Cirruswolk
Cirrus (wolkklassifikasie-simbool : Ci) behoort aan die genus atmosferiese wolke. In Latyn beteken die woord cirrus 'n haarlok of haarkrulletjie en kenmerkend is cirruswolke dun, yl, stringe wolke.[1][2] Die stringe wolke lyk soms ook soos bossies hare en vandaar die naam "perdesterte" vir hierdie wolke.[3]
Op ons planeet is cirruswolke gewoonlik wit of liggrys. Dit word gevorm wanneer waterdamp deur 'n proses van afsetting beweeg op hoogtes van bokant 5 000 m in matige gebiede en bokant 6 100 m in tropiese areas. Dit word ook gevorm as 'n uitvloeisel uit 'n tropiese sikloon. Wanneer cirruswolke in die lug verskyn, dui dit aan dat daar 'n frontale stelsel of 'n tropiese sikloon onderweg is en dat die weerstoestande binnekort gaan versleg. Alhoewel die voorkoms van cirruswolke 'n aanduiding is dat daar binnekort reën kan val, kan hierdie wolke nie reën produseer nie maar net virga. Virga is yskristalle wat verdamp voordat dit op die grond land.
Wanneer sigbare lig en yskristalle in cirruswolke op mekaar inwerk, skep dit optiese verskynsels soos bysonne en halo's. Cirruswolke laat die temperatuur in die lug tussen die hoofwolklaag met gemiddeld 10 °C styg. Wanneer die individuele wolkies so uitgebreid is dat dit nie van mekaar onderskei kan word nie, vorm dit 'n laag hoëvlakwolke genaamd cirrostratuswolke. Konveksie op hoë hoogtes kan ook 'n ander tipe hoëvlakwolklaag vorm genaamd cirrocumuluswolke. Dit is klein wolkklossies wat druppels superverkoelde water bevat.
Beskrywing
wysig
Die yskristalle in cirruswolke het verskillende groottes en vorms. Van hierdie vorms is soliede pilare, hol pilare, plate, rosette en 'n vermenging van hierdie vorms. Die vorm van die yskristal word bepaal deur die temperatuur van die lug, atmosferiese lugdruk en die ys se oorversadigingspunt. In matige temperature word die vorm van die cirruswolke soos volg gegroepeer: die pilaarvorms en plaatvorms is gewoonlik aan die bopunt van die wolk, terwyl die rosetvorms en gemengde vorms nader aan die basis van die wolk geleë is.[4] In die noordelike Arktiese streke is die yskristalle in die cirruswolke hoofsaaklik in die vorm van pilare, plate en 'n kombinasie en hierdie kristalle is ten minste vier keer groter as die minimum grootte.[4]
Daar is verskeie metodes wat wetenskaplikes gebruik om die eienskappe van cirruswolke mee te bestudeer. Een daarvan is LiDAR waarvan die akroniem staan vir Light Detection and Ranging. Hierdie metode verskaf akkurate inligting oor die wolk se hoogte, wydte en breedte. Vogmeters, wat aan weerballonne vas is, gee inligting oor die voggehalte van die cirruswolk maar kan nie die diepte van die wolk akkuraat bepaal nie. Radartoerusting kan weer inligting gee oor die hoogte en dikte van cirruswolke.[5] Die Stratospheric Aerosol and Gas Experiment (SAGE)-program span satelliete in om opnames te doen. Hierdie satelliete meet waar infrarooi-straling in die atmosfeer opgeneem word en indien dit op die hoogte waar cirruswolke voorkom gebeur, word daar aanvaar dat daar cirruswolke op die plek is. Nasa gebruik 'n spektroradiometer om inligting te verkry oor die cirrusdeklaag deur die daaglikse infrarooi-straling wat weerkaats word, te meet. In die nag bereken dit die laag van cirruswolke deur die aarde se infrarooi-straling te bereken. Die wolk reflekteer hierdie uitstraling terug na die grond en dit maak dit vir die satelliet moontlik om die "skadu"wat dit weerkaats in die ruimte te sien.[6] Waarnemings vanuit 'n vliegtuig of vanaf die grond verskaf ook ekstra inligting oor cirruswolke.[7]
Volgens inligting wat die Verenigde State van Amerika met bogenoemde metodes bymekaar gemaak het, is daar bepaal dat die cirruswolkbedekking daagliks en seisonaal wissel. Navorsers het bepaal dat in die somer, in die middel van die dag, is die deklaag die laagste en ongeveer 23% van die grondgebied van die VSA is dan bedek met cirruswolke. Rondom middernag vermeerder hierdie bedekking tot ongeveer 28%. In die winter is daar geen verskil in die cirruswolklaag se bedekking bedags of snags nie. Indien daar cirruswolke in die lug is, wissel die gemiddelde bedekking tussen 30% en 50%.[8] Volgens satallietdata bedek cirruswolke ongeveer 20% tot 25% van die aarde se oppervlakte. In die tropiese areas is hierdie deklaag meer, tot soveel as 70% van die gebied se grondoppervlak.[4]
Daar is vier afsonderlike tipes cirruswolke: Cirrus castellanus, fibratus, spissatus, en uncinus; wat elk weer verdeel word in vier variëteite: intortus, vertebratus, radiatus, en duplicatus.[9] Cirrus castellanus is 'n spesie waarvan die bokant soos 'n cumuliformwolk lyk. Die word veroorsaak deur die konveksie op 'n hoë hoogte wat uit die hoofwolk opstyg. Cirrus fibratus is die mees algemene, gestreepte cirruswolk. Cirrus uncinus-wolke lyk soos perdesterte. Van hierdie variëteite het cirrus intortus 'n uitermatig verwronge vorm. Cirrus radiatus het groot straalvormige ringe wat oor die hemelruim strek. Kelvin-Helmholtz-golwe is 'n tipe cirrus intortus wat in sirkels gedraai is deur 'n vertikale skuifwind.[10]
Vorming
wysigCirruswolke word gevorm wanneer waterdamp afsetting ondergaan op 'n hoë hoogte waar die lugdruk wissel tussen 600 mbar op 4 000 m bo seevlaktot 200 mbar op 12 000 m bo seevlak.[11] Hierdie toestande heers gewoonlik aan die voorpunt van 'n warm front.[12] Omdat die humiditeit op so 'n hoë hoogte so laag is, is hierdie genustipe geneig om baie dun wees.[3]
Siklone
wysig
Cirruswolke word gevorm uit tropiese siklone en daarom waaier dit altyd uit vanaf die oog van orkane. 'n Groot skildvormige kolom van cirrus en cirrostratuswolke is gewoonlik deel van die hoë-hoogte uitvloei van orkane of tiffone.[6] Die implikasie hiervan is dat die onderliggende reënvlae, en somtyds selfs die oog van die storm, moeilik op satellietfoto's waargeneem kan word.[13]
Donderstorms
wysig
Donderstorms kan digte cirruswolke aan hul bopunt vorm. Wanneer die cumulonimbuswolk in 'n donderstorm vertikaal uitsprei, vries die waterdruppels wanneer die lugtemperatuur vriespunt bereik.[14] Die aambeeldwolk verkry sy vorm vanweë die temperatuuromkering van die tropopouse wat die warm vogtige lug wat die donderstorm vorm, verhoed om enigsins hoër te styg. Vandaar die plat vorm aan die bokant.[15] In tropiese gebiede vorm hierdie donderstorms groot hoeveelhede cirruswolke vanuit hierdie aambeeldwolke.[16] Hoë-hoogte winde druk dikwels hierdie digte laag wolke in 'n aambeeldvorm wat windaf vir etlike kilometres kan strek.[15]
Subvorms
wysigSpesies
wysigCirrus Fibratus-wolke is dun en veselagtig in voorkoms. Dit is die tipe wat die meeste voorkom. Dit kan 'n aanduiding van winderige toestande wees want dit word gewoonlik deur skuifwinde op hoë hoogtes gevorm.
Cirrus Uncinus-wolke is ook dun en veselagtig maar het geronde punte.
Cirrus Spissatus-wolke is die heel hoogste wolke van die algemene wolk genera. Dit kan in die hoër tropopouse of in die laer stratosfeer gevorm word. Dit is dig en ondeursigtig en laat nie die lig van die son of maan deur nie. Dit kom meer algemeen voor op die aambeeldgedeelte van cumulonimbuswolke.
Cirrus Floccus se naam is afkomstig uit Latyn en dit beteken "wolvlok". Dit moenie verwar word met cirrocumulus floccus nie want dit is groter as cirrocumulus en kom gewoonlik geïsoleerd voor. Gewoonlik is die virga ook sigbaar en dit maak dit makliker om onderskeid te tref tussen cirrocumulus floccus en cirrus floccus.
Verskillende patrone
wysigCirrus Intortus-wolke se naam kom uit Latyn wat "verdraai" of "verwronge" beteken. Die wolke is ook dus verdraai en verwronge in voorkoms.
Cirrus Vertebratus-wolke lyk weer soos bene en dit word deur die woord "vertebratus" aangedui. Dit lyk egter meer soos visgrate met veselagtige lyne.
Cirrus Radiatus-wolke lyk soos parallelle lyne wat op een punt begin en vir honderde kilometers ver strek. Hulle beweeg ook parallel weens die skuifwinde.
Effek op die klimaat
wysigCirruswolke bedek tot 25% van die aarde en het 'n verwarmende effek.[17] Wanneer dit dun en deurskynend is, kan die wolke die uitgaande infrarooi-straling suksesvol opneem terwyl dit die inkomende sonlig effens weerspieël.[18] Wanneer cirruswolke 100 m dik is, reflekteer dit ongeveer 9% van die inkomende sonlig, maar dit keer dat byna 50% van die uitgaande infrarooi-straling ontsnap en daarom laat styg dit die temperatuur van die atmosfeer tussen die wolke met 'n gemiddeld van 10 °C[19] – 'n proses wat bekend staan as die kweekhuiseffek.[20] Wêreldwyd sorg wolkformasies vir 'n temperatuurverlies van 5 °C op die aarde se oppervlak en dit is hoofsaaklik die gevolg van stratocumuluswolke.[21]
Weens die manier waarop die relatiewe dun cirruswolke die aarde warmer maak, word dit gesien as deel van die proses genaamd aardverwarming.[18] Wetenskaplikes is van die oortuiging dat aardverwarming kan veroorsaak dat daar meer dikwels 'n hoë dun wolklaag sal voorkom wat die temperature sal laat styg en die vogtigheid laat verhoog. Dit veroorsaak die vorming van 'n laag cirruswolke. Hierdie hipotese werk met die veronderstelling dat die cirruswolke hoër sal beweeg wanneer die temperature styg en dan sal die volume lug aan die onderkant en die hoeveelheid infrarooi-straling wat terug na die aarde gereflekteer word, meer word.[22] Daarbenewens dui die hipotese daarop dat die styging in temperatuur die grootte van die yskristalle in die cirruswolk sal verhoog, en dit sal tot gevolg hê dat die weerkaatsing van die son se straling en die weerkaatsing van die aarde se infrarooi-straling, mekaar sal uitbalanseer.[21][22]
'n Soortgelyke hipotese deur Richard Lindzen is die iris-hipotese wat aanneem dat 'n toename in die tropiese see-oppervlak temperatuur kan lei tot minder cirruswolke en dus 'n toename in infrarooi-straling na die ruimte.
Optiese verskynsels
wysigCirruswolke, soos cirrostratuswolke kan verskeie optiese effekte, soos halo's om die son en maan veroorsaak. 'n Halo word veroorsaak deur die interaksie van die lig met die seskantige yskristalle teenwoordig in die wolke. Afhangend van hul grootte en ligging, kan dit 'n wye verskeidenheid wit en gekleurde ringe, boë en kolle in die lug veroorsaak. Algemene variëteite van halo's is die 22° halo, bysonne, en die omtrekboog op die horison.[4][23][24] Halo's wat deur cirruswolke veroorsaak word is duideliker en meer kleurvol as die wat deur cirrostratuswolke veroorsaak word.
Cirrocumulus
wysig
Cirrostratus
wysig
Verwysings
wysig- ↑ "Cirrus Clouds". Clouds. University of Richmond. Geargiveer vanaf die oorspronklike op 24 Augustus 2009. Besoek op 29 Januarie 2011.
- ↑ Funk, Ted. "Cloud Classifications and Characteristics" (PDF). The Science Corner. National Oceanic and Atmospheric Administration. p. 1. Besoek op 30 Januarie 2011.
- ↑ 3,0 3,1 Palmer, Chad (16 Oktober 2005). "USA Today: Cirrus Clouds". USA Today (in Engels). Geargiveer vanaf die oorspronklike op 1 Julie 2012. Besoek op 13 September 2008.
- ↑ 4,0 4,1 4,2 4,3 McGraw-Hill Editorial Staff 2005, p. 1
- ↑ Dowling & Radke 1990, p. 971
- ↑ 6,0 6,1 "Cirrus Cloud Detection" (PDF). Satellite Product Tutorials. NASA (NexSat). pp. 2, 3, & 5. Besoek op 29 Januarie 2011.
- ↑ Dowling & Radke 1990, p. 972
- ↑ Dowling & Radke 1990, p. 974
- ↑ "Cirrus – Clouds Online" (in Engels). Geargiveer vanaf die oorspronklike op 3 April 2019. Besoek op 20 Maart 2012.
- ↑ Audubon 2000, p. 446
- ↑ Dowling & Radke 1990, p. 973
- ↑ Audubon 2000, p. 447
- ↑ "Tropical Cyclone SSMI – Composite Tutorial" (in Engels). United States Navy. Geargiveer vanaf die oorspronklike op 3 April 2019. Besoek op 18 Februarie 2011.
- ↑ Lydolph 1985, p. 122
- ↑ 15,0 15,1 Grenci & Nese 2001, p. 212
- ↑ "Computer-simulated Thunderstorms with Ice Clouds Reveal Insights for Next-generation Computer Models". Atmospheric Sciences & Global Change Division Research Highlights (in Portugees). Pacific Northwest National Laboratory. Desember 2009. p. 42. Geargiveer vanaf die oorspronklike op 2 Julie 2017. Besoek op 30 Januarie 2011.
- ↑ Franks F. (2003). "Nucleation of ice and its management in ecosystems" (PDF). Philosophical Transactions of the Royal Society A. 361 (1804): 557–574. Bibcode:2003RSPTA.361..557F. doi:10.1098/rsta.2002.1141. PMID 12662454.
- ↑ 18,0 18,1 Stephens et al. 1990, p. 1742
- ↑ Liou 1986, p. 1191
- ↑ "Global Warming: Feature Articles". Earth Observatory (in Engels). National Aeronautics and Space Administration. Geargiveer vanaf die oorspronklike op 5 Mei 2020. Besoek op 16 Oktober 2012.
- ↑ 21,0 21,1 "Cloud Climatology". International Satellite Cloud Climatology Program (in Engels). National Aeronautics and Space Administration. Geargiveer vanaf die oorspronklike op 30 Januarie 2020. Besoek op 12 Julie 2011.
- ↑ 22,0 22,1 McGraw-Hill Editorial Staff 2005, p. 2
- ↑ Gilman, Victoria (19 Junie 2006). "Photo in the News: Rare "Rainbow" Spotted Over Idaho". National Geographic News (in Engels). Geargiveer vanaf die oorspronklike op 15 Julie 2017. Besoek op 30 Januarie 2011.
- ↑ "Fire Rainbows". News & Events (in Engels). University of the City of Santa Barbara Department of Geology. 29 Augustus 2009. Geargiveer vanaf die oorspronklike op 24 September 2015. Besoek op 31 Januarie 2011.