Νέφη. Κατηγοροποίηση και Ονοματολογία

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "Νέφη. Κατηγοροποίηση και Ονοματολογία"

Ὀλυμπιόδωρος Γεωργιάδης
7 χρόνια πριν
Προβολές:

1 Κεφ. 4 Νέφη. Κατηγοροποίηση και Ονοματολογία 3 κύριες κατηγορίες 1) Cirrus. Νέφη κρυσταλλων πάγου, λεπτής υφής, μεγάλου ύψους 2) Stratus. Νέφη σταγόνων ύδατος στρωματικής δομής κατ ύψος 3) Cumulus. Λευκά νέφη σωρούς βαμβακιού μέσου ύψους (Σωρήτες) Αλλοι όροι. 1) Alto. Αναφέρεται σε νέφη μέσου ύψους: 2 7 km 2) Nimbus. Αναφέρεται σε μελανά νέφη βροχής Ατλας Νεφών: Περιλαμβάνει περί τους 10 τύπους 1) Cirrus 2) Stratus 3) Cumulus 4) Cirrostratus, 5) Cirrocumulus, 6) Altocumulus, 7) Altostratus 8) Stratocumulus, 9) Nimbostratus, 10) Cumulonimbus (Σωρειτομελανίες)

2 Cirrus Λεπτά διάφανα νέφη ινώδους μορφής, μεγάλου ύψους (>7 km), με το υδατικό τους περιεχόμενο να βρίσκεται σε μορφή παγοκρυστάλλων

3 Stratus Γκριζόλευκα νέφη με επίπεδη βάση και στρωματώδη δομή που βρίσκονται συνήθως σε χαμηλά ύψη, μέχρι τα 3 km.

4 Cumulus Σχηματισμοί νεφικών σωρών που εκτείνονται ανομοιογενώς σε αρκετά μεγάλο ύψος. Εντοπίζονται σε χαμηλά και μέσα ύψη, από 1 μέχρι 5 6 km.

5 Cirrostratus Λευκά νέφη με στρωματώδη δομή που εμπεριέχουν κρυστάλλους πάγου. Βρίσκονται σε μεγάλα ύψη, ενώ συνήθως εκτείνονται σε μεγάλη έκταση.

6 Cirrocumulus Λευκά νέφη μεγάλου ύψους, ανομοιoγενών διατάξεων νεφικών σωρών.

7 Altostratus Γκρίζα στρωματώδη νέφη μεγάλης κάλυψης, με το υδατικό τους περιεχόμενο στην υγρή φάση.

8 Altocumulus Λευκόγκριζα νέφη μέσου ύψους με δομή πυκνών σειρών σωρειτών.

9 Stratocumulus Λευκόγκριζα νέφη νεροσταγόνων, μέσο χαμηλού ύψους, σε μορφή στρώματος δομημένου με σωρείτες με μεγάλη κατακόρυφη έκταση

10 Nimbostratus Γκριζόμαυρα στρωματώδη νέφη που εκτείνονται από χαμηλά μέχρι μεγάλα ύψη. Περιέχουν υψηλό περιεχόμενο νερού και σχετίζονται με βροχοπτώσεις.

11 Cumulonimbus - Σωρειτομελανίες Πυκνά νέφη μεγάλης κατακόρυφου έκτασης, από χαμηλά ύψη μέχρι τη τροπόπαυση. Η βάση τους είναι οριζόντια ενώ το πάνω μέρος τους παίρνει συχνά τη μορφή αμονιού. Σχετίζονται με συνθήκες ατμοσφαιρικής αστάθειας, κεραυνική δραστηριότητα, και καταιγίδες.

12 Για πολλές φωτογραφίες των τύπων νεφών, βλέπε διαδίκτυο. Π.χ. :

13 Διεργασίες Δημιουργίας Νεφών Α) Αδιαβατική άνοδος υγρών αερίων μαζών 1) Βραδεία άνοδος αερίων μαζών οδηγεί σε Στρωματώδη Νέφη (τυπικές ταχύτητες ανόδου ~0,1 m/s - υδατικό περιεχόμενο ~ 1 g/kg, σχετίζονται με βαρομετρικά χαμηλά και έχουν μεγάλη έκταση και διάρκεια) 2) Εξαναγκασμένη άνοδος αερίων μαζών λόγω ανάγλυφου οδηγεί σε ορογραφικά νέφη. Καθορίζονται από την ταχύτητα του ανέμου και το περιεχόμενο σε νερό των αέριων μαζών. 3) Ταχεία άνοδος θερμού και υγρού αέρα υπό συνθήκες ατμοσφαιρικής αστάθειας, οδηγεί σε νέφη μεταφοράς μεγάλης έκτασης σε ύψος. Τυπικές ταχύτητες ανόδου <5 m/s. Τυπική οριζόντια έκταση ~100 km. B) Ομίχλες και νέφη χαμηλών υψών λόγω ισοβαρούς μίξης υγρών και θερμών αέριων μαζών με ξηρές και ψυχρές αέριες μάζες. C) Ομίχλες και νέφη κοντά στο έδαφος λόγω ισοβαρούς ψύξης, π.χ., ομίχλες ακτινοβολίας, και ομίχλες μεταφοράς.

14 Ατμοσφαιρικά Αιωρήματα (Aerosols) Στοιχεία Αιωρήματα : στερεά (και υγρά) μικροσωματίδια σε αιώρηση Διαστάσεις (υπόθεση ότι είναι σφαιρικά με διάμετρο D): μm <D< μm Συγκέντρωση: μεταβάλλεται ευρέως 10 3 cm -3 < Ν <10 5 cm -3 (10 3 cm -3 : θαλάσσιες περιοχές, 10 4 cm -3 : υπαίθριες περιοχές, 10 5 cm -3 : πόλεις και βιομηχανικές περιοχές) Κατηγορίες (α) Μικροί Πυρήνες ή Πυρήνες Aitken D< 0,2 μm (D min ~0,05 μm) (β) Μεγάλοι Πυρήνες 0,2 μm < D < 2 μm (γ) Γίγαντο-πυρήνες D < 20 μm (D max ~ μm)

15 Μεταβολή Συγκέντρωσης με το ύψος (Πυρήνες. Aitken) Κλίμακα ύψους Η a : 3 km για z < 6 km, και 7 km για z > 8 km

16 Κατανομές Αιωρημάτων Υπεράνω θάλασσας Υπεράνω υπαίθρου Υπεράνω πόλεων (4.2) dn/d(logd) αριθμός σωματιδίων dn μεταξύ logd kai log(d+dd)

19 Κατανομές Αιωρημάτων

20 Πηγές : Φυσικές και Ανθρωπογενείς Πηγές και Απώλειες Αιωρημάτων Πρωτογενείς (πυρκαγιές δασών, σκόνες ανέμων, ηφαιστειογενείς εκλύσεις, γύρη φυτών, καύσεις, μεταφορές, άλλες βιομηχανικές διεργασίες) Δευτορογενείς (χημικές αντιδράσεις δημιουργίας αλάτων) Π.χ. Μετατροπή αερίου σε σωμάτιο (gas to particle conversion) 2SO2 + Ο2 2SO3, SO3 + H2O H2SO4 (αραιό διάλυμα Θειικού οξέος) Δημιουργία μικροσωματιδίων αλάτων, π.χ., (α) H 2 SO 4 + 2NH 3 (NH 4 ) 2 SO 4 (β) H 2 SO 4 + 2NaCl Na 2 SO 4 +HCl Μηχανισμοί Απώλειας. α) Βροχοπτώσεις (κυρίως άμεσα, αλλά και έμμεσα, 80-90%) β) Συσσωμάτωση (μικρών ) σε μεγάλα σωμάτια -> βαρυτική Καθίζηση (10%)

22 Σύνοψη: Ο Ρόλος των Αιωρημάτων Σκέδαση Ηλιακής ακτινοβολίας

23 Καμπύλη Kohler

24 Σύνοψη επί του μηχανισμού ετερογενούς συμπύκνωσης Εστω ότι S-1 = 0.5%

25 Μεγέθη και Αύξηση σταγόνων στα νέφη

26 Μηχανισμός Θερμής Βροχής (Bowen-Ludlam)

27 Μηχανισμός Bergeron - Findeisen e sv e s0 exp Lv R T 0 exp Lv R T A v exp B T v, e s e s0 exp L R T 0 exp L R T στους max -12 C e sν e sπ ~ 0.28 mb, e sπ =2.5 mb, A exp B T. Επειδή (e sν e sπ )/ e sπ = S-1 = 0,13 επικρατεί υπερκορεσμος (S-1) 100 =13% υπεράνω πάγου σε σχέσει με υπερκορεσμο 0% υπεράνω σταγόνων υπέρψυχρου νερού Συνεπώς η κρυστάλλωση είναι πολύ ποιό Αποδοτική της συμπύκνωσης σε αρνητικές θερμοκρασίες

Σχετικά έγγραφα

Ν έφη ονοµάζονται οι αιωρούµενοι ατµοσφαιρικοί σχηµατισµοί οι οποίοι αποτελούνται από υδροσταγόνες, παγοκρυστάλλους ή και από συνδυασµό υδροσταγόνων και παγοκρυστάλλων. Ουσιαστικά πρόκειται για το αποτέλεσµα