Oblak

Oblaci nastaju kondenzacijom i sublimacijom vodene pare u slobodnoj atmosferi. Oblaci su vidljive naslage vodenih kapljica, ledenih kristala ili smese kapljica i kristala, koje lebde u Zemljinoj atmosferi. Oni se, dakle sastoje iz sitnih kapljica vode i čestica leda. Da bi došlo do formiranja oblaka, vazduh mora da nih kristala. Nastaju kad se vazduh zasiti vodenom parom, što se može dogoditi zbog povećanja količine vodene pare u vazduhu ili zbog smanjenja temperature vazduha ispod temperature rosišta. U oblacima se mogu nalaziti i veće čestice leda, pa i čestice koje potiču od zagađenja što ga stvaraju industrija i promet (aerosoli). Prečnik je vodenih kapljica nekoliko mikrometara, a ledenih kristala od nekoliko desetina mikrometara do nekoliko milimetara.

Oblaci

Oblaci tokom zalaska Sunca.

Nebo prekriveno oblacima cirusima

Nebo prekriveno oblacima cirokumulusima.

Altokumulusi kod zalaska Sunca.

Nebo prekriveno nimbostratusima (Nimbostratus fractus ili razlomljeni nimbostratusi).

Nebo prekriveno stratusima.

Cumulonimbus incus ili kumulonimbusi oblaka nakovnja.

Kumulonimbusi koji stvaraju grmljavinsku oluju.

Polarni stratosferski oblaci.

Noćni svetleći oblaci iznad Upsale, Švedska.

Nastanak talasastih oblaka u planinama.

Cirrostratus undulatus ili talasasti cirostratus.

Između oblaka i magle nema suštinskih razlika. Na primer, magla obrazovana na planinskim stranama za posmatrače iz nižih dolinskih predela je oblak. Oblaci se razlikuju od magle jer su visoko iznad tla. Važna je njihova uloga u energetskom stanju atmosfere: raspršuju, apsorbuju i reemituju zračenje sa Zemlje i Sunca i tako onemogućavaju naglo zagrevanje ili hlađenje tla i vazduha, kondenzacijom vodene pare oslobađaju latentnu toplotu, a atmosferskim procesima vraćaju vodu na tlo. Oblaci učestvuju u ciklusu vodene pare (hidrološki ciklus) u atmosferi jer se kondenzacijom oslobađa latentna toplota i jer atmosferskim procesima vraća vodu na površinu Zemlje.

Vlažan vazduh pun vlage se podiže u vis. Kad dostigne određenu visinu, on se hladi. Na niskoj temperaturi topli vazduh više ne može da zadrži vlagu u obliku vodene pare, pa se ona pretvara u malene kapi vode ili komadiće leda i tako stvara oblake. Svi su oblaci, zato što se stvaraju na različitim visinama i temperaturama, potpuno različiti i neprestano menjaju svoj oblik. Uz to, oblaci su sastavljeni od različitih čestica, koje opet zavise od temperature i visine.

Postoje dva metoda imenovanja oblaka u njihovim respektivnim atmosferskim slojevima; latinski i uobičajeni. Tipovi oblaka u troposferi, atmosferskom sloju najbližem Zemljinoj površini, imaju latinska imena usled univerzalnog prihvatanja Luk Hauardove nomenklature. Formalno predložena 1802. godine, ona je postala osnova modernog međunarodnog sistema kojim se oblaci dele u pet fizičkih formi koje sa javljaju na svim visinskim nivoima (ranije nazivanim étages). Ovi fizički tipovi, u približno rastućem redu konvektivne aktivnosti, obuhvataju stratiformne slojeve, ciriformne pramene i slojeve, stratokumuliformne slojeve (uglavnom strukturirane kao rolne, valjci i pramenovi), kumuliformne gomile, i veoma velike kumulonimfiformne gomile koje imaju kompleksnu strukturu. Fizičke forme se dele po visinskom nivou u deset osnovnih rodnih tipova. Latinska imena za primenljive rodove visokog nivoa sadrže ciro-prefiks, a alto- prefiks se dodaje u imena rodova srednjeg nivoa. Većina rodova se može dalje podeliti u vrste i dalje raščlaniti u varijetete. Veoma niski stratiformni oblak koji doseže do Zemljine površine ima uobičajeno ime, magla, ali nema latinskog imena.

Ciriformni oblaci koji se formiraju u višim delovima stratosfere i mezosfere imaju uobičajena imena za njihove glavne tipove. Oni se retko javljaju, uglavnom u polarnim regionima Zemlje. Oblaci su uočeni u atmosferama drugih planeta i meseca u Solarnom sistemu i izvan. Međutim, usled njihovih drugačijih temperaturnih karakteristika, oni se često sastoje od drugih supstanci kao što su metan, amonijak, i sumporna kiselina kao i voda.

Sveukupno gledano, homosferni oblaci mogu da budu unakrsno klasifikovani po formi i nivou tako da se izvodi deset troposferskih rodova, magla koja se formira na površinskom nivou, i dva dodatna glavna tipa iznad troposfere. Kumulus genus obuhvata tri vrste koje ukazuju na vertikalnu veličinu. Oblaci sa dovoljnom vertikalnom veličinom da zauzimaju vipe od jednog visinskog nivoa se zvanično klasifikuju kao niski- ili srednjeg-nivoa prema nadmorskoj visini na kojoj su inicijalno formirani. Međutim oni se isto tako neformalno klasifikuju kao višeslojni ili vertikalni.

Forme i nivoi	Stratiforma nekonvektivna	Ciriforma uglavnom nekonvektivna	Stratokumuliforma ograničeno konvektivna	Kumuliforma slobodno konvektivna	Kululonimbiforma veoma konvektivna
Ekstremni nivo		Noćni svetleći oblak (polarni mezosferni oblak)
Veoma visok nivo		Polarni stratosferski oblak
Visok nivo	Cirostratus	Cirus	Cirokumulus
Srednji nivo	Altostratus		Altokumulus
Niski nivo	Stratus		Stratokumulus	Kumulus humilis
Više nivoa / vertikalno	Nimbostratus			Kumulus mediokris
Tornjasto vertikalno				Kumulus kongestus	Kumulonimbus
Površinski nivo	Magla

Oblaci i padavine

Glavni članak: Padavine

Ako u nekom delu Zemljine atmosfere koji je zasićen vlagom pada temperatura, kondenzovaće će se vodena para i stvoriće se kapljice vode. Stvaraju li se te kapljice blizu tla, nastaće magla, a stvaraju li se na većim visinama, nastaće oblaci. Oblaci nastaju i na taj način što se topli vazduh kao specifično lakši diže uvis, gde je niža temperatura. Ako ovaj vazduh sadrži veliku količinu vlage, kondenzovaće se hlađenjem, što dovodi do oblaka. Stvaranju magle pogoduju prašina i dim u vazduhu. Čestice prašine i dima čine jezgro kondenzacije vodene pare hlađene ispod tačke rose. Zimi, kao i na visokim planinama, kada je temperatura veoma niska, smrzavaju se vodene kapljice u sitne kristale, koji stvaraju sneg.

Kiša se sastoji od velikih kapljica vode. Da bi iz oblaka padala kiša, moraju od sitnih kapljica nastati krupnije, jer sitne kapljice padaju sporo, pa na putu ispare. Leti usled brzog i velikog zagrevanja diže se u visinu vazduh sa velikim sadržajem vlage, gde se ohladi ispod 0 °C. Kako leti vazduh sadrži više vlage nego zimi, stvoriće se hlađenjem veliki kristali odnosno led, koji pada kao grad na Zemlju. Zemaljska površina gubi noću ižarivanjem velik deo toplote, koju je danju primila putem Sunčeve svetlosti. Usled toga nastaje ohlađivanje vazduha, a time kondenzacija suvišne vlage u obliku kapljica na površini Zemlje. To je rosa. Zimi iz istog razloga nastaju zahlađivanja ispod 0 °C, a time smrzavanje rose u obliku iglica, što se zove slana.

Sve navedene meteorološke pojave, to jest kiša, sneg, grad, rosa i mraz, koje nastaju usled kondenzacije vodene pare u vazduhu, zovu se padavine. Količina padavina meri se visinom sloja vode u milimetrima po kvadratnom metru (mm / m²) koga bi stvorila voda padavina kad bi ostala na tlu, a da se ne ispari, niti da otiče u zemlju. Na primer, ako se kaže da je u toku 24 sata na nekom mestu količina padavina 2 mm, to znači da je palo toliko kiše da na svaki m² dolazi 2 litre vode. Naime sloju vode visine 1 mm na površini od 1 m² odgovara količina vode od 1 litra, to jest 1 dm³. Suve krajevi imaju padavine manje od 500 mm godišnje. Za merenje padavina se koristi se pokazivač kiše, kišometar ili ombrometar.

Klasifikacija oblaka

Oblaci se svrstavaju u grupe na osnovu:

• njihovog oblika
• načina postanka
• visine
• fizičkog sastava

Podela prema obliku

Prema spoljašnjem izgledu oblaci se mogu podijeliti na tri osnovna i više prelaznih oblika. Tri osnovna oblika su:

• Stratusi (slojeviti oblaci koji nastaju prinudnim uzdizanjem ili turbulentnim mješanjem vazduha)
• Kumulusi (gomilasti oblaci koji nastaju u nestabilnoj atmosferi, gdje su izražena vertikalna kretanja vazduha; njihov razvoj zavisi od: pritiska, relativne vlažnosti vazduha, podloge iznad koje se oblikuje, promjeni temperature sa visinom)
• Cirusi (oblaci koji nastaju u oblastima jakih visinskih vjetrova)

Podela oblaka prema visini

Visoki oblaci

Visoki oblaci su ledeni oblaci, s temperaturom nižom od -35 °C, te se zbog toga sastoje isključivo od kristalića leda. Male su debljine, obično bijele boje i iz njih se ne izlučuju padavine. U ovu grupu spadaju:

Cirus (Cr)

Cirusi su visoki oblaci koji se najčešće javljaju, kada je lijepo vrijeme. To su razdvojeni oblaci vlaknastog izgleda, u vidu bijelih traka. Obično se javljaju na nadmorskim visinama između 3 i 8 km u polarnim, između 5 i 13 km u umjerenim i između 6 i 18 km u tropskim oblastima.

Cirusi

Cirrocumulus (Cc)

Cirokumulusi se rijetko se javljaju, i pokrivaju manji dio neba. Ovi oblaci se javljaju na visini od 5 do 7 km. Izgledaju kao grudve snijega. Zbog grudvičastog oblika obično najavljuju promjenu vremena – pogoršanje.

Cirokumulusi

Cirrostratus (Cs)

Cirostratusi su visoki oblaci koji prekrivaju cijelo nebo kao veo. Mogu da se jave pri zalasku Sunca, usred dana ili usred noći. Najčešće se javljaju na visinama iznad 3 km u polarnim, iznad 5 km u umjerenim i iznad 6 km u tropskim oblastima.

Cirostratus

Srednji oblaci

Srednji oblaci su mješoviti oblaci leda i vode, s temperaturom od -10 do -35 °C. U ovu grupu spadaju:

Altocumulus (Ac)

Altokumulusi su sivi ili bijeli oblaci u vidu ploča ili grudvi, obično pravilno raspoređenih. Najčešće se javljaju na visinama između 2 i 4 km u polarnim, 2 i 7 km u umjerenim i 2 i 8 km u tropskim oblastima.

Altokumulus

Altostratus (As)

Altostratus je siv ili plavičast, izbrazdan ili ujednačen oblačni sloj koji obično pokriva cijelo nebo. Iz altostratusa se mogu izlučivati padavine oštrijeg intenziteta. Altostratus se najčešće se javlja na visinama između 2 i 4 km u polarnim, između 2 i 7 km u umjerenim i između 2 i 8 km u tropskim oblastima. Debljina Altostratusa može da bude od 1000 do preko 5000 m.

Niski oblaci

Niski oblaci su uglavnom sastavljeni od vodenih kapljica. Mogu da sadrže snijeg i ledene kristaliće na niskim temperaturama. U ovu grupu spadaju:

Nimbostratus (Ns)

Nimbostratus je tamnosivi oblak, velike debljine, koji u potpunosti zaklanja Sunce i Mjesec. Vidljivost ispod ovog oblaka je smanjena, zbog isparavanja kiše koja pada. Nimbostratus se javlja na nadmorskim visinama između 2 i 4 km u polarnim, između 2 i 7 km u umjerenim i između 2 i 8 km u tropskim oblastima. Njegova debljina se kreće od 2 do 8 km.

Nimbostratus

Stratocumulus (Sc)

Stratokumulus je sivobjeličast tanak sloj, sastavljen od razdvojenih ili sastavljenih grudvi ili ploča. Iz ovog oblaka ponekad pada slaba kiša ili snijeg. Obično se javlja na visini manjoj od 2 km. Debljina stratokumulusa se kreće od 500 do 1000 m.

Stratokumulus

Stratus (St)

Stratus je niski oblak sive boje, koji pokriva cijelo nebo. Ponekad iz njega padaju sipeća kiša ili sitan zrnast snijeg. Stratus se obično javlja na nadmorskim visinama od 2 km. Debljina ovog oblaka se kreće između 10 i nekoliko stotina metara.

Stratus

Oblaci vertikalnog razvitka

Oblaci vertikalnog razvitka nastaju intenzivnim vertikalnim uzdizanjem vazduha u nestabilnoj atmosferi. Ovoj grupi pripadaju:

Cumulusi (Cu)

Kumulusi su izdvojeni, gusti, jasno oivičeni oblaci, koji se vertikalno razvijaju u oblike narastajućih gomila. Kumulusi slabijeg vertikalnog razvića su kumulusi lijepog vremena, a iz većih i više razvijenih kumulusa koji liče na karfiol može doći do izlučivanja pljuskovitih padavina.

Kumulus

Cumulonimbus (Cb)

Kumulonimbus je olujni oblak znatnog vertikalnog prostiranja. Baza oblaka je tamne boje i prilično ravna. Obično nastaje iz velikih i razvijenih kumulusa. Donji dio oblaka je sastavljen od vodenih kapi, središnji iz mješovitog sastava, a gornji dio se sastoji od kristalića leda. Iz kumulonimbusa se izlučuju pljuskovite padavine – kiša, snijeg ili grad, uz olujni vjetar i električna pražnjenja. Visina oblaka se kreće između 2 i 3 km, ali može biti i preko 15 km.

Kumulonimbus

Oblaci nad troposferom

Polarni stratosferski oblaci

Glavni članak: Polarni stratosferski oblaci

Polarni stratosferski oblaci ili sedefasti oblaci (međunarodna skraćenica PSC) pojavljuju se vrlo retko tokom zime u donjoj stratosferi na visini od 15 do 25 kilometara u višim geografskim širinama. Nalik su cirusima ili cirokumulusima, a karakteristične su sedefaste boje (nastaje zbog irizacije ili pojave duginih boja na oblacima).

Noćni svetleći oblaci

Glavni članak: Noćni svetleći oblak

Noćni svetleći oblak, svetleći noćni oblak ili noktilucentni oblak (međunarodna skraćenica NLC) najviši je oblak na Zemlji. Pojavljuje se u letnjim mesecima u visokim geografskim širinama na visini od 76 do 85 kilometara, i to u dubokom sumraku kada se Sunce nalazi ispod obzora (horizonta), a oblak je još obasjan Suncem. Zlatne je ili crvenosmeđe boje blizu obzora, a više na nebu plavobelo, povremeno i purpurne boje. Pretpostavlja se da se sastoji od ledenih kristala, vulkanskoga pepela ili meteorske prašine.

Vrste oblaka prema načinu postanka

Nebo prekriveno oblacima cirostratusima.

Prema načinu postanka (genetska klasifikacija), razlikuju se tri osnovne vrste oblaka: konvektivni oblaci, slojeviti oblaci i talasasti oblaci.

Konvektivni oblaci

Konvektivni oblaci su kumulus i, kumulonimbusi i altokumulus kastelanusi koji nastaju kada se vertikalnim strujanjem podiže topli vlažni vazduh u više i hladnije delove atmosfere gde se vodena para kondenzuje (termika). Pri slabijoj konvekciji mogu nastati kumulusi, pri jačoj kumulonimbusi, a pri konvekciji u višim slojevima atmosfere altokumulus kastelanusi.

Slojeviti oblaci

Slojeviti oblaci nastaju zbog pravilnog, postepena dizanja slojeva vlažnog vazduha na velikom području (altostratus, cirostratus, cirus, nimbostratus, stratus ), turbulencijom vazduha na planinskim preprekama ili kao posledica dinamičke turbulencije vazduha u srazmerno tankom sloju (cirokumulus, stratokumulus).

Altostratus undulatus ili talasasti altostratusi.

Talasasti oblaci

Talasasti oblaci su cirokumulusi i altostratusi koji se pojavljuju kao posledica talasastih kretanja u atmosferi u obliku uporednih, jednako širokih pojaseva, koji pokrivaju veći ili manji deo neba. Ti oblaci mogu biti dugački desetine i stotine kilometara, a debljina im je nekoliko desetina do stotinak metara.

Tipovi oblaka prema odnosu dužine i visine

Oblaci se mogu klasifikovati u:

• stratiformni oblaci koji imaju horizontalna razmere mnogo veća od vertikalnih;
• kumuliformni oblaci 'koji imaju veće vertikalna dimenzije od horizontalnih;
• orografski oblaci koji se javljaju pod uticajem reljefa (tzv. talasni oblaci).

Podela oblaka prema fizičkom sastavu

Nebo prekriveno stratokumulusima (Stratocumulus stratiformis perlucidus ili slojeviti providni stratokumulusi).

Oblaci se mogu sastojati od vodenih kapljica, kristalića leda ili mogu biti mješovitog sastava. U zavisnosti od sastava oblaci mogu biti:

• koloidno-stabilni – oblaci koji se sastoje od kristalića leda ili sićušnih kapljica.
• koloidno-labilni – oblaci koji su mješovitog sastava ili se sastoje od većih vodenih kapljica različitih dimenzija
• koloidno-slabolibni – oblaci koji se sastoje od kristalića leda ili manjih vodenih kapljica različitih dimenzija.

Formiranje u homosferi: Kako vazduh postaje zasićen

Glavni članak: Fizika oblaka

Zemaljski oblaci mogu se naći širom većine homosfere, što obuhvata troposferu, stratosferu, i mezosferu. Unutar tih slojeva atmosfere, vazduh može da postane zasićen usled hlađenja do njegove tačke rose ili putem dodavanja vlage iz susednog izvora. U tom drugom slučaju, zasićenje se javlja pri tačci rose podignutoj do temperature okolnog vazduha.

Adijabatsko hlađenje

Nebo prekriveno kumulusima (Cumulus humilis ili pljosnati kumulusi).

Adijabatsko hlađenje se javlja kad jedan ili više od tri moguća agensa podizanja – ciklonski/frontalni, konvektivni, ili orografski – uzrokuje da se vazdušni segment koji sadrži nevidljivu vodenu paru podigne i ohladi do svoje tačke rose, temperature na kojoj vazduh postaje zasićen. Glavni mehanizam iza ovog procesa je adijabatsko hlađenje. Kako se vazduh hladi do svoje tačke rosišta i postaje zasićen, vodena para se normalno kondenzuje i formiraju se kapljice oblaka. Do ove kondenzacije normalno dolazi na kondenzacionim jezgrima oblaka kao što su soli ili čestice prašine koje su dovoljno male da bi se održale u vazduhu pri normalnoj cirkulaciji.

Do frontalnog ili ciklonskog podizanja dolazi kad se stabilan vazduh potisne nagore na atmosferskim frontovima i oko centara niskog pritiska putem procesa zvanog konvergencija. Topli frontovi povezani sa ekstratropskim ciklonima imaju tendenciju stvaranja uglavnom ciriformnih i stratiformnih oblaka nad velikim oblastima osim ukoliko je približavajuća masa toplog vazduha nestabilna, u kom slučaju su kumulus kongestus ili kumulonimbus oblaci obično ugrađeni u glavni precipitirajući sloj oblaka. Hladni frontovi se obično brže kreću i stvaraju užu liniju oblaka koji su uglavnom stratokumuliform, kumuliform, ili kumulonimbiform u zavisnosti od stabilnosti tople vazdušne mase neposredno ispred fronta.

Literatura

• Lee M. Grenci; Jon M. Nese (2001). A World of Weather: Fundamentals of Meteorology: A Text / Laboratory Manual (3 izd.). Kendall/Hunt Publishing Company. str. 207—212. ISBN 978-0-7872-7716-1. OCLC 51160155. 
• World Meteorological Organization, ur. (1975). Altostratus, International Cloud Atlas (PDF). I. str. 35—37. ISBN 978-92-63-10407-6. Arhivirano iz originala (PDF) 25. 07. 2016. g. Pristupljeno 26. 8. 2014. 
• Ackerman, Steven A. (2011). Meteorology: Clouds and the Greenhouse Effect. Jones & Bartlett. ISBN 978-0-7637-8927-5. 
• Dunlop, Storm (2003). The Weather Identification Handbook. Lyons Press. ISBN 978-1-58574-857-0. 
• Meteorologija, Mirjana Ruml, 2004.

Spoljašnje veze

• Could Reducing Global Dimming Mean a Hotter, Dryer World?
• BadMeteorology's explanation of why clouds form
• Monthly maps of global cloud cover, from NASA's Earth Observatory
• Introduction to Clouds: Sky Watcher Chart
• Cloud Appreciation Society Aesthetics of clouds
• Shuttle Views the Earth: Clouds from Space
• Details of selected main cloud types and sub types
• USA Today Understanding clouds and Fog
• clouds that look as if they were sculpted out of the sky
• Clouds 365 Project Year-long photographic experiment shooting clouds everyday
• The Function of Clouds
• Clouds and global cloud cover — Astronoo
• CLOUD. YouTube Video of Michael Leuschner and Meinolf Wewel