Cumulonimbus: hujan lebat dan guruh di kaki langit.

Ramalan cuaca moden bergantung pada simulator komputer yang kompleks. Simulator ini menggunakan semua persamaan fizik yang menggambarkan suasana, termasuk pergerakan udara, kehangatan matahari, dan pembentukan awan dan hujan.

Penambahbaikan tambahan dalam ramalan dari masa ke masa bererti ramalan cuaca lima hari moden adalah seperti ramalan selama tiga hari tahun 20 lalu.

Tetapi anda tidak memerlukan superkomputer untuk meramalkan bagaimana cuaca di atas kepala anda mungkin berubah dalam beberapa jam akan datang - ini telah diketahui di seluruh budaya selama ribuan tahun. Dengan mengawasi langit di atas anda, dan mengetahui sedikit tentang bagaimana bentuk awan, anda boleh meramalkan sama ada hujan sedang dalam perjalanan.

Lebih-lebih lagi, sedikit pemahaman tentang fizik di sebalik pembentukan awan menyoroti kerumitan atmosfera, dan memberikan sedikit gambaran tentang mengapa ramalan cuaca di luar beberapa hari adalah masalah yang mencabar.

Oleh itu, terdapat enam awan untuk melihat, dan bagaimana mereka dapat membantu anda memahami cuaca.

1) Cumulus

Cumulus: awan putih berbulu kecil. Brett Sayles / Peksel, CC BY

Awan terbentuk apabila udara menyejukkan ke titik embun, suhu di mana udara tidak dapat memegang semua wap air. Pada suhu ini, wap air memampatkan untuk membentuk titisan air cair, yang kita perhatikan sebagai awan. Untuk proses ini, kita memerlukan udara untuk dipaksa naik di atmosfera, atau untuk udara lembap untuk bersentuhan dengan permukaan yang sejuk.

Pada hari yang cerah, sinaran matahari memanaskan tanah, yang kemudiannya memanaskan udara di atasnya. Udara hangat ini meningkat melalui perolakan dan bentuk Cumulus. Ini "cuaca yang adil" awan kelihatan seperti bulu kapas. Sekiranya anda melihat langit yang dipenuhi dengan cumulus, anda mungkin dapati mereka mempunyai pangkalan rata, yang semuanya terletak pada tahap yang sama. Pada ketinggian ini, udara dari aras tanah telah disejukkan ke titik embun. Awan Cumulus tidak biasanya hujan - anda berada dalam keadaan cuaca yang baik.

2) Cumulonimbus

Walaupun Cumulus kecil tidak hujan, jika anda melihat Cumulus semakin besar dan memanjangkan ke atmosfera, itu adalah tanda bahawa hujan yang kuat sedang dalam perjalanan. Ini biasa pada musim panas, dengan Cumulus pagi berkembang ke dalam Cumulonimbus awan (ribut petir) pada sebelah petang.

A Cumulonimbus dengan bentuk anvil ciri-cirinya.

Berhampiran tanah, Cumulonimbus didefinisikan dengan baik, tetapi lebih tinggi sehingga mereka mula kelihatan licin di tepi. Peralihan ini menunjukkan bahawa awan tidak lagi dibuat daripada tetesan air, tetapi kristal ais. Apabila angin angin meniup titisan air di luar awan, mereka cepat menguap dalam persekitaran yang kering, memberikan awan air yang sangat tajam. Di sisi lain, kristal ais yang dibawa di luar awan tidak cepat menguap, memberikan penampilan yang bijak.

Cumulonimbus selalunya rata-rata. Di dalam Cumulonimbus, udara hangat meningkat melalui perolakan. Dengan berbuat demikian, ia secara beransur-ansur menjadi sejuk sehingga ia adalah suhu yang sama dengan suasana sekitarnya. Pada tahap ini, udara tidak lagi menjadi lebih kuat sehingga tidak dapat naik lagi. Sebaliknya ia menyebar, membentuk bentuk anvil ciri.

3) Cirrus

Awan Cirrus dapat menandakan pendekatan depan yang hangat - dan hujan. Kredit foto: Simon A. Eugster

Cirrus membentuk sangat tinggi di atmosfera. Mereka adalah bijak, yang terdiri sepenuhnya daripada kristal ais yang jatuh melalui atmosfera. Sekiranya Cirrus dibawa secara mendatar oleh angin yang bergerak pada kelajuan yang berlainan, mereka mengambil bentuk yang tersambung dengan ciri-ciri. Hanya di ketinggian atau lintang yang sangat tinggi, Cirrus menghasilkan hujan di aras tanah.

Tetapi jika anda perhatikan bahawa Cirrus mula menutupi lebih banyak langit, dan menjadi lebih rendah dan lebih tebal, ini adalah petunjuk yang baik bahawa depan hangat menghampiri. Di depan yang panas, hangat dan jisim udara sejuk bertemu. Udara hangat yang lebih ringan terpaksa menaikkan jisim udara sejuk, yang membawa kepada pembentukan awan. Awan yang menurunkan menunjukkan bahawa bahagian hadapan sedang melekat dekat, memberikan tempoh hujan dalam jam 12 seterusnya.

4) Stratus

Stratus: suram. Hannah Christensen, Pengarang disediakan

Stratus adalah helai awan berterusan yang menutupi langit. Stratus terbentuk oleh udara yang semakin meningkat, atau oleh angin yang ringan yang membawa udara lembab di atas tanah yang sejuk atau permukaan laut. Awan Stratus nipis, jadi ketika keadaan mungkin merasa suram, hujan tidak mungkin, dan paling banyak akan menjadi gerimis cahaya. Stratus adalah sama dengan kabus, jadi jika anda pernah berjalan di pergunungan pada hari yang berkabus, anda telah berjalan di awan.

5) Lenticular

Jenis dua awan terakhir kami tidak akan membantu anda meramalkan cuaca yang akan datang, tetapi mereka memberi gambaran tentang gerakan yang sangat rumit atmosfera. Lancar, berbentuk kanta Lenticular awan terbentuk apabila udara ditiup dan di atas gunung.

Awan lenticular terbentuk di atas gunung.

Setelah melewati gunung, udara menyerap kembali ke tahap sebelumnya. Apabila ia tenggelam, ia menghangatkan dan awan menyejat. Tetapi ia boleh diselaraskan, di mana bobs jisim udara kembali membolehkan satu lagi awan Lenticular terbentuk. Ini boleh menyebabkan rentetan awan, memanjangkan beberapa jalan di luar kawasan gunung. Interaksi angin dengan gunung dan ciri permukaan lain adalah salah satu daripada banyak butiran yang perlu diwakili dalam simulator komputer untuk mendapatkan ramalan cuaca yang tepat.

6) Kelvin-Helmholtz

Dan akhirnya, kegemaran peribadi saya. The Kelvin-Helmholtz awan menyerupai gelombang laut yang pecah. Apabila massa udara pada ketinggian yang berbeza bergerak mendatar dengan kelajuan yang berbeza, keadaan menjadi tidak stabil. Batasan di antara jisim udara mula ripple, akhirnya membentuk gelombang yang lebih besar.

Awan Kelvin-Helmholtz menyerupai gelombang pecah di lautan.

Kelvin-Helmholtz awan jarang berlaku - satu-satunya masa saya melihat satu adalah lebih dari Jutland, barat Denmark - kerana kita hanya dapat melihat proses ini berlaku di atmosfera jika jisim udara yang lebih rendah mengandungi awan. Awan kemudian dapat mengesan gelombang pecah, mendedahkan kerumitan usul yang tidak dapat dilihat di atas kepala kita.

Mengenai Penulis

Hannah Christensen, Penyelidik Kunjungan, Fizik Laut dan Atmosfera Atmosfera, Universiti Oxford

Artikel ini pada asalnya diterbitkan pada Perbualan. Membaca artikel asal.

Buku-buku yang berkaitan

at InnerSelf Market dan Amazon