Pilvet saattavat näyttää suurilta, pörröisiltä vaahtokarvoilta taivaalla, mutta todellisuudessa ne ovat pienten näkyviä kokoelmia vesipisaroita (tai jääkiteitä, jos se on tarpeeksi kylmää), jotka elävät korkealla ilmakehässä maan päällä pinta. Tässä keskustellaan pilvien tieteestä: miten ne muodostavat, liikkuvat ja muuttuvat värin.
Muodostus
Pilviä muodostuu, kun ilmapaketti nousee pinnasta ilmakehään. Paketin noustessa se kulkee alemman ja alemman paineen läpi (paine laskee korkeuden myötä). Muista, että ilma pyrkii liikkumaan korkeammista painealueista, joten kun paketti kulkee alemman paineen alueille, sen sisällä oleva ilma työntyy ulospäin aiheuttaen sen laajenemisen. Tämä laajennus käyttää lämpöenergiaa ja jäähdyttää siksi ilmapaketin. Mitä kauempana ylöspäin se kulkee, sitä enemmän se jäähtyy. Kun sen lämpötila jäähtyy kastepisteen lämpötilaan, paketin sisällä oleva vesihöyry tiivistyy pisaroiksi nestemäistä vettä. Nämä pisarat kerääntyvät sitten pölyn, siitepölyn, savun, lian ja merisuolan hiukkasten pinnoille, joita kutsutaan
ytimet. (Nämä ytimet ovat hygroskooppisia, mikä tarkoittaa, että ne houkuttelevat vesimolekyylejä.) Juuri tässä vaiheessa - kun vesihöyry tiivistyy ja asettuu tiivistyneisiin ytimiin - pilvet muodostuvat ja tulevat näkyviksi.Muoto
Oletko koskaan tarkkaillut pilveä riittävän kauan nähdäksesi sen laajenevan ulospäin, tai katsoitko hetkeksi pois vain huomataksesi, että kun katsot taaksepäin, sen muoto on muuttunut? Jos on, tiedät iloisesti, että se ei ole mielikuvitustasi. Pilvien muodot muuttuvat jatkuvasti kondensoitumis- ja haihtumisprosessien ansiosta.
Pilven muodostumisen jälkeen tiivistyminen ei lopu. Siksi huomaa toisinaan pilviä laajenevan viereiseen taivaaseen. Mutta kun lämpimän, kostean ilman virtaukset jatkavat nousuaan ja syöttävät kondensoitumista, ympäröivän ympäristön kuivempi ilma imeytyy lopulta kelluvaan ilmakolonniin prosessissa, jota kutsutaan sekoittuminen. Kun tämä kuivempi ilma johdetaan pilvirunkoon, se haihduttaa pilven pisaroita ja aiheuttaa pilven osien häviämisen.
liike
Pilvet alkavat korkealla ilmakehässä, koska ne ovat siellä, missä ne luodaan, mutta ne pysyvät ripustettuna niiden sisältämien pienten hiukkasten ansiosta.
Pilven vesipisarat tai jääkiteet ovat hyvin pieniä, alle mikroni (se on vähemmän kuin miljoonaosa metriä). Tämän vuoksi he reagoivat hyvin hitaasti painovoima. Käsittele kallio ja sulka tämän käsityksen visuaalisuuden helpottamiseksi. Painovoima vaikuttaa jokaiseen, mutta kallio putoaa nopeasti, kun taas höyhen vähitellen painaa maahan kevyemmän painonsa vuoksi. Vertaa nyt höyheniä ja yksittäisiä pilvipisaroiden partikkeleita; hiukkasella kestää jopa pidempi aika kuin sulka putoaa, ja hiukkasen pienen koon takia pienin ilman liikkuvuus pitää sen korkeudella. Koska tämä koskee kutakin pilvipisaroita, se koskee koko pilviä.
Pilvet matkustavat ylemmän tason kanssa tuulet. Ne liikkuvat samalla nopeudella ja samaan suuntaan kuin vallitseva tuuli pilven tasolla (matala, keskimmäinen tai korkea).
Korkean tason pilvet ovat nopeimmin liikkuvia, koska ne muodostuvat lähellä troposfäärin yläosaa ja suihkuputki työntää niitä.
Väri
Pilven väri määräytyy auringon vastaanottaman valon perusteella. (Muista, että aurinko säteilee valkoista valoa; että valkoinen valo koostuu kaikista näkyvän spektrin väreistä: punainen, oranssi, keltainen, vihreä, sininen, indigo, violetti; ja että jokainen näkyvän spektrin väri edustaa eripituista sähkömagneettista aaltoa.)
Prosessi toimii näin: Auringon aaltojen läpi ilmakehän läpi pilviä, he tapaavat yksittäisiä vesipisaroita, jotka muodostavat pilven. Koska vesipisaroiden koko on samankaltainen kuin auringonvalon aallonpituudella, pisarat sirottavat Auringon valoa erityyppisellä sironnalla, jota kutsutaan nimellä Mie sironta jossa kaikki valon aallonpituudet ovat hajallaan. Koska kaikki aallonpituudet ovat hajallaan ja kaikki spektrin värit muodostavat valkoisen valon, näemme valkoiset pilvet.
Paksummissa pilvissä, kuten raaka-aineessa, auringonvalo kulkee läpi, mutta on tukossa. Tämä antaa pilvelle harmahtava ulkonäön.