Chmury i aerozole

Wiadomości podstawowe

Powstawanie chmur

Chmura składa się z milionów małych kropelek wody (albo kryształków lodu, gdy temperatura jest bardzo niska) utrzymujących się w powietrzu. Chmura może się utworzyć, gdy para wodna zamienia się w ciecz, czyli, gdy wilgotne powietrze zostaje ochłodzone i dochodzi do kondensacji pary wodnej na niewielkich cząstkach stałych. Tworzenie się chmur zależy od kilku różnych procesów.

Konwekcja

Gęstość powietrza zależy od temperatury. Ciepłe powietrzne, jako mniej gęste, unosi się, a zimne opada. Naukowcy nazywają to konwekcją. Konwekcja jest jednym z procesów, dzięki któremu mogą powstawać chmury. Kiedy świeci Słońce, powietrze znajdujące się przy powierzchni Ziemi, zawierające parę wodną, jest ogrzewane i zaczyna się unosić. W miarę wzrostu wysokości powietrze to ochładza się. Chmury powstają, gdy wilgotne powietrze ochłodzi się do określonej granicznej temperatury: wtedy woda kondensuje na małych zawieszonych w powietrzu cząstkach stałych i tworzą się kropelki chmur.  

Rzeźba terenu 

Innym czynnikiem wpływającym na tworzenie się chmur są przeszkody orograficzne, np. góry albo wzgórza. Powietrze, aby pokonać taką przeszkodę musi się unieść. Podczas unoszenia powietrze ochładza się. Jeśli osiągnie temperaturę punktu rosy, następuje kondensacja i woda zawarta w powietrzu staje się widoczna jako chmura. Tworzy się zachmurzenie orograficzne.

Gdy dana masa powietrza przemieszcza się nad pasmem górskim i po stronie dowietrznej powstaje zachmurzenie, to na pewnej wysokości n.p.m. mogą wystąpić opady atmosferyczne, a powietrze nadal się podnosi. Następnie przekracza pasmo górskie i opada po drugiej stronie przeszkody orograficznej. Jest wtedy znacznie bardziej suche i ciepłe. Ta różnica w temperaturze i wilgotności po obu stronach pasma górskiego jest nazywana efektem fenowym.

Front atmosferyczny - strefa kontaktu różnych mas powietrza 

Nie tylko góry mogą wymusić unoszenie się powietrza: powietrze ciepłe musi przemieszczać się do góry, gdy na swojej drodze napotyka masę cięższego, zimnego powietrza. Granica między ciepłym i chłodnym powietrzem jest nazywana frontem atmosferycznym. Gdy ciepłe powietrze unosi się, dochodzi do jego ochłodzenia, co może doprowadzić do powstawania chmur.

Adwekcja

Poziomy ruch mas powietrza to adwekcja. Czasami ciepła i wilgotna masa powietrza napływa nad jakiś obszar. Jeśli podłoże jest chłodniejsze niż powietrze, wtedy powietrze samo ochładza się i dochodzi do kondensacji pary wodnej. Prowadzi to do powstawania mgły. Taka sytuacja zdarza się często u wybrzeżu kontynentów.

O tej stronie:

Autor: Justine Gourdeau - LaMP - Clermont Ferrand/Francja
Recenzent: Prof. A. Flossman, LAMP, Francja
ostatnia aktualizacja: 2003-03-12
Tłumaczenie na język polski: Mgr Paweł Jezioro, Dr Anita Bokwa, Uniwersytet Jagielloński, Kraków