Nor

Dezambiguizare - Dacă sunteți în căutarea altor semnificații, consultați Cloud (dezambiguizare) .

Dezambiguizare - „Nori” se referă aici. Dacă sunteți în căutarea altor semnificații, consultați Nori (dezambiguizare) .

Norii constau din picături de apă, ace de gheață și vapori de apă .

În meteorologie, un nor (în limbajul științific mai frecvent numit nor ) este o hidrometeora formată din particule minuscule de vapori de apă condensată și / sau cristale de gheață , suspendate în atmosferă datorită curenților ascendenți sau în stare plutitoare și, de obicei, nu sunt în contact cu solul . ^[1] Norii produc precipitații , una dintre fazele ciclului apei din hidrosferă împreună cu condensarea vaporilor de apă .

Forma unor tipuri de nori este similară cu o fractală cu o asemănare tipică, în timp ce culoarea norilor se datorează în esență fenomenelor optice de interacțiune radiație - materie sau luminii - vaporilor de apă (în principal reflexie , refracție și difuzie ) , la rândul său, o funcție a densității și grosimii norului. Ramura meteorologiei care studiază norii și fenomenele conexe se numește nefologie .

Generalitate

Norii acoperă soarele la apus

Norii sunt denumiți în mod obișnuit masele vizibile deasupra suprafeței pământului , dar norii se formează și pe alte corpuri planetare sau sateliți . Structuri asemănătoare norilor se pot forma și în spațiul interstelar, dar în acest caz nu sunt grupuri de picături de vapori de apă. În acest caz vorbim de nori interstelari . Norii sunt reprezentativi și, la rândul lor, cauzează fenomene meteorologice complexe, precum ploaia , zăpada și grindina . Prin analogie formei termenul a fost extins la fum fum în atmosferă sau acumulărilor care pot fi de praf , nisip sau insecte . Din punct de vedere al termodinamicii , norii reprezintă aspectul vizual al fenomenelor care apar în interiorul unui fluid gazos cunoscut sub numele de atmosferă ; cantitățile implicate sunt: temperatura , umiditatea , presiunea .

Aspect

Aspectul unui nor este determinat de natura, dimensiunea, numărul, distribuția în spațiu a particulelor și a materialului care îl constituie; depinde și de intensitatea și culoarea luminii primite de nor și de poziția relativă a observatorului și a sursei de lumină. ^[1]

Luminozitate

Luminanța este un termen tehnic adoptat pentru utilizare în fotometrie și indică coeficientul intensității luminii, într-o direcție dată, și a proiecției zonei suprafeței de emisie a unui plan perpendicular pe acea direcție. În câmpul norilor este determinat de lumina reflectată, difuzată și transmisă de particulele sale constitutive. Luminozitatea poate fi modificată de o ceață care intervine între norul însuși și observator, precum și de fenomene optice precum halouri , coroane , glorii etc. De obicei luminozitatea norilor, în timpul zilei, vă permite să le observați clar, în timp ce în timpul nopții este posibil să le observați numai atunci când Luna este iluminată mai mult de un sfert.

Culoare

Norii care se formează pe Pământ sunt generați de vapori de apă care, la condensare, formează picături mici sau cristale de gheață , de obicei cu diametrul de 0,01 mm . Când se formează grupuri de miliarde din aceste picături, norul apare vizibil, de o culoare albă tipică datorită capacității mari de reflexie a luminii (între 60% și 85%) pe suprafața acestor picături.

Datorită dispersiei ridicate a luminii în picăturile care alcătuiesc norul, acesta poate apărea, de asemenea, gri sau uneori albastru închis, aproape negru. Cu cât densitatea norului este mai mare și cu cât grosimea acestuia este mai mare, cu atât va apărea mai întunecat. Acesta este motivul pentru care un nor de furtună, de obicei un cumulonimbus , apare foarte întunecat la bază.

La răsărit și apus , norii pot căpăta o culoare similară cu cea a cerului, în special portocaliu și roz . În jurul lungimii de undă cu infraroșu , norii ar părea mai întunecați, deoarece apa care îi constituie ar absorbi puternic lumina soarelui la această lungime de undă.

Clasificare

Tabel de clasificare încrucișată

Clasificarea norilor după altitudinea tipică:
1 : Cirrus
2 : Cirrocumuli
3 : Cirrostrati
4 : Altocumulus
5 : Altostrati
6 : Stratocumulus
7 : Straturi
8 : Nembostrati
9 : grămezi
10 : Cumulonimbus

În secolul al XIX-lea a existat o metodă de clasificare mai complexă și articulată decât cea actuală, care prevedea denumiri latine pentru nori și care stă la baza celei de astăzi. Acest sistem a fost dezvoltat de Luke Howard , farmacist și chimist quaker , care avea atunci treizeci de ani (1803, London Askesian Conference).

Acest sistem de clasificare exploatează câteva observații făcute anterior de Ferdinando II de Medici și de Carlo Theodore din Bavaria .

În varietatea lor aproape infinită (de forme, transparență, înălțime etc.) putem identifica patru tipuri de bază de nori, ale căror nume sunt apoi utilizate pentru o clasificare mai precisă:

• nori cirusi , care apar ca filamente lungi, albe; sunt formate din cristale de gheață care le fac translucide, iar datorită aranjamentului lor puteți cunoaște direcția vântului la mare altitudine. Cirriforme adjectiv. ^[2]
• grămezi (sau grămezi) care apar ca bulgări sau globule, izolate sau în grupuri, de dimensiuni și forme foarte diferite, foarte albe când sunt lovite de lumina soarelui, cenușii când sunt la umbră; depășește un draft de actualizare ; adjectiv cumuliform .
• straturile , adesea de extensii considerabile și de formă plană ^[3] ; adjectiv stratiform .
• norii, a căror bază pare gri închis și care sunt purtători de ploaie. Adjectiv nembiform . ^[4]

Agenția americană NASA a publicat o elaborare a primelor patru tipuri de bază, la care a adăugat un al cincilea tip, stratocumulus , pentru a descrie nori sub formă de suluri sau valuri, și a clarificat nembiformele ca cumulonembiforme pentru a specifica nori de furtună care pot produce tunete. ^[2]

Pe baza tipurilor fundamentale observate mai sus, este recomandabil să clasificați norii în funcție de înălțimea bazei lor de la sol în patru grupuri și zece tipuri : nori înalți (prefix cirro), nori medii (prefix înalt), mici nori (prefixul stratului) și nori în dezvoltare verticală (cumulus- / nimbus- prefixe).

Pe baza înălțimii

Înalt

Formațiile de nori cu bază (în regiunile temperate) între 8000 și 14000 m, sunt cei mai reci nori, compuși în esență din cristale de gheață care îi fac translucizi; din dispunerea lor este posibil să se cunoască direcția vântului la mare altitudine (perpendicular pe dungi, spre direcția cocoașelor); sunt caracterizate de prefixul „cirro-”.

• cirri (Ci) -cirriforme (filamente),
• cirrocumuli (Cc) -stratocumuliforme (rulouri sau ondulații), sunt nori de cristal de gheață cu o formă ușor globulară ^[3]
• cirrostrata (Cs) -stratiformă .

• 

  Cirrus

• 

  Cirrocumulul

• 

  Cirrostrata

Medii

Sunt formațiuni de nori cu o bază (în regiuni temperate) între 2000 și 8000 m. Acestea sunt în esență compuse din picături de apă sau un amestec de picături de apă și cristale de gheață. Acestea se caracterizează prin prefixul "high-".

• altocumulus (Ac) - stratocumuliform, sunt nori care se formează cu umiditate ridicată și vânt slab
• altostrati (As) - stratiforme, sunt nori care se găsesc în apropierea polilor și provoacă ninsoare ^[3]

• 

  Altocumulus

• 

  Altostrata și cirusele

Scăzut

Formațiile de nori cu o bază (în regiunile temperate) sub 2000 m, sunt în esență compuse din picături de apă. Când norii joși intră în contact cu solul, se numește ceață . Sunt caracterizate de prefixul și sufixul „strat-”.

• Heap specii humilis (Cu hum) -cumuliforme
• stratocumulus (Sc) -stratocumuliform
• straturi (St) -stratiforme

• 

  Stratocumulus

• 

  Straturi

• 

  Heap humilis

Pe baza grosimii și formării

• Nor stratificat
• Nor cumul
• Nor convectiv sau vertical

Dezvoltare verticală medie

Formații cu baza sub 3000 m. Ele sunt în esență alcătuite din picături de apă.

• Grămezi de specii mediocri (Cu med) -cumuliforme
• Nembostrati (Ns) -stratiform

• 

  Nembostrati

Mare dezvoltare verticală

Formațiuni verticale de nori. Ei sunt cei mai tulburi nori și depășesc curentele ascendente . În cele mai mari forme (cumulonimbus), pot atinge dimensiuni enorme, acoperind regiuni întregi și aducând precipitații violente și furtuni. Aceste tipuri de nori nu sunt clasificate împreună cu celelalte după înălțime, deoarece au o mare dezvoltare verticală.

• Cumulus congestiv sau falnic (Tcu) -cumuliform
• Cumulonimbus (Cb) -cumulonembiform

• 

  Cumulonimbus

• 

  Cumularea speciilor congestionate

Cu excepția diferitelor tipuri de nori cumulus și cumulonimbus, toate celelalte tipuri de nori sunt dezvoltate orizontal (adică grosimea lor verticală nu este mare). Norii cumonimbimi se dezvoltă atunci când o movilă, alimentată continuu de un curent ascendent, crește pe verticală. Un cumulonimbus se poate extinde până la limita inferioară a stratosferei, la altitudini cuprinse între 12 și 15 kilometri în funcție de latitudini.

Nori nacri și noctilucenți

Unii nori se formează deasupra troposferei : aceștia sunt nori nacri și nori noctilucenți . Primele se formează în stratosferă la altitudini cuprinse între 15 și 25 km, exclusiv în regiunile polare; acesta din urmă în mezosferă la o înălțime de aproximativ 85 km, de obicei la o latitudine cuprinsă între 50 ° și 60 ° atât la nord cât și la sud de Ecuator .

Formare

Formarea progresivă și evoluția unei singure celule temporale

Norii sunt produși prin condensarea aburului generat de evaporarea apei de pe suprafața pământului (conținută în mări , lacuri , râuri etc.) datorită încălzirii solare . Fenomenul, deși complex, poate fi rezumat după cum urmează:

Datorită radiației solare, temperatura suprafeței pământului crește. Prin conducere termică, solul fierbinte încălzește și aerul în contact cu acesta. Deoarece aerul cald este mai ușor decât aerul înconjurător relativ rece, acesta crește, generând un curent ascendent și luând umezeala cu el.

Urcând, aerul se răcește adiabatic , ajungând la punctul de saturație al vaporilor, care, prin urmare, se transformă în picături mici de apă, care rămân suspendate în aer, formând nori. Dacă temperatura este deosebit de scăzută, acestea se transformă în cristale de gheață microscopice.

În detaliu, acest lucru se întâmplă din următoarele motive:

1. Aerul este răcit sub punctul său de saturație. Acest lucru se întâmplă atunci când aerul intră în contact cu o suprafață rece sau este răcit adiabatic, adică atunci când aerul, deplasându-se în sus, se răcește. Acest lucru se poate întâmpla în următoarele cazuri:
   • De-a lungul unui front meteorologic , cald sau rece. În acest caz, aerul rece mai dens circulă sub aerul cald, rezultând formarea de mase de nori.
   • Când aerul suflă de-a lungul pantei unui munte și se răcește progresiv pe măsură ce se ridică spre straturile superioare ale atmosferei .
   • Prin convecție, când o masă de aer cald crește din cauza încălzirii. Încălzirea se datorează de obicei radiațiilor solare, dar poate fi cauzată și de incendii.
   • Când aerul cald vine în contact cu o suprafață mai rece, cum ar fi un corp de apă rece.
2. Norii se pot forma și atunci când se amestecă două mase de aer sub punctul de saturație, cum ar fi pufurile produse de respirație atunci când există aer rece, trezirile avioanelor sau „fumul de mare” al Arcticii .

Apa dintr-un nor tipic poate avea o masă de până la câteva milioane de tone . Cu toate acestea, volumul unui nor este, de asemenea, foarte mare, iar densitatea aerului relativ cald care reține picăturile de apă este mai mică decât cele de dedesubt, astfel încât aerul curge sub el și este capabil să îl mențină în suspensie. Cu toate acestea, condițiile din interiorul unui nor nu sunt stabile: picăturile (care au o rază de ordinul a 10 µm) se formează și se evaporă continuu.

Picăturile se formează în principal atunci când o particulă de praf acționează ca un miez de condensare ; atunci când există o stare de suprasaturare aproape de 400%, picăturile de apă pot acționa ca nuclee de condensare, dar aceasta este o stare relativ rară. Procesul de creștere a picăturilor de apă în condiții saturate este descris matematic prin ecuația lui Mason .

Picăturile pot forma precipitații numai atunci când devin suficient de mari și de grele încât să cadă de pe nor. Acest lucru se poate întâmpla în două moduri. Principalul, responsabil pentru cea mai mare cantitate de precipitații la latitudini medii, se numește procesul Bergeron-Findelsen , în care picăturile de apă răcite și cristalele de gheață dintr-un nor interacționează pentru a forma o acumulare rapidă a cristalului de gheață: aceste cristale cad din norul și se pot topi pe măsură ce cad. Procesul are loc în nori care au un vârf cu o temperatură sub -15 ° C (258,15 K ). Al doilea proces, numit coalescență , mai frecvent în zonele tropicale , are loc în nori mai calzi și este produs de coliziunea unor picături de apă mai mari cu picături mai mici care sunt astfel încorporate. Procesul este deosebit de eficient atunci când norul are o densitate mare.

Atâta timp cât curenții de aer din nor și cei care curg dedesubt sunt capabili să mențină picăturile în suspensie, vor continua să crească; a ajuns în vârful norului, unde curenții ascendenți diverg, picăturile cad în jos din cauza forței gravitaționale și apoi sunt ridicate din nou, creând continuu urcări și coborâri, care măresc și mai mult dimensiunea picăturilor. Când ating dimensiuni de aproximativ 200 µm, curentele ascendente nu le mai pot susține și, prin urmare, pot cădea numai: dacă norul este foarte mare și numărul de picături lovite este mare, picăturile pot atinge un diametru de 0,5-2 mm sau chiar mai mult și apoi cad direct ca ploaie .

„Gheață care fierbe” în formația norilor

Pe lângă faptul că este un termen colocvial folosit pentru a descrie gheața uscată , expresia „gheață clocotită” este numele dat unui fenomen surprinzător în care apa se transformă în gheață la temperatura camerei, datorită unui câmp electric de ordinul unui milion de volți pe metru. ^[5] . Efectul acestui câmp electric a fost sugerat ca o ipoteză pentru formarea norilor, generând totuși destul de multe controverse și din acest motiv această ipoteză nu este larg acceptată.

Înnorări

Înnorarea cerului este măsurabilă în okta , cu o scară cuprinsă între 0 și 9; fiecare clasă este identificabilă cu o culoare:

Influența asupra climei

Norii acoperă aproximativ jumătate din suprafața atmosferică și, prin urmare, au un efect semnificativ asupra echilibrului energetic Soare - Pământ, chiar și cu o greutate diferită în funcție de tipul de nor în funcție de grosimea acestuia: nori înalți și stratificați, cum ar fi atmosfera cirus și cirrostratus, lăsând soarele trecerea radiațiilor și blocarea radiației terestre de ieșire cu unde lungi; invers, norii joși, densi și groși tind să răcească suprafața pământului prin reflectarea directă a radiației solare primite; echilibrul general al norilor nu este cunoscut și este studiat în „climatologia norului” nașterii. Teoriile alternative care încearcă să explice încălzirea globală actuală fără a recurge la forțarea gazelor cu efect de seră pun norii în joc prin mecanisme precum efectul irisului și influența razelor cosmice .

Notă

Bibliografie

• ( EN ) Basil John Mason, The Physics of Clouds , Oxford, Clarendon Press, 1957, ISBN 0-19-851603-7 .
• Jean Louis Battan, Norii: introducere în meteorologia aplicată , Bologna, Zanichelli, 1981.

Elemente conexe

• Fizica atmosferei
• Meteorologie
• Nefoipsometru
• Nefoanaliză
• Precipitații (meteorologie)
• Norii Morning Glory

Alte proiecte

• Wikicitată conține citate despre nori
• Wikționarul conține dicționarul lema « nor »
• Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere pe nori

linkuri externe

• ( EN )Nuvola , în Encyclopedia Britannica , Encyclopædia Britannica, Inc.
• ( RO ) IUPAC Gold Book, „cloud” , pe goldbook.iupac.org .
• ( EN ) The Cloud Appreciation Society , la cloudappreciationsociety.org . Adus la 6 iunie 2006 (arhivat din original la 4 aprilie 2015) .

Portal de meteorologie : accesați intrările Wikipedia care se ocupă de meteorologie