I meteorologi studiano le formazioni nuvolose attraverso immagini satellitari per determinare e prevedere il tipo di tempo previsto per una regione. Le formazioni nuvolose si verificano in più strati dell'atmosfera, che è un fattore determinante del comportamento delle nuvole, indipendentemente dal fatto che si formino in un enorme sistema meteorologico o semplicemente si muovano pigramente.
Come osservatore in piedi a terra e guardando il cielo, vedrai tre tipi fondamentali di nuvole: cirri, strati e cumuli. Gli scienziati classificano ulteriormente questi tre tipi di nuvole in quattro sottocategorie distinte: nuvole alte, medie e basse, basate, sull'altitudine della formazione delle nubi nell'atmosfera e delle nuvole che iniziano basse ma salgono verticalmente in alto nel cielo.
TL; DR (troppo lungo; non ho letto)
I tre principali tipi di nuvole includono cumuli, strati e cirri con più sottogruppi che si verificano all'interno di questi tre.
Come si formano le nuvole?
Quando l'aria si raffredda al di sotto del suo punto di saturazione, si verifica la condensazione per formare le nuvole. Puoi osservare questo processo con un piccolo bollitore su un fornello. Quando il fornello riscalda il bollitore e l'acqua all'interno del bollitore inizia a bollire, si forma della condensa al beccuccio (che fa anche fischiare alcune teiere) a causa dell'aria più fresca che circonda il beccuccio. La stessa cosa accade quando espiri aria umida e calda dalla bocca in inverno per formare una nuvola in miniatura davanti alla bocca.
Tre principali tipi di nuvole e il significato dei loro nomi
I meteorologi usano ancora il sistema di classificazione per nominare le nuvole originariamente creato da un chimico e farmacista britannico di nome Luke Howard nel 1803. Questo è chiamato il sistema linneano, usando parole da specifiche basi latine. Anche con piccole modifiche nel corso degli anni, gli scienziati si affidano ancora al sistema di denominazione di Howard per la classificazione dei cloud a causa della sua semplicità ed efficienza.
Howard ha assegnato i nomi delle nuvole in base al loro aspetto e alla loro altitudine. Notò che le nuvole erano o convettive, nel senso che si muovevano circolarmente e verticalmente nell'atmosfera, oppure apparivano a strati e accatastate l'una sull'altra. Un'altra categoria si riferisce al fatto che la nuvola causi pioggia o meno. Tutti e tre i principali tipi di nuvole hanno nomi che hanno origine in latino:
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Cirro: La base latina di questa parola significa "ricciolo", motivo per cui queste nuvole spesso assomigliano a code di cavallo o fili sottili.
- Strato: Significato a strati o allungato. Questo si riferisce alle nuvole tese nel cielo in fogli.
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Cumulo: Significa "mucchio", che è il modo in cui queste nuvole appaiono nel cielo: un mucchio ammucchiato di purè di patate o batuffoli di cotone raggruppati a casaccio.
Una combinazione di nuvole
Una volta appresi i tre tipi base di nuvole, il passo successivo è comprendere le loro forme e variazioni di base.
Cirri di solito descrivono nuvole alte nell'atmosfera che possono includere nuvole a ciuffi, tipicamente con cristalli di ghiaccio. Le variazioni includono cirrus, cirrocumulus e cirrostratus come definito dalla posizione della nuvola nell'atmosfera.
Nuvole a strati hanno sia le cime che le basi piatte e possono sembrare che occupino l'intero cielo, estendendosi da un orizzonte all'altro. Altre combinazioni e variazioni includono strati, stratocumuli, nimbostrati e altostrati.
Nubi cumuliformi spesso si accumulano in più strati dell'atmosfera, rappresentando le nuvole che si sviluppano verticalmente. I cumuli spesso sembrano pilastri con cime a incudine o colonne di nuvole impilate verticalmente. Le variazioni includono cumulo, cumulo-congestus, cumulonembo e altocumulo.
Prefissi e suffissi: Altre parole da sapere quando si tratta di descrivere le nuvole includono le parole latine contralto, significato alto; nimbo, dalla parola latina nimbus che significa pioggia_; cumulo_, che significa mucchio; e cirro, che è la parola base latina per ricciolo. Queste parole appaiono come prefissi, parole che precedono un'altra parola come cirrocumulus (mucchio arricciato), o suffissi, parole che compaiono alla fine di un'altra parola come cumulonimbus, dal latino parole di base cumulo e nimbo, tradotto vagamente per significare pioggia accatastata.
Classificazione delle nuvole per altitudine
Le nuvole si verificano principalmente negli strati inferiori dell'atmosfera nella troposfera, che si estende verso l'alto dal livello del mare a circa 33.000 piedi e talvolta nella stratosfera. Il motivo per cui la maggior parte delle nuvole si sviluppa nella troposfera è perché il vapore acqueo è più diffuso in questo strato. Lo strato successivo, la stratosfera, si estende dalla troposfera fino a 31 miglia dal suolo – il luogo in cui esiste l'ozono – in cui gli aerei generalmente volano per evitare la maggior parte dei sistemi meteorologici di livello inferiore. Altri strati (dove le nuvole non compaiono) includono la mesosfera, la termosfera e l'esosfera.
L'altitudine e il posizionamento delle nuvole nell'atmosfera aiutano ulteriormente i meteorologi e altri ricercatori meteorologici a identificare le caratteristiche individuali delle nuvole. Questa classificazione approfondita dice immediatamente a una persona meteorologica ciò che deve sapere per prevedere il tempo. Le formazioni nuvolose si verificano negli strati bassi, medi o alti dell'atmosfera, oppure si formano verticalmente, a partire da quote più basse, passando attraverso più strati del cielo. Conoscere i vari nomi di cloud, prefissi e suffissi aiuta a comprendere più a fondo i nomi di cloud classificati in quattro gruppi distinti:
- Nubi basse
- Nuvole intermedie
- Nuvole alte
- Nuvole verticali
Nubi basse includono strati, stratocumuli e nimbostrati. Queste nuvole si formano tipicamente a livello del suolo fino a un'altitudine di circa 6.000 piedi nel cielo. Le nuvole che si verificano a livello del suolo sono ciò che gli scienziati chiamano nebbia.
Nubi medie come altostratus e altocumulus si riferiscono a quelli che si verificano a circa 10.000 piedi. Queste nuvole si formano tipicamente tra 8.000 piedi e 12.000 piedi e sono costituite da cristalli di ghiaccio, goccioline d'acqua o entrambi.
Nubi alte come cirrus, cirrocumulus e cirrostratus si verificano ad altitudini vicine o superiori a 20.000 piedi e contengono principalmente cristalli di ghiaccio.
Nuvole verticali includono cumulus, cumulus-congestus (congestus che significa accatastato) e cumulonimbus. Iniziano a quote più basse e coprono più di una delle categorie di altitudine. Ad esempio, i cumulonembi portatori di pioggia iniziano spesso al di sotto dei 6.000 piedi e si estendono verso l'alto fino ad altitudini superiori ai 20.000 piedi.
Le nuvole e il ciclo dell'acqua – Stoccaggio dell'acqua nell'atmosfera
Le nuvole svolgono un ruolo fondamentale nel ciclo dell'acqua. Il ciclo dell'acqua descrive come l'acqua si muove dentro e sopra il pianeta, come la Terra la immagazzina e come l'acqua si muove in una rotazione continua. Le nuvole si formano a causa delle fasi di evaporazione, traspirazione e condensazione del ciclo dell'acqua, che alla fine rilascia acqua come precipitazione.
Evaporazione: Questo è il processo che prende l'acqua liquida dalla Terra o dagli oceani e la converte in una forma gassosa o vapore. Quasi il 90% dell'umidità nell'atmosfera proviene dall'acqua liquida di laghi, oceani, fiumi e mari che si trasforma in gas o vapore nell'atmosfera.
Traspirazione: L'altro 10% dell'acqua che fuoriesce sotto forma di gas o vapore nell'atmosfera proviene da piante che la rilasciano durante il processo fotosintetico. Quando le piante assorbono anidride carbonica, gli stomi nelle foglie delle piante e degli alberi si aprono, il che consente anche all'acqua di fuoriuscire nell'atmosfera. Una piccola quantità di acqua fuoriesce nell'atmosfera anche da un processo chiamato sublimazione, che si verifica principalmente nelle aree artiche del mondo quando il ghiaccio si trasforma in vapore senza sciogliersi.
Condensazione: Una volta che l'acqua entra nell'atmosfera in forma gassosa o vapore, si condensa o si trasforma nuovamente in acqua nell'atmosfera per formare nuvole, che è la via principale che consente all'acqua di tornare al pianeta.
Precipitazione: Le nuvole quindi si muovono attraverso l'atmosfera, modificate e modellate da venti, correnti a getto, temperature e sistemi di alta e bassa pressione. Quando le masse d'aria calda e fredda si incontrano e le condizioni sono favorevoli, l'acqua inizia a ricadere sulla Terra in varie forme: nebbia, pioggia, neve, nevischio, ghiaccio e grandine.
Conoscenze meteorologiche: i racconti e le squame di pesce di Mare
I cirri appaiono alle altitudini superiori della troposfera terrestre e talvolta nella stratosfera, modellato dai venti che vi si verificano, e spesso segnalano un avvicinamento del fronte meteorologico che può preannunciare un tempesta. I marinai dei secoli passati, che non avevano la tecnologia a disposizione delle persone di oggi, hanno imparato a leggere i cieli attraverso l'esperienza e hanno tramandato questa conoscenza attraverso filastrocche, leggende e racconti popolari.
Una di queste rime, "coda di cavalla e scaglie di sgombro fanno sì che le navi alte portino basse vele", è un modo in cui i marinai individuati cirri in mare aperto che preannunciavano il cambiamento del tempo e, molto probabilmente, un arrivo tempesta. Quando vedi una combinazione di racconti di cavalla, che sono nuvole ciuffi, ricci e simili a piume o cirri combinati con macchie di nuvole che sembrano squame di pesce - cirrocumuli - state attenti a un imminente fronte meteorologico, che rimane un vero consiglio anche oggi. I modelli di nuvole a squame di pesce appaiono spesso anche alla fine di una tempesta, trascinandosi dietro il fronte meteorologico.
Conoscenza del tempo: cielo rosso di notte, delizia del marinaio
Quando si guarda il cielo durante la notte o la mattina, il rossore del cielo potrebbe prevedere il tempo. I marinai dicono: "Cielo rosso di notte, gioia dei marinai; cielo rosso al mattino, i marinai prendono l'avvertimento." Mentre i marinai attraversavano la soglia nella notte, proprio prima del sole tramonta, e visto che il cielo era rosso, indicava generalmente che la navigazione di domani sarebbe stata senza tempo. Quando il cielo è sereno, il sole al tramonto illumina il cielo di una tonalità rosso-arancio, il che significa che l'aria l'ovest è limpido poiché molti sistemi meteorologici non ciclonici nell'emisfero settentrionale si spostano da ovest a est. Ma quando il cielo è rosso al mattino, significa che la luce del sole a est colpisce i cirri nell'atmosfera e rimbalza sui cristalli di ghiaccio all'interno delle nuvole. Poiché i cirri di solito precedono una tempesta, i marinai sarebbero pronti a chiudere i boccaporti se il cielo fosse rosso al mattino.
Sapere del tempo: se i vello di lana donano la via celeste
Un altro pezzo di tradizione marinara che è per lo più vero è la frase: "Se i vello di lana donano la via celeste, sii certo che non pioverà oggi", si riferisce ai cumuli gonfi che sembrano batuffoli di cotone distorti nel cielo. La maggior parte di questi tipi di nuvole si verificano generalmente con il bel tempo, punteggiando il cielo di sbuffi che cambiano forma con il vento o scompaiono del tutto per formarsi in un altro punto del cielo.
Sfatare un mito: le nuvole lenticolari non nascondono gli UFO
Un mito che continua a diffondersi è che una nuvola dall'aspetto particolare che assomiglia a un piatto piatto gigante sia in realtà una copertura per un disco volante. Spesso chiamate nuvole UFO, queste nuvole si formano tipicamente vicino a una montagna (sebbene possano verificarsi altrove). Queste nuvole si verificano regolarmente lungo il Pacifico nord-occidentale vicino alle montagne della Cascade Range che vanno dallo stato di Washington attraverso l'Oregon e nella parte settentrionale della California.
Le nuvole lenticolari si formano tipicamente in autunno e in inverno. A causa della loro posizione nell'atmosfera, le nuvole lenticolari, chiamate altocumulus lenticularis – dal latino parola che significa a forma di lenticchia - si sviluppano principalmente lungo i crinali e le valli in cima o ai lati di montagne. Le onde nell'atmosfera si formano quando l'aria umida si muove su, sopra e giù per il fianco di una montagna; una volta che si raffredda, l'aria umida si condensa in una nuvola a forma di piattino. A volte più nuvole lenticolari si formano una sopra l'altra, come una pila di frittelle che si libra sopra la vetta della montagna.