Explosionen. Es kann sich später bei einer normalen Explosion bilden, vorausgesetzt, es gibt keine unterschiedlichen Störungen (z. B. Wind). Dies schließt auch Explosionen ein, die durch einen Meteoritensturz und einen Vulkanausbruch verursacht wurden.

Silberne Wolken

Dieses seltene Phänomen hat mehrere Namen. Unter ihnen sind nachtglühende Wolken. Tatsache ist, dass sie nur unter der Bedingung einer tiefen Dämmerung oder während einer Sonnenfinsternis betrachtet werden können. Diese Wolken sind ziemlich hoch - im Durchschnitt auf einer Höhe von 82 km. Ihre Studie wurde nicht nur von der Erde aus durchgeführt, sondern auch mit Hilfe von Raketensonden.

Interessante Tatsache: Der russische Astronom Vitold Cerasky hat einen großen Beitrag zur Erforschung der Silberwolken geleistet. Es ist erwiesen, dass dieses Phänomen nicht nur für die Erde, sondern auch für andere Planeten, beispielsweise den Mars, charakteristisch ist. 2007 wurde der NASA AIM-Satellit gestartet, zu dessen Aufgaben unter anderem die Untersuchung von Silberwolken gehört.

Wolkenquallen

Die Wolken erhielten diesen Namen aufgrund der Ähnlichkeit in der Form mit Quallen. Sie entstehen an Orten, an denen nasse (vom Golfstrom) und trockene (atmosphärische) Luft kollidieren. Der untere Teil, der Tentakeln ähnelt, entsteht durch Tropfen, aber sofort verdunstende Tropfen.

Bewölkte Wolken

Wolken mit charakteristischer Beuteltierstruktur. Jede Zelle hat eine Größe von etwa 500 Metern. Sie gelten als sehr selten (seit 10 Jahren mehrmals) und werden im Zusammenhang mit tropischen Wirbelstürmen gebildet.

Perlmuttwolken

Gebildet in einer Höhe von ca. 20 bis 30 km. Sehr selten, aber aufgrund ihrer spezifischen Farbe können sie nicht mit anderen Wolkentypen verwechselt werden. Sie bilden sich im Winter-Frühling und sind nur vor Sonnenaufgang oder nach Sonnenuntergang sichtbar.

Warum sind die Wolken weiß?

Die Wolken sind weiß aufgrund des hohen Gehalts an Wolkenelementen - Tropfen und Kristalle. Sie reflektieren die Sonnenstrahlen. Je kleiner diese Elemente sind, desto weißer sieht die Wolke aus.

Was ist der Unterschied zwischen einer Wolke und einer Wolke?

In der Terminologie fehlt das Konzept der "Wolke". Dies ist die gleiche Wolke, aber größer und dunkler in der Farbe. Im Gegensatz zu einer weißen Wolke enthält eine Wolke aufgrund der hohen Dichte an Wassertröpfchen eine große Menge an Feuchtigkeit und bringt Niederschlag.

Warum sind die Wolken weiß und die Wolken grau?

Die Wolken nehmen vom Boden aus graue und sogar schwarze Farben an, weil sie sich durch eine hohe Dichte auszeichnen. Sie werfen einen Schatten aufeinander und lassen auch das Sonnenlicht schwach durch.

Interessante Tatsache: Wenn Sie direkt über der grauen Wolke fliegen, sieht sie weiß aus - die Sonnenstrahlen fallen von oben.

Was ist ein Kondensstreifen aus einem Flugzeug?

Ein Kondensstreifen ist eine künstliche oder künstliche Wolke. Es entsteht durch Kondensation von Luftfeuchtigkeit gemischt mit Wasserdampf aus den Abgasen, die von den Triebwerken des Flugzeugs freigesetzt werden. Mit der Zeit verschwindet die Spur - ihre Bestandteile verdampfen.

Wie kann man das Wetter aus den Wolken bestimmen?

Die Wolken liefern keine vollständigen Informationen über die nächsten Wetterbedingungen, aber einige von ihnen können dennoch bestimmte meteorologische Phänomene vorhersagen:

1. Cumulus - in der Regel gutes Wetter ohne Niederschlag.
2. Cumulonimbus (dichter) - befindet sich tief über dem Boden und kann auf Regen hindeuten.
3. Cirrus - allmählich tiefer zur Erdoberfläche absteigend, kann auf Niederschlag in den nächsten 12 Stunden hinweisen.
4. Geschichtet - bringen aufgrund der geringen Dicke selten Niederschlag.

Dichte dunkle Wolken deuten auf Niederschlag hin. In diesem Fall zeigt Schwarz das Fehlen starker Winde an, bräunlich die Möglichkeit starker Winde und Grau kann einen längeren Regen anzeigen.

Sedimentationsprozesse

Niederschlag entsteht hauptsächlich in der Troposphäre, da dort der meiste Wasserdampf vorhanden ist.Durch die Ansammlung von Kondensationsprodukten bildet sich in der Nähe der Erdoberfläche Nebel.

Niederschlag entsteht nur in den Wolken, die aus großen Wolkenteilchen (0,1-7 mm) bestehen. Sie werden schwer, können nicht in der Wolke gehalten werden und fallen in Form von Niederschlag aus. Niederschlag wird aus den Wolken ausgefällt oder aus der Luft auf der Oberfläche abgelagert.

Niederschlag:

• Abdeckung - eintönig, lang;
• Nieselregen - nicht intensiv, eintönig;
• Regenschauer sind durch starke Schwankungen gekennzeichnet.

Niederschlag an der Oberfläche:

• Tau;
• Frost;
• Eis (gebildet auf jeder Oberfläche durch Einfrieren von Niederschlagspartikeln);
• Schneeregen (nur auf der Erdoberfläche gebildet).

Nicht klassifizierter Niederschlag:

• Eisnadeln;
• Zolation (ein seltenes Vorkommen in Form großer Wasserblasen, die während eines Gewitters auftreten).

Wolkenbelichtungsmethoden

Die moderne Wissenschaft hat einige Möglichkeiten entdeckt, die Wolken zu beeinflussen. Insbesondere die Ausbreitung unterkühlter Wolken, Nebel, die Auswirkung auf Hagel tragende Wolken. In diesem Fall wird die Mikrostruktur der Wolken sowie ihr Phasenzustand künstlich verändert.

Um beispielsweise eine unterkühlte Wolke zu dispergieren, werden Kältemittel oder Iodidpartikel eisbildender Substanzen aus einem Flugzeug in sie eingeführt. Diese Substanzen tragen zur Bildung einer großen Anzahl von Kristallen bei - die Dichte der Wassertröpfchen nimmt ab und die Wolke verteilt sich. Um den Nebel zu beeinflussen, werden Bodenanlagen ähnlicher Art eingesetzt.

Künstliche Niederschläge sind beispielsweise auch bei Waldbränden möglich. Zu diesem Zweck werden mit einem Flugzeug Reagenzien in die Wolke eingeführt - Silberiodid oder spezielle pyrotechnische Zusammensetzungen.