ทุกคนเคยเห็นเมฆบนท้องฟ้า และคุณอาจสังเกตเห็นว่าบางตัวมีสีขาวและบวม บ้างก็มืดมิดและปกคลุมไปทั่วทั้งท้องฟ้า เมฆชนิดต่างๆ อาจหมายถึงสภาพอากาศที่แตกต่างกัน ในบทเรียนนี้ เราจะเรียนรู้ว่าเมฆคืออะไร ก่อตัวอย่างไร เมฆประเภทต่าง ๆ และข้อเท็จจริงที่น่าสนใจเพิ่มเติมเกี่ยวกับเมฆ
เมฆคือมวลของหยดน้ำหรือผลึกน้ำแข็งที่ลอยอยู่ในบรรยากาศ ละอองน้ำมีขนาดเล็กและเบามากจนสามารถลอยไปในอากาศได้ มีการสังเกตเมฆในชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ดวงอื่นและดวงจันทร์ในระบบสุริยะและอื่นๆ อย่างไรก็ตาม เนื่องจากลักษณะเฉพาะของอุณหภูมิที่แตกต่างกัน พวกมันจึงมักประกอบด้วยสารอื่นๆ เช่น มีเทน แอมโมเนีย และกรดซัลฟิวริก รวมทั้งน้ำ
ความอิ่มตัวของอากาศเมื่อทำให้ระดับจุดน้ำค้างเย็นลง ทำให้เกิดเมฆบนดิน เมฆอาจเกิดขึ้นได้เมื่ออากาศได้รับความชื้นเพียงพอที่จะยกระดับจุดน้ำค้างให้อยู่ที่อุณหภูมิของบรรยากาศ
เมฆสามารถมองเห็นได้ในโฮโมสเฟียร์ของโลก โฮโมสเฟียร์ ได้แก่ มีโซสเฟียร์ โทรโพสเฟียร์ และสตราโตสเฟียร์ วิทยาศาสตร์ของเมฆเรียกว่า nephology ครอบคลุมฟิสิกส์เมฆซึ่งเป็นกลุ่มย่อยของอุตุนิยมวิทยา
อากาศทั้งหมดประกอบด้วยน้ำ แต่อยู่ใกล้พื้นดิน มักจะอยู่ในรูปแบบของก๊าซที่มองไม่เห็นที่เรียกว่าไอน้ำ เมื่ออากาศอุ่นขึ้นจะขยายตัวและเย็นตัวลง อากาศเย็นไม่สามารถเก็บไอน้ำได้มากเท่ากับอากาศอุ่น ดังนั้นไอบางตัวจึงควบแน่นบนฝุ่นเล็กๆ ที่ลอยอยู่ในอากาศและก่อตัวเป็นหยดเล็กๆ รอบๆ อนุภาคฝุ่นแต่ละอนุภาค เมื่อละอองหลายพันล้านหยดมารวมกัน พวกมันจะกลายเป็นเมฆที่มองเห็นได้
เนื่องจากแสงเดินทางเป็นคลื่นที่มีความยาวต่างกัน แต่ละสีจึงมีความยาวคลื่นเฉพาะตัว เมฆเป็นสีขาวเพราะหยดน้ำหรือผลึกน้ำแข็งของพวกมันมีขนาดใหญ่พอที่จะกระจายแสงที่มีความยาวคลื่นเจ็ดช่วง (สีแดง สีส้ม สีเหลือง สีเขียว สีฟ้า สีคราม และสีม่วง) ซึ่งรวมกันเป็นแสงสีขาว
เมฆประกอบด้วยหยดน้ำเล็กๆ หรือผลึกน้ำแข็ง ซึ่งมักจะเป็นส่วนผสมของทั้งสองอย่าง น้ำและน้ำแข็งกระจายแสงทำให้เมฆเป็นสีขาว ถ้าเมฆหนาพอหรือสูงพอ แสงด้านบนไม่ทะลุผ่าน จะเป็นสีเทาหรือมืด นอกจากนี้ หากมีเมฆจำนวนมากอยู่รอบๆ เงาของเมฆเหล่านั้นก็สามารถเพิ่มลักษณะสีเทาหรือสีเทาหลากสีได้
เมฆประกอบด้วยหยดน้ำที่เป็นของเหลว เมฆก่อตัวขึ้นเมื่ออากาศได้รับความร้อนจากดวงอาทิตย์ เมื่อมันลอยขึ้น มันจะค่อยๆ เย็นลงจนถึงจุดอิ่มตัวและน้ำกลั่นตัวเป็นก้อนเมฆ ตราบใดที่เมฆและอากาศที่มันสร้างขึ้นนั้นอบอุ่นกว่าอากาศภายนอกที่อยู่รอบๆ มันก็จะลอยได้!
เมฆสามารถตั้งชื่อได้สองวิธีขึ้นอยู่กับชั้นบรรยากาศ พวกเขาสามารถตั้งชื่อโดยทั้งสามัญหรือละติน ประเภทของเมฆที่ตั้งอยู่ในโทรโพสเฟียร์มีชื่อภาษาละติน โทรโพสเฟียร์หมายถึงชั้นบรรยากาศที่อยู่ใกล้กับพื้นผิวโลกมากที่สุด ระบบละตินนี้จัดกลุ่มเมฆออกเป็นห้ารูปแบบที่ปรากฏในระดับความสูงที่แตกต่างกันหนึ่งหรือทั้งสามระดับ ประเภททางกายภาพในลำดับจากน้อยไปมาก ได้แก่ :
รูปแบบการจำแนกทางกายภาพเหล่านี้แบ่งย่อยเพิ่มเติมตามระดับระดับความสูงเป็นสิบ
เมฆแบ่งออกเป็นห้ารูปแบบทางกายภาพในชั้นโทรโพสเฟียร์ขึ้นอยู่กับโครงสร้างและกระบวนการก่อตัว การวิเคราะห์ดาวเทียมเป็นจุดประสงค์หลักของแบบฟอร์มเหล่านี้ แบบฟอร์มเหล่านี้ปรากฏอยู่ด้านล่างในลำดับจากน้อยไปมาก
สตราติฟอร์ม
เมฆเหล่านี้เกิดขึ้นในสภาวะมวลอากาศที่เสถียรและมีโครงสร้างที่ดูเหมือนแผ่นเรียบที่สามารถก่อตัวขึ้นที่ระดับความสูงของโทรโพสเฟียร์ได้ โดยการใช้ช่วงความสูงที่แตกต่างกัน แบบฟอร์มนี้แบ่งออกเป็นจำพวกต่างๆ ดังนี้:
วงจรไฟฟ้า
พวกมันอยู่ในสกุล cirrus ที่ปรากฏเป็นเส้นใยที่มีการผสานหรือแยกออกกึ่งหนึ่ง พวกมันก่อตัวขึ้นในระดับความสูงของชั้นโทรโพสเฟียร์ในอากาศที่คงที่โดยไม่มีกิจกรรมการพาความร้อนหรือน้อยมาก อย่างไรก็ตาม แผ่นแปะที่มีความหนาแน่นมากขึ้นอาจทำให้เกิดการสะสมที่เกิดจากการพาความร้อนในระดับสูงซึ่งมีอากาศที่ไม่เสถียรบางส่วน
สตราโตคิวมูลิฟอร์ม
หมายถึงเมฆที่มีคุณลักษณะทั้งชั้นสตราติฟอร์มและคิวมูลิฟอร์ม การก่อตัวของมันเป็นผลมาจากการพาความร้อนที่มีจำกัด โครงสร้างทางกายภาพนี้แบ่งออกเป็นสาม:
CUMULIFORM
หมายถึงเมฆที่ปกติจะปรากฏเป็นกระจุกหรือกองที่แยกตัวออกมา คิวมูลิฟอร์มขนาดใหญ่ขึ้นบ่งชี้กิจกรรมการพาความร้อนและความไม่เสถียรของบรรยากาศ ไม่ว่าจะปานกลางหรือรุนแรง ในแง่ของขนาดแนวตั้ง เมฆคิวมูลัสอาจมีขนาดต่ำหรือหลายระดับก็ได้
คิวมูโลนิมบิฟอร์ม
หมายถึงเมฆที่ใหญ่ที่สุดที่ไม่มีการพาความร้อน ส่วนใหญ่เกิดขึ้นในอากาศที่ไม่เสถียร ส่วนบนของก้อนเมฆส่วนใหญ่มีโครงร่างคลุมเครือ และบางครั้งมียอดทั่ง
ระดับสูง. ระดับความสูง 3000 ถึง 7600 เมตร (10,000 ถึง 25,000 ฟุต) ในบริเวณขั้วโลก 5,000 ถึง 12200 เมตร (16,500 ถึง 40,000 ฟุต) ในเขตอบอุ่น และ 6100 ถึง 18300 เมตร (20,000 ถึง 60,000 ฟุต) ในเขตร้อน เนื่องจากอากาศบนที่สูงนั้นเย็นกว่า เมฆเหล่านี้จึงทำมาจากผลึกน้ำแข็งเป็นส่วนใหญ่ เมฆระดับสูงมักมีคำนำหน้าว่า "cirro" หรือ "cirrus" ในชื่อ
ระดับกลาง. ความสูงประมาณ 2,000 เมตร (6, 500 ฟุต) พวกมันอาจประกอบด้วยหยดน้ำหรือผลึกน้ำแข็ง เมฆระดับกลางมักมีคำว่า "อัลโต" อยู่ในชื่อ
ระดับต่ำ. ต่ำกว่าระดับความสูง 2,000 เมตร (6, 500 ฟุต) มักประกอบด้วยหยดน้ำเป็นส่วนใหญ่ เมฆระดับต่ำมักจะมีคำว่า 'สเตรตัส' อยู่ในชื่อ
หลายระดับ หมายถึงเมฆที่มีระดับต่ำถึงกลางซึ่งก่อตัวขึ้นที่ใดก็ได้จากใกล้พื้นผิวถึงประมาณ 2,400 เมตร (8,000 ฟุต) สิ่งเหล่านี้เรียกอีกอย่างว่า 'เมฆแนวตั้ง' และมักจะมีคำว่า "คิวมูลัส" อยู่ในชื่อ เมฆเหล่านี้มีความสูงมากและอาจครอบคลุมระดับเมฆหลายระดับ
อุปกรณ์เสริมเมฆ หมายถึงเมฆที่ก่อตัวเป็นส่วนเสริมและไม่ยึดติดกับคลาวด์หลัก
ต่อไปนี้คือภาพรวมคร่าวๆ ของเมฆ 10 ประเภทที่แตกต่างกัน:
