Cumulus skyer

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 22. marts 2021; checks kræver 25 redigeringer .
Cumulusskyer (Cumulus)
Reduktion Cu
Slægt Cumulus
Udsigt
  • Flad (humilis)
  • Medium (middelkris)
  • Kraftig (congestus)
  • Brækket (fraktus)
Bred vifte
  • Radiatus
Højde 200-6000 m
Tier vertikal udvikling
 Mediefiler på Wikimedia Commons

Cumulusskyer ( lat.  Cumulus ) er tætte, lyse hvide skyer om dagen med betydelig vertikal udvikling. Forbundet med udviklingen af ​​konvektion i den nedre og delvist mellemste troposfære .

Oftest forekommer cumulusskyer i kolde luftmasser bag i en cyklon, men observeres ofte i varme luftmasser i cykloner og anticykloner (bortset fra den centrale del af sidstnævnte).

På tempererede og høje breddegrader observeres de hovedsageligt i den varme årstid (anden halvdel af foråret, sommeren og første halvdel af efteråret) og i troperne hele året rundt. Som regel dukker de op midt på dagen og bliver ødelagt om aftenen (selvom de kan observeres over havene om natten).

Højden af ​​den nedre grænse af cumulusskyer afhænger stærkt af overfladeluftens fugtighed og er oftest fra 400 til 1500 m, og i tørre luftmasser (især i stepperne og ørkenerne) kan den være 2-3 km, nogle gange selv 4-4,5 km.

Den nedre grænse for cumulusskyer er flad [1] og er relateret til dugpunktet og lufttrykket. Da lufttrykket falder med stigende højde, over den nedre grænse af cumulusskyer (dugpunkt) er vand i form af damp , og under den nedre grænse af cumulusskyer (dugpunkt) kondenserer det til en flydende fase og falder som regn.

Uddannelse

Cumulusskyer dannes ved atmosfærisk konvektion , når luft opvarmet nær jordens overflade begynder at stige opad. Når luften stiger, falder temperaturen (i henhold til gradienten ), hvilket medfører en stigning i den relative luftfugtighed (RH). Når konvektionen når et vist niveau, når den relative luftfugtighed et hundrede procent, og den våd-adiabatiske fase begynder. På dette tidspunkt opstår en positiv feedback - da den relative luftfugtighed er over 100%, kondenserer vanddamp , frigiver latent varme, opvarmer luften, stimulerer yderligere konvektion og danner en cumulussky [2] [3] . Skyens højde fra dens base til toppen afhænger af atmosfærens temperaturprofil og tilstedeværelsen af ​​eventuelle inversioner [4] . Under konvektion medføres (blandes) den omgivende luft med varmestrømmen, og den samlede masse af den opstigende luft stiger [5] . Regn dannes i en cumulussky i en to-trins, ikke-diskret proces. Den første fase opstår efter små dråber kombineres til større. Den amerikanske kemiker Irving Langmuir opdagede, at overfladespændingen i vanddråber giver et lidt højere tryk på dråben, hvilket øger vanddamptrykket med en lille mængde. Det øgede tryk får disse dråber til at fordampe og vanddampen til at kondensere på de større dråber. Efter større dråber vokser til omkring 20-30 mikrometer, begynder anden fase [5] . Under tilvækstfasen begynder regndråber at falde ned, og andre dråber støder sammen og kombineres med dem, hvilket øger størrelsen af ​​dråberne. Det lykkedes Langmuir at udlede en formel, der forudsagde, at dråberadius ville vokse uendeligt over en diskret tidsperiode [6] .

Beskrivelse

Densiteten af ​​flydende vand i en cumulus varierer med højden over bunden af ​​skyen, snarere end at være nogenlunde konstant i hele skyen. I bunden af ​​skyen er koncentrationen 0 gram flydende vand pr. kilogram luft. Når højden stiger, stiger koncentrationen hurtigt til et maksimum nær midten af ​​skyen. Den maksimale koncentration er 1,25 gram vand pr. kilogram luft. Yderligere falder koncentrationen langsomt, når højden stiger til højden af ​​skytoppen, hvor den straks falder tilbage til nul [7] .

Cumulusskyer kan danne mere end 480 kilometer linjer kaldet "skygader". Disse skygader dækker store områder og kan være diskontinuerlige eller kontinuerlige. De dannes normalt i højtrykssystemer, såsom efter en koldfront [8] , når vindforskydning forårsager vandret luftcirkulation i atmosfæren, og danner lange rørformede skygader [9] . Den højde, hvor en cumulussky dannes, afhænger af mængden af ​​fugt i den varmestrøm, der danner denne sky. I fugtig luft har skyer normalt en lavere base. I tempererede områder er bunden af ​​cumulusskyer normalt under 550 meter over jordoverfladen, og den øvre grænse kan nå op til 2400 meter. I tørre og bjergrige områder kan skyernes nedre grænse være i højder over 6.100 meter [10] .

Cumulusskyer kan bestå af iskrystaller, vanddråber, underafkølede vanddråber eller blandinger deraf [11] . Vanddråber dannes, når vanddamp kondenserer, og så kan de smelte sammen til større dråber. I tempererede områder var de undersøgte baser af cumulusskyer i en højde på 500 til 1500 meter over jordoverfladen. Temperaturen på skyerne var normalt over 25 °C, og koncentrationen af ​​dråber varierede fra 23 til 1300 dråber pr. kubikcentimeter. Disse data blev taget fra voksende isolerede cumulusskyer, der ikke udfældede [12] . Dråberne var meget små, op til 5 mikrometer i diameter. Selvom mindre dråber kan have været til stede, var målingerne ikke følsomme nok til at detektere dem [13] . De mindste dråber fandtes i de nederste dele af skyerne, mens procentdelen af ​​store dråber (ca. 20-30 mikrometer i diameter) steg kraftigt i de øvre dele af skyerne. Dråbestørrelsesfordelingen var let bimodal af natur, med toppe ved små og store dråbestørrelser og et lille lavpunkt i mellemstørrelsesområdet. Afvigelsen var omtrent neutral [14] . Desuden var den store dråbestørrelse omtrent omvendt proportional med koncentrationen af ​​dråber pr. volumenenhed luft [15] . Steder i cumulusskyer kan være "huller", hvor der ikke er vanddråber. Dette kan ske, når vinden bryder skyen og absorberer den omgivende luft, eller når kraftige nedløb fordamper vand [16] .

Typer af cumulusskyer

Der er fire hovedtyper af cumulusskyer [17] [18] [19] [20] :

Vejrudsigt

Flad cumulus indikerer normalt godt vejr. [23] Gennemsnitlige cumulusskyer ligner flade skyer, bortset fra at de har en vis lodret udvikling, og de kan efterfølgende udvikle sig til kraftige cumulusskyer eller endda cumulonimbusskyer , som kan forårsage kraftig regn, lyn , kraftig vind, hagl og endda tornadoer [ 23] 2] [20] [21] .

Alien skyer

Cumulus og stratocumulus skyer er blevet fundet på de fleste af de andre planeter i solsystemet. På Mars opdagede Viking-kredsløbet konvektive cirrocumulus- og stratocumulus-skyer, for det meste nær de polare iskapper [22] . Galileo - rumsonden har opdaget massive cumulonimbusskyer nær Jupiters Store Røde Plet [23] . Cumulusskyer er også blevet fundet på Saturn . I 2008 fastslog Cassini-rumfartøjet , at cumulusskyer nær Saturns sydpol var en del af en cyklon over 4.000 kilometer i diameter [24] . Keck-observatoriet har opdaget hvidlige cumulusskyer på Uranus [25] . Ligesom Uranus har Neptun methan cumulus [26] . Venus ser dog ikke ud til at have cumulusskyer [27] .


Galleri

Se også

Noter

  1. ↑ http://www.propogodu.ru/2/19/ Arkivkopi dateret 12. august 2014 på Wayback Machine VERTICAL DEVELOPMENT CLOUD
  2. ↑ 1 2 Cumulus-skyer , Vejret  (16. oktober 2005). Arkiveret fra originalen den 28. juni 2017. Hentet 28. maj 2021.
  3. ↑ Stommel, 1947 , s. 91.
  4. ↑ Mossop, 1974 , s. 632-634.
  5. ↑ 1 2 Langmuir, 1948 , s. 175.
  6. ↑ Langmuir, 1948 , s. 177.
  7. ↑ Stommel, 1947 , s. 94.
  8. ↑ Weston, 1980 , s. 437-438.
  9. ↑ Weston, 1980 , s. 433.
  10. ↑ Cloud-klassifikationer . jetstream . National Vejrtjeneste. Hentet 21. juli 2014. Arkiveret fra originalen 29. november 2017.
  11. ↑ Skyklassificering og karakteristika . National Oceanic and Atmospheric Administration . Hentet 18. oktober 2012. Arkiveret fra originalen 27. marts 2015.
  12. ↑ Warner, 1969 , s. 1049.
  13. ↑ Warner, 1969 , s. 1051.
  14. ↑ Warner, 1969 , s. 1052.
  15. ↑ Warner, 1969 , s. 1054.
  16. ↑ Warner, 1969 , s. 1056-1058.
  17. ↑ WMO-klassificering af skyer . Verdens Meteorologiske Organisation. Hentet 18. oktober 2012. Arkiveret fra originalen 5. marts 2012.
  18. ↑ L7 Skyer: Stratus fractus (StFra) og/eller Cumulus fractus (CuFra) dårligt vejr . JetStream - Online School for Weather: Cloud-klassifikationer . National Vejrtjeneste. Hentet 11. februar 2013. Arkiveret fra originalen 18. januar 2012.
  19. ↑ Pretor-Pinney, 2007 , s. tyve.
  20. ↑ 1 2 Vejrordliste (link utilgængeligt) . Vejrkanalen. Dato for adgang: 18. oktober 2012. Arkiveret fra originalen 17. oktober 2012. 
  21. ↑ Thompson, Philip. Vejret  / Philip Thompson, Robert O'Brien. - New York: Time Inc., 1965. - S.  86–87 .
  22. ↑ NASA SP-441: Viking Orbiter Views of Mars . National Aeronautics and Space Administration. Dato for adgang: 26. januar 2013. Arkiveret fra originalen 17. marts 2013.
  23. ↑ Tordenhoveder på Jupiter . Jet Propulsion Laboratory . National Aeronautics and Space Administration. Hentet 26. januar 2013. Arkiveret fra originalen 17. januar 2020.
  24. ↑ Minard, Anne . Mystiske cykloner set ved begge Saturns poler  (14. oktober 2008). Arkiveret fra originalen den 13. juni 2018. Hentet 28. maj 2021.
  25. ↑ Boyle, Rebecca (18. oktober 2012). "Tjek det mest detaljerede billede, der nogensinde er taget af Uranus" . Populær Videnskab . Arkiveret fra originalen 2020-03-03 . Hentet 26. januar 2013 . Forældet parameter brugt |deadlink=( hjælp )
  26. ↑ Irwin, 2003 , s. 115.
  27. ↑ Bougher, 1997 , s. 127-129.

Bibliografi

 Skyer
"Jord"
lavere lag
mellemtrin
Øverste lag
vertikal udvikling
Andet