Čo je to oblak?
Oblak je viditeľná sústava nepatrných častíc vody, ľadu, alebo obidvoch. Sú rozmanité, ale oficiálne ich rozdeľujeme na desať druhov. Vznikajú v rôznych výškach. Ich štruktúra nepozostáva z pary. Para je voda v plynnom skupenstve a je neviditeľná. Oblaky aj hmla majú rovnakú štruktúru, hmlu môžeme považovať za oblak dotýkajúci sa zeme. Preto obidve ich sústavy sú tvorené malinkými kvapôčkami vody, alebo kryštálikmi ľadu, čo je vlastne skondenzovaná para. Skondenzovanú paru môžeme vidieť aj pri varení vody, keď z hrnca vystupuje už skondenzovaná para. Sústava sa stáva viditeľnou prepúšťaním, odrazom a rozptylom svetla. Preto sú oblaky v noci na oblohe nepozorovateľné, ich výskyt môžeme len usudzovať podľa viditeľnosti hviezd. Drobné kvapôčky skondenzovanej pary majú veľmi malé rozmery, mávajú veľkosť od 5 do 20 mikrónov. Pričom jeden mikrón je jedna milióntina metra. Práve táto ich veľkosť zabezpečuje, že oblak neklesá k zemi. Je to podmienené tým, že ich pádová rýchlosť je prakticky zanedbateľná , preto zostávajú v oblaku, na mieste ich vzniku.Vznik oblakov
Aby oblaky mohli vzniknúť, musí byť určitý stav nasýtenia vzduchu. Vzduch nasáva vodu vo forme neviditeľnej pary, ktorá musí skondenzovať, aby vytvorila zhluky malých kvapôčok. Para sa musí ochladiť, aby mohla skondenzovať, čiže musí vystúpiť dostatočne vysoko, stúpa spolu s teplým vzduchom. Vodná para však skondenzuje iba v prípade, že vzduch obsahuje drobné čiastočky prachu alebo rôznych nečistôt, na ktorých môže skondenzovať. Tento dej prebieha pri teplote, označujúcej rosný bod. Stav nasýtenia sa dá dosiahnuť zvlhčovaním vzduchu, čiže dodávaním vodnej pary, a to napríklad odparovaním už napadaných zrážok, alebo jednoducho odparovaním z riek, jazier a morí, ale dosahuje sa najmä poklesom teploty vzduchu, predovšetkým pri jeho výstupe. Oblaky rozdeľujeme aj podľa mechanizmu ich vzniku. Sú to:- konvektívne oblaky
- oblaky turbulentného pôvodu
- frontálne oblaky
- orografické oblaky
Konvektívne oblaky
Konvekcie sú vertikálne prúdy stúpajúceho vzduchu, ktoré vznikajú následkom nerovnomerného zohrievania od podložia. Najčastejšie vzniká cez deň nad pevninou, za slnečného počasia, potreba slnečného žiarenia. Čiže najskôr vznikajú bubliny, alebo nejaké zhluky teplého vzduchu, ktoré sa snažia dostať vyššie od vrstvy dotýkajúcej sa podložia. Tento chaotický výstup zhlukov teplého vzduchu voláme neusporiadanou konvekciou. Táto neusporiadaná konvekcia sa môže premeniť na silné výstupné prúdy, čo je následkom silne zohriateho podložia. Takéto silné výstupné prúdy často siahajú až po tropopauzu. Týmito prúdmi vznikajú najčastejšie pekné biele kopovité oblaky Cumulus, ktoré sa pri pretrvávajúcich vzostupných prúdoch ďalej vyvíjajú až do búrkových mrakov, nazývaných Cumulonimbus. Aby mohli konvektívne oblaky vzniknúť, musí sa v ovzduší vyskytovať vratká rovnováha, čo je jeden z rovnovážnych stavov atmosféry. Existuje ešte indiferentná a stála rovnováha. Vratká rovnováha sa objavuje v atmosfére, keď je vertikálny gradient (?) väčší ako adiabatický gradient. Gradient je pokles teploty na 100metrov. ? = C°/100mČo jednoduchšie znamená, že sa objaví, keď je klesanie teploty s narastajúcou nadmorskou výškou väčšie ako vystupujúce, alebo klesajúce teploty vzduchových hmôt. Vývoju takým konvektývnym oblakom bránia inverzie a izotermie. Takéto oblaky nemôžu vznikať, keď sa inverzia nachádza pod kondenzačnou hladinou. Ak sa inverzia nachádza nad kondenzačnou hladinou, vytvárajú sa len ploské kopovité oblaky, pretože ich vertikálny rast je zastavený touto inverznou vrstvou. Vtedy môžeme pozorovať aj takzvané „roztekanie“. Pri veľmi intenzívnych výstupných prúdoch oblaky môžu pretrhnúť inverznú vrstvu a vystreľujú hore do vyšších vrstiev. Ak je viacej inverzných vrstiev v atmosfére, oblak zväčša získava vrstvovitý tvar.
Turbulentný vznik oblakov
Takýmto spôsobom vznikajú dva druhy oblakov. A to Stratus fractus a Stratus. Stratus sú nízke slohovité oblaky. Vznikajú pod inverziou teploty, ktorá vzniká práve turbulentným pohybom vzduchu. Stratus fractus vznikajú keď je vzduch blízko stavu nasýtenia a keď každé vertikálne premiestnenie vzduchu spôsobuje kondenzáciu. Tieto oblaky vtedy majú beztvarý, potrhaný tvar. Sú znakom zlého počasia.Frontálne oblaky
Zjednodušene povedané front je plocha, ktorá oddeľuje dve vzduchové hmoty s rozdielnymi vlastnosťami. Existuje teda teplý a studený front. Teplý front je rozhranie plochy, na ktorej sa nasúva teplý vzduch po kline studeného vzduchu. Studený front je klin studeného vzduchu, ktorý vysúva hore teplý vzduch. Oblaky teplého frontu vznikajú pri nasúvaní teplého vzduchu na studený vzduch, pričom sa teplý vzduch adiabaticky ochladzuje. A nad vrstvou rozhrania sa vytvára vrstva vrstevnatých oblakov, ktorá sa obyčajne ťahá až niekoľko sto kilometrov. Väčšinou sa nachádzajú vo výške 8 až 10 kilometrov. Sú to obyčajne oblaky tvorené kryštálikmi ľadu, ktoré sa nazývajú aj riasovitými oblakmi. Medzi riasovité oblaky patria druhy ako Cirrus, Cirrostratus, Altostratus a Nimbostratus. V studenom fronte na kline studeného vzduchu, na ktorý sa nasúva teplý vzduch, sa vytvárajú dva druhy sústav oblakov, ktoré sú priam opakom proti teplému frontu. Prvá sústava je zoskupenie oblakov druhov ako Nimbostratus, Altostratus a Cirrostratus. V druhom druhu studeného frontu sa nachádzajú oblaky ako Cirrocumulus a Altocumulus lenticularis.Orografické oblaky
Takýto typ oblakov môžeme vidieť napríklad na dovolenke v Tatrách alebo hocikde na horách. Ak na takéto oblaky natrafíme pri túre, býva to dosť nepríjemné. Ale hoci nás na jednej strane kopca zastihne silná oblačnosť, na opačnej strane kopca nemusí byť po oblakoch ani slychu. Príčinou týchto oblakov je adiabatické ochladzovanie vzduchovej hmoty prichádzajúcej s vetrom. Toto ochladzovanie prebieha pri prekonávaní vystúplych prírodných prekážok. Tento výstup vlhkého vzduchu po svahoch ho ochladí až na teplotu rosného bodu, kedy dôjde ku skvapalneniu, čo podporí vznik vrstevnatých oblakov. Tieto oblaky sa teda vytvárajú na náveterných stranách svahov. Na opačnej strane sa nevyskytujú, lebo pri prevalení oblaku cez vrchol na záveternú stranu kopca, vzduch začne klesať dolu a adiabaticky sa ohrievať asi o 1C° za 100 metrov, pričom sa aj jeho vlhkosť začne vzďaľovať od stavu nasýtenia, až sa vysuší. Teda kvapky tvoriace oblak sa postupne vyparujú. Vietor, ktorý to má na svedomí, sa nazýva föhn. Preto takto utvorené oblaky môžeme volať aj „föhnovým múrom“. Ale akým typom vetra je föhn? Föhn je teplý suchý horský vietor, ktorý sa pohybuje veľkou rýchlosťou. Často spôsobuje aj lavíny, alebo požiare. Föhn dosť často býva aj predzvesťou zlého počasia, väčšinou pár nasledujúcich dní býva ďaždivých. Ďalší orografický typ oblakov je šošovkovitý typ ( napríklad: Altocumulus lenticularis). Tieto oblaky sa nachádzajú vo vzduchovej vrstve, ktorá sa prenáša ponad hrebeň vrchu, alebo kopca a na záveternej strane sa začne následne vlniť, začne sa dvíhať a klesať. Práve tieto oblaky vyhľadávajú bezmotoroví letci, ktorí vedia využiť výstupné prúdy a darí sa im dosahovať značných výšok.Rozdelenie oblakov
Medzinárodné rozdelenie oblakov sa rozdeľuje podľa výšky výskytu a vzhľadom na tvar oblaku, teda jeho vonkajší vzhľad. Keď sa však obyčajný človek pozrie na oblohu, vie tiež čiastočne odhadnúť situáciu vonku. 1. vec čo nám môže naznačiť, napríklad príchod búrky, je sivá až čierna farba mračien, ktorá je značne odlišná od obláčikov bielej farby, ktoré poletujú na oblohe počas pekného letného počasia.Oblaky sa podľa výšky zadeľujú do štyroch skupín a to na nízke, stredné, vysoké a na oblaky vertikálneho vývoja . Celé toto delenie môžeme rozdeliť do troch základných skupín. Stratus (vrstevnaté oblaky), Cumulus (kopovité oblaky) a Cirrus (riasovité oblaky).
Oblaky typu Cirrus vo veľmi suchom vzduchu, ktorý musí stúpať omnoho vyššie, aby sa ochladil a vodná para v ňom sa mohla skondenzovať. Musí stúpať až tak vysoko, kde je teplota tak nízka, že para sa premení skôr na kryštáliky ľadu, ako na drobné kvapky vody. Do tejto skupiny patria oblaky so slovom „cirrus“, alebo „cirro“ v mene, a sú to Cirrus, Cirrocumulus a Cirrostratus.Všetko sú to vysoké oblaky. Väčšinou bývajú ohlásením zlého počasia.
Oblaky patriace do skupiny Stratus vznikajú zo vzduchu, ktorý je veľmi nasýtený vodnými parami, teda obsahuje veľa vody a nemusí stúpať príliš vysoko aby vodná para skondenzovala a vytvorila oblak. Preto sú to obyčajne nízke oblaky. A patria sem Nimbostratus, Sratocumulus, Stratus a Cirrostratus. Všetky majú v mene slovo „stratus“, čo znamená vrstevnatý. Čiže tieto oblaky sú vytvorené z vrstiev, ale tie nemusíme vždy spozorovať. Zvyčajne vytvárajú len pochmúrnu, nevýraznú sivú oblohu.
Oblaky Cumulus, takzvané baránky vznášajúce sa na letnej oblohe. Tieto malé, biele obláčiky, sú zvesťou dobrého počasia, ale nie všetky prinášajú pekné počasie. Keď rastú, alebo vyvíjajú sa ďalej a ďalej , môžu sa premeniť Cumulonimbus. Sú to oblaky prinášajúce dážď, krupobitie a sneh. Často ich sprevádza hromobitie, ba niekedy aj tornáda. Takéto oblaky vznikajú, keď atmosféra obsahuje menej vody a vzduch stúpa rýchlejšie nahor. Preto mávajú karfiolovitý tvar. Patrí sem Cumulus a Cumulonimbus.
skupina | druh | Výška (km) | |||
Slovenský názov | Latinský názov | skratka | Spodná hranica | Vrchná hranica | |
Vysoké oblaky | Riasa | Cirrus | Ci | 4 - 10 | 13 - 16 |
Riasová kopa | Cirrocumulus | Cc | 6 - 8 | 13-16 | |
Riasová sloha | Cirrostratus | Cs | 7 - 8 | 13 - 16 | |
Stredné oblaky | Vyvýšená kopa | Altocumulus | Ac | 2,5 - 5 | 5 - 6 |
Vysoká sloha | Altostratus | As | 2,5 - 5 | 5 - 6 | |
Nízke oblaky | Dažďová sloha | Nimbostratus | Ns | 0,1 - 2,0 | 6 - 8 |
Slohová kopa | Stratocumulus | Sc | 0,2 - 2,5 | 2,5 | |
Sloha | Stratus | St | 0,05 - 0,6 | 1 - 2,5 | |
Oblaky vertikálneho vývoja | Kopa | Cumulus | Cu | 0,3 - 2,5 | 6 - 8 |
Búrková kopa | Cumulonimbus | Cb | 0,6 - 2,0 | 8 - 12 |
VYSOKÉ OBLAKY
Takže teraz začneme pekne po poriadku od vysokých oblakov. Medzi vysoké oblaky patrí Cirrus, Cirrocumulus a Cirrostratus. Všetky tieto oblaky sa nachádzajú vo výške od 4 -16 metrov nad zemou. Tieto oblaky typu Cirrus (všetky riasovité oblaky) vznikajú z veľmi suchého vzduchu. Tieto oblaky bývajú často znakom zhoršenia počasia. Často vytvárajú vrstvu oblačnosti, ktorá zväčša so sebou prináša aj zrážky.Cirrus (riasy)
Nazývajú sa aj kobylími chvostami. Tvoria sa na miestach teplých frontov, kde sa teplý vzduch dvíha nahor na studený vzduch. Pri tomto veľkom výstupe až do vrchných vrstiev troposféry, kde je najchladnejšie, sa vzduch ochladzuje až natoľko, že vodná para obsiahnutá v ňom zosublimuje a premení sa na drobné kryštáliky ľadu. Majú malú hustotu, preto tvoria jemné celkom biele oblaky s vláknitou štruktúrou. Nemajú tieň a cez ich malú hrúbku, čo asi 100 až 500 metrov s malou hustotou ľahko uvidíme Slnko aj mesiac. Keď mesiac, alebo slnko presvitajúce cez ich vrstvu, má okolo seba vytvorenú badateľnú žiaru, ktorá ich obkolesuje, je tu veľká pravdepodobnosť, že sa v najbližšom čase vyskytnú na danom mieste zrážky. Oblak Cirrus sa často po ich vzniku premieňajú do ďalších foriem, najčastejšie sa transformujú do riasových slôh- Cirrostratus, čo naznačuje zhoršenie počasia. A však typickým predpovedateľom zmeny počasia je riasa háčikovitého tvaru, Cirrus uncinus (Ci unc). Býva popred pred teplým frontom, predchádza ho o 800 až 900 kilometrov.Cirrocumulus (riasové kopy)
Tieto oblaky vyzerajú ako drobné baránky, alebo vytvárajú na oblohe iné vzory. Niekedy sú uložené v skupinách, alebo radoch, inokedy mávajú tvar drobných vĺn. Tvoria sa v hornej vrstve troposféry, a to dôsledkom pôsobenia vlnitých a konvektívnych pohybov vzduchu. Ich hrúbka je tiež veľmi malá 200 až 400 metrov. Slnko aj mesiac cez ne ľahko presvitajú, pričom okraje oblakov ostro irisujú, teda získavajú perleťový odraz. Najčastejšie sprevádzajú studené fronty. Preto viac menej vždy prinášajú nestále počasie. Preto aj ich prítomnosť na oblohe nasvedčuje vratkej rovnováhy v horných častiach troposféry. Do tohto druhu sa zaraďujú aj kondenzačné pásy, alebo kondenzačné stopy nazývané aj Cirrocumulus tractus (Cc trac). Tvoria sa za lietadlami, lietajúcimi vo vysokých výškach, pričom ich motory uvoľňujú do studeného vzduchu vodnú paru, ktorá kondenzuje a mrzne.
Cirrostratus (riasové slohy)
Utvárajú biele závoje, cez ktoré tiež môžeme vidieť obrysy Slnka a Mesiaca. Na oblohe vytvárajú jednoliaty biely povlak. Vznikajú pri adiabatickom ochladzovaní vzduchu vystupujúceho do vrchnej časti troposféry po frontálnych plochách. Tieto oblaky priamo súvisia s teplým frontom, ale sú aj oznamovateľmi vlhkého počasia alebo jeho blízkeho zhoršenia. Sú tvorené drobnými kryštálikmi ľadu. Ich hrúbka je už dostatočná, dosahuje od niekoľko sto kilometrov do niekoľkých kilometrov. Tieto oblaky sprevádza „halo“. Je to nie častý, zaujímavý jav, keď sa v okolí Slnka vytvorí biely kruh.
STREDNÉ OBLAKY
Patrí sem Altostratus a Altocumulus. Obidva druhy oblakov zvestujú prichádzajúce zrážky. Čomu nasvedčuje aj ich sivasté sfarbenie. Obyčajne zakrývajú značnú časť oblohy. Nachádzajú sa vo výške od 2,5 do 6 metrov.Altocumulus (vyvýšené kopy)
Nachádzajú sa výške od 2,5 metra až do 6 metrov. Skladajú sa prevažne z prechladených kvapiek vody, v ktorých sa občasne nachádzajú kryštáliky ľadu. Ich prítomnosť značí o veľkej vratkosti nachádzajúcej sa vo vrchných vrstvách troposféry, čo naznačuje blízky príchod búrky približne o 2 až 3 hodiny. Z týchto oblakov však neprší, iba občas z nich padajú ojedinelé kvapky. Vytvárajú takzvané veľké baránky, vyzerajú ako sploštené guľôčky bielych, sivých mrakov. Ich okraje majú často perleťový lesk, irisujú. Niekedy vznikajú pozdĺž vysoko umiestnených inverzných vrstiev, alebo na málo naklonených plochách frontu a to následkom vlnivých pohybov vzduchu. Alebo následkom vzniku konvektívnych prúdov, nad 2000 metrov. Vznikajú aj pri vlnivých pohyboch, ktoré sú podmienené prítomnosťou hôr, tento oblak sa presnejšie nazýva Altocumulus lent. Ale aj pri rozpade silne prevýšených kôp- všetky oblaky typu Cumulus.Altocumulus translucidus (Ac trans) je presviecovaný typ týchto oblakov, naopak hustým oblakom je Altocumulus opacus (Ac op), často tvorí hustú masu oblakov cez ktorú slnko nie je vidno. Šošovkovitý tvar má oblak Altocumulus lenticularis (Ac lent) a vežičkovitý tvar má zase Altocumulus castellanus (Ac cast), tvorí ho vrstva oblakov Altocumulus z ktorých vyrážajú jednotlivé vežičky. Toto sú veľmi významné druhy oblakov tohto typu.