Rodzaje chmur według klasyfikacji Światowej Organizacji Meteorologicznej obejmują 10 głównych typów, rozmieszczonych na trzech poziomach wysokości – od pierzastych Cirrusów powyżej 6 km aż po burzowe Cumulonimbusy sięgające 16 km. Każdy rodzaj ma charakterystyczny kształt, skład i zachowanie, które bezpośrednio zdradzają nadchodzącą pogodę. Umiejętność ich rozpoznawania pozwala przewidzieć zarówno spokojny dzień, jak i nadciągającą burzę z gradem.
W artykule dowiesz się:
Czym są chmury i jak powstają?
Chmura jest skupiskiem drobnych kropelek wody, kryształków lodu lub mieszaniny obu tych składników, zawieszonym w atmosferze. Zrozumienie, jakie rodzaje chmur istnieją i jak powstają, zaczyna się od podstaw fizyki atmosfery: chmura tworzy się wtedy, gdy para wodna obecna w powietrzu ochładza się do punktu rosy i ulega skraplaniu lub resublimacji na mikroskopijnych cząsteczkach – pyłu, dymu lub soli morskiej – zwanych jądrami kondensacji.
Trzy czynniki decydują o tym, czy i jaki rodzaj chmury się uformuje: temperatura powietrza, wilgotność względna oraz kierunek i siła prądów powietrznych. Wznoszące się masy powietrza ochładzają się adiabatycznie, co sprzyja kondensacji i budowaniu chmur o silnym rozwoju pionowym. Poziome przemieszczanie mas powietrza i inwersje temperatury sprzyjają natomiast powstawaniu rozległych warstw chmurowych.
Światowa Organizacja Meteorologiczna (WMO) skodyfikowała klasyfikację chmur w Międzynarodowym Atlasie Chmur z 2017 roku, wyróżniając 10 głównych rodzajów. Według budowy chmury dzieli się na trzy grupy: pierzaste (o strukturze lodowej), kłębiaste (konwekcyjne) oraz warstwowe (falowe). Według składu wyróżnia się chmury wodne, lodowe i mieszane.
Podział chmur według wysokości występowania
Meteorolodzy dzielą rodzaje chmur na cztery piętra atmosferyczne w zależności od wysokości, na której się tworzą: chmury wysokie, średnie, niskie oraz chmury o znacznym rozwoju pionowym.
Chmury wysokie występują na wysokości od 6 do 12 km nad ziemią. Przy tak niskich temperaturach panujących na tej wysokości zbudowane są wyłącznie z kryształków lodu – stąd zalicza się je do chmur lodowych. Chmury średnie zajmują przedział od 2 do 7 km. Na tej wysokości temperatura pozwala na współistnienie kropelek wody i kryształków lodu, dlatego zalicza się je do chmur mieszanych. Chmury niskie rozciągają się od powierzchni ziemi do około 2 km i składają się głównie z kropelek wody – tworzą grupę chmur wodnych.
Chmury o znacznym rozwoju pionowym stanowią odrębną kategorię – ich podstawa sięga niskich pięter atmosfery, a wierzchołek może przekroczyć granicę 12 km, obejmując tym samym wszystkie trzy przedziały wysokości jednocześnie.
Chmury wysokie – Cirrus, Cirrostratus, Cirrocumulus
Do chmur wysokich zalicza się trzy rodzaje: Cirrus (Ci), Cirrostratus (Cs) i Cirrocumulus (Cc).
Cirrus (Ci) to najczęściej spotykane chmury wysokie. Mają wygląd delikatnych, pierzastych smug lub pasm o strukturze włóknistej, haczykowatej, kłaczkowatej lub promienistej. WMO wyróżnia pięć gatunków: fibratus, uncinus, floccus, radiatus i spissatus. Cirrusy pojawiają się powyżej 6 km i pełnią ważną rolę prognostyczną – ich obecność na niebie zwiastuje zbliżającą się zmianę pogody.
Cirrostratus (Cs) tworzy cienką, jednolitą warstwę na wysokości 6–8 km, która często zakrywa całe niebo. Charakterystycznym zjawiskiem towarzyszącym tej chmurze jest halo – świetlna obręcz wokół Słońca lub Księżyca, powstająca wskutek załamania światła w kryształkach lodu.
Cirrocumulus (Cc) wyglądem przypomina baranie runo lub rybią łuskę – na niebie układa się w białe ławice złożone z drobnych płatków lub kulek. Tworzy się na wysokości 6–8 km i nie daje opadów.
Chmury średnie – Altocumulus i Altostratus
W tej grupie wyróżnia się dwa rodzaje: Altocumulus (Ac) i Altostratus (As).
Altocumulus (Ac) ma postać białych lub szarych kłębków ułożonych w ławice, fale lub nieregularne skupiska. WMO wyróżnia kilka jego gatunków: translucidus (półprzezroczysty), floccus (kłaczkowaty), castellanus (wieżyczkowaty) oraz lenticularis (soczewkowaty). Ten ostatni – o charakterystycznym kształcie soczewki lub spodka – jest szczególnie istotny prognostycznie: jego pojawienie się wskazuje na silny wiatr na danej wysokości, często związany z turbulencją w pobliżu gór.
Altostratus (As) tworzy rozległą, szarą lub niebieskawo-szarą zasłonę o prążkowanej lub włóknistej strukturze, pokrywającą niebo na wysokości 3–5 km. W przeciwieństwie do Cirrostratusa nie wytwarza zjawiska halo. Altostratus może dawać opady – drobny deszcz lub śnieg docierający do powierzchni ziemi.
Częstym błędem jest mylenie Altocumulusa ze Stratocumulusem. Różnica jest zasadnicza: Stratocumulus tworzy się poniżej 2 km, natomiast Altocumulus pojawia się wyraźnie wyżej – między 2 a 7 km.
Chmury niskie – Stratocumulus, Stratus, Nimbostratus
W tej grupie wyróżnia się trzy rodzaje: Stratocumulus (Sc), Stratus (St) i Nimbostratus (Ns). To właśnie te formacje chmurowe najczęściej determinują codzienną pogodę odczuwaną przy ziemi.
Stratocumulus (Sc) to najpospolitsza chmura na świecie – tworzy nieregularne, kłębiasto-warstwowe płaty lub ławice poniżej 2 km. Zbudowany wyłącznie z kropelek wody może dawać słabą mżawkę, choć na ogół nie jest chmurą opadową. Na niebie układa się w szare lub białawe bryły oddzielone jaśniejszymi prześwitami.
Stratus (St) przypomina uniesioną ponad ziemię mgłę – tworzy płaską, jednolitą, szarą warstwę o rozmytych krawędziach, pokrywającą całe niebo. Podstawa tej chmury sięga nieraz kilkudziesięciu metrów nad grunt. Stratus przynosi mżawkę i ogranicza widoczność, rzadko jednak daje intensywne opady.
Nimbostratus (Ns) jest grubą, ciemną warstwą bez wyraźnej struktury, rozciągającą się na niskim poziomie atmosfery. W odróżnieniu od dwóch poprzednich rodzajów jest jednoznacznie chmurą opadową – powoduje ciągłe, długotrwałe opady deszczu lub śniegu. Pojawienie się Nimbostratusa na niebie niemal zawsze zwiastuje kilkugodzinne, a niekiedy kilkudniowe opady.
Chmury kłębiaste i burzowe – Cumulus i Cumulonimbus
Cumulus i Cumulonimbus należą do chmur o znacznym rozwoju pionowym – ich podstawa leży nisko, natomiast wierzchołek może sięgać od 2 km (Cumulus) aż do 12–16 km (Cumulonimbus). Dzieli je ogromna różnica zagrożeń: Cumulus wskazuje dobrą pogodę, Cumulonimbus zwiastuje burze, ulewy i grad.
Cumulus (Cu) to klasyczna kłębiasta chmura o puszystym wyglądzie i wyraźnie zarysowanych konturach. WMO wyróżnia dwa podstawowe gatunki prognostycznie istotne dla obserwatora:
- humilis – płaskie, niskie kłęby o ograniczonym rozwoju pionowym, zwane chmurami pięknej pogody
- mediocris – bardziej rozbudowane w pionie, mogące dawać przelotne opady
Cumulonimbus (Cb) powstaje, gdy konwekcja nie napotyka przeszkód i masa powietrza wznosi się gwałtownie na wysokość 12–16 km. To najgroźniejszy rodzaj chmury w klasyfikacji WMO – generuje ulewy, grad, wyładowania elektryczne oraz porywy wiatru sięgające 100–150 km/h.
Powszechny błąd obserwatorów polega na ignorowaniu pionowego wzrostu Cumulusa. Kiedy humilis przekształca się w mediocris, a następnie w congestus, należy liczyć się z możliwością dalszego rozwoju w Cumulonimbus – nawet w ciągu kilkudziesięciu minut.
Formy szczególne i dodatkowe rodzaje chmur
Aktualizacja Międzynarodowego Atlasu Chmur WMO z 2017 roku rozszerzyła oficjalną klasyfikację o nowe formy i cechy szczególne. Warto je znać, ponieważ część z tych struktur ma bezpośrednie znaczenie dla prognozy pogody i bezpieczeństwa.
Formy dodatkowe opisują charakterystyczne struktury towarzyszące chmurze macierzystej:
- arcus – łukowate pasmo pod podstawą chmury, towarzyszące czołom burzowym
- asperitas – pomarszczona, falista dolna powierzchnia chmury; dodana do atlasu dopiero w 2017 roku
- cauda – poziomy ogon wyciągający się z cumulonimbusa ku obszarowi napływu powietrza
- cavum – okrągły lub eliptyczny otwór w warstwie chmur, tzw. dziura opadowa
- fluctus – krótkotrwałe fale na górnej lub dolnej powierzchni chmury
- incus – kowadłowato spłaszczony wierzchołek dojrzałego Cumulonimbusa
- mamma – workowate zwisy pod podstawą chmury, wskazujące na silne prądy zstępujące
- murus – pionowa ściana przy chmurze burzowej, będąca sygnałem skrajnie niebezpiecznych warunków
Do cech szczególnych zalicza się natomiast trzy formy: virga – smugi opadów, które parują przed dotarciem do ziemi; praecipitatio – opad faktycznie osiągający powierzchnię; oraz tuba – lejkowaty wyrostek będący zalążkiem trąby powietrznej.
Jak rozpoznawać chmury i przewidywać pogodę?
Obserwacja chmur sprowadza się do czterech cech: kształtu, koloru, wysokości i kierunku ruchu. Na ich podstawie można wydedukować, jaka pogoda nadciąga w ciągu najbliższych kilku do kilkunastu godzin. Umiejętność rozróżniania rodzajów chmur jest zatem jednym z najstarszych i najbardziej praktycznych narzędzi meteorologii ludowej.
Kształt chmury jest najszybszym sygnałem prognostycznym. Pierzaste smugi Cirrus na horyzoncie i stopniowo rozciągający się Cirrostratus z charakterystycznym halo zapowiadają zmianę pogody – zazwyczaj nadejście frontu atmosferycznego i opadów w ciągu 12–24 godzin. Regularne kłęby Cumulus humilis przy błękitnym niebie świadczą o stabilnej, dobrej pogodzie. Gdy Cumulus zaczyna gwałtownie rosnąć w pionie i nabiera ciemnoszarego odcienia, to sygnał, że w ciągu kilkudziesięciu minut może rozwinąć się Cumulonimbus.
Chmury soczewkowate (Altocumulus lenticularis) – nieruchome, o kształcie soczewki lub spodka – wskazują na silny wiatr na danej wysokości, nawet gdy przy ziemi panuje cisza. Ciemna, bezstrukturalna warstwa Nimbostratus niemal pewnie zapowiada wielogodzinne opady.
Najbardziej praktyczna zasada bezpieczeństwa dotyczy Cumulonimbusa: gdy jego ciemna ściana lub kowadłowaty wierzchołek jest widoczny na horyzoncie, należy szukać schronienia. Ta chmura burzowa generuje porywy wiatru od 100 do 150 km/h, grad, intensywne ulewy i wyładowania elektryczne – niebezpieczne nawet z odległości kilkunastu kilometrów.
