O klasifikaciji oblaka

7. rujna 2009. |
Pogledajte sve članke na karti

Oblaci su vidljive nakupine kapljica vode ili čestica leda, ili oba elementa zajedno, ponekad i s pothlađenim kapljicama vode. U oblacima se kapljice vode nalaze najčešće u donjem, a ledeni kristali u gornjem dijelu. Oblaci su jedan od oblika u kojem se voda javlja unutar kruženja vode u prirodi. Proces nastanka oblaka vezan je uz proces nastanka padalina, premda iz svih porodica oblaka ne padaju padaline. Padaline nastaju u kumulusima, kumulonimbusima, stratusima, stratokumulusima, altostratusima i nimbostratusima. Osnovni proces koji uzrokuje nastanak oblaka je hlađenje zraka, što se  može dogoditi na tri načina: termičkom konvekcijom, izdizanjem zraka uz frontalnu plohu ili uz reljefnu barijeru.
Postoje razne klasifikacije oblaka, a većina njih temelji se na njihovoj visini i obliku. Najosnovnija podjela je podjela na stratiformne i kumuliformne oblake. Stratiformni oblaci su oblaci čije su horizontalne dimenzije mnogo veće od vertikalne, a kumuliformni oblaci su oblaci čije su vertikalne dimenzije reda veličine kao i horizontalna. Najčešće se oblaci klasificiraju u porodice, koje su dobile imena kombinacijom latinskih naziva: cirrus (vlaknast), cumulus (grudast), stratus (slojevit), altus (visok) i nimbus (kišni). Na taj se način izdvaja deset porodica oblaka (sl. 1.): cirostratus, cirokumulus, cirus, nimbostratus, altostratus, altokumulus, stratokumulus, stratus, kumulus i kumulonimbus.

Sl. 1. Deset porodica oblaka (izvor)

Navedenu klasifikaciju, temeljenu na latinskim nazivima, prvi je uveo Luke Howard, početkom 19. stoljeća. On je razlikovao četiri porodice oblaka: kumuluse, stratuse, ciruse i nimbuse. Ta je klasifikacija bila prihvaćena kao temelj za kasnije klasifikacije oblaka te je na Prvoj međunarodnoj meteorološkoj konferenciji 1873. godine prihvaćena klasifikacija oblaka u deset porodica, koja se, uz manje izmjene, zadržala do danas. Formiranju te klasifikacije, nakon Luka Howarda, najviše su doprinijeli Hildebrand Hildebrandsson iz Sveučilišnog opservatorija u Uppsali u Švedskoj i Ralph Abercromby iz Kraljevskog meteorološkog društva, UK.
Prema visini na kojoj se javljaju oblaci se dijele u tri kata: visoki, srednji i niski kat. Kako se visina troposfere mijenja s geografskom širinom (u prosjeku, debljina se smanjuje s porastom geografske širine), tako se mijenjaju i granice tih katova. Oblaci visokog kata, u umjerenim geografskim širinama, nastaju na visinama iznad 6 km. Oblaci koji nastaju na tim visinama sastoje se od ledenih kristala, budući da ima malo vodene pare, a temperatura je niska (niža od -25°C). Oblaci visokog kata su: cirus, cirokumulus i cirostratus. Budući da su sastavljeni od ledenih kristala, ovi oblaci mogu izazvati halo. Halo je optička pojava oblika prstena ili luka uzrokovana refrakcijom ili refleksijom Sunčeve svjetlosti na ledenim kristalima koji lebde u atmosferi (sl. 2.).

Sl. 2. Halo nastao u cirusima (izvor)

Oblaci srednjeg kata nastaju na visini od oko 2 do 7 km. Budući da nastaju na temperaturi od -25 do 0°C sastavljeni su od ledenih kristala ili pothlađenih kapljica vode ili kombinacije jednih i drugih. Oblaci srednjeg kata su altokumulus i altostratus. Oblaci niskog kata imaju bazu do visine od 2 km. Kako nastaju pri temperaturi iznad -5°C sastoje se uglavnom od kapljica vode. Oblaci niskog kata su: stratus, nimbostratus i stratokumulus. Osim navedenih porodica oblaka, postoje i oblaci kojima je baza nisko, a imaju naglašenu vertikalnu dimenziju, pa se mogu protezati kroz dva ili čak tri kata. To su kumulus i kumulonimbus.
Deset porodica oblak dalje se dijeli dodavanjem naziva za vrstu ili oblik. Tako, na primjer, vrste kumulusa mogu biti: humilis, mediocris, congestus i fractus, vrste cirusa: fibratus, uncinus, spissatus, castellanus i floccus. Kod altostratusa i nimbostratusa ne izdvajajuu se vrste. Na taj način je dobiveno 28 vrsta oblaka. Oni se dalje dijele izdvajanjem njihovih varijacija (neki ih nazivaju i podvrstama) za pojedine porodice oblaka: duplicatus, intorsus, lancunosus, opacus, perlucidus, radiatus, translucidus, undulatus i vertebratus. Važno je napomenuti da neke varijacije oblaka mogu biti karakteristične za pojedine porodice, neke porodice mogu imati veći ili manji broj varijacija, dok neke porodice (kumulonimbusi i nimbostratusi) uopće nemaju varijacija. Također, obilježja gore navedenih varijacije razlikuju se od porodice do porodice i zato ovdje neće biti detaljno navedena. Dalje se oblaci mogu klasificirati prema specifičnim obilježjima i oblicima.
Na taj način se dobiva složena klasifikacija oblaka koja ovdje neće biti detaljno obrađena, budući da je preopsežna, već će biti prikazane neke karakteristične vrste oblaka, kao i zanimljive varijacije, te neki specifični oblici.
Kumulonimbusi su oblaci najvećeg vertikalnog razvoja, koji daju pljuskove kiše, krupne snježne pahulje ili tuču. Za njih je karakteristično jako izdizanje zraka i hlađenje, a često dosegnu gornju granicu troposfere. Slika 3. prikazuje cumulonimbus capillatus (što znači dlakav), koji nastaje kada se kumulonimbus izdigne do gornje granice troposfere zbog čega vrh ima oblik nakovnja ili nakupini oblaka sličnih cirusima, koji mu daje dlakav izgled. Kumulusi su razdvojeni oblaci, bijele boje i oštrih obrisa, čiji vrhovi nalikuju cvjetačama snježnobijele boje, a prema bazi su sve tamniji.

Sl. 3. Cumulonimbus capillatus (izvor)

Stratusi su oblaci niskog kata, koji se javljaju kao jednoličan tanji oblačni sloj sive boje. Stratus je zapravo magla na visini. Nimbostratusi su oblaci koji se javljaju kao gusti sloj tamnosive boje, a daju trajnu kišu ili snijeg. Od svih stratiformnih oblaka nimbostratusi mogu biti najdeblji. Kako ova porodica oblaka izgleda unformno, ne izdvajaju se ni vrste ni varijacije. Stratokumulusi su najčešće valjkasti oblaci ili su nepravilnog oblika. Ako ih je više mogu biti spojeni u dugačke povezane strukture, među kojima može biti praznina.
Altokumulusi su oblaci srednjeg kata koji su često poredani u brazde pa nebu daju valovit izgled. Često se javljaju kao nizovi snježnobijelih kuglastih tvorevina. Zanimljiv oblik se javlja kada altikumulusi nastaju iznad planinskih vrhunaca. Altocumulus lenticularis ima oblik leće, vrlo bijele boje s izraženim kontrastima (sl. 4.).

Sl. 4. Altocumulus lenticularis (izvor)

Altostratusi su također oblaci srednjeg kata koji se javljaju u obliku sivkaste, bjeličaste  ili plavkaste oblačne koprene, koja potpuno ili djelomično pokriva nebo. Altostratus translucidus (sl. 5.) naziv je za vrstu altostratusa koja je dovoljno tanka da se kroz njih nazire Sunce ili Mjesec.

Sl. 5. Altostratus translucidus (izvor)

Cirusi su najviši oblaci od svih deset porodica oblaka. To su prozirni vlaknasti oblaci, koji su vrlo rijetko debeli, a javljaju se u obliku bijelih uskih pruga. Cirrus vertebratus varijacija je cirusa pri kojoj oblak sliči strukturi riblje kosti.

Sl. 6. Cirrus vertebratus (izvor)

Cirokumulusi su nizovi manjih snježnobijelih kuglastih tvorevina koje liče na «ovčice». Oni se najlakše prepoznaju po tome što se na njima ne vidi sjena, ni na strani oblaka suprotnoj od Sunca. Cirostratusi su oblaci visokog kata u obliku prozirne bijele koprene. Često mogu pokrivati više tisuća kvadratnih kilometara, ali mogu biti tako tanki da se ni ne uočavaju. Najavljuju skoro pogoršanje vremena.
Osim navedenih oblika oblaka postoje još i specifični oblici koje nije moguće svrstati ni u jednu navedenu porodicu ili su karakteristični za sve porodice. Tako se tip oblaka mammatus (lat. dojka) može javiti na bazi cirusa, cirokumulusa, altokumulusa, altostratusa, stratokumulusa i kumulonimbusa. Ipak, najdojmljiviji su kada se jave na bazi kumulonimbusa (sl. 7.). Nastaju kao posljedica velikih razlika u temperaturi između baze i vrha oblaka u uvjetima visoke temperature i velike vlage zraka. Zrak se hladi pri vrhu kumulonimbusa te tone, zbog čega dolazi do kondenzacije.

Sl. 7. Cumulonimbus mamma (izvor)

Virga je pojava vezana za oblake iz kojih padaju padaline, ali ne dolaze do zemljine površine, jer na putu do površine kapljice vode ili kristali leda dođu u sloj troposfere s dovoljno toplim i/ili suhim zrakom te ispare prije nego što padnu. Virga je karakteristična za oblake visokog kata (sl. 8.), budući da je tu put padalinama do površine Zemlje najduži, ali i za kumulonimbuse, kumuluse, stratokumuluse, nimbostratuse, altokumuluse i altostratuse. Općenito, ovaj je fenomen dosta čest.

Sl. 8. Virga – u obliku ledenih kristala što padaju iz cirusa (izvor)

Na kraju spomenimo i contrailse (sl. 9.), oblake koji nastaju djelovanjem čovjeka, odnosno, kondezacijom vodene pare koju, zajedno s ostalim ispušnim plinovima, izbacuju zrakoplovi. Od tuda im i naziv (engl. condensation trail). Osim vodene pare ti oblaci sadrže i druge čestice, kao što se ugljikov dioksid, okside sumpora i dušika, ugljikov monoksid, nesagorjelo gorivo te sitne anorganske čestice, koje imaju važnu ulogu pri stvaranju contrailsa jer djeluju kao jezgre kondenzacije.

Sl. 9. Contrails – oblaci suvremenog doba (izvor)

Literatura:

Day, J. A., 2006: The Book of Clouds. Sterling Publishing Co., New York
Filipčić, A., 1996: Klimatologija u nastavi geografije. Hrvatski zemljopis-posebna izdanja, Nakladna kuća «Dr. Feletar»
Pretor-Pinney, G., 2007: The Cloudspotter’s Guide. Spectre, London
Šegota, T., Filipčić, A., 1996: Klimatologija za geografe. Školska knjiga, Zagreb