Oblaky

Oblaky upútajú našu pozornosť. Pre niekoho môžu byť zdrojom inšpirácie v umeleckej tvorbe, pre iného zdrojom informácií o tom, čo sa odohráva v atmosfére. Ustavične sa meniaca farba oblohy, jej vzhľad, ako aj celkový výzor oblakov, ich tvar, množstvo a výška, nám hovoria o procesoch, ktoré prebiehajú v atmosfére.


Čo je vlastne oblak?

Oblak je viditeľná sústava stoviek miliónov nepatrných častíc vody alebo ľadu, prípadne obidvoch. Všetky druhy oblakov sú produktom kondenzácie alebo sublimácie vodnej pary v ovzduší. Táto sústava môže súčasne obsahovať i väčšie častice vody alebo ľadu a tiež iné častice pochádzajúce napr. z priemyselných exhalácií, dymu alebo prachu. Prevažná väčšina kvapôčiek, z ktorých pozostávajú oblaky má veľkosť od päť do dvadsať mikrónov. Sú to teda kvapôčky veľmi malé, ich pádová rýchlosť je prakticky zanedbateľná, preto zostávajú na mieste vzniku – v oblaku a preto oblak nespadne na zem. (Za oblak môžeme považovať aj hmlu)


Kedy vzniká oblak?

Oblak vznikne vtedy, keď množstvo vodnej pary obsiahnutej v atmosfére presiahne hladinu nasýtenia a para sa začne zrážať buď do tvaru malých kvapôčiek alebo prechádzať z plynného do tuhého skupenstva. Vzduch sa vodnou parou úplne nasýti.


A prečo sú oblaky biele?

Zhora sú oblaky osvietené slnečným svetlom, ktoré sa sčasti odrazí a sčasti prechádza oblakom. Pritom dochádza k rozptylu svetla. Kvapky vody sú však omnoho väčšie ako boli rozptyľujúce častice a tak pri rozptyle na nich neprevláda žiadna iná farba. Zložením takto rozptýlených farieb z rôznych kvapiek vznikne biela. Ak je však oblak mohutnejší, len veľmi málo svetla dokáže prejsť až k základni oblaku, preto býva ťažký búrkový mrak odspodu tmavý.

Na prelome 18. a 19. storočia žil v Anglicku chemik Luke Hovard, ktorého záľubou bola meteorológia. Podľa vlastných pozorovaní zostavil, na vtedajšiu dobu unikátne dielo Klíma Londýna, za ktoré dosiahol vysoké ocenenie, stal sa členom Kráľovskej akadémie. Do histórie meteorológie sa však dostal kvôli niečomu inému. Pozoroval oblaky, všímal si ich tvary a dával im priliehavé mená cirrus, cumulus, ... Tak sa stal Luke Hovard autorom prvej klasifikácie oblakov.

Súčasná medzinárodná klasifikácia pozná 10 základných druhov oblakov, ďalej rozlišujeme 14 tvarov, 9 odrôd a 3 zvláštnosti. Oblaky môžeme roztriediť do skupín podľa rôznych kritérií. Napr. podľa štruktúry na vodné, kryštalické a zmiešané. Najrozšírenejšie je triedenie podľa výšky, pri ktorom rozlišujeme oblaky nízke, stredné, vysoké a oblaky vertikálneho vývoja.


DRUHY OBLAKOV

Oblaky vysoké – formujú sa nad výškou 6000m a pretože v tejto výške je teplota hlboko pod bodom mrazu, sú vytvorené z ľadových kryštálikov. Sú typicky tenké, biele na pohľad, ale môžu sa objaviť v celej škále farieb, ak je slnko dostatočne nízko nad obzorom. Patria sem cirrus a cirrostratus.

Cirrus – riasa – najčastejšie formované vysoké oblaky sú tenké a rozfúkané cirrusy vo výške nad 6000m. Sú vytvorené z ľadových kryštálikov, ktoré vznikajú zamrznutím prechladených kvapiek vody. Najčastejšie sa vyskytujú pri peknom počasí a svojou štruktúrou kopírujú smer prúdenia vzduchu vo svojej výške. Sú to vzájomne oddelené oblaky v tvare vlákien, pruhov a menších plôch. Majú vláknitú štruktúru a hodvábny lesk. Mávajú zvláštny háčikovitý tvar, ktorý je typický pre okraj frontálnej plochy teplého frontu. Je teda predzvesťou príchodu frontu a zrážok. Pojem prechladený súvisí s faktom, že veľmi malé vodné kvapky nezamŕzajú pri 0 stupňoch Celzia, stávajú sa len "prechladenými". Čím je kvapka menšia, tým potrebuje na zamrznutie nižšiu teplotu. Táto skutočnosť súvisí s molekulárnym napätím nad zakriveným povrchom. Väčšina kvapiek mrzne pri teplotách -12 až -15 °C v hladine ľadových jadier. Od tejto výšky sa stáva mrak koloidálne vratkým - obsahuje dve fázy vody. Keďže napätie nasýtenia vodnej pary nad ľadom je menšie ako nad vodou, kvapôčky sa vyparujú a namŕzajú na zamrznuté kvapky, na kryštáliky ľadu, a takto sa začínajú častice v oblaku zväčšovať, začínajú padať a pritom ďalej rastú a z oblaku sneží. Ak sú nad zemou v dostatočne hrubej vrstve kladné teploty (v lete) snehové vločky sa roztopia a na zem prší. Aby z oblakov vypadávali intenzívnejšie zrážky, musí byť dostatočne hrubý, musí dosahovať a presahovať hladinu ľadových jadier.

Zhrnutie vyššie uvedených poznatkov je až zarážajúce:

kondenzácia nezačína pri 100% relatívnej vlhkosti, ale pri 200 až 300%, ak vzduch neobsahuje kondenzačné alebo sublimačné jadrá
voda nemrzne pri teplote 0°C, ale pri teplotách omnoho nižších (boli zaznamenané prípady hmly z vodných kvapôčiek pri teplote -40°C), ak sa nachádza vo forme veľmi malých kvapôčiek
dážď, najrozšírenejšia forma zrážok, vzniká ako sneženie
Cirrostratus – riasová vrstva – pokrývajú v jednej vrstve veľkú časť oblohy, alebo celú oblohu. Sú zložené z ľadových krystálikov. Sú relatívne priehľadné, Slnko alebo Mesiac cez ne svieti. Je to jednoliata vrstva s viditeľnou štruktúrou alebo celkom bez štruktúry. Vznikajú na nich halové javy – Mesiac má “dvor”. Sú príznakom zhoršenia počasia.

Stredné oblaky – základňa týchto oblakov sa typicky vyskytuje od výšky 2000m až po výšku 6000m. Vzhľadom na ich výšku sú prevažne tvorené vodnými kvapkami, ale môžu byť zložené aj z ľadových krytálikov v prípade, že je teplota v ich výške dostatočne nízka. Patria sem oblaky typu altocumulus a altostratus.

Altocumulus – stredná kopa - sú oblaky viditeľné ako menšie či väčšie plochy bielej alebo sivej farby, ktoré sa skladajú z elementov tvaru valov - pásov, radov alebo jednotlivých oválnych elementov. Oblaky ľudovo nazývané baránky sú najčastejšie altocumuly. Typicky je časť altocumula tieňovaná, čo je významná charakteristika, podľa ktorej sa dajú odlíšiť od vysokých oblakov. Sú vytvárané stúpavými prúdmi vzduchu v nestabilnej vrstve, čo signalizuje príchod studeného frontu. V prípade, že v teplom, vlhkom letnom ráne sú pozorovateľné altocumuly, môžme očakávať búrky v priebehu popoludnia.

Altostratus – stredná vrstva - plocha alebo vrstva sivého až modravého zafarbenia. Niekedy možno cez As pozorovať slabé obrysy slnka alebo mesiaca. Z As môžu vypadávať slabé zrážky. Typicky má takmer homogénnu štruktúru, kde je ťažké rozlíšiť jednotlivé elementy.

Nízke oblaky – sú zložené z vodných kvapiek. Ich základňa leží pod výškou 2000m. V prípade, že je v ich výške teplota dostatočne nízka, môžu obsahovať ľadové kryštály alebo sneh. Predstaviteľmi týchto oblakov sú nimbostratus, stratocumulus a stratus.

Nimbostratus – je najnižším z nízkych oblakov. Štruktúra často pripomína ťažkú sivú perinu, je v nej len veľmi ťažko rozoznať jednotlivé oblačné elementy, táto sivá tmavá vrstva má vplyvom vypadávajúcich zrážok neostré obrysy. Tieto oblaky sú spojené so slabým až stredne výdatným dažďom, prípadne snežením

Stratocumulus - vrstva skladajúca sa z elementov pripominajúcich dlaždice, je sivej farby s tmavými miestami. Pomedzi jednotlivé elementy je možné vidieť jasnejšie časti oblohy.


Základná charakteristika oblakov

Oblak (mrak) je viditeľná sústava malých častíc vody alebo ľadu v ovzduší. Oblaky vznikajú vtedy, keď sa vlhkosť vo vzduchu kondenzuje na kvapky alebo ľadové kryštáliky. Výška, v ktorej sa to odohráva, býva rôzna a nazýva sa rosný bod. Závisí od stability vzduchu a množstva prítomnej vlhkosti. Typická oblaková kvapka alebo ľadový kryštálik má v priemere približne 0,01 mm. Studené oblaky tvoriace sa vo veľkých výškach obsahujú iba ľadové kryštáliky, nižšie teplejšie oblaky obsahujú iba vodné kvapky a zmiešané oblaky oboje.

Oblaky sa odlišujú vzhľadom, výškou v ktorej vznikajú, aj vlastnosťami. Tieto rozdiely sú základom medzinárodného systému ich klasifikácie. Táto klasifikácia je odvodená od klasifikácie, ktorú zaviedol v roku 1803 Luke Howard. Názov mrakov sa tvorí kombináciou štyroch latinských slov: cirrus (riasa alebo kučera), stratus (vrstva alebo sloha), nimbus (dážď) alebo cumulus (kopa). Spomínaná klasifikácia obsahuje 10 základných typov.