Norii sunt rezultatul condensării vaporilor de apă. Acestea joacă un rol important în procesele de redistribuire a umidității pe Pământ.
Compoziția norului
În funcție de compoziție se împart în 3 grupe:
- Apa - compusă complet din picături de apă (peste -10 ℃). La temperaturi subzero, picăturile sunt suprapuse.
- Gheață sau cristalină - compusă complet din cristale de gheață (sub -15 ℃).
- Amestecat - un amestec de cristale de gheață și picături de apă (de la -10 la -15 ℃).
Picături de apă și cristale se numesc elemente de nor. Mărimea picăturilor variază semnificativ. Sunt determinate folosind metoda de microfotografie (crearea de fotografii cu mărire mare).
Când începe să se formeze norul, diametrul picăturilor din acesta variază între 5-50 microni (1 micron = 0,001 mm). În stadiul dezvoltării norului, picăturile devin mai mari - de la 50 până la 200 microni în diametru. Încep să cadă puțin câte puțin, în timp ce în meteorologie vorbesc despre ploaie fină - norișori. În viitor, picăturile pot fi transformate în picături de ploaie cu un diametru de 500 până la 5000 microni.
Fapt interesant: norii par ușori și „aerisiți”, dar în realitate greutatea unui nor mare este de aproximativ 1 tonă.
Cristalele au forme și dimensiuni diferite în funcție de umiditate și temperatura aerului. Majoritatea sunt numite complete și seamănă cu o prismă hexagonală în formă. Dacă înălțimea unui astfel de cristal este mică în comparație cu baza, aceasta este o placă. Cristalele opuse sunt coloane de gheață. De asemenea, se găsesc elemente de formă complexă, în formă de ac.
Astfel, picăturile de apă au dimensiuni mici, dar densitatea lor în compoziția norului este de câteva sute în 1 cm³. Dimpotrivă, cristalele sunt mai mari, dar sunt mai puțin dense - până la 100 în 10 cm³.
O altă caracteristică importantă este conținutul de apă - aceasta este cantitatea de apă care este conținută în 1m³ de nor. Conținut mediu de apă:
- nori cu picături mici - până la 1 g / m³;
- cumul - 2 g / m³;
- cumulonimbus - 4-5 g / m³;
- cristalin - până la 0,02 g / m³;
- amestecat - 0,2-0,3 g / m³.
Cum se formează nori?
Formarea norului este un proces complex, toate etapele fiind strâns legate. Norii se pot forma la orice latitudine.
Formarea norului
Norul apare din cauza tranziției vaporilor de apă într-o stare lichidă sau solidă - condensare. Apare din două motive: o scădere a temperaturii și o creștere a umidității absolute. Cel mai adesea, ambii factori sunt prezenți în același timp.
Scăderea temperaturii se explică prin creșterea maselor de aer, precum și prin mișcarea lor orizontală (advecție). Astfel, aerul cald este deasupra suprafeței reci a pământului. Masele de aer cresc din mai multe motive:
- convecție;
- topografie;
- cicloane;
- formarea fronturilor atmosferice.
Când suprafața pământului este încălzită intens de lumina soarelui, căldura este transferată în aer. Se produce convecția - aerul încălzit crește repede și începe să se răcească la înălțime. Contine vapori de apa. Există un concept de punct de rouă - aceasta este temperatura la care vaporii de apă ajung la un punct de saturație și încep să se condenseze.
Înălțimea la care începe procesul de transformare a aburului în picături de rouă este limita inferioară a norului care se formează sau nivelul de condensare. În același timp, aerul încălzit continuă să curgă de pe suprafața pământului. Traversează limita inferioară și condensul are loc la un nivel mai înalt. Deci norul devine mai mare în înălțime. Limita superioară a acesteia este de obicei exprimată indistinct, se numește nivel de convecție liberă.
Fapt interesant: uneori apar creșteri pe calea curenților de aer. În timpul depășirii lor, masele de aer se ridică.Astfel de nori sunt de origine orografică. Înălțimea lor este determinată de înălțimea obstacolului.
Ciclonul este o masă de aer sub forma unui vortex atmosferic. Masele de aer se rotesc spre centrul axei verticale a ciclonului. Din această cauză, apar scăderi de presiune - fluxurile de aer cresc intens. Acestea pot ajunge la limitele superioare ale troposferei și pot forma un număr mare de nori stratificați, de ploaie, cumulus și soiurile lor. Astfel de nori aduc întotdeauna precipitații.
Influența fronturilor atmosferice asupra norilor
Frontul atmosferic este format ca urmare a convergenței maselor de aer cald și rece. În acest caz, norii pot apărea atât pe un front cald, cât și pe un rece. Formarea de nori calzi apare mai intens.
În timpul unei coliziuni de mase de aer, fluxurile calde se deplasează în sus - de-a lungul unei linii blânde de retragere a fluxurilor reci sau de-a lungul suprafeței frontale. Pe măsură ce aerul se mișcă aproape pe orizontală (cu o ușoară abatere ascendentă), se formează nori de alunecare ascendentă. Astfel de nori sunt notabili pentru înălțimea mică și lungimea semnificativă pe direcția orizontală - până la sute de kilometri.
Nori cumuli se formează deasupra unui front atmosferic rece. Când masele de aer cald alunecă în sus, frigul se mișcă chiar sub ele.
Cum se întunecă norii pe cer?
Norii sunt mai ușori decât aerul. Sunt localizate la diferite înălțimi. Norii se deplasează pe cer datorită mișcării maselor de aer, vântul curge.
Fapt interesant: Mișcarea norilor în direcții opuse este un fenomen uimitor, dar de înțeles. Acest lucru se datorează faptului că norii nu sunt continue și se mișcă împreună cu curenții de aer. În același timp, direcția și viteza vântului se schimbă cu înălțimea.
Unde se găsesc norii?
Fiecare grup de nori are o zonă de locație specifică, care depinde de perioada anului. Așadar, primăvara și vara (în latitudini temperate) norii de apă ocupă partea inferioară a troposferei (stratul inferior al atmosferei, a cărui grană superioară este situată la o altitudine de 6-20 km). Nori mixți ocupă stratul mijlociu al troposferei, în timp ce norii cristalini o ocupă pe cea superioară. Odată cu debutul toamnei-iarnă, în troposfera inferioară pot apărea nori de gheață.
Există, de asemenea, o clasificare a norilor, conform căreia aceștia sunt împărțiți în familii și genuri. Fiecare familie are propriul său nivel:
- Nori de dezvoltare verticală (convecție).
- Nivelul inferior este de până la 2 km.
- Nivelul mijlociu este cuprins între 2 și 6 km.
- Nivelul superior este cuprins între 6 și 13 km.
Tipuri de nori
Există 10 genuri principale sau tipuri de nori care diferă prin aspect, formă și alți parametri.
Cumulus nori
Densitate diferită, nuanță albă strălucitoare. Dezvoltat în direcția verticală. Partea superioară are o formă rotundă. Sunt formate, de regulă, în mase neutre sau cu aer rece. Grosime - 1-2 sau 3-5 km.
Nori stratificate
Structura este o reminiscență a ceaței din cauza uniformității, dar ocupă o înălțime de 100-400 m. Cel mai adesea cerul este complet acoperit, uneori se observă lacune. Grosimea medie este de zeci, sute de metri.
Nori stratificat
Ele diferă în nuanță gri și constau în principal din apă. Ele pot fi prezentate sub formă de masă continuă sau valuri separate de razele soarelui. Grosime - 200-800 m.
Altostratus
În exterior seamănă cu un văl de gri, uneori cu o nuanță albăstruie. Poate avea o structură omogenă sau ușor exprimată. Compoziția este dominată de cristale, picături refrigerate.
Nori de altocumulus
Caracteristic pentru sezonul cald. Poate avea o nuanță albă, gri, albastră. Ei iau forma de farfurii, fulgi sfâșiați, între care strălucesc razele soarelui. În înălțime, se extind de câteva sute de metri. Uneori se transformă într-un cumul puternic.
Nori spindrift
Numeroase elemente de cirrus (fire, tăietoare, creste), alungite.Au o structură fibroasă și prezența posibilă a unui luciu mătăsos. Sunt situate la o altitudine mare și sunt compuse din cristale.
Cristalele mari domină, care scad vizibil. Prin urmare, norii de cirrus se caracterizează printr-o întindere verticală semnificativă și o direcție neuniformă a filamentelor.
Nori Cirrocumulus
Au o formă alungită sferică, întâlnită la o altitudine de 6 km. O trăsătură caracteristică este absența umbrelor. De asemenea, este posibilă colorarea marginilor sub forma unui curcubeu. Formate din cristale.
Nori Cirrostratus
Prezentată sub formă de nuanță albă cu o structură omogenă. Ei bine, translucid de soare și lumina lunii. Poate fi ceață sau fibroasă.
Fapt interesant: Cu participarea norilor de cirrostratus, apare adesea un fenomen numit halo sau halo. Acesta este un fenomen atmosferic de natură optică, care este o strălucire în jurul unei surse de lumină. Ea apare datorită faptului că razele de lumină care trec prin nor sunt refractate de cristale. Halo-ul ia mai des forma unui cerc, a unui semicerc, a unui stâlp de lumină etc.
Nori de ploaie
Un strat solid de gri închis. Grosimea ajunge la câțiva kilometri. În perioada precipitațiilor pare omogen. În pauze devin eterogene.
Cumulonimbus nori
Se disting prin densitate, dezvoltare verticală, precipitații abundente cu tunete, grindină. Formate din nori mari cumulus. Ele pot fi colectate într-o linie lungă - o linie de squalls.
Cum să distingem cumulus, Altocumulus și norii Cirrocumulus pe cer?
Norul cumulus are o formă pronunțată, dimensiuni mari. Grosimea acestuia corespunde de obicei cu lățimea sau o depășește. Nori de altocumulus sunt mici și împrăștiați pe cer (cel mai adesea apar primăvara și vara). Norii de Circulumul sunt subțiri, asemănătoare cu un val sau ondulare din cauza numeroaselor coturi.
Tipuri rare de nori
Dacă cumulul, ciroșii și alți nori sunt comuni, atunci a vedea soiurile descrise mai jos pe cer poate fi considerat noroc.
Dimineața Gloria
Valuri atmosferice cu nivel scăzut, care sunt observate cel mai adesea în partea de nord a Australiei (Golful Carpentaria). Experții încă nu pot determina cauza exactă a formării unor astfel de nori. Ele se întind pe sute de kilometri în lungime, situate la o altitudine de 100-200 m.
Guler de furtună
Un alt nume este norul brut. Este, de asemenea, numele comun pentru o anumită varietate de nori cumulonimbus, care seamănă cu un arbore lung în formă. Adesea se formează un guler de furtună pe marginea fronturilor atmosferice la o altitudine de 100 până la 2000 m. Aduce fluturi, averse, furtuni și scade presiune lângă suprafața pământului. Gloria de dimineață este considerată cea mai rară varietate de gulere furtunoase.
Efectul Fallstreak
Când apare un decalaj într-un strat continuu de nori Altocumulus sau Cirrocumulus, acesta este efectul Fallstreak. Gurile mari apar ca urmare a căderii de cristale de gheață. Se formează în nivelurile superioare sau chiar în gazele de evacuare ale unui avion zburător.
Sub rezerva mai multor condiții (temperatura aerului, umiditatea, picăturile supraacoperite de apă), cristalele în timpul toamnei absorb apa și cresc dimensiunea. Apa din nor se evaporă și se formează un gol.
Nori lentilari
Norii lenticulari (lenticulari) nu se mișcă peste cer indiferent de puterea vântului. Ele apar între două straturi de aer sau pe creasta undelor de aer. Stabilitatea se datorează faptului că procesele de condensare și evaporare se produc continuu în fluxurile de unde. Adesea situat în apropierea lanțurilor montane la o altitudine de 2-15 km.
Norii lui Calvin Helmholtz
Seamănă cu valurile mării și se formează atunci când două straturi de aer se mișcă cu viteze diferite. În acest caz, stratul superior se mișcă mai repede, inferior - mai lent.Mai frecvente pe vânturi puternice și densități de aer în schimbare.
Nor de ciuperci
Un nor în formă de ciupercă se formează nu numai ca urmare a exploziilor nucleare sau termonucleare. Se poate forma ulterior într-o explozie obișnuită, cu condiția să nu existe interferențe diferite (de exemplu, vânt). Aceasta include, de asemenea, explozii cauzate de o cădere de meteorit, erupție vulcanică.
Nori argintii
Acest fenomen rar are mai multe nume. Printre ei sunt nori strălucitori. Cert este că ele pot fi considerate numai în condițiile crepusculului profund sau în timpul unei eclipse solare. Acești nori sunt situați destul de ridicat - în medie, la o altitudine de 82 km. Studiul lor a fost realizat nu numai de pe Pământ, ci și cu ajutorul sondelor rachetelor.
Fapt interesant: o mare contribuție la studiul norilor de argint a avut-o astronomul rus - Vitold Cerasky. Este dovedit că acest fenomen este caracteristic nu numai al Pământului, ci și al altor planete, de exemplu, Marte. În 2007, a fost lansat satelitul NASA AIM, printre sarcinile căruia se află studiul norilor de argint.
Nori meduze
Norii au căpătat acest nume datorită asemănării în formă cu meduzele. Se formează în locuri unde se ciocnesc aerul umed (din pârâul Golfului) și uscat (atmosferic). Partea inferioară, asemănătoare cu tentaculele, se formează datorită picăturilor, dar se evaporă instantaneu.
Norii nori
Nori cu o structură caracteristică marsupială. Fiecare celulă are o dimensiune de aproximativ 500 de metri. Sunt considerate foarte rare (găsite de câteva ori timp de 10 ani) și sunt formate în legătură cu ciclonii tropicali.
Mama norilor de perle
Format la o altitudine de aproximativ 20-30 km. Foarte rare, dar nu pot fi confundate cu alte tipuri de nori datorită culorii lor specifice. Sunt formate în perioada de iarnă-primăvară și sunt vizibile numai înainte de răsărit sau după apusul soarelui.
De ce sunt nori albi?
Norii sunt albi datorită conținutului ridicat de elemente de nor din ele - picături și cristale. Ele reflectă razele soarelui. Cu cât dimensiunile acestor elemente sunt mai mici, cu atât norul este mai alb.
Care este diferența dintre un nor și un nor?
În terminologie, conceptul de „nor” lipsește. Acesta este același nor, dar de culoare mai mare și mai închisă. Spre deosebire de un nor alb, un nor conține o cantitate mare de umiditate datorită densității mari a picăturilor de apă și aduce precipitații.
De ce sunt norii albi și norii cenușii?
Norii capătă culori gri și chiar negru atunci când sunt priviți de la sol, deoarece sunt caracterizați de densitate ridicată. Ei își aruncă o umbră unul pe celălalt și, de asemenea, transmit slab lumina soarelui.
Fapt interesant: dacă zbori chiar deasupra norului gri, va arăta alb - razele soarelui cad de sus.
Ce este o cale de condensare dintr-un avion?
Un traseu de condensare este un nor artificial sau artificial. Apare ca urmare a condensului umidității atmosferice amestecate cu vaporii de apă din gazele de evacuare care sunt eliberate de motoarele aeronavei. În timp, urmele dispar - componentele sale se evaporă.
Cum se poate determina vremea din nori?
Norii nu oferă informații complete despre cele mai apropiate condiții meteorologice, însă unele dintre ele pot prezice totuși anumite fenomene meteorologice:
- Cumul - de regulă, vreme bună, fără precipitații.
- Cumulonimbus (mai dens) - situat jos deasupra solului, poate aduce ploaie.
- Cirrus - coborând treptat mai jos la suprafața pământului, poate indica precipitații în următoarele 12 ore.
- Strat - adesea aduce precipitații din cauza grosimii mici.
Nori întunecați dens denunță precipitații. În acest caz, negrul indică absența vânturilor puternice, maroniu înseamnă posibilitatea vânturilor puternice, iar griul poate indica o ploaie prelungită.
Procese de sedimentare
Precipitațiile se formează mai ales în troposferă, deoarece există majoritatea vaporilor de apă.Ceața se formează în apropierea suprafeței pământului ca urmare a acumulării de produse de condensare.
Precipitațiile sunt formate numai în acei nori, care sunt compuse din particule mari de nori (0,1-7 mm). Ele devin grele, nu pot fi ținute în nor și cad sub formă de precipitații. Precipitațiile sunt precipitate din nori sau depuse la suprafață din aer.
Precipitare:
- acoperire - monotonă, lungă;
- năprasnic - neintens, monoton;
- averse de ploaie sunt caracterizate de fluctuații puternice.
Precipitații la suprafață:
- rouă;
- îngheţ;
- gheață (formată pe orice suprafață datorită înghețării particulelor de precipitații);
- sleet (format doar la suprafața pământului).
Precipitații neclasificate:
- ace de gheață;
- Solatie (o intamplare rara sub forma unor bule mari de apa care apar in timpul furtunii).
Metode de expunere la nor
Știința modernă a descoperit câteva modalități de a influența norii. În special, dispersia norilor super-răciți, ceața, efectul asupra norilor care transportă grindină. În acest caz, microstructura norilor, precum și starea lor de fază, sunt schimbate artificial.
De exemplu, pentru a dispersa un nor supracolorat, sunt introduse în acesta reactivi de refrigerare sau particule de iod de substanțe care formează gheață dintr-un avion. Aceste substanțe contribuie la formarea unui număr mare de cristale - densitatea picăturilor de apă scade și norul se dispersează. Pentru a influența ceața, se folosesc instalații la sol de natură similară.
Precipitații artificiale sunt de asemenea posibile, de exemplu, în timpul incendiilor forestiere. Pentru a face acest lucru, folosind o aeronavă, reactivi sunt introduși în nor - iodură de argint sau compoziții pirotehnice speciale.
