nor -Cloud

Peisaj cumuliform de nori peste Swifts Creek , Australia

Clouds (c. 1920s), un film documentar mut despre nori produs de Departamentul de Agricultură al Statelor Unite .

În meteorologie , un nor este un aerosol format dintr-o masă vizibilă de picături de lichid minuscule , cristale înghețate sau alte particule suspendate în atmosfera unui corp planetar sau a unui spațiu similar. Apa sau diverse alte substanțe chimice pot compune picăturile și cristalele. Pe Pământ , norii se formează ca urmare a saturației aerului atunci când acesta este răcit până la punctul de rouă sau când capătă suficientă umiditate (de obicei sub formă de vapori de apă ) dintr-o sursă adiacentă pentru a ridica punctul de rouă la mediul înconjurător. temperatura. Ele sunt văzute în homosfera Pământului , care include troposfera , stratosfera și mezosfera . Nefologia este știința norilor, care este întreprinsă în ramura fizicii norilor a meteorologiei . Există două metode de a numi norii în straturile lor respective ale homosferei, latină și comună.

Tipurile de gen din troposferă, stratul atmosferic cel mai apropiat de suprafața Pământului, au denumiri latine datorită adoptării universale a nomenclaturii lui Luke Howard care a fost propusă oficial în 1802. A devenit baza unui sistem internațional modern care împarte norii în cinci fizice. forme care pot fi împărțite sau clasificate în continuare în niveluri de altitudine pentru a obține zece genuri de bază . Principalele tipuri de nori reprezentative pentru fiecare dintre aceste forme sunt stratiform , cumuliform , stratocumuliform , cumulonimbiform și ciriform . Norii de nivel scăzut nu au prefixe legate de altitudine. Cu toate acestea , tipurile stratiforme și stratocumuliforme de nivel mediu primesc prefixul alto- în timp ce variantele de nivel înalt ale acestor două forme poartă prefixul cirro- . În ambele cazuri, strato- este eliminat din ultima formă pentru a evita prefixarea dublă. Tipurile de gen cu întindere verticală suficientă pentru a ocupa mai mult de un nivel nu poartă prefixe legate de altitudine. Ele sunt clasificate formal ca nivel scăzut sau mediu, în funcție de altitudinea la care fiecare se formează inițial, și sunt, de asemenea, caracterizate mai informal ca pe mai multe niveluri sau verticale . Majoritatea celor zece genuri derivate prin această metodă de clasificare pot fi subdivizate în specii și ulterior subdivizate în soiuri . Norii stratiformi foarte jos care se extind până la suprafața Pământului primesc denumiri comune de ceață și ceață , dar nu au denumiri latine.

În stratosferă și mezosferă, norii au nume comune pentru principalele lor tipuri. Ele pot avea aspectul unor voaluri sau foi stratiforme, ciriforme ciriforme sau benzi sau ondulații stratocumuliforme. Ele sunt văzute rar, mai ales în regiunile polare ale Pământului. Nori au fost observați în atmosferele altor planete și luni din Sistemul Solar și dincolo de acesta. Cu toate acestea, datorită caracteristicilor lor diferite de temperatură, acestea sunt adesea compuse din alte substanțe precum metanul , amoniacul și acidul sulfuric , precum și din apă.

Norii troposferici pot avea un efect direct asupra schimbărilor climatice de pe Pământ. Aceștia pot reflecta razele soare, care pot contribui la un efect de răcire acolo unde și atunci când apar acești nori, sau pot prinde radiația undelor mai lungi care se reflectă înapoi de la suprafața Pământului, ceea ce poate provoca un efect de încălzire. Altitudinea, forma și grosimea norilor sunt principalii factori care afectează încălzirea sau răcirea locală a Pământului și a atmosferei. Norii care se formează deasupra troposferei sunt prea puțini și prea subțiri pentru a avea vreo influență asupra schimbărilor climatice. Norii sunt principala incertitudine în sensibilitatea climei .

Prezentare generală tabelară

Tabelul care urmează este foarte larg ca și șablonul cloud care îl urmează. Ambele se bazează pe mai multe metode de clasificare a norilor, atât formale, cât și informale, utilizate la diferite niveluri ale homosferei Pământului de un număr de autorități citate, în special în ceea ce privește formele, nivelurile de altitudine, formele și nivelurile, norii verticali falnici și norii deasupra nivelului. troposfera. Există unele variații în stilul de nomenclatură (latină și comună), organizare și focalizare între troposferă și nivelurile superioare ale homosferei. Cu toate acestea, schemele de clasificare văzute în acest articol pot fi armonizate folosind o clasificare încrucișată informală a formelor fizice și a nivelurilor de altitudine pentru a deriva cele 10 genuri troposferice, ceața și ceața care se formează la nivelul suprafeței și câteva tipuri majore suplimentare deasupra troposferei. Genul cumulus include patru specii care indică dimensiunea verticală care poate afecta nivelurile de altitudine. Acest tabel nu trebuie văzut ca o clasificare strictă sau singulară dincolo de cea care apare în șablon, ci mai degrabă ca o ilustrare a modului în care diferitele tipuri majore de nori sunt legate între ele și sunt definite printr-o gamă completă de niveluri de altitudine de la suprafața Pământului până la „marginea spațiului”.

Forme și niveluri	Stratiform neconvectiv	Cirriformă în mare parte neconvectivă	Stratocumuliform limitat-convectiv	Cumuliform liber-convectiv	Cumulonimbiform convectiv puternic
La nivel extrem	PMC : voaluri noctilucente	Valturi sau vârtejuri noctilucente	Benzi noctilucente
La nivel foarte înalt	Acid azotic și apă PSC	PSC nacreos ciriform	PSC nacreas lenticular
Nivel inalt	Cirrostratus	Cirrus	Cirrocumulus
Nivel mediu	Altostratus		Altocumulus
Nivel scăzut	Stratus		Stratocumulus	Cumulus humilis sau fractus
Pe mai multe niveluri sau verticală moderată	Nimbostratus			Cumulus mediocris
Verticală falnic				Cumulus congestus	Cumulonimbus
La nivel de suprafață	Ceață sau ceață

Etimologia și istoria științei norului și a nomenclaturii

Etimologie

Originea termenului „nor” poate fi găsită în cuvintele englezești vechi clud sau clod , adică un deal sau o masă de piatră. Pe la începutul secolului al XIII-lea, cuvântul a ajuns să fie folosit ca metaforă pentru norii de ploaie, din cauza asemănării aspectului dintre o masă de rocă și un nor cumulus. De-a lungul timpului, utilizarea metaforică a cuvântului a înlocuit limba engleză veche weolcan , care fusese termenul literal pentru nori în general.

Aristotel

Studiile antice despre nori nu au fost făcute izolat, ci au fost observate în combinație cu alte elemente meteorologice și chiar cu alte științe ale naturii. În jurul anului 340 î.Hr., filozoful grec Aristotel a scris Meteorologica , o lucrare care reprezenta suma cunoștințelor vremii despre știința naturii, inclusiv vremea și clima. Pentru prima dată, precipitațiile și norii din care au căzut precipitații au fost numiți meteori, care provin din cuvântul grecesc meteoros , care înseamnă „înalt pe cer”. Din acel cuvânt a venit termenul modern de meteorologie , studiul norilor și al vremii. Meteorologica s-a bazat pe intuiție și observație simplă, dar nu pe ceea ce este considerat acum metoda științifică. Cu toate acestea, a fost prima lucrare cunoscută care a încercat să trateze o gamă largă de subiecte meteorologice într-un mod sistematic, în special ciclul hidrologic .

Prima clasificare cuprinzătoare

Clasificarea norilor troposferici în funcție de altitudinea de apariție: tipurile de gen cu mai multe niveluri și verticale, care nu se limitează la un singur nivel de altitudine, includ nimbostratus, cumulonimbus și unele dintre speciile de cumulus mai mari.

După secole de teorii speculative despre formarea și comportamentul norilor, primele studii cu adevărat științifice au fost întreprinse de Luke Howard în Anglia și Jean-Baptiste Lamarck în Franța. Howard a fost un observator metodic, cu o puternică pregătire în limba latină și și-a folosit experiența pentru a clasifica în mod oficial diferitele tipuri de nori troposferici în timpul anului 1802. El credea că observațiile științifice ale formelor de nori în schimbare de pe cer ar putea debloca cheia pentru prognoza meteo.

Lamarck lucrase independent la clasificarea norilor în același an și a venit cu o schemă de denumire diferită care nu a reușit să facă impresie nici măcar în țara sa natală, Franța , deoarece folosea nume și expresii franceze neobișnuit de descriptive și informale pentru tipurile de nor. Sistemul său de nomenclatură a inclus 12 categorii de nori, cu nume precum (tradus din franceză) nori cețoși, nori pătați și nori ca de mătură. Prin contrast, Howard a folosit limba latină universal acceptată, care a prins rapid după ce a fost publicată în 1803. Ca semn al popularității schemei de numire, dramaturgul și poetul german Johann Wolfgang von Goethe a compus patru poezii despre nori, dedicându-le lui Howard.

O elaborare a sistemului lui Howard a fost în cele din urmă adoptată oficial de Conferința Meteorologică Internațională în 1891. Acest sistem a acoperit doar tipurile de nori troposferici. Cu toate acestea, descoperirea norilor deasupra troposferei la sfârșitul secolului al XIX-lea a condus în cele din urmă la crearea unor scheme de clasificare separate care au revenit la utilizarea unor nume și expresii comune descriptive care aminteau oarecum metodele lui Lamarck de clasificare. Acești nori foarte înalți, deși clasificați prin aceste metode diferite, sunt totuși în linii mari similare cu unele forme de nori identificate în troposferă cu nume latine.

Formarea în homosferă: modul în care aerul devine saturat

Cumulus humilis înnori în luna mai

Norii terestri pot fi găsiți în cea mai mare parte a homosferei, care include troposfera, stratosfera și mezosfera. În aceste straturi ale atmosferei , aerul poate deveni saturat ca urmare a răcirii până la punctul de rouă sau prin adăugarea de umiditate dintr-o sursă adiacentă. În acest din urmă caz, saturația are loc atunci când punctul de rouă este ridicat la temperatura aerului ambiant.

Răcire adiabatică

Răcirea adiabatică are loc atunci când unul sau mai mulți dintre cei trei agenți de ridicare posibili – convectivi, ciclonici/frontali sau orografici – determină creșterea și răcirea unui pachet de aer care conține vapori de apă invizibili până la punctul de rouă, temperatura la care aerul devine saturat. Principalul mecanism din spatele acestui proces este răcirea adiabatică. Pe măsură ce aerul este răcit până la punctul de rouă și devine saturat, vaporii de apă se condensează în mod normal formând picături de nor. Această condensare are loc în mod normal pe nucleele de condensare a norilor, cum ar fi particulele de sare sau praf, care sunt suficient de mici pentru a fi ținute în sus prin circulația normală a aerului.

Animație a evoluției norilor de la cumulus humilis la cumulonimbus capillatus incus

Un agent este mișcarea convectivă ascendentă a aerului cauzată de încălzirea solară în timpul zilei la nivelul suprafeței. Instabilitatea masei de aer permite formarea de nori cumuliformi care pot produce averse daca aerul este suficient de umed. În ocazii moderat de rare, ridicarea convectivă poate fi suficient de puternică pentru a pătrunde în tropopauză și a împinge vârful norilor în stratosferă.

Ridicarea frontală și ciclonică apar atunci când aerul stabil este forțat în sus pe fronturile meteorologice și în jurul centrelor de presiune scăzută printr-un proces numit convergență . Fronturile calde asociate cu ciclonii extratropicali tind să genereze în mare parte nori ciriformi și stratiformi pe o suprafață largă, cu excepția cazului în care masa de aer caldă care se apropie este instabilă, caz în care norii cumulus congestus sau cumulonimbus sunt de obicei încorporați în stratul principal de nori precipitatori. Fronturile reci se mișcă de obicei mai rapid și generează o linie mai îngustă de nori, care sunt în mare parte stratocumuliformi, cumuliformi sau cumulonimbiformi, în funcție de stabilitatea masei de aer calde chiar înaintea frontului.

Amurgul de seară cu vânt, îmbunătățit de unghiul Soarelui, poate imita vizual o tornadă rezultată din ridicarea orografică

O a treia sursă de ridicare este circulația vântului care forțează aerul peste o barieră fizică, cum ar fi un munte ( lift orografic ). Dacă aerul este în general stabil, nu se formează nimic mai mult decât nori de capac lenticular . Totuși, dacă aerul devine suficient de umed și instabil, pot apărea averse orografice sau furtuni .

Răcire non-adiabatică

Alături de răcirea adiabatică care necesită un agent de ridicare, există trei mecanisme majore nonadiabatice pentru scăderea temperaturii aerului până la punctul de rouă. Răcirea conductivă, radiațională și evaporativă nu necesită mecanism de ridicare și poate provoca condens la nivelul suprafeței, ducând la formarea de ceață .

Adăugarea de umiditate în aer

Mai multe surse principale de vapori de apă pot fi adăugate în aer ca o modalitate de a obține saturația fără niciun proces de răcire: evaporarea din apa de suprafață sau din pământul umed, precipitații sau virga și transpirația din plante.

Clasificare: Cum sunt identificați norii în troposferă

Norul Nimbostratus producând precipitații

Clasificarea troposferică se bazează pe o ierarhie de categorii cu forme fizice și niveluri de altitudine în vârf. Acestea sunt clasificate încrucișat într-un total de zece tipuri de gen, dintre care cele mai multe pot fi împărțite în specii și ulterior subdivizate în soiuri care se află în partea de jos a ierarhiei.

Forme fizice

Cirrus fibratus nori în martie

Norii din troposferă iau cinci forme fizice bazate pe structura și procesul de formare. Aceste formulare sunt utilizate în mod obișnuit în scopul analizei prin satelit. Ele sunt date mai jos în ordinea crescătoare aproximativă a instabilității sau a activității convective .

Stratiform

Norii stratiformi neconvectivi apar în condiții stabile de masă de aer și, în general, au structuri plate, sub formă de foi, care se pot forma la orice altitudine în troposferă. Grupul stratiform este împărțit în funcție de intervalul de altitudine în genurile cirrostratus (nivel înalt), altostratus (nivel mediu), stratus (nivel scăzut) și nimbostratus (nivel multiplu). Ceața este de obicei considerată un strat de nor pe suprafață. Ceața se poate forma la nivelul suprafeței în aer limpede sau poate fi rezultatul unui nor cu strat foarte joasă care se reduce la nivelul solului sau al mării. Dimpotrivă, norii stratiformi mici apar atunci când ceața de advecție este ridicată deasupra nivelului suprafeței în condiții de vânt.

Stratocumulus peste Orange County.

Cirriform

Norii ciriformi din troposferă sunt din genul cirrus și au aspectul unor filamente desprinse sau semifusionate. Ele se formează la altitudini troposferice mari în aer care este în cea mai mare parte stabil, cu activitate convectivă mică sau deloc, deși pete mai dense pot prezenta ocazional acumulări cauzate de convecția limitată la nivel înalt , unde aerul este parțial instabil . Norii care seamănă cu cirrus, cirrostratus și cirrocumulus pot fi găsiți deasupra troposferei, dar sunt clasificați separat folosind nume comune.

Stratocumuliform

Norii acestei structuri au atât caracteristici cumuliforme, cât și stratiforme sub formă de rulouri, ondulații sau elemente. Ele se formează, în general, ca rezultat al convecției limitate într-o masă de aer de altfel stabilă, acoperită de un strat de inversare. Dacă stratul de inversare este absent sau mai ridicat în troposferă, instabilitatea crescută a masei de aer poate determina straturile de nor să dezvolte vârfuri sub formă de turnulețe constând din acumulări cumuliforme încorporate. Grupul stratocumuliform este împărțit în cirrocumulus (nivel înalt, strato- prefix scăzut), altocumulus (nivel mediu, strato -prefix scăzut) și stratocumulus (nivel scăzut).

Nor de stratocumulus

Cumuliform

Norii cumuliformi apar în general în grămezi sau smocuri izolate. Ele sunt produsul unei ridicări localizate, dar în general liber-convective , unde nu există straturi de inversare în troposferă pentru a limita creșterea verticală. În general, norii cumuliformi mici tind să indice o instabilitate relativ slabă. Tipurile cumuliforme mai mari sunt un semn de instabilitate atmosferică mai mare și activitate convectivă. În funcție de dimensiunea lor verticală, norii de tip cumulus pot fi la nivel scăzut sau multinivel, cu o întindere verticală moderată până la falnic.

Nori Cumulus humilis

Cumulonimbiform

Nor cumulonimbus deasupra Golfului Mexic în Galveston, Texas

Cei mai mari nori cu convecție liberă cuprind genul cumulonimbus , care are o întindere verticală uriașă. Ele apar în aer extrem de instabil și au adesea contururi neclare în părțile superioare ale norilor, care includ uneori vârfuri de nicovală. Acești nori sunt produsul unei convecție foarte puternică care poate pătrunde în stratosfera inferioară.

Niveluri și genuri

Norii troposferici se formează pe oricare dintre cele trei niveluri (numite anterior étages ) pe baza intervalului de altitudine deasupra suprafeței Pământului. Gruparea norilor în niveluri se face în mod obișnuit în scopul atlaselor de nori , al observațiilor meteorologice de suprafață și al hărților meteorologice . Intervalul de înălțime de bază pentru fiecare nivel variază în funcție de zona geografică latitudinală . Fiecare nivel de altitudine cuprinde două sau trei tipuri de gen diferențiate în principal după forma fizică.

Nivelurile standard și tipurile de gen sunt rezumate mai jos, în ordinea aproximativă descrescătoare a altitudinii la care se bazează în mod normal fiecare. Norii cu mai multe niveluri cu o întindere verticală semnificativă sunt enumerați separat și rezumați în ordinea crescătoare aproximativă a instabilității sau a activității convective.

Nivel inalt

Norii înalți se formează la altitudini de 3.000 până la 7.600 m (10.000 până la 25.000 ft) în regiunile polare , 5.000 până la 12.200 m (16.500 până la 40.000 ft) în regiunile temperate și 6.100, 600, 000 m până la tropice . . Toți norii ciriformi sunt clasificați ca înalți, constituind astfel un singur gen cirrus (Ci). Norii stratocumuliformi și stratiformi din intervalul de altitudine mare poartă prefixul cirro- , dând denumirile de gen respective cirrocumulus (Cc) și cirrostratus (Cs). Dacă imaginile prin satelit cu rezoluție limitată ale norilor înalți sunt analizate fără date susținute din observațiile umane directe, distincția între formele individuale sau tipurile de gen devine imposibilă și sunt identificate colectiv ca de tip înalt (sau informal ca tip cirrus , deși nu toate înalte). norii sunt de forma sau genul cirrus).

Genul cirrus (Ci):

Acestea sunt în mare parte fire fibroase de nori delicati, albi, ciriformi, de cristal de gheață, care apar clar pe cerul albastru. Cirrusurile sunt în general non-convective, cu excepția subtipurilor castellanus și floccus care prezintă convecție limitată. Ele se formează adesea de-a lungul unui jetstream de mare altitudine și chiar la marginea frontală a unei perturbări frontale sau de joasă presiune, unde se pot contopi în cirostratus. Acest gen de nori de nivel înalt nu produce precipitații.

Cirrus înalt în stânga sus care se îmbină în cirrostratus și unele cirrocumulus în dreapta sus

Genul cirrocumulus (Cc):

Acesta este un strat stratocumuliform alb pur cu convecție limitată. Este compus din cristale de gheață sau picături de apă suprarăcite care apar ca mici mase rotunde neumbrite sau fulgi în grupuri sau linii cu ondulații ca nisipul pe o plajă. Cirrocumulus se formează ocazional alături de cirrus și poate fi însoțit sau înlocuit de nori cirrostratus în apropierea marginii frontale a unui sistem meteorologic activ. Acest tip de gen produce ocazional virga, precipitații care se evaporă sub baza norului.

Un câmp mare de cirrocumulus

Genul cirrostratus (Cs):

Cirrostratus este un văl subțire de cristal de gheață stratiform, neconvectiv, care de obicei dă naștere halourilor cauzate de refracția razelor solare . Soarele și luna sunt vizibile în contur clar. Cirrostratus nu produce precipitații, dar adesea se îngroașă în altostratus înaintea unui front cald sau a unei zone de joasă presiune, ceea ce uneori o face.

Nivel mediu

Scenă de răsărit care dă strălucire unui nor altocumulus stratiformis perlucidus (vezi și „specii și soiuri”)

Norii neverticali de la nivelul mijlociu sunt prefixați de alto- , dând numele de gen altocumulus (Ac) pentru tipurile stratocumuliforme și altostratus (As) pentru tipurile stratiforme. Acești nori se pot forma până la 2.000 m (6.500 ft) deasupra suprafeței la orice latitudine, dar pot fi bazați până la 4.000 m (13.000 ft) lângă poli, 7.000 m (23.000 ft) la latitudini medii și 7.600 m (25.000 m). ft) la tropice. Ca și în cazul norilor înalți, principalele tipuri de gen sunt ușor de identificat de ochiul uman, dar nu este posibilă distingerea între ele folosind doar fotografia prin satelit. Atunci când datele de sprijin ale observațiilor umane nu sunt disponibile, acești nori sunt de obicei identificați colectiv ca de tip mediu pe imaginile din satelit.

Gen altocumulus (Ac):

Acesta este un strat de nor de nivel mediu cu convecție limitată care apare de obicei sub formă de pete neregulate sau foi mai extinse aranjate în grupuri, linii sau valuri. Altocumulus poate semăna ocazional cu cirrocumulus, dar este de obicei mai gros și compus dintr-un amestec de picături de apă și cristale de gheață, astfel încât bazele prezintă cel puțin o umbră gri-deschis. Altocumulus poate produce virga, precipitații foarte ușoare care se evaporă înainte de a ajunge la sol.

Genul altostratus (As):

Altostratus translucidus aproape de partea de sus a fotografiei fuzionarea cu altostratus opacus aproape de jos

Altostratus este un voal neconvectiv opac sau translucid de nivel mediu de nor gri/albastru-gri care se formează adesea de-a lungul fronturilor calde și în jurul zonelor de joasă presiune. Altostratus este de obicei compus din picături de apă, dar poate fi amestecat cu cristale de gheață la altitudini mai mari. Altostratul opac larg răspândit poate produce precipitații ușoare continue sau intermitente.

Nivel scăzut

Cumulus humilis nori peste Jakarta , Indonezia

Norii joase se găsesc de aproape de suprafață până la 2.000 m (6.500 ft). Tipurile de gen de la acest nivel fie nu au prefix, fie poartă unul care se referă la o altă caracteristică decât altitudinea. Norii care se formează la nivelul scăzut al troposferei au, în general, o structură mai mare decât cei care se formează la nivelurile mijlocii și înalte, așa că de obicei pot fi identificați după formele și tipurile de gen numai folosind fotografia prin satelit.

Stratocumulus stratiformis perlucidus peste Galapagos , Golful Tortuga (vezi și „specii și soiuri”)

Genul stratocumulus (Sc):

Acest tip de gen este un strat de nor stratocumuliform cu convecție limitată, de obicei sub formă de pete neregulate sau foi mai extinse asemănătoare altocumulus, dar având elemente mai mari cu umbrire gri mai adânc. Stratocumulus este adesea prezent pe vremea umedă provenită de la alți nori de ploaie, dar poate produce numai precipitații foarte ușoare.

Genul cumulus (Cu); specie humilis – mică întindere verticală :

Aceștia sunt nori cumliformi mici, detașați de vreme bună, care au baze aproape orizontale și vârfuri aplatizate și nu produc averse de ploaie.

Genul stratus (Sf):

Stratus nebulosus translucidus

Acesta este un tip stratiform neconvectiv plat sau uneori zdrențuit, care uneori seamănă cu ceața ridicată. Din acest nor pot cădea doar precipitații foarte slabe, de obicei burniță sau boabe de zăpadă. Când un nor stratus foarte jos scade la nivelul suprafeței, își pierde terminologia latină și primește denumirea comună de ceață dacă vizibilitatea predominantă la suprafață este mai mică de 1 km. Dacă vizibilitatea este de 1 km sau mai mare, condensul vizibil este denumit ceață .

Pe mai multe niveluri sau verticală moderată

Nor profund nimbostratus pe mai multe niveluri care acoperă cerul cu un strat împrăștiat de stratus fractus pannus joasă (vezi și secțiunile „specii” și „trăsături suplimentare”)

Cumulus humilis și cumulus mediocris cu stratocumulus stratiformis perlucidus în prim plan (a se vedea și „specii și soiuri”)

Acești nori au baze de nivel scăzut până la mediu care se formează oriunde de la suprafață până la aproximativ 2.400 m (8.000 ft) și vârfuri care se pot extinde în intervalul de altitudine medie și, uneori, mai sus în cazul nimbostratului.

Genul nimbostratus (Ns); pe mai multe niveluri :

Acesta este un strat stratiform difuz, gri închis, cu mai multe niveluri, cu o întindere orizontală mare și, de obicei, o dezvoltare verticală moderată până la profundă, care pare slab iluminat din interior. Nimbostratus se formează în mod normal din altostratus de nivel mediu și dezvoltă o întindere verticală cel puțin moderată atunci când baza scade la nivelul scăzut în timpul precipitațiilor care pot atinge intensitate moderată până la mare. Realizează o dezvoltare verticală și mai mare atunci când crește simultan în sus la nivel înalt datorită ridicării frontale sau ciclonice la scară largă. Prefixul nimbo se referă la capacitatea sa de a produce ploaie sau zăpadă continuă pe o zonă largă, în special înaintea unui front cald. Acest strat gros de nor nu are nicio structură falnică proprie, dar poate fi însoțit de tipuri cumliforme sau cumulonimbiforme încorporate. Meteorologii afiliați la Organizația Meteorologică Mondială (OMM) clasifică oficial nimbostratul ca fiind de nivel mediu în scopuri sinoptice, în timp ce îl caracterizează informal ca pe mai multe niveluri. Meteorologii și educatorii independenți par împărțiți între cei care urmează în mare măsură modelul OMM și cei care clasifică nimbostratul ca fiind de nivel scăzut, în ciuda extinderii sale verticale considerabile și a formării sale inițiale obișnuite în intervalul de altitudine medie.

Genul cumulus (Cu); specie mediocris – întindere verticală moderată :

Acești nori cumuliformi de convecție liberă au bazele netede, de culoare cenușiu mijlociu, plate și vârfurile albe, bombate sub formă de încolțiri mici și în general nu produc precipitații. De obicei, se formează la nivelul scăzut al troposferei, cu excepția condițiilor de umiditate relativă foarte scăzută, când bazele norilor se pot ridica în intervalul de altitudine medie. Cumulus mediocris este clasificat oficial ca fiind de nivel scăzut și mai informal caracterizat ca având o întindere verticală moderată care poate implica mai mult de un nivel de altitudine.

Verticală falnic

Cumulus congestus vertical falnic încorporat într-un strat de cumulus mediocris: strat superior de stratocumulus stratiformis perlucidus.

Evoluția progresivă a unei furtuni cu o singură celulă

Aceste tipuri cumuliforme și cumulonimbiforme foarte mari au baze de nori în același interval de nivel scăzut până la mediu ca și tipurile verticale cu mai multe niveluri și moderate, dar vârfurile se extind aproape întotdeauna în nivelurile înalte. Spre deosebire de norii mai puțin dezvoltați pe verticală, aceștia trebuie să fie identificați prin denumirile sau abrevierile standard în toate observațiile și prognozele aviației (METARS) și prognozele (TAFS) pentru a avertiza piloții despre posibile condiții meteorologice severe și turbulențe.

Genul cumulus (Cu); specie congestus – mare întindere verticală :

Creșterea instabilității masei de aer poate face ca cumulusul convectiv liber să crească foarte înalt, în măsura în care înălțimea verticală de la bază la vârf este mai mare decât lățimea bazei norului. Baza norilor capătă o colorare gri mai închisă, iar vârful seamănă de obicei cu o conopidă. Acest tip de nor poate produce averse moderate până la abundente și este desemnat de Organizația Aviației Civile Internaționale (ICAO) Towering cumulus (Tcu ) .

Genul cumulonimbus (Cb):

Nor de cumulonimbus izolat deasupra deșertului Mojave , eliberând o ploaie puternică

Acest tip de gen este o masă grea, falnică, cumulonimbiformă de nor convectiv liber, cu o bază de culoare gri închis până la aproape negru și un vârf foarte înalt sub formă de munte sau turn uriaș. Cumulonimbusul poate produce furtuni , averse locale foarte puternice de ploaie care pot provoca inundații fulgerătoare și o varietate de tipuri de fulgere , inclusiv nor-sol, care pot provoca incendii de vegetație . Alte vreme convectivă severă pot fi asociate sau nu cu furtuni și includ averse abundente de zăpadă , grindină , forfecare puternică a vântului , rafale și tornade . Dintre toate aceste evenimente posibile legate de cumulonimbus, fulgerul este singurul dintre acestea care necesită să aibă loc o furtună, deoarece fulgerul este cel care creează tunetul. Norii cumulonimbus se pot forma în condiții instabile de masă de aer, dar tind să fie mai concentrați și mai intensi atunci când sunt asociați cu fronturi reci instabile .

Specie

Tipurile de gen sunt de obicei împărțite în subtipuri numite specii care indică detalii structurale specifice care pot varia în funcție de stabilitatea și caracteristicile de forfecare a vântului ale atmosferei la orice moment și locație dat. În ciuda acestei ierarhii, o anumită specie poate fi un subtip al mai multor genuri, mai ales dacă genurile sunt de aceeași formă fizică și sunt diferențiate unele de altele în principal prin altitudine sau nivel. Există câteva specii, fiecare dintre acestea putând fi asociată cu genuri de mai multe forme fizice. Tipurile de specii sunt grupate mai jos în funcție de formele fizice și genurile cu care fiecare este asociat în mod normal. Formele, genurile și speciile sunt enumerate de la stânga la dreapta, în ordine crescătoare aproximativă a instabilității sau a activității convective.

Forme și niveluri	Stratiform neconvectiv	Cirriformă în mare parte neconvectivă	Stratocumuliform limitat-convectiv	Cumuliform liber-convectiv	Cumulonimbiform convectiv puternic
Nivel inalt	Cirrostratus * nebulosus * fibratus	Cirrus non-convectiv * uncinus * fibratus * spissatus limitat convectiv * castellanus * floccus	Cirrocumulus * stratiformis * lenticularis * castellanus * floccus
Nivel mediu	Altostratus * fără specii diferențiate (întotdeauna nebuloase)		Altocumulus * stratiformis * lenticularis * castellanus * floccus * volutus
Nivel scăzut	Stratus * nebulosus * fractus		Stratocumulus * stratiformis * lenticularis * castellanus * floccus * volutus	Cumulus * humilis * fractus
Pe mai multe niveluri sau verticală moderată	Nimbostratus * fără specii diferențiate (întotdeauna nebuloase)			Cumulus * mediocris
Verticală falnic				Cumulus * congestus	Cumulonimbus * calvus * capillatus

Stabil sau în mare parte stabil

Din grupul stratiforme neconvective, cirostratul de nivel înalt cuprinde două specii. Cirrostratus nebulosus are un aspect destul de difuz, lipsit de detalii structurale. Cirrostratus fibratus este o specie formată din filamente semi-fusionate care sunt de tranziție către sau de la cirus. Altostratul de nivel mediu și nimbostratul cu mai multe niveluri au întotdeauna un aspect plat sau difuz și, prin urmare, nu sunt subdivizați în specii. Stratul inferior este din specia nebulosus, cu excepția cazului în care este împărțit în foițe zdrențuite de stratus fractus (vezi mai jos).

Norii ciriformi au trei specii neconvective care se pot forma în condiții stabile de masă de aer. Cirrus fibratus cuprind filamente care pot fi drepte, ondulate sau ocazional răsucite de forfecarea vântului. Specia uncinus este asemănătoare, dar are cârlige răsturnate la capete. Cirrus spissatus apar ca pete opace care pot prezenta umbrire gri deschis.

Altocumulus lenticularis care se formează deasupra munților din Wyoming cu stratul inferior de cumulus mediocris și stratul superior de cirrus spissatus

Genurile-tipuri stratocumuliforme (cirrocumulus, altocumulus și stratocumulus) care apar în mare parte în aerul stabil cu convecție limitată au două specii fiecare. Speciile stratiformis apar în mod normal în foițe extinse sau în zone mai mici unde există doar activitate convectivă minimă. Norii din specia lenticularis tind să aibă forme asemănătoare lentilelor conice la capete. Aceștia sunt văzuți cel mai frecvent ca nori orografici cu valuri de munte , dar pot apărea oriunde în troposferă, unde există forfecare puternică a vântului combinată cu o stabilitate suficientă a masei de aer pentru a menține o structură a norilor în general plată. Aceste două specii pot fi găsite în nivelurile înalte, medii sau scăzute ale troposferei, în funcție de genul sau genul stratocumuliform prezent la un moment dat.

zdrențuit

Specia fractus prezintă instabilitate variabilă deoarece poate fi o subdiviziune de genuri-tipuri de diferite forme fizice care au caracteristici de stabilitate diferite. Acest subtip poate fi sub formă de foi stratiforme zdrențuite, dar mai ales stabile (stratus fractus) sau mici grămezi cumuliforme zdrențuite, cu instabilitate ceva mai mare (cumulus fractus). Atunci când norii acestei specii sunt asociați cu sisteme de nori precipitanți de întindere verticală și uneori orizontală considerabilă, ei sunt, de asemenea, clasificați ca nori accesorii sub denumirea de pannus (vezi secțiunea privind caracteristicile suplimentare).

Parțial instabil

Exemplu de formațiune de nor castellanus

Aceste specii sunt subdiviziuni ale tipurilor de gen care pot apărea în aer parțial instabil cu convecție limitată . Specia castellanus apare atunci când un strat stratocumuliform sau ciriform în mare parte stabil este perturbat de zonele localizate de instabilitate a masei de aer, de obicei dimineața sau după-amiaza. Acest lucru are ca rezultat formarea de acumulări cumuliforme încorporate care decurg dintr-o bază stratiformă comună. Castellanus seamănă cu turnurile unui castel când este privit din lateral și poate fi găsit cu genuri stratocumuliforme la orice nivel de altitudine troposferică și cu pete convective limitate de cirrus la nivel înalt. Norii cu smocuri ai speciilor de floccus mai detașate sunt subdiviziuni de tipuri de gen care pot fi ciriformi sau stratocumuliformi în structura generală. Acestea sunt uneori văzute cu cirrus, cirrocumulus, altocumulus și stratocumulus.

O specie recent recunoscută de stratocumulus sau altocumulus a primit numele de volutus , un nor de rulare care poate apărea înaintea unei formațiuni de cumulonimbus. Există unii nori volutus care se formează ca o consecință a interacțiunilor cu caracteristici geografice specifice, mai degrabă decât cu un nor părinte. Poate cel mai ciudat nor specific geografic de acest tip este Morning Glory , un nor cilindric care se rostogolește, care apare imprevizibil deasupra Golfului Carpentaria din Australia de Nord . Asociat cu o „undă” puternică în atmosferă, norul poate fi „surfizat” în avioanele de planor .

Instabil sau în mare parte instabil

Instabilitatea generală a masei de aer în troposferă tinde să producă nori de tip cumulus mai liber convectiv, ale căror specii sunt în principal indicatori ai gradelor de instabilitate atmosferică și a dezvoltării verticale rezultate a norilor. Un cumulus se formează inițial la nivelul scăzut al troposferei ca un nor de specie humilis care prezintă doar o ușoară dezvoltare verticală. Dacă aerul devine mai instabil, norul tinde să crească pe verticală în specia mediocris , apoi congestus puternic convectiv , cea mai înaltă specie de cumulus, care este același tip la care Organizația Aviației Civile Internaționale se referă ca „cumul falnic”.

Cumulus mediocris nor, pe cale să se transforme într-un cumulus congestus

În condiții atmosferice extrem de instabile, cumulus mare poate continua să crească într-un cumulonimbus calvus și mai puternic convectiv (în esență un nor congestus foarte înalt care produce tunete), apoi în cele din urmă în specia capillatus când picăturile de apă suprarăcite din vârful norului se transformă în gheață. cristale care îi conferă un aspect ciriform.

Soiuri

Tipurile de gen și specii sunt subdivizate în soiuri ale căror nume pot apărea după numele speciei pentru a oferi o descriere mai completă a unui nor. Unele soiuri de nori nu sunt limitate la un anumit nivel de altitudine sau formă și, prin urmare, pot fi comune pentru mai mult de un gen sau specie.

Bazat pe opacitate

Un strat de stratocumulus stratiformis perlucidus care ascunde apusul cu un strat de fundal de stratocumulus cumulogenitus care seamănă cu munții îndepărtați.

Toate soiurile de nori se încadrează în unul dintre cele două grupuri principale. Un grup identifică opacitățile unor structuri de nor de nivel scăzut și mediu și cuprinde soiurile translucidus (translucid subțire), perlucidus (opac gros cu rupturi translucide sau foarte mici clare) și opacus (opac gros). Aceste soiuri sunt întotdeauna identificabile pentru genurile de nor și speciile cu opacitate variabilă. Toate trei sunt asociate cu speciile stratiformis de altocumulus și stratocumulus. Cu toate acestea, doar două soiuri sunt văzute cu altostratus și stratus nebulosus ale căror structuri uniforme împiedică formarea unui soi perlucidus. Soiurile pe bază de opacitate nu se aplică norilor înalți deoarece sunt întotdeauna translucide, sau în cazul cirrus spissatus, întotdeauna opace.

Pe baza de modele

Cirrus fibratus radiatus deasupra Observatorului La Silla al ESO

Un al doilea grup descrie aranjamentele ocazionale ale structurilor norilor în modele particulare care sunt perceptibile de un observator de la suprafață (câmpurile de nori fiind de obicei vizibile numai de la o altitudine semnificativă deasupra formațiunilor). Aceste soiuri nu sunt întotdeauna prezente cu genurile și speciile cu care sunt altfel asociate, ci apar doar atunci când condițiile atmosferice favorizează formarea lor. Soiurile Intortus și vertebratus apar ocazional cu cirrus fibratus. Sunt, respectiv, filamente răsucite în forme neregulate, și cele care sunt dispuse în modele de oase de pește, de obicei de curenții de vânt neuniformi care favorizează formarea acestor soiuri. Varietatea radiatus este asociată cu rânduri de nori de un anumit tip care par să convergă la orizont. Se observă uneori cu speciile fibratus și uncinus de cirrus, speciile stratiformis de altocumulus și stratocumulus, speciile mediocris și uneori humilis de cumulus și cu genul altostratus.

Altocumulus stratiformis duplicatus la răsăritul soarelui în deșertul California Mojave, SUA (stratul superior portocaliu până la alb; stratul inferior gri)

O altă varietate, duplicatus (straturi apropiate de același tip, unul deasupra celuilalt), se întâlnește uneori cu cirus atât din speciile fibratus, cât și din speciile uncinus, și cu altocumulus și stratocumulus din speciile stratiformis și lenticularis. Soiul undulatus (avand o baza ondulata si ondulata) poate aparea cu orice nori din specia stratiformis sau lenticularis, si cu altostratus. Se observă doar rar la stratus nebulosus. Soiul lacunosus este cauzat de curenți descendenți localizați care creează găuri circulare sub formă de fagure sau plasă. Se observă ocazional cu cirrocumulus și altocumulus din speciile stratiformis, castellanus și floccus și cu stratocumulus din speciile stratiformis și castellanus.

Combinații

Este posibil ca unele specii să arate soiuri combinate la un moment dat, mai ales dacă un soi este bazat pe opacitate, iar celălalt pe model. Un exemplu în acest sens ar fi un strat de altocumulus stratiformis aranjat în rânduri aparent convergente separate de mici întreruperi. Denumirea tehnică completă a unui nor în această configurație ar fi altocumulus stratiformis radiatus perlucidus , care ar identifica, respectiv, genul, specia și două soiuri combinate.

Nori accesorii, caracteristici suplimentare și alte tipuri derivate

Caracteristicile suplimentare și norii accesorii nu sunt subdiviziuni suplimentare ale tipurilor de nori sub nivelul speciei și al soiului. Mai degrabă, ei sunt fie hidrometeori , fie tipuri speciale de nori cu propriile lor nume latine care se formează în asociere cu anumite genuri, specii și soiuri de nori. Caracteristicile suplimentare, fie că sunt sub formă de nori sau precipitații, sunt atașate direct noului-gen principal. Norii accesorii, prin contrast, sunt în general desprinși de norul principal.

Caracteristici suplimentare bazate pe precipitații

Un grup de caracteristici suplimentare nu sunt formațiunile reale de nori, ci precipitațiile care cad atunci când picăturile de apă sau cristalele de gheață care formează norii vizibili au devenit prea grele pentru a rămâne în sus. Virga este o caracteristică văzută cu nori producând precipitații care se evaporă înainte de a ajunge la sol, aceștia fiind din genurile cirrocumulus, altocumulus, altostratus, nimbostratus, stratocumulus, cumulus și cumulonimbus.

Când precipitația ajunge la sol fără a se evapora complet, este desemnată ca caracteristică praecipitatio . Acest lucru se întâmplă în mod normal cu altostratus opacus, care poate produce precipitații pe scară largă, dar de obicei ușoare, și cu nori mai groși care prezintă o dezvoltare verticală semnificativă. Dintre acestea din urmă, cumulus mediocris cu creștere ascendente produce doar averse ușoare izolate, în timp ce nimbostratul cu creștere în jos este capabil de precipitații mai grele și mai extinse. Norii verticali falnici au cea mai mare capacitate de a produce precipitații intense, dar acestea tind să fie localizate dacă nu sunt organizate de-a lungul fronturilor reci cu mișcare rapidă. Din norii cumulus congestus pot cădea averse de intensitate moderată până la puternică. Cumulonimbus, cel mai mare dintre toate genurile de nori, are capacitatea de a produce averse foarte puternice. Norii cu strat joasă produc de obicei doar precipitații ușoare, dar acest lucru se întâmplă întotdeauna ca caracteristică praecipitatio, datorită faptului că acest gen de nori se află prea aproape de sol pentru a permite formarea virga.

Funcții suplimentare bazate pe cloud

Incusul este caracteristica suplimentară cea mai specifică tipului, observată numai cu cumulonimbus din specia capillatus. Un vârf de nor cumulonimbus incus este unul care s-a răspândit într-o formă clară de nicovală ca urmare a curenților de aer în creștere care lovesc stratul de stabilitate la tropopauză , unde aerul nu mai continuă să se răcească odată cu creșterea altitudinii.

Caracteristica mamei se formează pe bazele norilor ca protuberanțe asemănătoare bulelor orientate în jos, cauzate de curenții de aer descendenți localizați în interiorul norului. Este uneori numit și mammatus , o versiune anterioară a termenului folosit înainte de standardizarea nomenclaturii latine, realizată de Organizația Meteorologică Mondială în timpul secolului al XX-lea. Cel mai cunoscut este cumulonimbus cu mammatus , dar caracteristica mamei este observată ocazional și cu cirrus, cirrocumulus, altocumulus, altostratus și stratocumulus.

O caracteristică tubă este o coloană de nor care poate atârna de fundul unui cumulus sau cumulonimbus. O coloană nou formată sau prost organizată poate fi comparativ benignă, dar se poate intensifica rapid într-un nor de pâlnie sau tornadă.

O caracteristică de arc este un nor de rulare cu margini zdrențuite atașat la partea frontală inferioară a cumulus congestus sau cumulonimbus care se formează de-a lungul marginii frontale a unei linii de furtună sau a unui flux de furtună. O formațiune mare de arc poate avea aspectul unui arc amenințător întunecat.

Mai multe caracteristici suplimentare noi au fost recunoscute oficial de Organizația Meteorologică Mondială (OMM). Fluctusul caracteristic se poate forma în condiții de forfecare puternică a vântului atmosferic atunci când un stratocumulus, altocumulus sau nor cirus se sparge în crestele distanțate în mod regulat. Această variantă este uneori cunoscută informal ca nor Kelvin-Helmholtz (val) . Acest fenomen a fost observat și în formațiunile de nori de peste alte planete și chiar în atmosfera soarelui. O altă trăsătură extrem de perturbată, dar mai haotică, asemănătoare unui nor, asociată cu stratocumulus sau altocumulus, a primit numele latin de asperitas . Caracteristica suplimentară cavum este o gaură circulară de cădere care se formează ocazional într-un strat subțire de altocumulus sau cirrocumulus suprarăciți. Dâre de toamnă constând din virga sau fire de cirrus sunt de obicei văzute sub gaură pe măsură ce cristalele de gheață cad la o altitudine mai mică. Acest tip de gaură este de obicei mai mare decât găurile lacunoase tipice. O caracteristică murus este un nor de perete cumulonimbus cu o bază de nor care se coboară și se rotește, ceea ce poate duce la dezvoltarea tornadelor. O caracteristică cauda este un nor de coadă care se extinde orizontal departe de norul murus și este rezultatul alimentării cu aer în furtună.

Nori accesorii

Formațiunile suplimentare de nori desprinse din norul principal sunt cunoscute ca nori accesorii . Norii precipitați mai grei, nimbostratus, cumulus falnic (cumulus congestus) și cumulonimbus văd de obicei formarea în precipitații a caracteristicii pannus , nori joase și zdrențuite din genurile și speciile cumulus fractus sau stratus fractus.

Un grup de nori accesorii cuprinde formațiuni care sunt asociate în principal cu nori cumuliformi și cumulonimbiformi cu convecție liberă în creștere. Pileus este un nor cu capac care se poate forma peste un cumulonimbus sau un cumulus mare, în timp ce o caracteristică velum este o foaie orizontală subțire care se formează uneori ca un șorț în jurul mijlocului sau în fața norului părinte. Un nor accesoriu recunoscut recent oficial de Organizația Mondială a Meteorologiei este flumenul , cunoscut și mai informal sub numele de coada castorului . Este format din afluxul cald și umed al unei furtuni super-celule și poate fi confundat cu o tornadă. Deși flumenul poate indica un risc de tornadă, este similar ca aspect cu norii pannus sau scud și nu se rotește.

Mama nori

Cumulus răspândindu-se parțial în stratocumulus cumulogenitus peste portul Pireu din Grecia

Norii se formează inițial în aer limpede sau devin nori atunci când ceața se ridică deasupra nivelului suprafeței. Genul unui nor nou format este determinat în principal de caracteristicile masei de aer, cum ar fi stabilitatea și conținutul de umiditate. Dacă aceste caracteristici se modifică în timp, genul tinde să se schimbe în consecință. Când se întâmplă acest lucru, genul original este numit nor-mamă . Dacă norul-mamă păstrează o mare parte din forma sa originală după apariția noului gen, se numește nor genitus . Un exemplu în acest sens este stratocumulus cumulogenitus , un nor stratocumulus format prin răspândirea parțială a unui tip cumulus atunci când există o pierdere a ridicării convective. Dacă norul mamă suferă o schimbare completă a genului, este considerat a fi un nor mutatus .

Norul mamă Cumulonimbus care se risipește în stratocumulus cumulonimbogenitus la amurg

Alți nori genitu și mutatus

Categoriile genitus și mutatus au fost extinse pentru a include anumite tipuri care nu provin din nori preexistenți. Termenul flammagenitus (în latină „fire-made”) se aplică cumulus congestus sau cumulonimbus care sunt formați de incendii la scară mare sau erupții vulcanice. Norii mai mici „pirocumulus” sau „fumulus” de nivel scăzut formați prin activitate industrială înconjurate sunt acum clasificați ca cumulus homogenitus (în latină „făcuți de om”). Stelele formate din evacuarea aeronavelor care zboară la nivelul superior al troposferei pot persista și se pot răspândi în formațiuni asemănătoare cirrus care sunt denumite cirrus homogenitus . Dacă un nor cirrus homogenitus se schimbă complet la oricare dintre genurile de nivel înalt, ele sunt denumite cirrus, cirrostratus sau cirrocumulus homomutatus . Stratus cataractagenitus (în latină pentru „fabricat de cataractă”) sunt generate de pulverizarea din cascade. Silvagenitus (în latină pentru „făcut în pădure”) este un nor stratus care se formează pe măsură ce vaporii de apă sunt adăugați în aer deasupra unui baldachin de pădure.

Câmpuri de stratocumulus

Norii stratocumulus pot fi organizați în „câmpuri” care iau anumite forme și caracteristici special clasificate. În general, aceste câmpuri sunt mai vizibile de la altitudini mari decât de la nivelul solului. Ele pot fi adesea găsite sub următoarele forme:

Actinoform , care seamănă cu o frunză sau cu o roată cu spițe.
Celulă închisă, care este tulbure în centru și clară pe margini, similară unui fagure umplut .
Celulă deschisă, care seamănă cu un fagure gol, cu nori în jurul marginilor și spațiu liber și deschis în mijloc.

Străzi vortex

Cirrus fibratus intortus s-a format într-o stradă vortex Kármán în amurgul serii

Aceste modele sunt formate dintr-un fenomen cunoscut sub numele de vortex Kármán , care este numit după inginerul și dinamicistul fluidelor Theodore von Kármán . Norii conduși de vânt se pot forma în rânduri paralele care urmează direcția vântului. Atunci când vântul și norii întâlnesc caracteristici ale terenului la înălțime înaltă, cum ar fi insule proeminente pe verticală, ei pot forma vârtejuri în jurul maselor de pământ înalte care dau norilor un aspect răsucit.

Distribuție: Acolo unde norii troposferici sunt cei mai și mai puțin răspândiți

Convergență de-a lungul zonelor de joasă presiune

Acoperirea norilor la nivel global, în medie pe luna octombrie 2009. Imagine compozită din satelit NASA .

Aceste hărți afișează fracțiunea din suprafața Pământului care a fost înnorat în medie în fiecare lună din ianuarie 2005 până în august 2013. Măsurătorile au fost colectate de Spectroradiometrul cu rezoluție moderată (MODIS) de pe satelitul Terra al NASA. Culorile variază de la albastru (fără nori) la alb (total înnorat). La fel ca o cameră digitală, MODIS colectează informații în casete grid sau pixeli. Fracția de nor este porțiunea fiecărui pixel care este acoperită de nori. Culorile variază de la albastru (fără nori) la alb (total înnorat). ( click pentru mai multe detalii )

Deși distribuția locală a norilor poate fi influențată semnificativ de topografie, prevalența globală a acoperirii norilor în troposferă tinde să varieze mai mult în funcție de latitudine . Este cel mai răspândit în și de-a lungul zonelor de joasă presiune de convergență troposferică de suprafață care înconjoară Pământul aproape de ecuator și în apropierea paralelelor 50 de latitudine în emisferele nordice și sudice . Procesele de răcire adiabatică care duc la crearea de nori prin intermediul agenților de ridicare sunt toate asociate cu convergența; un proces care implică fluxul orizontal și acumularea de aer într-o anumită locație, precum și viteza cu care se întâmplă acest lucru. Aproape de ecuator, înnorarea crescută se datorează prezenței zonei de convergență intertropicală de joasă presiune (ITCZ), unde aerul foarte cald și instabil promovează în mare parte norii cumuliformi și cumulonimbiformi. Norii de aproape orice tip se pot forma de-a lungul zonelor de convergență la latitudine medie, în funcție de stabilitatea și conținutul de umiditate al aerului. Aceste zone de convergență extratropicală sunt ocupate de fronturile polare unde masele de aer de origine polară se întâlnesc și se ciocnesc cu cele de origine tropicală sau subtropicală. Acest lucru duce la formarea de cicloni extratropicale care produc vremea, compuse din sisteme de nori care pot fi stabile sau instabile în diferite grade, în funcție de caracteristicile de stabilitate ale diferitelor mase de aer aflate în conflict.

Divergență de-a lungul zonelor de înaltă presiune

Divergența este opusul convergenței. În troposfera Pământului, aceasta implică scurgerea orizontală a aerului din partea superioară a unei coloane de aer în creștere sau din partea inferioară a unei coloane care se reduce adesea asociată cu o zonă sau creasta de înaltă presiune. Înnorarea tinde să fie cel mai puțin răspândită în apropierea polilor și în subtropicale aproape de paralela 30, nord și sud. Acestea din urmă sunt uneori denumite latitudinile cailor . Prezența unei creste subtropicale de înaltă presiune pe fiecare parte a ecuatorului reduce înnorabilitatea la aceste latitudini joase. Modele similare apar și la latitudini mai mari în ambele emisfere.

Luminanță, reflectivitate și colorare

Luminanța sau luminozitatea unui nor este determinată de modul în care lumina este reflectată, împrăștiată și transmisă de particulele norului. Luminozitatea sa poate fi, de asemenea, afectată de prezența ceață sau a fotometeorilor, cum ar fi halourile și curcubeele. În troposferă, norii denși și adânci prezintă o reflectanță ridicată (70% până la 95%) pe tot spectrul vizibil . Particulele minuscule de apă sunt dens împachetate, iar lumina soarelui nu poate pătrunde departe în nor înainte de a fi reflectată, dând norului culoarea albă caracteristică, mai ales când este privit de sus. Picăturile de nor au tendința de a împrăștia lumina eficient, astfel încât intensitatea radiației solare scade odată cu adâncimea în gaze. Ca rezultat, baza norului poate varia de la o culoare foarte deschisă la un gri foarte închis, în funcție de grosimea norului și de cât de multă lumină este reflectată sau transmisă înapoi către observator. Norii troposferici subțiri înalți reflectă mai puțină lumină din cauza concentrației relativ scăzute de cristale de gheață constitutive sau picături de apă suprarăcite, ceea ce are ca rezultat un aspect ușor aproape alb. Cu toate acestea, un nor dens și gros de cristale de gheață pare alb strălucitor, cu umbrire gri pronunțată din cauza reflectivității sale mai mari.

Pe măsură ce un nor troposferic se maturizează, picăturile dense de apă se pot combina pentru a produce picături mai mari. Dacă picăturile devin prea mari și grele pentru a fi ținute în sus de circulația aerului, ele vor cădea din nor sub formă de ploaie . Prin acest proces de acumulare, spațiul dintre picături devine din ce în ce mai mare, permițând luminii să pătrundă mai departe în nor. Dacă norul este suficient de mare și picăturile din interior sunt distanțate suficient de mult, un procent din lumina care intră în nor nu este reflectat înapoi, ci este absorbit, dând norului un aspect mai întunecat. Un exemplu simplu în acest sens este faptul că cineva poate vedea mai departe în ploaie puternică decât în ceață abundentă. Acest proces de reflexie / absorbție este cel care provoacă gama de culoare a norilor de la alb la negru.

Colorații uimitoare ale norilor pot fi văzute la orice altitudine, culoarea unui nor fiind de obicei aceeași cu lumina incidentă. În timpul zilei, când soarele este relativ sus pe cer, norii troposferici apar în general alb strălucitor deasupra, cu diferite nuanțe de gri dedesubt. Norii subțiri pot părea albi sau pot părea că au căpătat culoarea mediului sau a fundalului lor. Norii roșii, portocalii și roz apar aproape în întregime la răsăritul/apusul soarelui și sunt rezultatul împrăștierii luminii solare de către atmosferă. Când soarele se află chiar sub orizont, norii de jos sunt gri, norii mijlocii par trandafirii, iar norii înalți sunt albi sau aproape albi. Norii noaptea sunt negri sau gri închis pe un cer fără lună sau albici când sunt luminați de lună. Ele pot reflecta, de asemenea, culorile incendiilor mari, luminilor orașului sau aurorelor care ar putea fi prezente.

Un nor cumulonimbus care pare să aibă o nuanță verzuie sau albăstruie este un semn că conține cantități extrem de mari de apă; grindină sau ploaie care împrăștie lumina într-un mod care conferă norilor o culoare albastră. O colorare verde apare în cea mai mare parte târziu în timpul zilei, când soarele este relativ jos pe cer, iar lumina soarelui incidentă are o nuanță roșiatică care apare verde atunci când luminează un nor albăstrui foarte înalt. Furtunile de tip supercelulă sunt mai probabil să fie caracterizate de acest lucru, dar orice furtună poate apărea în acest fel. O astfel de colorare nu indică în mod direct că este o furtună puternică, ci doar confirmă potențialul său. Deoarece o nuanță verde/albastru înseamnă cantități mari de apă, un curent ascendent puternic pentru a o susține, vânturi puternice de la furtună care plouă și grindină umedă; toate elementele care îmbunătățesc șansa ca aceasta să devină severă pot fi deduse din aceasta. În plus, cu cât curentul ascendent este mai puternic, cu atât este mai probabil ca furtuna să sufere tornadogeneză și să producă grindină mare și vânturi puternice.

Nori gălbui pot fi văzuți în troposferă la sfârșitul primăverii până la începutul lunilor de toamnă în timpul sezonului incendiilor de pădure . Culoarea galbenă se datorează prezenței poluanților în fum. Norii gălbui sunt cauzați de prezența dioxidului de azot și sunt observați uneori în zonele urbane cu niveluri ridicate de poluare a aerului.

Stratocumulus stratiformis și micile castelane făcute portocalii de răsăritul soarelui
O apariție a irizației norilor cu altocumulus volutus și cirrocumulus stratiformis
Apus de soare reflectând nuanțe de roz pe stratocumulus stratiformis translucidus gri (devenind perlucidus în fundal)
Stratocumulus stratiformis perlucidus înainte de apus. Bangalore , India.
Furtună de ploaie la sfârșitul verii în Danemarca . Culoarea aproape neagră a bazei indică norul principal în prim-plan, probabil cumulonimbus.
Particulele din atmosferă și unghiul soarelui sporesc culorile stratocumulus cumulogenitus în amurgul serii

Efecte asupra troposferei, climei și schimbărilor climatice

Norii troposferici exercită numeroase influențe asupra troposferei și climei Pământului. În primul rând, ele sunt sursa precipitațiilor, influențând astfel în mare măsură distribuția și cantitatea precipitațiilor. Datorită flotabilitatii lor diferențiale față de aerul înconjurător fără nori, norii pot fi asociați cu mișcări verticale ale aerului care pot fi convective, frontale sau ciclonice. Mișcarea este în sus dacă norii sunt mai puțin denși, deoarece condensarea vaporilor de apă eliberează căldură, încălzind aerul și scăzând astfel densitatea acestuia. Acest lucru poate duce la mișcare în jos, deoarece ridicarea aerului are ca rezultat o răcire care crește densitatea acestuia. Toate aceste efecte depind subtil de temperatura verticală și de structura de umiditate a atmosferei și au ca rezultat o redistribuire majoră a căldurii care afectează clima Pământului.

Complexitatea și diversitatea norilor din troposferă este un motiv major pentru dificultăți în cuantificarea efectelor norilor asupra climei și schimbărilor climatice. Pe de o parte, vârfurile norilor albi promovează răcirea suprafeței Pământului prin reflectarea radiațiilor cu unde scurte (vizibile și în infraroșu apropiat) de la soare, diminuând cantitatea de radiație solară care este absorbită la suprafață, sporind albedo -ul Pământului . Cea mai mare parte a luminii solare care ajunge la sol este absorbită, încălzind suprafața, care emite radiații în sus la lungimi de undă mai lungi, în infraroșu. La aceste lungimi de undă, însă, apa din nori acționează ca un absorbant eficient. Apa reacționează prin radiație, tot în infraroșu, atât în sus, cât și în jos, iar radiația descendentă de undă lungă are ca rezultat o încălzire crescută la suprafață. Acest lucru este analog cu efectul de seră al gazelor cu efect de seră și al vaporilor de apă .

Tipurile de gen de nivel înalt arată în special această dualitate atât cu răcirea albedo cu undă scurtă, cât și cu efectele de încălzire cu efect de seră cu undă lungă. În general, norii de cristal de gheață din troposfera superioară (cirrus) tind să favorizeze încălzirea netă. Cu toate acestea, efectul de răcire este dominant cu norii de nivel mediu și joase, mai ales când se formează în foițe extinse. Măsurătorile efectuate de NASA indică faptul că, în ansamblu, efectele norilor de nivel scăzut și mediu care tind să promoveze răcirea depășesc efectele de încălzire ale straturilor înalte și rezultatele variabile asociate norilor dezvoltați vertical.

Oricât de dificil este să evaluezi influențele norilor actuali asupra climei actuale, este cu atât mai problematic să prezici modificările modelelor și proprietăților norilor într-un viitor climat mai cald și influențele rezultate ale norilor asupra climei viitoare. Într-un climat mai cald, mai multă apă ar intra în atmosferă prin evaporare la suprafață; pe măsură ce norii se formează din vapori de apă, este de așteptat să crească tulbureala. Dar într-un climat mai cald, temperaturile mai ridicate ar tinde să evapore norii. Ambele afirmații sunt considerate corecte, iar ambele fenomene, cunoscute sub numele de feedback-uri din nor, se găsesc în calculele modelelor climatice. În linii mari, dacă norii, în special norii de jos, cresc într-un climat mai cald, efectul de răcire rezultat duce la un feedback negativ în răspunsul climatului la creșterea gazelor cu efect de seră. Dar dacă norii de jos scad sau dacă norii înalți cresc, feedback-ul este pozitiv. Cantitățile diferite ale acestor feedback-uri sunt motivul principal al diferențelor de sensibilități climatice ale modelelor climatice globale actuale. În consecință, multe cercetări s-au concentrat pe răspunsul norilor de jos și verticali la schimbările climatice. Cu toate acestea, modelele globale de vârf produc rezultate destul de diferite, unele arătând nori joase în creștere, iar altele arătând scăderi. Din aceste motive, rolul norilor troposferici în reglarea vremii și climei rămâne o sursă principală de incertitudine în proiecțiile încălzirii globale .

stratosferic polar

Nori nacru lenticulari deasupra Antarcticii

Norii polari stratosferici (PSC) se formează în partea cea mai joasă a stratosferei în timpul iernii , la altitudinea și în timpul sezonului care produce cele mai reci temperaturi și, prin urmare, cele mai mari șanse de declanșare a condensului cauzat de răcirea adiabatică. Umiditatea este redusă în stratosferă, astfel încât norii nacru și non-nacru la această gamă de altitudine sunt restricționați la regiunile polare în timpul iernii, unde aerul este cel mai rece.

PSC-urile arată o oarecare variație în structură în funcție de structura lor chimică și de condițiile atmosferice, dar sunt limitate la un singur interval foarte mare de altitudine de aproximativ 15.000–25.000 m (49.200–82.000 ft), așa că nu sunt clasificate în niveluri de altitudine, tipuri de gen. , specii sau soiuri. Nu există o nomenclatură latină în felul norilor troposferici, ci mai degrabă nume descriptive care folosesc engleza comună.

Acidul azotic suprarăcit și PSC-urile cu apă, uneori cunoscute ca tipul 1, au de obicei un aspect stratiform asemănător cu cirostratul sau ceața, dar pentru că nu sunt înghețate în cristale, nu prezintă culorile pastelate ale tipurilor de nacru. Acest tip de PSC a fost identificat ca o cauză a epuizării stratului de ozon în stratosferă. Tipurile de nacru congelate sunt de obicei foarte subțiri, cu colorații sidefate și un aspect ondulat ciriform sau lenticular (stratocumuliform). Acestea sunt uneori cunoscute ca tipul 2.

Mezosferic polar

Nor noctilucent deasupra Estoniei

Norii mezosferici polari se formează la o gamă de altitudini extreme de aproximativ 80 până la 85 km (50 până la 53 mi). Li se dă numele latin noctilucent datorită iluminării lor bine după apus și înainte de răsărit. De obicei, au o colorație albă-albăstruie sau argintie, care poate semăna cu cirurile puternic iluminate. Norii noctilucenți pot lua ocazional o nuanță mai mare de roșu sau portocaliu. Nu sunt destul de comune sau răspândite pentru a avea un efect semnificativ asupra climei. Cu toate acestea, o frecvență tot mai mare de apariție a norilor noctilucenți începând cu secolul al XIX-lea poate fi rezultatul schimbărilor climatice.

Norii noctilucenți sunt cei mai înalți din atmosferă și se formează în apropierea vârfului mezosferei la aproximativ zece ori mai mare decât altitudinea norilor înalți troposferici. De la nivelul solului, pot fi văzute ocazional iluminate de soare în timpul crepusculului adânc . Cercetările în curs indică faptul că ridicarea convectivă în mezosferă este suficient de puternică în timpul verii polare pentru a provoca răcirea adiabatică a cantităților mici de vapori de apă până la punctul de saturație. Acest lucru tinde să producă cele mai reci temperaturi din întreaga atmosferă chiar sub mezopauză. Aceste condiții au ca rezultat cel mai bun mediu pentru formarea norilor mezosferici polari. Există, de asemenea, dovezi că particulele de fum de la meteorii arși furnizează o mare parte din nucleele de condensare necesare pentru formarea norului noctilucent.

Norii noctilucenți au patru tipuri majore bazate pe structura fizică și aspectul. Voalurile de tip I sunt foarte tenue și nu au o structură bine definită, oarecum ca cirrostratus fibratus sau cirrus slab definit. Benzile de tip II sunt dungi lungi care apar adesea în grupuri dispuse aproximativ paralel între ele. Ele sunt de obicei mai distanțate decât benzile sau elementele văzute cu norii cirrocumulus. Valurile de tip III sunt aranjamente de dungi scurte apropiate, aproximativ paralele, care seamănă în mare parte cu cirrus. Vârtejurile de tip IV sunt inele parțiale sau, mai rar, complete de nor cu centre întunecate.

Distribuția în mezosferă este similară cu stratosferă, cu excepția la altitudini mult mai mari. Datorită nevoii de răcire maximă a vaporilor de apă pentru a produce nori noctilucenți, distribuția lor tinde să fie limitată la regiunile polare ale Pământului. O diferență sezonieră majoră este aceea că ridicarea convectivă de sub mezosferă împinge vaporii de apă foarte rari la altitudini mai reci, necesare pentru formarea norilor în timpul sezonurilor respective de vară în emisferele nordice și sudice. Observările sunt rare la mai mult de 45 de grade la sud de polul nord sau la nord de polul sud.

Extraterestru

Acoperirea norilor a fost observată pe majoritatea celorlalte planete din Sistemul Solar . Norii groși ai lui Venus sunt compuși din dioxid de sulf (datorită activității vulcanice) și par a fi aproape în întregime stratiformi. Ele sunt dispuse în trei straturi principale la altitudini de 45 până la 65 km care ascund suprafața planetei și pot produce virga . Nu au fost identificate tipuri cumuliforme încorporate, dar formațiunile de undă stratocumuliforme rupte sunt uneori văzute în stratul superior care dezvăluie nori de strat mai continui dedesubt. Pe Marte , noctilucent, cirrus, cirrocumulus și stratocumulus compus din apă-gheață au fost detectați mai ales în apropierea polilor. Ceața de apă și gheață au fost detectate și pe Marte.

Atât Jupiter , cât și Saturn au un nori ciriform exterior compus din amoniac, un strat intermediar stratiform de ceață-nor format din hidrosulfură de amoniu și o punte interioară de nori de apă cumulus. Se știe că cumulonimbus încorporați există lângă Marea Pată Roșie de pe Jupiter . Aceleași categorii-tipuri pot fi găsite acoperind Uranus și Neptun , dar sunt toate compuse din metan . Luna lui Saturn, Titan , are nori ciruri despre care se crede că sunt formați în mare parte din metan. Misiunea Cassini-Huygens Saturn a descoperit dovezi ale norilor stratosferici polari și ale unui ciclu al metanului pe Titan, inclusiv lacuri din apropierea polilor și canale fluviale de pe suprafața Lunii.

Se știe că unele planete din afara Sistemului Solar au nori atmosferici. În octombrie 2013, a fost anunțată detectarea norilor groși optic de mare altitudine în atmosfera exoplanetei Kepler -7b și, în decembrie 2013, în atmosferele GJ 436 b și GJ 1214 b .

În cultură și religie

Iosua trecând râul Iordan cu chivotul legământului (1800) de Benjamin West , care îl arată pe Iahve conducând pe israeliți prin deșert sub forma unui stâlp de nor , așa cum este descris în Exodul 13:21–22

Norii joacă un rol mitic sau non-științific important în diverse culturi și tradiții religioase. Vechii akkadieni credeau că norii (în meteorologie, probabil trăsătura suplimentară mama ) erau sânii zeiței cerului Antu și că ploaia era laptele din sânii ei. În Exodul 13:21–22 , Iahve este descris ca fiind ghidând pe israeliți prin deșert sub forma unui „ stâlp de nor ” ziua și a unui „ stâlp de foc ” noaptea. În Mandaeism , uthras (ființe cerești) sunt, de asemenea, menționate ocazional ca fiind în anana („nori”; de exemplu, în Right Ginza Cartea 17, Capitolul 1), care pot fi interpretate și ca consoarte feminine.

În vechea comedie greacă Norii , scrisă de Aristofan și interpretată pentru prima dată la Orașul Dionysia în 423 î.Hr., filozoful Socrate declară că Norii sunt singurele zeități adevărate și îi spune personajului principal Strepsiade să nu se închine alte zeități decât Norii, ci să le aducă un omagiu numai lor. În piesă, Norii își schimbă forma pentru a dezvălui adevărata natură a oricui se uită la ei, transformându-se în centauri la vederea unui politician cu părul lung , lupi la vederea delapidatorului Simon, căprioare la vederea lașului Cleonymus. , și femei muritoare la vederea efeminatului informator Clisthenes . Ei sunt salutați sursa de inspirație pentru poeții și filozofii comici; sunt maeștri ai retoricii , considerând elocvența și sofistica deopotrivă „prietenii lor”.

În China, norii sunt simboluri ale norocului și fericirii. Se crede că norii suprapusi (în meteorologie, probabil nori duplicatus) implică fericirea veșnică și se spune că norii de diferite culori indică „binecuvântări înmulțite”.

Observarea norilor sau observarea norilor este o activitate populară a copiilor care implică urmărirea norilor și căutarea formelor în ei, o formă de pareidolie .

Vezi si

Referințe

Bibliografie

Ackerman, Steven A. (2011). Meteorologie: norii și efectul de seră . Jones și Bartlett. ISBN 978-0-7637-8927-5.

Languages

In other projects