Grunnleggende fakta alle bør vite om skyer

Martin Deja/Moment/Getty Images

Skyer kan se ut som store, luftige marshmallows på himmelen, men i virkeligheten er de synlige samlinger av bittesmå vanndråper (eller iskrystaller, hvis det er kaldt nok) som lever høyt i atmosfæren over jordens overflate. Her diskuterer vi vitenskapen om skyer: hvordan de dannes, beveger seg og endrer farge.

Formasjon

Skyer dannes når en pakke luft stiger fra overflaten og opp i atmosfæren. Når pakken stiger, passerer den gjennom lavere og lavere trykknivåer (trykket avtar med høyden). Husk at luft har en tendens til å bevege seg fra områder med høyere til lavere trykk, så når pakken beveger seg inn i områder med lavere trykk, skyver luften inne i den utover, og får den til å utvide seg. Denne utvidelsen bruker varmeenergi, og avkjøler derfor luftpakken. Jo lenger oppover den beveger seg, jo mer avkjøles den. Når temperaturen avkjøles til duggpunktstemperaturen, vil vanndampen inne i pakken kondenserer i dråper flytende vann. Disse dråpene samler seg deretter på overflatene av støv, pollen, røyk, skitt og havsaltpartikler kalt kjerner . (Disse kjernene er hygroskopiske, noe som betyr at de tiltrekker seg vannmolekyler.) Det er på dette tidspunktet – når vanndamp kondenserer og legger seg på kondensasjonskjerner – at skyer dannes og blir synlige.

Form

Har du noen gang sett en sky lenge nok til å se den utvide seg utover, eller sett bort et øyeblikk bare for å finne at når du ser tilbake har formen endret seg? I så fall vil du være glad for å vite at det ikke er din fantasi. Formene til skyene er i stadig endring takket være prosessene med kondensering og fordampning.

Etter at en sky har dannet seg, stopper ikke kondenseringen. Dette er grunnen til at vi noen ganger legger merke til skyer som utvider seg til nabohimmelen. Men ettersom strømmer av varm, fuktig luft fortsetter å stige og tilføre kondens, infiltrerer tørrere luft fra omgivelsene til slutt den flytende luftsøylen i en prosess som kalles medbringelse . Når denne tørrere luften føres inn i skykroppen, fordamper den skyens dråper og får deler av skyen til å forsvinne.

Bevegelse

Skyer starter høyt oppe i atmosfæren fordi det er der de er skapt, men de forblir suspendert takket være de små partiklene de inneholder.

En skys vanndråper eller iskrystaller er veldig små, mindre enn en mikron (det er mindre enn en milliondels meter). På grunn av dette reagerer de veldig sakte på gravitasjon . For å visualisere dette konseptet, vurder en stein og en fjær. Tyngdekraften påvirker hver, men steinen faller raskt, mens fjæren gradvis driver til bakken på grunn av dens lettere vekt. Sammenlign nå en fjær og en individuell skydråpepartikkel; partikkelen vil bruke enda lengre tid enn fjæren på å falle, og på grunn av partikkelens lille størrelse vil den minste bevegelse av luft holde den oppe. Fordi dette gjelder for hver skydråpe, gjelder det hele skyen selv.

Skyer reiser med det øvre nivået vinder . De beveger seg med samme hastighet og i samme retning som den rådende vinden på skyens nivå (lav, middels eller høy).

Skyer på høyt nivå er blant de raskest bevegelige fordi de dannes nær toppen av troposfæren og presses av jetstrømmen.

Farge

En skys farge bestemmes av lyset den mottar fra solen. (Husk at solen sender ut hvitt lys; det hvite lyset består av alle fargene i det synlige spekteret: rød, oransje, gul, grønn, blå, indigo, fiolett; og at hver farge i det synlige spekteret representerer en elektromagnetisk bølge av en annen lengde.)

Prosessen fungerer slik: Når solens lysbølger passerer gjennom atmosfæren og skyer , møter de de individuelle vanndråpene som utgjør en sky. Fordi vanndråpene har samme størrelse som bølgelengden til sollys, sprer dråpene solens lys i en type spredning kjent som Mie spredning i hvilken alle bølgelengder av lys er spredt. Fordi alle bølgelengder er spredt, og sammen utgjør alle farger i spekteret hvitt lys, ser vi hvite skyer.

Ved tykkere skyer, som stratus, passerer sollys gjennom, men blokkeres. Dette gir skyen et gråaktig utseende.