เมฆคิวมูลัส. ทำไมเมฆถึงมีรูปร่างไม่เหมือนกัน?
สาเหตุหลักของการก่อตัวของเมฆคือ การเคลื่อนที่ขึ้นของอากาศ- ด้วยการเคลื่อนไหวดังกล่าว อากาศจะเย็นลงแบบอะเดียแบติกและไอน้ำที่อยู่ในนั้นจะอิ่มตัวและควบแน่น: การเคลื่อนไหวขึ้นในกรณีนี้อาจเกิดจากสาเหตุหลายประการ: ทำให้อากาศร้อนจากด้านล่างพื้นผิวด้านล่าง, เลื่อนไปตามพื้นผิวด้านหน้าที่เอียงและ เคลื่อนตัวขึ้นไปตามทางลาดเขา ฯลฯ การเคลื่อนที่แบบปั่นป่วนยังเป็นปัจจัยสำคัญในการก่อตัวของเมฆ ต้องขอบคุณไอน้ำที่เคลื่อนจากชั้นล่างไปสู่ชั้นบน บทบาทสำคัญในการก่อตัวของเมฆยังเกิดจากการทำให้อากาศเย็นลงด้วยการแผ่รังสี เช่นเดียวกับการเคลื่อนที่ของคลื่นในชั้นบรรยากาศบนพื้นผิวผกผัน
ผลิตภัณฑ์หลักในการก่อตัวของเมฆมักเป็นหยดน้ำ หากเมฆก่อตัวในชั้นที่มีอุณหภูมิต่ำกว่า 0 แสดงว่าเมฆเหล่านั้นประกอบด้วยหยดที่มีความเย็นยิ่งยวด เรียกว่าเมฆที่ประกอบด้วยหยด น้ำ- ที่อุณหภูมิติดลบต่ำพอสมควร เมฆจะประกอบด้วยผลึกน้ำแข็งและถูกเรียกว่า น้ำแข็ง/ผลึก- เมฆยังอาจประกอบด้วยทั้งหยดน้ำที่มีความเย็นยิ่งยวดและผลึกน้ำแข็ง และถูกเรียกว่า ผสม- พลังแนวตั้งของเมฆเหล่านี้ (ผสม) มีขนาดใหญ่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากพวกมันดำรงอยู่เป็นเวลานาน พวกมันจะมีพลังมากกว่าพลังของเมฆน้ำและน้ำแข็งอย่างมาก หยดน้ำและผลึกน้ำแข็งที่เล็กที่สุดที่ประกอบกันเป็นเมฆมีน้ำหนักเพียงเล็กน้อย ความเร็วที่ตกลงมานั้นต่ำมาก และการเคลื่อนตัวของอากาศขึ้นด้านบนเล็กน้อยก็เพียงพอแล้วที่จะทำให้หยดน้ำและผลึกน้ำแข็งลอยอยู่ในอากาศและลอยขึ้นด้านบนได้ ด้วยความช่วยเหลือของลม เมฆจึงเคลื่อนตัวในแนวนอน ความสูงของเมฆในฤดูร้อนสูงกว่าในฤดูหนาว เมื่อละติจูดเพิ่มขึ้น ความสูงของเมฆก็จะลดลง
คุณสมบัติของเมฆและประเภทหลัก
ตามการจำแนกระหว่างประเทศ เมฆทั้งหมดจะถูกแบ่งออกเป็น 4 ตระกูลตามลักษณะของโครงสร้างและความสูงของก่อตัว
เมฆด้านบนโดยปกติแล้วพวกมันจะเป็นน้ำแข็ง - เหล่านี้เป็นเมฆบาง ๆ โปร่งใสและบางเบาโดยไม่มีเงาสีขาว ดวงอาทิตย์ส่องผ่านวัตถุเหล่านั้นให้เงา
เมฆชั้นกลางและชั้นล่างโดยปกติจะเป็นน้ำหรือผสม อย่างไรก็ตาม ในฤดูหนาว ที่อุณหภูมิติดลบต่ำเพียงพอ เมฆในระดับเหล่านี้อาจกลายเป็นน้ำแข็งได้ เมฆขนาดกลางมีความหนาแน่นมากกว่าเมฆเซอร์รัส พวกเขาสามารถสร้างมงกุฎสีรอบดวงอาทิตย์หรือดวงจันทร์ได้
เมฆแห่งการพัฒนาแนวดิ่งหรือเมฆพาความร้อนเกิดขึ้นจากกระแสลมที่เพิ่มขึ้น เนื่องจากการพาความร้อนเหนือพื้นดินในละติจูดพอสมควรเกิดขึ้นส่วนใหญ่ในฤดูร้อน เมื่ออากาศอุ่นขึ้นอย่างมีนัยสำคัญจากด้านล่าง จากพื้นผิวด้านล่าง จึงสังเกตเห็นความถี่สูงสุดของการพัฒนาแนวดิ่งในช่วงเวลานี้ เมฆพามีวงจรรายวัน เมฆเหล่านี้จะปรากฏขึ้นเหนือพื้นดินในฤดูร้อนและในตอนเช้า และถึงระดับสูงสุดประมาณเที่ยงวัน และหายไปในตอนเย็น เหนือเนินเขาที่ร้อนระอุของภูเขาและน้ำที่ราบลุ่มเมฆที่พัฒนาตามแนวตั้งมักก่อตัวขึ้นบ่อยกว่าบนที่ราบ
ประเภทของเมฆ:
- เซอร์รัส (cirrus) - เมฆบางๆ สีขาวนวล มักเป็นมันเงา มีเส้นใยหรือโครงสร้างคล้ายน้ำดื่ม มีลักษณะคล้ายเกล็ด ตะขอ ด้าย หรือขนนก
- เมฆเซอร์โรคิวมูลัสเป็นเกล็ดสีขาวเล็กๆ หรือลูกบอลเล็กๆ (ลูกแกะ) ที่มีลักษณะคล้ายก้อนหิมะที่ไม่มีเงา ตั้งอยู่เป็นกลุ่มหรือแถว และมักมีลักษณะเป็นระลอกคลื่น/เกล็ดปลา
- cirrostratus - ม่านสีขาวบาง ๆ มักปกคลุมทั่วทั้งท้องฟ้าทำให้มีสีขาวนวลบางครั้งม่านก็เผยให้เห็นโครงสร้างเป็นเส้น ๆ เมฆเหล่านี้เป็นสาเหตุของการก่อตัวของปรากฏการณ์ทางแสง ซึ่งเป็นวงกลมขนาดใหญ่ไม่มีสีใกล้ดวงอาทิตย์/ดวงจันทร์ วงกลมเหล่านี้เกิดขึ้นจากการหักเหและการสะท้อนของแสงในผลึกน้ำแข็ง
- อัลโตคิวมูลัส - มีลักษณะเป็นแผ่น ลูกกลม ก้านขนาดต่างๆ สีขาวหรือสีเทา เรียงกันเป็นสัน เป็นกลุ่ม หรือเป็นชั้นๆ วิ่งไปในทิศทางเดียวหรือสองทิศทาง บางครั้งเมฆเหล่านี้จะถูกจัดเรียงขนานกับคลื่นระหว่างองค์ประกอบเมฆ บ่อยครั้งมองเห็นท้องฟ้าแจ่มใสหรือท้องฟ้าสีครามชัดเจน
- มีชั้นสูง - เป็นตัวแทนของม่านสีเทา ม่านนี้มักจะบางมากจนมองเห็นดวงอาทิตย์หรือดวงจันทร์ในรูปแบบของจุดพร่ามัวผ่านมันได้เหมือนผ่านกระจกฝ้า พวกเขาสามารถทำให้เกิดการตกตะกอนในรูปของฝนหรือหิมะ แต่ในฤดูร้อน ปริมาณน้ำฝนจากเมฆเหล่านี้มักจะระเหยไปเมื่อตกลงมาและไม่ถึงพื้นผิวโลก
- stratocumulus - สีเทามีส่วนสีเข้มรวมตัวกันเป็นกลุ่มแถวหรือเพลาในหนึ่งหรือสองทิศทางระหว่างองค์ประกอบของเมฆบางครั้งมองเห็นช่องว่างของท้องฟ้าสีคราม ส่วนใหญ่แล้วเมฆจะปรากฏบนบกในฤดูหนาว พวกมันมักจะปกคลุมท้องฟ้าทั้งหมดและทำให้มีลักษณะเป็นคลื่น
- ชั้นเมฆ - เมฆเหล่านี้เป็นตัวแทนของชั้นเนื้อเดียวกันอย่างต่อเนื่อง มีสีเทาอ่อน/เข้ม ปกคลุมท้องฟ้าและทำให้มีลักษณะมืดครึ้ม เมฆเหล่านี้สามารถก่อให้เกิดการตกตะกอนในรูปของละอองฝนหรือในรูปของเม็ดหิมะและเข็มน้ำแข็งที่ละเอียดมาก
- นิมโบสเตรตัส - เมฆสีเทาเข้มหนาแน่นต่ำและมีขอบฉีกขาด การตกตะกอนจะอยู่ในรูปของฝนหรือหิมะ บางครั้งการตกตะกอนไม่ถึงพื้นผิวโลกเช่น ระเหยไปตามทาง ในกรณีนี้ อาจมองเห็นเส้นฝนที่ตกลงมาบนก้อนเมฆ
- คิวมูลัส - เมฆหนาทึบ มีความสูงเพิ่มขึ้นอย่างมาก โดยมียอดเป็นโดมสีขาว มีขอบโค้งมนและมีฐานเป็นแนวนอนสีเทา/เข้ม ในสภาวะของเรา พวกมันไม่ก่อให้เกิดการตกตะกอน บางครั้งพวกมันก็ถูกลมฉีกเป็นชิ้นเล็ก ๆ แยกกัน เรียกว่าเมฆฝน
- cumulonimbus - มวลเมฆคิวมูโลนิมบัสหมุนวนที่ทรงพลังพร้อมการพัฒนาในแนวดิ่งที่แข็งแกร่งโดยมีลักษณะเป็นภูเขาหรือหอคอยฐานของเมฆเหล่านี้มืด
การก่อตัวของการพาความร้อน เมฆด้านบน และเมฆเป็นคลื่น
จากมุมมองของแหล่งกำเนิด เมฆประเภทข้างต้นสามารถแบ่งออกเป็นเมฆหมุนเวียน เมฆด้านบน และเมฆหยัก
ถึง เมฆพาได้แก่เมฆคิวมูลัสและเมฆคิวมูโลนิมบัส พวกมันพัฒนาส่วนใหญ่ภายใต้การกระจายอุณหภูมิแนวตั้งที่ไม่เสถียรและเกิดขึ้นส่วนใหญ่ในฤดูร้อน แต่บางครั้งเมฆคิวมูโลนิมบัสก็ก่อตัวในช่วงฤดูหนาว ในระหว่างที่เคลื่อนผ่านแนวหน้าหนาว เมื่ออากาศเย็นไหลอย่างรวดเร็วภายใต้อากาศอุ่น และลมเย็นจะลอยขึ้นอย่างรุนแรง ในกรณีนี้ เมฆคิวมูโลนิมบัสสามารถผลิตธัญพืชในฤดูหนาวในรูปแบบของเกล็ดในต้นฤดูใบไม้ผลิและปลายฤดูใบไม้ร่วง
เมฆที่เพิ่มขึ้นซึ่งรวมถึงเซอร์รัส, เซอร์โรสเตรตัส, อัลโตสเตรตัส และนิมโบสเตรตัส เมฆเหล่านี้ก่อตัวขึ้นเมื่ออากาศอุ่นเคลื่อนตัวขึ้นด้านบนไปตามพื้นผิวด้านหน้าที่ลาดเอียง การเลื่อนดังกล่าวจะสังเกตได้เมื่ออากาศอุ่นชื้นไหลอยู่ใต้อากาศอุ่น เมื่อลมอุ่นถูกดันขึ้นและเริ่มชนเข้ากับอากาศเย็น การลื่นทั้งหมดนี้เกิดขึ้นอย่างช้าๆ ในระหว่างการลื่นดังกล่าว อากาศจะเย็นลงแบบอะเดียแบติก (อย่างรวดเร็ว) ซึ่งจะทำให้ไอน้ำแคบลง เป็นผลให้เกิดระบบคลาวด์ซึ่งมีฐานเกิดขึ้นพร้อมกับพื้นผิวด้านหน้า เมฆที่รวมอยู่ในระบบนี้ครอบครองพื้นที่ขนาดใหญ่ ในระบบคลาวด์นี้ ค่าสูงสุดคือเซอร์รัส ตามด้วยเซอร์โรสเตรตัส อัลโตสเตรตัสตอนล่าง และนิมโบสเตรตัส
การศึกษามีลักษณะที่แตกต่างออกไป เมฆหยัก, เช่น. เมฆที่อยู่บนท้องฟ้าเป็นแถบ สันเขา หรือสันเขา ซึ่งมองเห็นส่วนที่สว่างกว่าของเมฆหรือช่องว่างของท้องฟ้าสีครามได้ เมฆต่อไปนี้มีลักษณะเป็นคลื่น: stratocumulus, altocumulus, cirrocumulus เมฆเหล่านี้เกิดขึ้นเมื่อมีสองชั้นในอากาศที่มีความสูงเท่ากัน โดยมีอุณหภูมิ ความชื้น และความหนาแน่นต่างกัน หากชั้นเหล่านี้ผสมกัน คลื่นที่มีความยาวมากและแอมพลิจูดขนาดใหญ่จะปรากฏขึ้นที่ขอบเขตระหว่างพวกมัน อย่างไรก็ตาม คลื่นดังกล่าวไม่เสถียรและกลายเป็นกระแสน้ำวนหลายชุด อากาศที่พวกมันจับได้พัฒนาเป็นเซลล์จำนวนมากและในแต่ละเซลล์จะมีการเคลื่อนที่ของอากาศขึ้นและลง การไหลเวียนของอากาศในเซลล์นี้นำไปสู่การก่อตัวของเมฆหยัก
เมฆคิวมูลัส- เมฆสีขาวหนาแน่นและสว่างในระหว่างวันโดยมีการพัฒนาแนวดิ่งอย่างมีนัยสำคัญ เกี่ยวข้องกับพัฒนาการของการพาความร้อนในโทรโพสเฟียร์ตอนล่างและตอนกลางบางส่วน
ส่วนใหญ่แล้วเมฆคิวมูลัสจะปรากฏในมวลอากาศเย็นที่ด้านหลังของพายุไซโคลน แต่มักพบเห็นได้ในมวลอากาศอุ่นในพายุไซโคลนและแอนติไซโคลน (ยกเว้นตอนกลางของพายุหลัง)
ในละติจูดเขตอบอุ่นและสูง มักพบในฤดูร้อน (ช่วงครึ่งหลังของฤดูใบไม้ผลิ ฤดูร้อน และครึ่งแรกของฤดูใบไม้ร่วง) และในเขตร้อนตลอดทั้งปี ตามกฎแล้วพวกมันจะปรากฏในตอนกลางวันและหายไปในตอนเย็น (แม้ว่าจะสามารถสังเกตเห็นได้เหนือทะเลในเวลากลางคืนก็ตาม)
ประเภทของเมฆคิวมูลัส:
เมฆคิวมูลัสมีความหนาแน่นและก่อตัวในแนวดิ่งอย่างดี พวกเขามียอดรูปโดมสีขาวหรือรูปทรงคิวมูลัสที่มีฐานแบนที่มีสีเทาหรือสีน้ำเงิน โครงร่างมีความคม แต่ในช่วงที่มีลมกระโชกแรงขอบอาจฉีกขาดได้
เมฆคิวมูลัสตั้งอยู่บนท้องฟ้าในรูปแบบของเมฆที่หายากหรือมีนัยสำคัญซึ่งปกคลุมเกือบทั่วทั้งท้องฟ้า เมฆคิวมูลัสแต่ละก้อนมักจะกระจัดกระจายแบบสุ่ม แต่สามารถก่อตัวเป็นสันเขาและโซ่ได้ อีกทั้งฐานยังอยู่ในระดับเดียวกัน
ความสูงของขอบเขตล่างของเมฆคิวมูลัสนั้นขึ้นอยู่กับความชื้นของอากาศบนพื้นผิวอย่างมากและส่วนใหญ่มักจะอยู่ในช่วง 800 ถึง 1,500 ม. และในมวลอากาศแห้ง (โดยเฉพาะในสเตปป์และทะเลทราย) อาจอยู่ที่ 2-3 กม. บางครั้งก็อาจถึงนั้นด้วยซ้ำ 4-4.5 กม.
สาเหตุของการเกิดเมฆ ระดับการควบแน่น (จุดน้ำค้าง)
อากาศในชั้นบรรยากาศมักประกอบด้วยไอน้ำจำนวนหนึ่ง ซึ่งเกิดขึ้นจากการระเหยของน้ำจากพื้นผิวดินและมหาสมุทร อัตราการระเหยขึ้นอยู่กับอุณหภูมิและลมเป็นหลัก ยิ่งอุณหภูมิสูงและความจุไอน้ำมากขึ้น การระเหยก็จะยิ่งมากขึ้น
อากาศสามารถรับไอน้ำได้ในระดับหนึ่งจนกระทั่งกลายเป็นไอน้ำ รวย- หากอากาศร้อนอิ่มตัวก็จะได้รับความสามารถในการรับไอน้ำอีกครั้งเช่น มันจะกลายเป็นอีกครั้ง ไม่อิ่มตัว- เมื่ออากาศไม่อิ่มตัวเย็นลง ก็จะเข้าใกล้ความอิ่มตัว ดังนั้นความสามารถของอากาศในการกักเก็บไอน้ำได้มากหรือน้อยจึงขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ
เรียกว่าปริมาณไอน้ำที่มีอยู่ในอากาศ ณ เวลาที่กำหนด (เป็นกรัมต่อ 1 ลบ.ม. ) ความชื้นสัมบูรณ์.
อัตราส่วนของปริมาณไอน้ำที่มีอยู่ในอากาศ ณ ขณะหนึ่งต่อปริมาณที่สามารถกักเก็บได้ที่อุณหภูมิที่กำหนด เรียกว่า ความชื้นสัมพัทธ์และวัดเป็นเปอร์เซ็นต์
เรียกว่าช่วงเวลาของการเปลี่ยนแปลงของอากาศจากสถานะไม่อิ่มตัวไปเป็นสถานะอิ่มตัว จุดน้ำค้าง(ระดับการควบแน่น) ยิ่งอุณหภูมิอากาศต่ำ ไอน้ำก็จะกักเก็บได้น้อยลง และความชื้นสัมพัทธ์ก็จะสูงขึ้นด้วย ซึ่งหมายความว่าเมื่ออากาศเย็น จุดน้ำค้างจะไปถึงจุดน้ำค้างเร็วขึ้น
เมื่อจุดน้ำค้างถึง เช่น เมื่ออากาศอิ่มตัวด้วยไอน้ำอย่างสมบูรณ์ เมื่อความชื้นสัมพัทธ์เข้าใกล้ 100% การควบแน่นของไอน้ำ– การเปลี่ยนน้ำจากสถานะก๊าซเป็นสถานะของเหลว
เมื่อไอน้ำควบแน่นในบรรยากาศที่ระดับความสูงหลายสิบถึงหลายร้อยเมตรหรือหลายกิโลเมตร เมฆ.
สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากการระเหยของไอน้ำจากพื้นผิวโลกและการยกตัวขึ้นโดยกระแสลมอุ่นที่เพิ่มขึ้น เมฆประกอบด้วยหยดน้ำหรือน้ำแข็งและผลึกหิมะ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ หยดและคริสตัลเหล่านี้มีขนาดเล็กมากจนยังคงอยู่ในชั้นบรรยากาศแม้กระแสลมที่เพิ่มขึ้นอย่างอ่อนแรงก็ตาม เมฆที่อิ่มตัวด้วยไอน้ำและมีสีม่วงเข้มหรือเกือบดำเรียกว่าเมฆ
โครงสร้างของเมฆคิวมูลัสที่ปกคลุมยอด TVP ที่ใช้งานอยู่
กระแสลมในเมฆคิวมูลัส
การไหลของความร้อนเป็นคอลัมน์ของอากาศที่เพิ่มขึ้น อากาศอุ่นที่เพิ่มขึ้นจะถูกแทนที่ด้วยอากาศเย็นจากด้านบน และโซนการเคลื่อนที่ของอากาศด้านล่างจะก่อตัวขึ้นตามขอบของการไหลของอากาศ ยิ่งกระแสแข็งแกร่งเช่น ยิ่งลมอุ่นลอยเร็วขึ้นเท่าไร การเปลี่ยนก็จะยิ่งเร็วขึ้นเท่านั้น และลมเย็นจะลงมาตามขอบเร็วขึ้นด้วย
กระบวนการเหล่านี้ดำเนินต่อไปตามธรรมชาติในระบบคลาวด์ อากาศอุ่นลอยขึ้น เย็นลง และควบแน่น หยดน้ำพร้อมกับอากาศเย็นจากด้านบนตกลงมาแทนที่อากาศอุ่น ผลลัพธ์ที่ได้คือการเคลื่อนที่ของกระแสน้ำวนโดยมีการเพิ่มขึ้นอย่างแรงที่ศูนย์กลางและการเคลื่อนไหวลงที่ขอบอย่างแรงพอๆ กัน
การก่อตัวของเมฆฝนฟ้าคะนอง วงจรชีวิตของเมฆฝนฟ้าคะนอง
เงื่อนไขที่จำเป็นสำหรับการเกิดเมฆฝนฟ้าคะนองคือการมีเงื่อนไขในการพัฒนาการพาความร้อนหรือกลไกอื่นที่ทำให้เกิดกระแสน้ำขึ้นด้านบน การจ่ายความชื้นเพียงพอสำหรับการก่อตัวของฝน และการมีอยู่ของโครงสร้างที่เมฆบางส่วน อนุภาคมีสถานะเป็นของเหลว และบางส่วนมีสถานะเป็นน้ำแข็ง มีพายุฝนฟ้าคะนองที่หน้าผากและในท้องถิ่น: ในกรณีแรกพัฒนาการของการพาความร้อนเกิดจากการผ่านของด้านหน้าและประการที่สองโดยการให้ความร้อนที่ไม่สม่ำเสมอของพื้นผิวด้านล่างภายในมวลอากาศเดียว
คุณสามารถแบ่งวงจรชีวิตของเมฆฝนได้เป็นหลายขั้นตอน:
- การก่อตัวของเมฆคิวมูโลนิมบัสและการพัฒนาเนื่องจากความไม่แน่นอนของมวลอากาศและการพาความร้อนในท้องถิ่น: การก่อตัวของเมฆคิวมูโลนิมบัส
- ระยะสูงสุดของการพัฒนาเมฆคิวมูโลนิมบัส เมื่อมีปริมาณฝนที่รุนแรงที่สุด มีลมเป็นสี่เหลี่ยมจัตุรัสระหว่างทางผ่านหน้าพายุฝนฟ้าคะนอง และสังเกตพบพายุฝนฟ้าคะนองรุนแรงที่สุด ระยะนี้มีลักษณะเฉพาะด้วยการเคลื่อนที่ของอากาศลงอย่างรุนแรง
- การทำลายพายุฝนฟ้าคะนอง (การทำลายเมฆคิวมูโลนิมบัส) การลดความรุนแรงของฝนและพายุฝนฟ้าคะนองจนกว่าจะหยุด)
ดังนั้นเรามาดูรายละเอียดเพิ่มเติมในแต่ละขั้นตอนของการพัฒนาพายุฝนฟ้าคะนอง
การก่อตัวของเมฆคิวมูลัส
สมมติว่าเป็นผลมาจากการที่ด้านหน้าหรือความร้อนที่รุนแรงของพื้นผิวด้านล่างโดยรังสีของดวงอาทิตย์ การหมุนเวียนของอากาศจึงเกิดขึ้น เมื่อบรรยากาศไม่คงที่ อากาศอุ่นก็จะลอยขึ้นมา เมื่อสูงขึ้น อากาศจะเย็นลงแบบอะเดียแบติก จนถึงอุณหภูมิหนึ่งซึ่งเป็นจุดเริ่มต้นของการควบแน่นของความชื้นที่มีอยู่ เมฆเริ่มก่อตัว ในระหว่างการควบแน่น จะมีการปล่อยพลังงานความร้อนออกมาเพียงพอสำหรับการเพิ่มขึ้นของอากาศ ในกรณีนี้ เมฆคิวมูลัสจะก่อตัวในแนวตั้ง ความเร็วของการพัฒนาในแนวดิ่งสามารถอยู่ในช่วงตั้งแต่ 5 ถึง 20 เมตร/วินาที ดังนั้นขีดจำกัดบนของเมฆคิวมูโลนิมบัสที่ก่อตัว แม้จะอยู่ในมวลอากาศในท้องถิ่น ก็สามารถเข้าถึงความสูงเหนือพื้นผิวโลกได้ 8 กิโลเมตรหรือมากกว่านั้น เหล่านั้น. ภายในเวลาประมาณ 7 นาที เมฆคิวมูลัสสามารถเติบโตสูงถึงประมาณ 8 กม. และกลายเป็นเมฆคิวมูโลนิมบัส ทันทีที่เมฆคิวมูลัสที่เติบโตในแนวตั้งได้ผ่านอุณหภูมิไอโซเทอร์มเป็นศูนย์ (อุณหภูมิเยือกแข็ง) ที่ระดับความสูงหนึ่ง ผลึกน้ำแข็งจะเริ่มปรากฏขึ้นในองค์ประกอบ แม้ว่าจำนวนหยดทั้งหมด (เย็นยิ่งยวดแล้ว) จะมีมากกว่าก็ตาม ควรสังเกตว่าแม้ที่อุณหภูมิลบ 40 องศา หยดน้ำที่เย็นยิ่งยวดก็สามารถเกิดขึ้นได้ ในขณะเดียวกัน กระบวนการก่อตัวของการตกตะกอนก็เริ่มต้นขึ้น ทันทีที่ฝนเริ่มตกลงมาจากเมฆ ขั้นที่สองของวิวัฒนาการของพายุฝนฟ้าคะนองก็เริ่มต้นขึ้น
ระยะสูงสุดของการพัฒนาพายุฝนฟ้าคะนอง
ในขั้นตอนนี้ เมฆคิวมูโลนิมบัสได้พัฒนาถึงจุดสูงสุดในแนวดิ่งแล้ว กล่าวคือ ไปถึงชั้น "ล็อค" ของอากาศที่มีความเสถียรมากขึ้น - โทรโพพอส ดังนั้น แทนที่จะพัฒนาในแนวดิ่ง ยอดเมฆจึงเริ่มพัฒนาในแนวนอน สิ่งที่เรียกว่า "ทั่ง" ปรากฏขึ้น ซึ่งเป็นเมฆเซอร์รัสที่ประกอบด้วยผลึกน้ำแข็ง ในตัวเมฆเอง กระแสการพาความร้อนก่อให้เกิดกระแสอากาศขึ้นด้านบน (จากฐานถึงด้านบนของเมฆ) และการตกตะกอนทำให้เกิดการไหลลง (ส่งตรงจากด้านบนของเมฆไปยังฐานของมัน และต่อจากนั้นถึงพื้นผิวโลก) การตกตะกอนทำให้อากาศที่อยู่ติดกันเย็นลง บางครั้งอาจลดลง 10 องศา อากาศมีความหนาแน่นมากขึ้น และการตกลงสู่พื้นผิวโลกก็รุนแรงขึ้นและเร็วขึ้น ในช่วงเวลาดังกล่าว โดยปกติในช่วงนาทีแรกของพายุฝน อาจสังเกตเห็นลมเป็นเสี้ยวๆ ใกล้พื้นดิน ซึ่งเป็นอันตรายต่อการบินและอาจก่อให้เกิดการทำลายล้างอย่างมีนัยสำคัญ บางครั้งเรียกผิดๆ ว่า "พายุทอร์นาโด" ในกรณีที่ไม่มีพายุทอร์นาโดจริงๆ พายุฝนฟ้าคะนองที่รุนแรงที่สุดที่สังเกตได้ในเวลานี้ การตกตะกอนทำให้เกิดกระแสลมที่พัดลงมาในเมฆฝนฟ้าคะนอง ขั้นตอนที่สามและสุดท้ายของวิวัฒนาการของพายุฝนฟ้าคะนองเริ่มต้นขึ้น - การทำลายล้างของพายุฝนฟ้าคะนอง
การทำลายล้างของพายุฟ้าผ่า
การไหลของอากาศจากน้อยไปมากในเมฆคิวมูโลนิมบัสถูกแทนที่ด้วยกระแสลมลง ดังนั้นจึงปิดกั้นการเข้าถึงอากาศอุ่นและชื้นที่ทำให้เกิดการพัฒนาในแนวดิ่งของเมฆ เมฆฝนฟ้าคะนองถูกทำลายอย่างสิ้นเชิงและบนท้องฟ้าเหลือเพียง "ทั่งตีเหล็ก" ที่ประกอบด้วยเมฆเซอร์รัสซึ่งไม่มีท่าว่าจะดีเลยจากมุมมองของการก่อตัวของพายุฝนฟ้าคะนอง
อันตรายที่เกี่ยวข้องกับการบินใกล้เมฆคิวมูลัส
ตามที่กล่าวไว้ข้างต้น เมฆก่อตัวขึ้นเนื่องจากการควบแน่นของอากาศอุ่นที่เพิ่มขึ้น ใกล้ขอบล่างของเมฆคิวมูลัส อากาศอุ่นจะเร่งตัวขึ้นเพราะ อุณหภูมิโดยรอบลดลงและการเปลี่ยนเกิดขึ้นเร็วขึ้น เครื่องร่อนที่บินขึ้นตามกระแสลมอุ่นอาจพลาดช่วงเวลาที่ความเร็วแนวนอนของมันสูงกว่าความเร็วการขึ้น และสุดท้ายก็ถูกดึงพร้อมกับอากาศที่ลอยขึ้นสู่ก้อนเมฆ
ในก้อนเมฆ เนื่องจากหยดน้ำมีความเข้มข้นสูง ทัศนวิสัยจึงแทบจะเป็นศูนย์ ดังนั้น เครื่องร่อนจึงสูญเสียทิศทางในอวกาศทันที และไม่สามารถบอกได้ว่าเขากำลังบินไปที่ไหนและอย่างไร
ในสถานการณ์กรณีที่เลวร้ายที่สุด หากอากาศอุ่นลอยขึ้นอย่างรวดเร็ว (เช่น ในเมฆฝนฟ้าคะนอง) เครื่องร่อนอาจตกลงไปในบริเวณที่มีอากาศขึ้นหรือตกที่อยู่ติดกันโดยไม่ได้ตั้งใจ ซึ่งจะนำไปสู่การตีลังกาและเป็นไปได้มากว่าจะเกิดการทำลายล้าง อุปกรณ์ หรือนักบินจะถูกยกขึ้นให้สูงด้วยอุณหภูมิต่ำกว่าศูนย์รุนแรงและอากาศเบาบาง
การวิเคราะห์และการพยากรณ์อากาศระยะสั้น บรรยากาศด้านหน้า. สัญญาณภายนอกของการเข้าใกล้แนวหนาวและอบอุ่น
ในการบรรยายครั้งก่อน ฉันได้พูดคุยเกี่ยวกับความเป็นไปได้ในการทำนายสภาพอากาศที่มีการบินและไม่มีการบิน การเข้าใกล้ของแนวชั้นบรรยากาศอย่างใดอย่างหนึ่ง
ฉันเตือนคุณว่า ด้านหน้าบรรยากาศเป็นเขตเปลี่ยนผ่านในชั้นโทรโพสเฟียร์ระหว่างมวลอากาศที่อยู่ติดกันซึ่งมีสมบัติทางกายภาพต่างกัน
เมื่อมวลอากาศหนึ่งถูกแทนที่และผสมกับอีกมวลอากาศที่มีคุณสมบัติทางกายภาพที่แตกต่างกัน เช่น อุณหภูมิ ความดัน ความชื้น ปรากฏการณ์ทางธรรมชาติต่างๆ จะเกิดขึ้น ซึ่งทำให้สามารถวิเคราะห์และคาดการณ์การเคลื่อนที่ของมวลอากาศเหล่านี้ได้
ดังนั้น เมื่อแนวรบอบอุ่นเข้าใกล้ภายในหนึ่งวัน ลางสังหรณ์ของมันจะปรากฏขึ้น - เมฆเซอร์รัส พวกมันลอยเหมือนขนนกที่ระดับความสูง 7-10 กม. ในเวลานี้ความดันบรรยากาศลดลง การมาถึงของแนวปะทะที่อบอุ่นมักเกี่ยวข้องกับการร้อนขึ้นและฝนตกหนักและมีฝนตกปรอยๆ
ในทางตรงกันข้าม การเริ่มมีอากาศหนาวเย็นนั้นสัมพันธ์กับเมฆฝนชั้นเมฆที่กองรวมกันเหมือนภูเขาหรือหอคอย และปริมาณน้ำฝนที่ตกลงมานั้นตกในรูปแบบของฝนที่มีพายุฝนฟ้าคะนองและพายุฝนฟ้าคะนอง การเคลื่อนผ่านของแนวหน้าหนาวสัมพันธ์กับอุณหภูมิที่เย็นกว่าและลมที่แรงกว่า
ไซโคลนและแอนติไซโคลน
โลกหมุนและมวลอากาศที่กำลังเคลื่อนที่ก็มีส่วนเกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่แบบวงกลมนี้เช่นกัน ซึ่งบิดเป็นเกลียว กระแสน้ำวนขนาดใหญ่เหล่านี้เรียกว่าพายุไซโคลนและแอนติไซโคลน
พายุไซโคลน- กระแสน้ำวนในชั้นบรรยากาศที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่พร้อมความกดอากาศตรงกลางลดลง
แอนติไซโคลน– กระแสน้ำวนในชั้นบรรยากาศที่มีความกดอากาศเพิ่มขึ้นตรงกลาง โดยค่อยๆ ลดลงจากส่วนกลางไปยังรอบนอก
นอกจากนี้เรายังสามารถทำนายการโจมตีของพายุไซโคลนหรือแอนติไซโคลนตามการเปลี่ยนแปลงสภาพอากาศ ดังนั้นพายุไซโคลนจึงทำให้เกิดสภาพอากาศที่มีเมฆมาก โดยมีฝนตกในฤดูร้อนและมีหิมะตกในฤดูหนาว และแอนติไซโคลนหมายถึงสภาพอากาศที่ชัดเจนหรือมีเมฆบางส่วน ลมสงบ และไม่มีฝน สภาพอากาศมีเสถียรภาพเช่น มันไม่เปลี่ยนแปลงอย่างเห็นได้ชัดเมื่อเวลาผ่านไป แน่นอนว่าจากมุมมองของเที่ยวบินแอนติไซโคลนนั้นน่าสนใจสำหรับเรามากกว่า
หน้าหนาว. โครงสร้างเมฆบริเวณหน้าหนาว
กลับมาที่แนวหน้าอีกครั้ง เมื่อเราพูดว่าหน้าหนาวกำลัง "กำลังมา" เราหมายถึงมวลอากาศเย็นจำนวนมากกำลังเคลื่อนเข้าหาอากาศที่อุ่นกว่า อากาศเย็นจะหนักกว่า อากาศอุ่นจะเบากว่า ดังนั้นมวลความเย็นที่เคลื่อนตัวเข้ามาจึงดูเหมือนคืบคลานไปใต้มวลอากาศอุ่นและดันขึ้นด้านบน สิ่งนี้ทำให้เกิดการเคลื่อนที่ของอากาศที่สูงขึ้นอย่างมาก
อากาศอุ่นที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วจะเย็นลงที่ชั้นบนของชั้นบรรยากาศและควบแน่น ทำให้เกิดเมฆขึ้น ดังที่ได้กล่าวไปแล้วว่าอากาศมีการเคลื่อนตัวขึ้นอย่างต่อเนื่อง ดังนั้นเมฆซึ่งมีอากาศอุ่นและชื้นอยู่สม่ำเสมอจึงขยายตัวสูงขึ้น เหล่านั้น. หน้าหนาวทำให้เกิดเมฆคิวมูลัส สตราโตคิวมูลัส และเมฆนิมบัสที่มีการพัฒนาแนวดิ่งที่ดี
แนวหน้าหนาวเคลื่อนตัว แนวหน้าอุ่นถูกดันขึ้น และเมฆมีความชื้นควบแน่นมากเกินไป เมื่อถึงจุดหนึ่ง มันก็จะไหลลงมาในสายฝน ราวกับเทส่วนเกินออกไปจนแรงของลมอุ่นที่พัดขึ้นด้านบนนั้นเกินแรงโน้มถ่วงของหยดน้ำอีกครั้ง
อบอุ่นหน้า. โครงสร้างเมฆในแนวอบอุ่น
ทีนี้ลองนึกภาพตรงกันข้าม: อากาศอุ่นเคลื่อนไปทางอากาศเย็น อากาศอุ่นจะเบากว่าและเมื่อเคลื่อนตัวไปบนอากาศเย็น ความดันบรรยากาศจะลดลงเพราะว่า อีกครั้งคอลัมน์ของอากาศที่เบากว่าจะกดน้อยลง
เมื่ออากาศอุ่นลอยขึ้นผ่านอากาศเย็น อากาศจะเย็นลงและควบแน่น ความขุ่นมัวปรากฏขึ้น แต่การเคลื่อนตัวของอากาศขึ้นด้านบนไม่เกิดขึ้น ลมเย็นแผ่กระจายไปด้านล่างแล้ว ไม่มีสิ่งใดให้ดันออก อากาศอุ่นอยู่ด้านบนแล้ว เพราะ ไม่มีการเคลื่อนที่ของอากาศขึ้น อากาศอุ่นจะเย็นลงอย่างสม่ำเสมอ เมฆปกคลุมอย่างต่อเนื่องโดยไม่มีการพัฒนาในแนวดิ่ง - เมฆเซอร์รัส
อันตรายที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนตัวของแนวรบเย็นและอบอุ่น
ดังที่ฉันได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ การโจมตีของแนวหน้าหนาวนั้นมีลักษณะเฉพาะคือการเคลื่อนตัวของอากาศอุ่นที่ทรงพลังขึ้นด้านบน และเป็นผลให้เมฆคิวมูลัสและการก่อตัวของพายุฝนฟ้าคะนองพัฒนาขึ้นใหม่ นอกจากนี้การเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วในการเคลื่อนที่ขึ้นของอากาศอุ่นและการเคลื่อนที่ลงของอากาศเย็นที่อยู่ติดกันซึ่งพยายามแทนที่ทำให้เกิดความปั่นป่วนอย่างรุนแรง นักบินรู้สึกว่าสิ่งนี้เป็นการชนที่รุนแรงพร้อมกับการพลิกตัวอย่างรวดเร็วและการลด/ยกจมูกของเครื่องบิน
ในกรณีที่เลวร้ายที่สุด ความปั่นป่วนอาจนำไปสู่การตีลังกา นอกจากนี้ กระบวนการขึ้นและลงของอุปกรณ์ยังมีความซับซ้อนในการบินใกล้ทางลาด
พายุฝนฟ้าคะนองที่เกิดขึ้นบ่อยครั้งและรุนแรงสามารถลากนักบินที่ไม่ตั้งใจหรือถูกพัดพาไปได้ และการตีลังกาจะเกิดขึ้นบนก้อนเมฆแล้วถูกโยนขึ้นไปที่สูง ซึ่งอากาศเย็นและไม่มีออกซิเจน - และอาจถึงแก่ชีวิตได้
แนวหน้าที่อบอุ่นไม่เหมาะสำหรับเที่ยวบินทะยานที่ดีและไม่ก่อให้เกิดอันตรายใด ๆ ยกเว้นบางทีอาจเสี่ยงต่อการเปียก
แนวรบรอง
เรียกว่าการหารภายในมวลอากาศเดียวกันแต่ระหว่างบริเวณอากาศที่มีอุณหภูมิต่างกัน ด้านหน้ารอง- หน้าหนาวทุติยภูมิจะพบใกล้พื้นผิวโลกในร่องบาริก (บริเวณความกดอากาศต่ำ) ที่ด้านหลังของพายุไซโคลนด้านหลังหน้าหลัก ซึ่งเป็นที่ที่ลมบรรจบกัน
อาจมีส่วนหน้าเย็นรองได้หลายช่อง โดยแต่ละส่วนจะแยกอากาศเย็นออกจากอากาศที่เย็นกว่า สภาพอากาศบนหน้าหนาวรองจะคล้ายกับสภาพอากาศบนหน้าหนาว แต่เนื่องจากความแตกต่างของอุณหภูมิที่น้อยกว่า ปรากฏการณ์สภาพอากาศทั้งหมดจึงเด่นชัดน้อยกว่า กล่าวคือ เมฆมีการพัฒนาน้อยทั้งแนวตั้งและแนวนอน เขตฝน 5-10 กม.
ในฤดูร้อน หน้าหนาวรองจะถูกปกคลุมไปด้วยเมฆคิวมูโลนิมบัส โดยมีพายุฝนฟ้าคะนอง ลูกเห็บ พายุหิมะ ลมแรงและน้ำแข็ง และในฤดูหนาวจะมีพายุหิมะและประจุหิมะทั่วไป ซึ่งทำให้ทัศนวิสัยไม่ถึง 1 กม. ลดลง แนวดิ่งจะพัฒนาได้สูงถึง 6 กม. ในฤดูร้อน และสูงถึง 1-2 กม. ในฤดูหนาว
บังหน้า
บังหน้าเกิดจากการปิดแนวรบเย็นและแนวอุ่นและการเคลื่อนตัวของอากาศอุ่นขึ้นด้านบน กระบวนการปิดเกิดขึ้นในพายุไซโคลน โดยที่แนวหน้าหนาวซึ่งเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงจะแซงหน้าแนวร้อน ในกรณีนี้ อากาศอุ่นแยกตัวออกจากพื้นดินและถูกดันขึ้น และด้านหน้าที่อยู่ใกล้พื้นผิวโลกเคลื่อนตัว โดยพื้นฐานแล้วอยู่ภายใต้อิทธิพลของการเคลื่อนที่ของมวลอากาศเย็นสองมวล
ปรากฎว่ามีมวลอากาศสามมวลที่เกี่ยวข้องกับการก่อตัวของส่วนหน้าการบดบัง - สองมวลอากาศเย็นและหนึ่งมวลอุ่น ถ้ามวลอากาศเย็นด้านหลังหน้าเย็นอุ่นกว่ามวลอากาศเย็นหน้าหน้า เมื่อมวลอากาศเย็นเคลื่อนตัวขึ้นด้านบนก็จะไหลไปด้านหน้าพร้อมๆ กัน มวลอากาศเย็นกว่า ด้านหน้านี้เรียกว่า การบดเคี้ยวที่อบอุ่น(รูปที่ 1)
ข้าว. 1. ด้านหน้าการบดเคี้ยวแบบอุ่นในส่วนแนวตั้งและบนแผนที่สภาพอากาศ
หากมวลอากาศด้านหลังหน้าเย็นเย็นกว่ามวลอากาศหน้าหน้าอุ่น มวลด้านหลังนี้จะไหลไปใต้มวลอากาศเย็นทั้งหน้าอุ่นและหน้าเย็น ด้านหน้านี้เรียกว่า การบดเคี้ยวเย็น(รูปที่ 2)
ข้าว. 2. ด้านหน้าการบดเคี้ยวเย็นในส่วนแนวตั้งและบนแผนที่สภาพอากาศ
แนวการบดเคี้ยวต้องผ่านหลายขั้นตอนในการพัฒนา สภาพอากาศที่ยากลำบากที่สุดบนด้านหน้าปิดจะสังเกตได้ในช่วงเริ่มต้นของการปิดส่วนหน้าของความร้อนและเย็น ในช่วงนี้ระบบเมฆจะเป็นการรวมตัวของเมฆหน้าหนาวและเมฆอุ่น ปริมาณน้ำฝนที่ปกคลุมธรรมชาติเริ่มตกลงมาจากเมฆนิมโบสเตรตัสและเมฆคิวมูโลนิมบัส ในบริเวณด้านหน้าพวกมันจะกลายเป็นฝน
ลมจะรุนแรงขึ้นก่อนถึงแนวอันอบอุ่นของสิ่งบดบัง ลมอ่อนลงเมื่อผ่านไปแล้วเลี้ยวไปทางขวา
ก่อนถึงหน้าหนาว ลมแรงขึ้นจนกลายเป็นพายุ พอผ่านไป ลมก็อ่อนกำลังลงและเลี้ยวไปทางขวาอย่างรวดเร็ว เมื่ออากาศอุ่นถูกแทนที่ไปยังชั้นที่สูงขึ้น หน้าการบดบังจะค่อยๆ เบลอ พลังแนวตั้งของระบบเมฆลดลง และพื้นที่ไร้เมฆปรากฏขึ้น เมฆนิมโบสเตรตัสค่อยๆ เปลี่ยนเป็นสเตรตัส อัลโตสเตรตัสเป็นอัลโตคิวมูลัส และเซอร์โรสเตรตัสเป็นเซอร์โรคิวมูลัส ฝนหยุดตก. การเคลื่อนตัวของแนวการบดเคี้ยวแบบเก่านั้นปรากฏให้เห็นในกลุ่มเมฆอัลโตคิวมูลัสจำนวน 7-10 จุด
สภาพการว่ายผ่านโซนหน้าบดบังในระยะเริ่มแรกของการพัฒนาแทบไม่ต่างจากเงื่อนไขการว่ายน้ำตามลำดับเมื่อข้ามโซนแนวอบอุ่นหรือหน้าหนาว
พายุฝนฟ้าคะนองภายในมวล
โดยทั่วไปพายุฝนฟ้าคะนองแบ่งออกเป็นสองประเภทหลัก: ในมวลและหน้าผาก พายุฝนฟ้าคะนองที่พบบ่อยที่สุดคือ พายุฝนฟ้าคะนองภายในมวล (ท้องถิ่น) ซึ่งเกิดขึ้นห่างไกลจากบริเวณส่วนหน้าและมีสาเหตุจากลักษณะของมวลอากาศในท้องถิ่น
พายุฝนฟ้าคะนองในมวลคือพายุฝนฟ้าคะนองที่เกี่ยวข้องกับการพาความร้อนภายในมวลอากาศ
ระยะเวลาของพายุฝนฟ้าคะนองนั้นสั้นและตามกฎแล้วไม่เกินหนึ่งชั่วโมง พายุฝนฟ้าคะนองในท้องถิ่นสามารถเชื่อมโยงกับเซลล์เมฆคิวมูโลนิมบัสตั้งแต่หนึ่งเซลล์ขึ้นไป และผ่านขั้นตอนการพัฒนามาตรฐาน: การเริ่มต้นคิวมูโลนิมบัส การพัฒนาไปสู่พายุฝนฟ้าคะนอง การเร่งรัด การแตกตัว
โดยทั่วไป พายุฝนฟ้าคะนองในมวลจะสัมพันธ์กับเซลล์เดียว แม้ว่าพายุฝนฟ้าคะนองในมวลหลายเซลล์ก็เกิดขึ้นเช่นกัน ในการเกิดพายุฝนฟ้าคะนองหลายเซลล์ ลมเย็นที่ตกลงมาจากเมฆ "แม่" จะสร้างกระแสลมขึ้นที่ก่อตัวเป็นเมฆฝนฟ้าคะนอง "ธิดา" ด้วยวิธีนี้จะสามารถสร้างชุดของเซลล์ได้
สัญญาณของสภาพอากาศที่ดีขึ้น
- ความกดอากาศสูงแทบไม่เปลี่ยนแปลงหรือเพิ่มขึ้นช้าๆ
- ความแปรผันของอุณหภูมิในแต่ละวันแสดงออกมาอย่างชัดเจน: ร้อนในตอนกลางวัน เย็นในตอนกลางคืน
- ลมมีกำลังอ่อน รุนแรงในช่วงบ่าย และสงบลงในตอนเย็น
- ท้องฟ้าไม่มีเมฆตลอดทั้งวันหรือมีเมฆคิวมูลัสปกคลุมหายไปในตอนเย็น ความชื้นสัมพัทธ์ในอากาศจะลดลงในตอนกลางวันและเพิ่มขึ้นในเวลากลางคืน
- ในตอนกลางวันท้องฟ้าเป็นสีฟ้าสดใส แสงสนธยานั้นสั้น ดวงดาวส่องแสงระยิบระยับเล็กน้อย ในตอนเย็นรุ่งอรุณจะเป็นสีเหลืองหรือสีส้ม
- น้ำค้างหนาหรือน้ำค้างแข็งในเวลากลางคืน
- หมอกปกคลุมพื้นที่ราบลุ่ม เพิ่มขึ้นในเวลากลางคืนและหายไปในตอนกลางวัน
- กลางคืนในป่าจะอุ่นกว่าในทุ่งนา
- ควันลอยขึ้นมาจากปล่องไฟและไฟ
- นกนางแอ่นบินสูง
สัญญาณของสภาพอากาศที่เลวร้ายลง
- ความดันผันผวนอย่างรวดเร็วหรือลดลงอย่างต่อเนื่อง
- ความแปรผันของอุณหภูมิรายวันแสดงออกมาอย่างอ่อนหรือละเมิดความแปรผันทั่วไป (เช่น อุณหภูมิสูงขึ้นในเวลากลางคืน)
- ลมแรงขึ้นเปลี่ยนทิศทางกะทันหันการเคลื่อนที่ของเมฆชั้นล่างไม่ตรงกับการเคลื่อนที่ของเมฆชั้นบน
- ความขุ่นมัวกำลังเพิ่มขึ้น เมฆ Cirrostratus ปรากฏทางฝั่งตะวันตกหรือตะวันตกเฉียงใต้ของขอบฟ้าและแผ่กระจายไปทั่วท้องฟ้า พวกมันหลีกทางให้กับเมฆอัลโตสตราตัสและนิมโบสเตรตัส
- มันอบอ้าวในตอนเช้า เมฆคิวมูลัสเติบโตขึ้นจนกลายเป็นคิวมูโลนิมบัส - กลายเป็นพายุฝนฟ้าคะนอง
- รุ่งอรุณเช้าและเย็นเป็นสีแดง
- เมื่อตกค่ำ ลมก็ไม่สงบลง แต่กลับทวีความรุนแรงขึ้น
- วงกลมแสง (รัศมี) ปรากฏรอบดวงอาทิตย์และดวงจันทร์ในเมฆเซอร์โรสเตรตัส มีมงกุฎอยู่ในเมฆชั้นกลาง
- ไม่มีน้ำค้างยามเช้า
- นกนางแอ่นบินต่ำ มดซ่อนตัวอยู่ในจอมปลวก
คลื่นนิ่ง
คลื่นนิ่ง- เป็นการเปลี่ยนแปลงรูปแบบหนึ่งของการเคลื่อนที่ของอากาศในแนวนอนให้มีลักษณะคล้ายคลื่น คลื่นสามารถเกิดขึ้นได้เมื่อมวลอากาศที่เคลื่อนที่เร็วบรรจบกับเทือกเขาที่มีความสูงพอสมควร เงื่อนไขที่จำเป็นสำหรับการเกิดคลื่นคือความเสถียรของบรรยากาศที่เพิ่มขึ้นอย่างมาก
หากต้องการดูรูปแบบคลื่นบรรยากาศ ให้เดินขึ้นไปบนลำธารและชมกระแสน้ำรอบๆ หินที่จมอยู่ใต้น้ำ น้ำที่ไหลอยู่รอบๆ หินลอยขึ้นมาด้านหน้า ทำให้เกิดรูปร่างคล้ายแผ่นใยไม้อัด ด้านหลังหินจะเกิดระลอกคลื่นหรือคลื่นต่อเนื่องกัน คลื่นเหล่านี้อาจมีขนาดค่อนข้างใหญ่ในกระแสน้ำที่รวดเร็วและลึก สิ่งที่คล้ายกันเกิดขึ้นในชั้นบรรยากาศ
เมื่อไหลข้ามเทือกเขา ความเร็วการไหลจะเพิ่มขึ้น และความดันในนั้นจะลดลง ดังนั้นอากาศชั้นบนจึงลดลงบ้าง เมื่อผ่านด้านบนแล้ว กระแสจะลดความเร็วลง ความดันในนั้นเพิ่มขึ้น และอากาศบางส่วนก็พุ่งขึ้นด้านบน แรงกระตุ้นแบบสั่นดังกล่าวสามารถทำให้เกิดการเคลื่อนที่เหมือนคลื่นของการไหลที่อยู่ด้านหลังสันเขา (รูปที่ 3)
ข้าว. 3. รูปแบบการก่อตัวของคลื่นนิ่ง:
1 - การไหลที่ไม่ถูกรบกวน; 2 - ไหลลงมาเหนือสิ่งกีดขวาง; 3 - เมฆแม่และเด็กที่ด้านบนของคลื่น; 4 - เมฆหมวก; 5 - เมฆโรเตอร์ที่ฐานคลื่น
คลื่นที่อยู่นิ่งเหล่านี้มักจะเดินทางไปยังที่สูง มีการบันทึกการระเหยของเครื่องร่อนในกระแสคลื่นที่ระดับความสูงมากกว่า 15,000 เมตร ความเร็วคลื่นในแนวตั้งสามารถเข้าถึงได้หลายสิบเมตรต่อวินาที ระยะห่างระหว่าง "การกระแทก" ที่อยู่ใกล้เคียงหรือความยาวคลื่นอยู่ระหว่าง 2 ถึง 30 กม.
การไหลของอากาศด้านหลังภูเขาแบ่งความสูงออกเป็นสองชั้นซึ่งแตกต่างกันอย่างมากจากกัน - ชั้นย่อยคลื่นปั่นป่วนซึ่งมีความหนาตั้งแต่หลายร้อยเมตรถึงหลายกิโลเมตรและชั้นคลื่นราบเรียบที่อยู่เหนือมัน
คุณสามารถใช้การไหลของคลื่นได้หากมีสันเขาที่สองสูงเพียงพอในเขตปั่นป่วนและในระยะห่างที่โซนโรเตอร์จากจุดแรกไม่ส่งผลกระทบต่อสันเขาที่สอง ในกรณีนี้ นักบินเริ่มจากสันเขาที่สองจะเข้าสู่เขตคลื่นทันที
เมื่อมีความชื้นในอากาศเพียงพอ เมฆเลนติคูลาร์จะปรากฏขึ้นที่ด้านบนของคลื่น ขอบล่างของเมฆดังกล่าวตั้งอยู่ที่ระดับความสูงอย่างน้อย 3 กม. และการพัฒนาในแนวดิ่งถึง 2 - 5 กม. นอกจากนี้ยังเป็นไปได้ที่เมฆหมวกก่อตัวเหนือยอดเขาโดยตรงและมีเมฆโรเตอร์อยู่ด้านหลัง
แม้จะมีลมแรง (คลื่นสามารถเกิดขึ้นได้ที่ความเร็วลมอย่างน้อย 8 เมตร/วินาที) เมฆเหล่านี้จะไม่นิ่งเมื่อเทียบกับพื้นดิน เมื่อ “อนุภาค” บางอย่างของการไหลของอากาศเข้าใกล้ยอดเขาหรือคลื่น ความชื้นที่อยู่ภายในนั้นจะควบแน่นและเกิดเป็นเมฆ
ด้านหลังภูเขา หมอกที่ก่อตัวขึ้นสลายไป และกระแส "อนุภาค" ก็กลับมาโปร่งใสอีกครั้ง เหนือภูเขาและยอดคลื่น ความเร็วของการไหลของอากาศจะเพิ่มขึ้น
ในขณะเดียวกันความกดอากาศก็ลดลง จากหลักสูตรฟิสิกส์ของโรงเรียน (กฎของแก๊ส) เป็นที่ทราบกันดีว่าเมื่อความดันลดลงและหากไม่มีการแลกเปลี่ยนความร้อนกับสิ่งแวดล้อมอุณหภูมิของอากาศจะลดลง
อุณหภูมิอากาศที่ลดลงทำให้เกิดการควบแน่นของความชื้นและการก่อตัวของเมฆ ด้านหลังภูเขากระแสน้ำไหลช้าลง ความกดดันในนั้นเพิ่มขึ้น และอุณหภูมิก็สูงขึ้น เมฆก็หายไป
คลื่นที่อยู่นิ่งสามารถปรากฏบนพื้นที่ราบได้เช่นกัน ในกรณีนี้สาเหตุของการก่อตัวของมันอาจเป็นแนวเย็นหรือกระแสน้ำวน (โรเตอร์) ที่เกิดขึ้นที่ความเร็วและทิศทางการเคลื่อนที่ของอากาศสองชั้นที่อยู่ติดกันต่างกัน
สภาพอากาศในภูเขา คุณสมบัติของการเปลี่ยนแปลงสภาพอากาศในภูเขา
ภูเขาอยู่ใกล้กับดวงอาทิตย์มากขึ้นและทำให้อุ่นขึ้นเร็วขึ้นและดีขึ้น สิ่งนี้นำไปสู่การก่อตัวของกระแสการพาความร้อนที่รุนแรงและการก่อตัวของเมฆอย่างรวดเร็วรวมถึงพายุฝนฟ้าคะนองด้วย
นอกจากนี้ ภูเขายังเป็นส่วนที่ขรุขระของพื้นผิวโลกอีกด้วย ลมที่พัดผ่านภูเขามีความปั่นป่วนเนื่องจากการโค้งงอไปรอบ ๆ สิ่งกีดขวางที่มีขนาดต่างกัน - จากหนึ่งเมตร (หิน) ไปจนถึงสองสามกิโลเมตร (ตัวภูเขาเอง) - และเป็นผลมาจากการผสมอากาศที่ผ่านไปกับการพาความร้อน กระแสน้ำ
ดังนั้น พื้นที่ภูเขาจึงมีลักษณะของความร้อนที่รุนแรง รวมกับความปั่นป่วนที่รุนแรง ลมแรงจากทิศทางต่างๆ และการเกิดพายุฝนฟ้าคะนอง
การวิเคราะห์เหตุการณ์และเงื่อนไขเบื้องต้นที่เกี่ยวข้องกับสภาพอุตุนิยมวิทยา
เหตุการณ์ที่คลาสสิกที่สุดที่เกี่ยวข้องกับสภาพอากาศคือการที่อุปกรณ์พัดหรือบินโดยอิสระไปยังโซนโรเตอร์ในส่วนใต้ลมของภูเขา (ในระดับที่เล็กกว่า - โรเตอร์จากสิ่งกีดขวาง) ข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับสิ่งนี้คือกระแสน้ำจะไหลเลยแนวสันเขาที่ระดับความสูงต่ำหรือไม่มีการศึกษาทฤษฎีเลย การบินในโรเตอร์นั้นเต็มไปด้วยการชนที่ไม่พึงประสงค์อย่างน้อยที่สุดและสูงสุดคือการตีลังกาและการทำลายล้างของอุปกรณ์
เหตุการณ์โจมตีครั้งที่สองกำลังถูกดึงเข้าไปในก้อนเมฆ ข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับสิ่งนี้คือการประมวลผล TVP ใกล้กับขอบคลาวด์ ควบคู่ไปกับการเหม่อลอย ความกล้าหาญที่มากเกินไป หรือความเพิกเฉยต่อลักษณะการบินของเครื่องบิน นำไปสู่การสูญเสียการมองเห็นและทิศทางในอวกาศ ในกรณีที่เลวร้ายที่สุด - ตีลังกาและถูกโยนขึ้นที่สูงที่ไม่เหมาะสมกับชีวิต
สุดท้าย อุบัติเหตุคลาสสิกครั้งที่ 3 คือ "บิด" และตกลงไปบนทางลาดหรือพื้นขณะปลูกในวันที่อากาศร้อน เงื่อนไขเบื้องต้นคือต้องบินโดยที่ขว้างไม้ออกไป เช่น โดยไม่ต้องสำรองความเร็วสำหรับการซ้อมรบ
จากพื้นผิวโลก เมฆทั้งหมดดูเหมือนมีความสูงเท่ากันโดยประมาณ อย่างไรก็ตาม อาจมีระยะห่างระหว่างกันมากหรือเท่ากับหลายกิโลเมตร แต่สูงสุดและต่ำสุดของพวกเขาคืออะไร? โพสต์นี้มีข้อมูลทั้งหมดที่คุณต้องการเพื่อเป็นผู้เชี่ยวชาญด้านคลาวด์!
10. เมฆสเตรตัส (ความสูงเฉลี่ย - 300-450 ม.)
ข้อมูลวิกิพีเดีย: เมฆสเตรตัสเป็นเมฆระดับต่ำมีลักษณะเป็นชั้นแนวนอนและมีชั้นสม่ำเสมอ ตรงกันข้ามกับเมฆคิวลิฟอร์มซึ่งเกิดจากกระแสน้ำอุ่นที่เพิ่มสูงขึ้น
โดยเฉพาะอย่างยิ่ง คำว่า "สเตรตัส" ใช้เพื่ออธิบายเมฆแบนที่มีหมอกหนาที่ด้านล่างซึ่งมีสีตั้งแต่สีเทาเข้มไปจนถึงเกือบขาว
9. เมฆคิวมูลัส (ความสูงเฉลี่ย - 450-2,000 ม.)
ข้อมูลวิกิพีเดีย: "Cumulus" เป็นภาษาละติน แปลว่า "ฮีป ฮีป" เมฆคิวมูลัสมักถูกอธิบายว่ามีลักษณะ "อวบอ้วน" "คล้ายฝ้าย" หรือ "ปุย" และมีฐานแบน
เนื่องจากเป็นเมฆระดับต่ำ จึงมีความสูงน้อยกว่า 1,000 เมตร เว้นแต่จะเป็นเมฆคิวมูลัสในแนวตั้งมากกว่า เมฆคิวมูลัสอาจปรากฏเพียงลำพัง เป็นเส้น หรือเป็นกระจุก
8. เมฆ Stratocumulus (ความสูงเฉลี่ย - 450-2,000 ม.)
ข้อมูลวิกิพีเดีย: เมฆสตราโตคิวมูลัสเป็นเมฆประเภทหนึ่งที่มีลักษณะเป็นเมฆขนาดใหญ่ มืด ทรงกลม มักจะอยู่ในรูปแบบของกลุ่ม เส้น หรือคลื่น องค์ประกอบแต่ละองค์ประกอบมีขนาดใหญ่กว่าเมฆอัลโตคิวมูลัส โดยก่อตัวที่ระดับความสูงต่ำกว่า โดยทั่วไป ต่ำกว่า 2,400 เมตร .
กระแสลมหมุนเวียนที่อ่อนแรงจะสร้างชั้นเมฆตื้นๆ เนื่องจากเครื่องแห้ง ซึ่งยังคงมีอากาศอยู่เหนือเมฆ ขัดขวางการพัฒนาในแนวดิ่งต่อไป
7. เมฆคิวมูโลนิมบัส (ความสูงเฉลี่ย - 450-2,000 ม.)
ข้อมูลวิกิพีเดีย: เมฆคิวมูโลนิมบัสเป็นเมฆแนวตั้งสูงตระหง่านหนาแน่น เกี่ยวข้องกับพายุฝนฟ้าคะนองและความไม่แน่นอนของชั้นบรรยากาศ ก่อตัวขึ้นจากไอน้ำที่ถูกพัดพาโดยกระแสลมอันทรงพลัง
เมฆคิวมูโลนิมบัสสามารถก่อตัวได้เพียงลำพัง เป็นกลุ่มก้อน หรือเป็นพายุตามแนวหน้าหนาว เมฆเหล่านี้สามารถทำให้เกิดฟ้าผ่าและสภาพอากาศเลวร้ายที่เป็นอันตรายอื่นๆ เช่น พายุทอร์นาโด
6. เมฆนิมโบสเตรตัส (ความสูงเฉลี่ย - 900-3,000 ม.)
ข้อมูลวิกิพีเดีย: เมฆนิมโบสเตรตัสมักก่อให้เกิดการตกตะกอนเป็นบริเวณกว้าง พวกมันมีฐานกระจาย ซึ่งมักจะตั้งอยู่ใกล้พื้นผิวในระดับล่างและที่ระดับความสูงประมาณ 3,000 เมตรในระดับกลาง.
แม้ว่าโดยทั่วไปเมฆนิมโบสเตรตัสจะมีสีเข้มที่ฐาน แต่ก็มักจะได้รับแสงสว่างจากภายในเมื่อมองจากพื้นผิวโลก
5. เมฆอัลโตสตราตัส (ความสูงเฉลี่ย - 2,000-7,000 ม.)
ข้อมูลวิกิพีเดีย: เมฆอัลโตสตราตัสเป็นเมฆระดับกลางประเภทหนึ่งซึ่งอยู่ในประเภททางกายภาพของชั้นหิน ซึ่งมีลักษณะเป็นชั้นที่สม่ำเสมอกันโดยทั่วไปซึ่งมีสีตั้งแต่สีเทาไปจนถึงสีเขียวอมฟ้า
พวกมันเบากว่าเมฆนิมโบสเตรตัสและมืดกว่าเมฆเซอร์โรสเตรตัสสูง สามารถมองเห็นดวงอาทิตย์ได้ผ่านเมฆอัลโตสตราตัสบางๆ แต่เมฆที่หนากว่าอาจมีโครงสร้างทึบแสงหนาแน่นกว่า
4. เมฆอัลโตคิวมูลัส (ความสูงเฉลี่ย - 2,000-7,000 ม.)
ข้อมูลวิกิพีเดีย: เมฆอัลโตคิวมูลัสเป็นเมฆระดับกลางประเภทหนึ่งซึ่งจัดอยู่ในประเภททางกายภาพของสตราโตคิวมูลัสเป็นหลัก โดยมีลักษณะเป็นมวลทรงกลมหรือสันเป็นชั้นหรือแผ่น โดยแต่ละองค์ประกอบมีขนาดใหญ่กว่าและเข้มกว่าเมฆเซอร์โรคิวมูลัส และเล็กกว่า . มากกว่าเมฆสเตรโตคิวมูลัส
อย่างไรก็ตาม หากชั้นต่างๆ ตกตะกอนเนื่องจากความไม่แน่นอนของมวลอากาศที่เพิ่มขึ้น เมฆอัลโตคิวมูลัสก็จะกลายเป็นโครงสร้างคิวลิฟอร์มมากขึ้น
3. เมฆเซอร์รัส (ความสูงเฉลี่ย - 5,000-13,500 ม.)
ข้อมูลวิกิพีเดีย: เมฆเซอร์รัสเป็นเมฆในชั้นบรรยากาศประเภทหนึ่ง โดยทั่วไปมีลักษณะเป็นเส้นใยบางคล้ายเส้นด้าย
บางครั้งเส้นใยเมฆก่อตัวเป็นกระจุกที่มีรูปร่างลักษณะเฉพาะที่เรียกรวมกันว่า “หางแมร์” เมฆเซอร์รัสมักมีสีขาวหรือสีเทาอ่อน
2. เมฆ Cirrostratus (ระดับเฉลี่ย - 5,000-13,500 ม.)
ข้อมูลวิกิพีเดีย: เมฆเซอร์โรสเตรตัสเป็นเมฆสเตรตัสสีขาวบางประเภทที่ประกอบด้วยผลึกน้ำแข็ง พวกมันตรวจจับได้ยากและสามารถสร้างรัศมีได้เมื่ออยู่ในรูปของเมฆเซอร์โรสเตรตัสบางๆ
1. เมฆเซอร์โรคิวมูลัส (ความสูงเฉลี่ย - 5,000-13,500 ม.)
ข้อมูลวิกิพีเดีย: เมฆเซอร์โรคิวมูลัสเป็นหนึ่งในสามประเภทหลักของเมฆโทรโพสเฟียริกระดับบน (อีกสองประเภทคือเมฆเซอร์รัสและเมฆเซอร์โรสเตรตัส) เช่นเดียวกับเมฆคิวมูลัสระดับล่าง เมฆเซอร์โรคิวมูลัสแสดงถึงการหมุนเวียน
เซอร์โรคิวมูลัสแตกต่างจากเซอร์รัสและเซอร์โรสเตรตัสทรงสูงอื่นๆ ตรงที่ประกอบด้วยหยดน้ำใสจำนวนเล็กน้อย แม้ว่าจะอยู่ในสภาพเย็นจัดก็ตาม
เมฆลอยอยู่เหนือท้องฟ้าสูงเหนือศีรษะของเรา พวกเขามักจะดึงดูดความสนใจของผู้ใหญ่และเด็ก จึงไม่น่าแปลกใจที่คุณอาจมีคำถามมากมายเกี่ยวกับลักษณะที่ปรากฏของเมฆ เมฆเหล่านี้ประกอบขึ้นจากอะไร ลอยอยู่บนท้องฟ้าได้อย่างไร มีลักษณะอย่างไร เป็นต้น ในบทความนี้คุณจะได้รับคำตอบสำหรับคำถามเหล่านี้ทั้งหมดและสามารถตอบสนองความอยากรู้อยากเห็นของคุณได้
เมฆทำมาจากอะไร?
เมฆประกอบด้วยหยดน้ำหรือผลึกน้ำแข็งเล็กๆ จำนวนมากที่ลอยอยู่บนท้องฟ้าในระดับความสูงต่างๆ
เมฆก่อตัวอย่างไร?
เมื่อดวงอาทิตย์ทำให้น้ำร้อนขึ้น น้ำจะกลายเป็นก๊าซที่เรียกว่าไอน้ำ กระบวนการนี้เรียกว่าการระเหย เมื่อไอน้ำลอยขึ้นสู่ท้องฟ้า มันก็จะเย็นลง ยิ่งสูง อากาศก็ยิ่งเย็นลง ในที่สุดไอน้ำก็จะเย็นลงและควบแน่นเป็นหยดน้ำ ก่อตัวเป็นเมฆที่เราเห็นบนท้องฟ้า
เมฆลอยข้ามท้องฟ้าได้อย่างไร?
เมฆเบากว่าอากาศโดยรอบ ซึ่งหมายความว่าพวกมันสามารถลอยข้ามท้องฟ้าได้อย่างแท้จริง ในขณะเดียวกัน การไหลของอากาศก็สามารถเพิ่มความเร็วได้
เมื่อเมฆสะสมความชื้นไว้มากจนหนาหนัก ฝนจะเริ่มตก ลูกเห็บ หรือหิมะตก
เมฆมาบรรจบกันที่ไหน?
แผนภาพแสดงชั้นบรรยากาศหลักของโลก
เมฆหลักทุกประเภทลอยอยู่ในชั้นโทรโพสเฟียร์ นี่คือส่วนที่ต่ำที่สุดใกล้กับโลกมากที่สุด เหนือชั้นโทรโพสเฟียร์คือสตราโตสเฟียร์ และเหนือชั้นคือมีโซสเฟียร์ เทอร์โมสเฟียร์ และเอ็กโซสเฟียร์
ทำไมเมฆถึงแตกต่างกัน?
เมฆมี 10 ประเภทหลัก:
เมฆคิวมูลัส
พวกมันดูเหมือนสำลีปุย โดยทั่วไปแล้ว เมฆคิวมูลัสจะเกิดขึ้นในวันที่อากาศสงบและอากาศแจ่มใส และบ่งบอกถึงสภาพอากาศที่ดี อย่างไรก็ตาม ภายใต้เงื่อนไขบางประการ สิ่งเหล่านี้อาจกลายเป็นพายุฝนฟ้าคะนองได้
เมฆสเตรตัส
เหล่านี้เป็นชั้นเรียบ สีเทา ไร้รูปร่าง ซึ่งมักวางตัวอยู่ใกล้กับพื้นผิวโลก บดบังเมฆเบื้องบน บางครั้งอาจทำให้เกิดฝนตกปรอยๆ ได้ หมอกเป็นเพียงชั้นเมฆที่ตกลงมาถึงระดับพื้นดิน และเมื่อคุณเดินในสภาพอากาศที่มีหมอกหนา คุณกำลังเดินฝ่าเมฆจริงๆ
เมฆสเตรโตคิวมูลัส
เมฆสเตรตัสสามารถสลายตัวเป็นเมฆคิวมูลัสได้ หรือเมฆคิวมูลัสหลายก้อนสามารถรวมตัวกันเป็นชั้นๆ ได้ ระยะห่างระหว่างสิ่งเหล่านี้บ่งบอกลักษณะประเภทนี้ว่าเป็นเมฆสเตรโตคิวมูลัส
เมฆอัลโตสตราตัส
เมฆอัลโตสตราตัสตั้งอยู่กลางชั้นโทรโพสเฟียร์ มักจะบางและเบากว่าแบบเคลือบ หากมองท้องฟ้าอย่างใกล้ชิด คุณจะเห็นรังสีดวงอาทิตย์ผ่านเมฆดังกล่าว
เมฆอัลโตคิวมูลัส
เช่นเดียวกับอัลโตสตราตัส เมฆอัลโตคิวมูลัสพบอยู่ตรงกลางชั้นโทรโพสเฟียร์ อย่างไรก็ตาม มีความแตกต่างคือ เมฆอัลโตคิวมูลัสมีขนาดเล็กกว่าเมฆคิวมูลัสมากและประกอบด้วยทั้งผลึกน้ำแข็งและหยดน้ำ
เมฆเซอร์รัส
เมฆเซอร์รัสเป็นเมฆระดับสูงสุดที่สร้างจากผลึกน้ำแข็งทั้งหมด เหล่านี้เป็นเมฆบาง ๆ ที่ดูเหมือนหางม้า
เมฆเซอร์โรคิวมูลัส
เหล่านี้เป็นเมฆคิวมูลัสที่ระดับความสูงของเซอร์รัส เมฆเซอร์โรคิวมูลัสประกอบด้วยผลึกน้ำแข็งทั้งหมด พวกมันดูเหมือนเกล็ดปลาเล็กๆ บนท้องฟ้า
เมฆเซอร์โรสตราตัส
เมฆ Cirrostratus อยู่สูงในท้องฟ้า พวกมันสามารถสร้างปรากฏการณ์ทางแสงอันน่าอัศจรรย์ได้ เช่น รัศมี ดวงอาทิตย์ยังคงส่องแสงเจิดจ้าผ่านชั้นเหล่านี้ แม้ว่าท้องฟ้าอาจถูกปกคลุมจนหมดก็ตาม
เมฆนิมโบสตราตัส
เมฆนิมโบสเตรตัสก่อให้เกิดฝนหรือหิมะต่อเนื่องซึ่งอาจเบาบางถึงปานกลาง เมฆชั้นสูงเหล่านี้มีอยู่ที่ระดับต่ำถึงกลางชั้นโทรโพสเฟียร์
เมฆคิวมูโลนิมบัส
เมฆคิวมูโลนิมบัสหรือที่รู้จักกันในชื่อ “ราชาแห่งเมฆ” ทำให้เกิดฝนตกหนักและลูกเห็บ การตกตะกอนเกิดขึ้นในช่วงเวลาสั้นๆ
นอกจากนี้ยังเป็นเมฆชนิดเดียวที่ทำให้เกิดฟ้าผ่าและฟ้าร้องได้ เมฆคิวมูโลนิมบัสอยู่สูงมากและมักแผ่กระจายไปตามชั้นต่างๆ ของท้องฟ้า
จะแยกแยะเมฆคิวมูลัส อัลโตคิวมูลัส และเมฆเซอร์โรคิวมูลัสบนท้องฟ้าได้อย่างไร
คุณสามารถแยกความแตกต่างระหว่างเมฆประเภทนี้ได้ด้วยมือของคุณ ยื่นมือของคุณไปทางเมฆแล้วกำนิ้วของคุณให้เป็นกำปั้น หากเมฆมีขนาดใหญ่กว่ากำปั้น ก็จะเป็นเมฆคิวมูลัส
หากเมฆมีขนาดเล็กกว่ากำปั้น ให้เลื่อนนิ้วหัวแม่มือออกไปด้านข้าง เมื่อเมฆมีขนาดใหญ่กว่านิ้ว มันก็จะเป็นอัลโตคิวมูลัส และถ้าเล็กกว่า ก็น่าจะเป็นเมฆเซอร์โรคิวมูลัส
ทำไมเมฆถึงเป็นสีขาว?
เมฆมีสีขาวเพราะหยดที่อยู่ภายในมีขนาดใหญ่กว่าอนุภาคที่อยู่รอบๆ ซึ่งทำให้หยดเมฆสามารถกระเจิงและแยกแสงออกเป็นสีต่างๆ แล้วรวมเข้าด้วยกันเป็นสีขาว
เมฆจะปรากฏเป็นสีเทาเมื่อมีความหนาแน่นเพียงพอที่จะบังแสงอาทิตย์
คอนเทรลเครื่องบินคืออะไร?
เส้นการควบแน่นเกิดขึ้นเมื่อเครื่องบินแล่นผ่านอากาศเย็น การปล่อยอากาศอุ่นและชื้นออกจากไอเสียของเครื่องบินทำให้เกิดร่องรอยของเมฆในเส้นทางของมัน
จะกำหนดสภาพอากาศด้วยเมฆได้อย่างไร?
การคาดการณ์สภาพอากาศโดยใช้เมฆอย่างแม่นยำเป็นเรื่องยาก แต่มีสัญญาณบางอย่างที่สามารถช่วยได้! หากเมฆสูงมืดและปกคลุมทั่วทั้งท้องฟ้า ฝนก็จะตกต่อไป เมื่อท้องฟ้าส่วนใหญ่เป็นสีฟ้า คาดว่าจะมีฝนตกปรอยๆ
หากเมฆคิวมูลัสเพิ่มสูงขึ้นเรื่อยๆ คุณอาจพบฝนตกกะทันหันในตอนเย็น หรือแม้แต่ฟ้าร้องและฟ้าผ่า อย่างไรก็ตาม สิ่งนี้มักเกิดขึ้นในวันที่อากาศร้อนชื้น
สวัสดีเพื่อนๆ!เมฆ ม้าขาว... โอ้ ฉันกำลังพูดถึงเรื่องอะไรอยู่🙂จริงๆ แล้วอยากจะบอกว่าเมฆก่อตัวอย่างไร ก่อตัวที่ไหน มีเหตุผลอะไร และเมฆประเภทใดบ้าง...
มวลของไอน้ำที่ถูกขนส่งผ่านอากาศเรียกว่าเมฆ ในเวลาใดก็ตาม ประมาณ 50% ของพื้นผิวโลกถูกปกคลุมไปด้วยเมฆ เมฆยังเป็นส่วนหนึ่งของกระบวนการจัดหาน้ำจืดให้กับสิ่งมีชีวิตทั้งหมดบนโลก
เมื่อไอน้ำเพิ่มขึ้น มันจะเย็นลงและเปลี่ยนกลับเป็นสถานะของแข็ง (น้ำแข็ง) หรือของเหลว (น้ำ) ก่อตัวเป็นเมฆ (มวลที่มองไม่เห็น) ในรูปแบบที่ถูกพัดพาไปตามลำธารและแม่น้ำ ความชื้นกลับคืนสู่โลก และวงจรจะเกิดขึ้นซ้ำอีก
เมฆก่อตัวอย่างไร?
เมฆประกอบด้วยน้ำแข็งและ/หรือน้ำ ทุกที่ที่มีไอน้ำระเหยมาจากมหาสมุทรและทะเล “ความชื้นสัมพัทธ์” ของอากาศเป็นตัวกำหนดปริมาณไอในปริมาตรอากาศที่กำหนด ยิ่งอุณหภูมิสูงเท่าใด ไอน้ำก็จะกักเก็บอยู่ในอากาศได้มากขึ้นเท่านั้น
หากอากาศมีปริมาณไอน้ำมากที่สุดเท่าที่เป็นไปได้ในอุณหภูมิที่กำหนด จะถือว่า "อิ่มตัว" และ "ความชื้นสัมพัทธ์" เท่ากับ 100% "จุดน้ำค้าง" คืออุณหภูมิที่สอดคล้องกันกระบวนการของไอน้ำเปลี่ยนเป็นสถานะของแข็งหรือของเหลวที่เกิดขึ้นเมื่ออากาศที่มีไอระเหยเย็นลงและอิ่มตัวเรียกว่าการควบแน่น
ระบายความร้อนด้วยอากาศ
ผลจากการเพิ่มขึ้นของอากาศสามารถเย็นลงได้ เช่น เมื่อไหลผ่านเนินเขา ในเวลาเดียวกัน เมื่อใช้ความร้อนส่วนหนึ่ง ก็จะขยายตัวเนื่องจากความดันลดลง (“การขยายตัวแบบอะเดียแบติก”) เมฆก่อตัวขึ้นเมื่อไอน้ำส่วนเกินควบแน่นเป็นหยดน้ำเมื่ออุณหภูมิลดลงถึงจุดหนึ่ง
สาเหตุหลักที่ทำให้อากาศสูงขึ้นซึ่งนำไปสู่การเย็นลง การก่อตัวของเมฆ และการควบแน่น ประการแรกคือความปั่นป่วนที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงความเร็วและทิศทางลมอย่างรวดเร็ว และสร้างเงื่อนไขที่จำเป็นทั้งหมดสำหรับการก่อตัวของเมฆ
ประการที่สองคือ "การเพิ่มขึ้นของอากาศ" เมื่อผ่านภูเขาและเนินเขาในกรณีนี้ เมฆหลายประเภทสามารถก่อตัวได้: เมฆปกคลุม หมอกภูเขา น้ำวน เมฆคล้ายธง และเมฆเลนติคูลาร์
เมื่ออากาศชื้นเย็นลงจนถึงจุดน้ำค้างก่อนถึงยอดเขา หมอกบนภูเขาจะปรากฏขึ้น ทุกสิ่งถูกมองว่าเป็นสิ่งที่ตกลงไปในกลุ่มเมฆและเกาะติดกับด้านบนและด้านลม
เมื่ออากาศค่อนข้างแห้งและเย็นลงหลังจากลอยขึ้นเหนือยอดเขาจนถึงจุดน้ำค้าง จะเกิดเป็นชั้นเมฆ ดูเหมือนเมฆลอยอยู่เหนือยอดเขาแม้มีลมพัดแรงก็ตาม นี่ไม่ใช่เมฆก้อนเดียวกัน พูดอย่างเคร่งครัด มันก่อตัวทางด้านลมอย่างต่อเนื่องและระเหยไปทางด้านลม
เมฆคล้ายธงมีลักษณะคล้ายธงก่อตัวเหนือยอดเขาเมื่ออากาศถูกบังคับให้ไหลไปรอบๆ ยอดเขาทั้งสองข้าง ทำให้เกิดแรงยกอันปั่นป่วนที่มากพอที่จะทำให้เกิดเมฆและกระแสน้ำวนก่อตัวขึ้นในกระแสลมชื้นที่ด้านใต้ลมของภูเขา .
เมฆที่ปรากฏขึ้นด้านหลังยอดเขาจะไหลไปตามลมและระเหยไปในที่สุด เมฆคลื่นลูกคลื่นมักก่อตัวบนยอดกระแสลมที่เคลื่อนตัวผ่านภูมิประเทศที่ขรุขระ
เมฆกระแสน้ำวนที่มีรูปร่างเป็นทรงกระบอกยาวสามารถก่อตัวได้ ซึ่งตั้งอยู่ขนานกับสันเขาทางด้านใต้ลมในกระแสน้ำวนปั่นป่วน
การบรรจบกัน
ภายในระบบสภาพอากาศขนาดใหญ่ - “พายุไซโคลน” (บริเวณที่มีความกดอากาศต่ำ) มวลอากาศก็สามารถเพิ่มขึ้นได้เช่นกัน
เมื่อ "ต่อสู้" เพื่อพื้นที่ว่าง มวลชื้นอุ่น "มาบรรจบกัน" (มาบรรจบกัน) กับมวลอากาศเย็น - สันเขาขนาดใหญ่ก่อตัวขึ้น อากาศที่เบากว่าและอุ่นกว่าจะถูกแทนที่ขึ้นด้านบน - หนาแน่นขึ้นและเย็นลง บ่อยครั้งที่ "แนวหน้า" ดังกล่าวทำให้เกิดฝนตกหนักและมีฝนตกหนัก
ธรรมชาติของการเคลื่อนตัวของมวลอากาศขึ้นด้านบนจะเป็นตัวกำหนดรูปร่างของเมฆกระแสลมที่เพิ่มขึ้นอย่างช้าๆ (5 - 10 ซม./วินาที) มักจะก่อตัวเป็นเมฆสเตรตัส และอากาศอุ่น - เมฆคิวมูลัส ซึ่งลอยขึ้นมาจากพื้นผิวเร็วกว่าเมฆสเตรตัสอย่างน้อย 100 เท่า
นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบว่าในเมฆเหล่านี้ กระแสลมสามารถเพิ่มขึ้นด้วยความเร็วสูงสุด 100 กม./ชม. และกระแสลมจะสูงขึ้นแค่ไหนนั้นขึ้นอยู่กับ "ความไม่แน่นอน" หรือ "ความเสถียร" ของอากาศที่กระแสน้ำไหลผ่านเป็นหลัก
อากาศในเมฆจะเย็นลง 1°C ทุกๆ 100 เมตรที่เพิ่มขึ้น สภาวะ "คงที่" คือเมื่ออุณหภูมิอากาศโดยรอบลดลงด้วยความเร็วสูง แต่การไหลยังคงเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง
"สภาวะที่ไม่แน่นอน" -นี่คือช่วงที่อากาศโดยรอบเย็นลงช้าลง และกระแสลมพัดขึ้นก็มีอุณหภูมิเท่าเดิมและการเพิ่มขึ้นจะหยุดลง
การจำแนกประเภทของเมฆ
เมฆซึ่งได้รับอิทธิพลจากกระบวนการต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับการก่อตัวของเมฆ มีรูปร่าง สี และขนาดที่แตกต่างกัน นักวิทยาศาสตร์โบราณก่อนที่พวกเขาจะเข้าใจสาเหตุของการก่อตัวของเมฆเป็นเวลานานก่อนที่พวกเขาจะเริ่มเข้าใจ พยายามที่จะจำแนกและอธิบายความหลากหลายของเมฆ
Jean Baptiste Lamarck (1744 - 1829) ผู้ก่อตั้งทฤษฎีวิวัฒนาการชาวฝรั่งเศสและนักธรรมชาติวิทยาเป็นหนึ่งในคนกลุ่มแรกๆ
เขาเสนอให้จำแนกเมฆออกเป็น 5 ประเภทและ 3 ชั้นในปี 1802 ลามาร์คเชื่อว่าเมฆก่อตัวขึ้นจากสถานการณ์หลายประการ (แม้ว่าเขาจะไม่ทราบแน่ชัดว่าเมฆชนิดใด) ไม่ใช่โดยบังเอิญ
ลุค ฮาวเวิร์ด นักเคมีชาวอังกฤษ ในปี ค.ศ. 1802 เดียวกัน ได้พัฒนาการจัดหมวดหมู่ที่รวมเมฆสามประเภทหลัก และตั้งชื่อภาษาละตินด้วย: Stratus – stratus, Cirrus – เซอร์รัส และ Cumulus – คิวมูลัส
และในปัจจุบันมีการใช้คำศัพท์พื้นฐานเหล่านี้ด้วย "แผนที่คลาวด์ระหว่างประเทศ" ฉบับแรกตีพิมพ์ในปี พ.ศ. 2439 ในเวลานั้น เมฆยังถือว่าเป็นมวลถาวรที่ไม่พัฒนา แต่ความจริงที่ว่าคลาวด์ทุกแห่งมีวงจรชีวิตของตัวเองนั้นชัดเจนในช่วงทศวรรษที่ 1930
ปัจจุบัน องค์การอุตุนิยมวิทยาโลก (WMO) จำแนกเมฆหลัก 10 ประเภทตามรูปร่างและความสูงของเมฆ แต่ละประเภทมีคำย่อที่เป็นที่ยอมรับโดยทั่วไป
ทะยานไปในที่สูง
ถึง เมฆด้านบน ได้แก่ เซอร์โรสเตรตัส (Cs), เซอร์โรคิวมูลัส (Cc) และเซอร์รัส (Ci) ประกอบด้วยผลึกน้ำแข็ง ซึ่งพบที่ระดับความสูง 6 ถึง 18 กม. และไม่ใช่แหล่งกำเนิดฝนตกลงมาบนโลก
เมฆเซอร์รัสมีรูปร่างเป็นขนสีขาวบางๆ แผ่นหยักหรือแผ่นสีขาวมีลักษณะคล้ายเมฆเซอร์โรคิวมูลัส และเมฆซีโรสเตรตัสก็ดูเหมือนม่านโปร่งใสที่ถูกโยนขึ้นไปบนท้องฟ้า
เมฆระดับกลาง – อัลโตสเตรตัส (As) และอัลโตคิวมูลัส (Ac) – ประกอบด้วยส่วนผสมของผลึกน้ำแข็งและหยดน้ำ และตั้งอยู่ที่ระดับความสูง 3 – 6 กม. เมฆอัลโตคิวมูลัสมีลักษณะเป็นแผ่นฉีกขาดสีขาวเทา และเมฆอัลโตสเตรตัสมีลักษณะเป็นแผ่นแข็งสีเทาน้ำเงิน ปริมาณฝนที่ตกลงมาจากเมฆระดับกลางน้อยมาก
เมฆต่ำ (ระดับความสูงไม่เกิน 3 กม.) ได้แก่ stratocumulus (Cs), คิวมูลัส (Cu), นิมโบสเตรตัส (Ns), stratus (St) และคิวมูโลนิมบัส (Cb) คิวมูลัส สเตรโตคิวมูลัส และสเตรตัสประกอบด้วยหยด ในขณะที่นิมโบสเตรตัสและคิวมูโลนิมบัสประกอบด้วยน้ำแข็งและน้ำผสมกัน
เมฆสเตรตัสและเมฆสเตรโตคิวมูลัสมีลักษณะคล้ายกับแผ่นสีเทา แต่ชั้นแรกเป็นชั้นที่เป็นเนื้อเดียวกัน ในขณะที่ชั้นหลังมีการกระจายตัวมากกว่า อาจมีฝนตกปรอยๆหรือมีฝนตกปรอยๆ เมฆนิมโบสเตรตัสมีลักษณะเป็นชั้นสีเทาเข้ม มีหิมะหรือฝนตกหนัก
เมฆคิวมูลัสที่เพิ่มขึ้นในแนวตั้งมีโครงร่างที่ชัดเจนและมีโครงสร้างหนาแน่น อาจมีฝักบัวร่วมด้วย คิวมูโลนิมบัสเป็นเมฆมืดขนาดใหญ่และหนาแน่น (บางครั้งก็มีเมฆแบนและมียอดทั่งตีเหล็ก) ที่เกี่ยวข้องกับพายุฝนฟ้าคะนองและฝนตกหนัก
ทีนี้เมื่อมองดูท้องฟ้าก็เข้าใจได้ว่ามีเมฆประเภทใดและสภาพอากาศเป็นอย่างไร...