Druhy oblaků
Co jsou oblaky a jaké rozlišujeme jejich druhy?
Co je oblak?
Viditelná soustava nepatrných vodních kapek nebo ledových částic nebo obojího v atmosféře. Tato soustava může zároveň obsahovat i větší částice srážkové vody nebo ledu a také jiné částice, pochazející například z průmyslových exhalací, kouře nebo prachu.
Zdroj: Slovník České meteorologické společnosti
Podle čeho oblaky dělíme?
Oblaky můžeme dělit podle různých kritérií, například:
- podle vnějšího vzhledu (morfologická klasifikace oblaků)
- podle mikrofyzikálního složení (vodní, ledové, smíšené)
- podle vertikální mohutnosti (konvektivní, vrstevnaté)
- podle srážek (srážkové, nesrážkové)
Oblaky nízkého patra
Stratus (St)
Oblaky druhu stratus představují relativně jednolité oblaky nízkého patra, které vytváří vrstvu, která pokryje oblohu a zbarví ji do bílošeda. Struktura oblaků bývá zřetelná, pokud je prosvítí slunce.
Oblaky druhu stratus tvoří na obloze bílošedou vrstvu, vytváří tak ponuré počasí typické pro dny se zataženou oblohou. Na obloze navíc mohou přetrvávat relativně dlouhou dobu. Vertikální mohutnost vrstvy je variabilní, může být i velmi výrazná - v takovém případě propouští na zem relativně málo světla. Pokud je vrstva tenčí a prosvicována sluncem, mohou být patrné obrysy oblaků.
Jedná se o nejníže se vyskytující druh oblaků, který se někdy může vyskytovat až u povrchu ve formě mlhy nebo oparu. Z oblaků tohoto druhu mohou padat srážky v podobě mrholení, ledových jehliček nebo sněhových zrn.
Oblaky stratus se tvoří při stabilních podmínkách, kdy mírný vítr nadzvedává chladný a vlhký vzduch nad chladnějším povrchem pevniny nebo oceánu.
Další dělení
- Stratus nebulosus - souvislá, jednolitá vrstva oblaků bez výrazného rozlišení struktury jednotlivých oblaků, ze které může mrholit.
- Stratus fractus - vrstva stratus oblaků, která se začíná rozpadat, což postupně vytváří mezery mezi jednotlivými oblaky stratus.
Stratocumulus (Sc)
Bílé nebo šedé menší oblaky, které mohou tvořit skupinu nebo vrstvu v nízkém patře a téměř vždy mají tmavší místa. Jedná se o nejčastěji se vyskytující druh oblaku na Zemi.
Oblaky druhu stratocumulus mohou mít variabilní zbarvení od jasně bílého až po tmavě šedou. Jsou typická dobře definovanou základnou a tmavšími skvrnami.
Někdy mezi sebou mají tyto druhy oblaků mezery, jindy mohou být spojeny a tvořit tak souvislou vrstvu. Tvarově ho nejčastěji tvoří útvary podobné dlaždicím nebo oblázkům.
Jedná se o smíšený nebo vodní oblak, ze kterého mohou vypadávat slabší srážky, které dopadají až na zemský povrch.
Vznikají většinou z vrstvy oblaku druhu stratus, který se rozpadne. Mohou se vyskytovat za jakéhokoliv počasí a často jsou indikátorem jeho změny.
Další dělení
- Stratocumulus stratiformis - nejčastější druh oblaku na Zemi. Tvoří plochou vrstvu oblaků s mezerami.
- Stratocumulus cumulogenitus - tento tvar vzniká ve chvíli, kdy stoupající oblak druhu cumulus přijde do kontaktu s teplotní inverzí, což vede k jeho rozšíření a vzájemnému spojování.
- Stratocumulus castellanus - tento tvar oblaku stratocumlus tvoří mocnější vrstvu a právě tento tvar je často tím, ze kterého může mrholit. Castellanus v češtině překládáme jako "cimbuřovitý". Může se zvětšovat ve vertikálním směru a nakonec vytvořit oblak tvaru cumulus congestus nebo až bouřkový cumulonimbus. Připomíná věžičky, které jsou indikátorem konvektivního proudění, jehož důsledkem může být právě vznik oblaku cumulus nebo cumulonimbus.
- Stratocumulus lenticularis - nejvzácnější tvar oblaku stratocumulus. Vyskytuje se často v kopcovitých oblastech, kde tyto nerovnosti způsobují vznik těchto čočkovitých oblaků.
Cumulonimbus (Cb)
Oblak označovaný česky také jako "dešťová kupa". Je to velmi mohutný a hustý oblak, který je velmi výrazně vyvinutý ve vertikálním směru. Do výšky se tyčí jako věže. Je to bouřkový oblak, jediný druh oblaku, ze kterého mohou padat kroupy a který dokáže vytvořit bouřku a blesky.
Oblaky druhu cumulonimbus vznikají konvekcí (ohřátý vzduchu u země stoupá vzhůru a jak se ochlazuje, dochází ke kondenzaci vodní páry a vzniká tak oblak). Postupně se stávají vyšší a vyšší a kumuluje se v nich obrovské množství energie, která může být rovna i desetinásobku energie, kterou uvolnil výbuch jaderné bomby v japonské Hirošimě.
Cumulonimby s sebou mohou přinášet extrémní projevy počasí - silné lijáky, krupobití, bouřku s blesky a v extrémním případě například i silná tornáda. Tyto oblaky se mohou i vzájemně spojovat a tvořit buňky (tzv. multicely) nebo vytvořit jednu mohutnou konvektivní buňku, tzv. supercelu.
Další dělení
- Cumulonimbus calvus - vrchní část oblaku sestává z kapiček, které ještě nezmrzly a nevytvořily ledové krystalky. Horní část se pomalu začíná měnit v nevýraznou kovadlinu a má rozmazanou a vláknitou strukturu.
- Cumulonimbus capillatus - vrchní část oblaku je spíše vláknitá. Vodní kapičky v této části již začaly mrznout. Většinou tato fáze indikuje, že z oblaku velmi brzy začne pršet nebo už pršet začalo.
Cumulus (Cu)
Oblak druhu cumulus je jasně definovaný, osamocený chomáčkovitý oblak, který může připomínat například květák. Jedná se o jeden z nejčastěji se vyskytujících oblaků.
Cumulus oblaky (česky kumulus, kupa) jsou oddělené oblaky tvaru květáku. Tento velmi často se vyskytující oblak se nejčastěji objevuje za slunečného počasí. Jeho vrcholová část bývá bílá, obzvláště pokud je ozářena sluncem, spodní může být tmavší.
Tento druh oblaku vzniká vždy konvekcí - ohřátý vzduchu u země stoupá vzhůru a jak se ochlazuje, dochází ke kondenzaci vodní páry a vzniká tak oblak.
Oblaky druhu cumulus se mohou zvětšovat v horizontálním i vertikálním směru a vytvořit například oblak druhu cumulonimbus (bouřkový mrak). Většinou se jedná o nesrážkové oblaky, pokud rostou vertikálně, mohou z nich padat srážky v podobě krátkých přeháněk.
Další dělení
- Cumulus humilis - vyskytují se za dobrého počasí. Bývají výrazně více vyvinuté v horizontálním než vertikálním směru.
- Cumulus mediocris - bývá podobně vysoký jako široký a je charakteristický pouze malými výběžky.
- Cumulus congestus - bývá více rozvinutý ve vertikálním směru, mívá výraznější výběžky a mohou z něho padat srážky.
- Cumulus fractus - vzniká trháním oblaků druhu cumulus.
Oblaky středního patra
Nimbostratus (Ns)
Tmavě šedá vrstva oblaků bez výraznější struktury, která zcela zastíní slunce a ze které může vydatně pršet.
Nimbostratus na obloze tvoří tmavě šedou tmavou vrstvu ve středním patře, ze které velmi často prší nebo sněží, a to často relativně trvale. Nejčastěji se jedná o smíšený oblak, obsahující jak ledové krystalky tak vodní kapky.
Vertikální mocnost vrstvy může být až několik kilometrů, proto přes ni slunce vůbec neprosvítá a základna může zasahovat až do nízkého patra. Pro pozorovatele je ze země zaměnitelný a někdy nerozlišitelný od oblaku druhu stratus. Rozlišení je někdy možné jen na základě radarových dat, ze kterých je detekovatelná horizontální velikost, popř. z dat ceilometrů, které indikují vertikální mocnost.
Nimbostratus vzniká růstem a ztlušťováním oblaku druhu altostratus, často při příchodu teplé nebo okluzní fronty.
Nimbostratus nemá příliš definovanou strukturu, proto jej podrobněji neklasifikujeme.
Altostratus (As)
Druh oblaku altostratus nemívá příliš definovanou strukturu a tento modrý až šedavý oblak pokrývá část nebo celou oblohu.
Altostratus je druh oblaku středního patra, který nemá příliš definované obrysy. Bývá velmi tenký, takže přes něj prosvítá slunce. Jedná se většinou o smíšený oblak, tedy obsahuje jak vodní kapky, tak ledové krystalky.
Nejčastěji tento druh oblaku vzniká ve chvíli, kdy vrstva oblaku druhu cirrostratus sestoupí z vyšší výšky. Často se vytvoří před příchodem teplé nebo okluzní fronty a po jejím přechodu se z něj často stává oblak druhu nimbostratus, ze kterého může pršet nebo sněžit. Na první pohled může být zaměněn za hustší cirrostratus, ale na rozdíl od něj se u altostratu netvoří halové jevy a předměty nemají stíny - na rozdíl právě od cirrostratu, který halové jevy tvoří, předměty mají stíny a neprší z něj.
Altostratus nemá příliš definovanou strukturu, proto jej nelze klasifikovat podle tvaru. Můžeme ho ale dělit podle odrůdy, například na undulatus, radiatus nebo duplicatus a podle tloušťky na translucidus a opacus.
Altocumulus (Ac)
Oblaky druhu altocumulus bývají pozorovány během relativně klidného počasí a jedná se o bílé až šedé oblaky středního patra.
Oblaky druhu altocumulus mohou nabývat spousty různých tvarů a často představují menší pruhy, vlákna, vlnky nebo valouny ve středním patře, bílého, šedého nebo šedobílého zbarvení. Sestávají z kombinace ledových krystalků a vody.
Oblak druhu altocumulus může vznikat různými způsoby. Například rozpadem oblaku druhu altostratus nebo při vzniku atmosférických vln prouděním skrze hornatý terén.
Další dělení
- Altocumulus stratiformis - nejčastější tvar. Oblaky připomínají vrstvu ze spodu plochých obláčků velmi blízko sebe, oddělených malými mezírkami. Mohou zasahovat přes celou oblohu, častěji však pokrývají jen její část.
- Altocumulus lenticularis - oblaky čočkovitého tvaru vznikající zejména v kopcovitém a hornatém terénu. Jedná se o tvarově velmi zajímavé oblaky, která mohou tvarem připomínat vesmírné rakety nebo UFO.
- Altocumulus floccus - menší oblaky kupovitého tvaru.
- Altocumulus castellanus - jsou charakteristické výraznější vertikální výškou. Představují projev nestability atmosféry a mohou vést k vytvoření bouřkového oblaku (cumulonimbus).
Oblaky vysokého patra
Cirrus (Ci)
Oblak druhu cirrus (česky řasa) tvoří jemná oddělená vlákna. Jedná se o oblak vysokého patra, nevypadávají z něho srážky a má téměř hedvábný lesk.
Oblaky druhu cirrus se často vyskytují před příchodem teplé fronty. Technicky vzato z těchto oblaků pršet může, ale tento déšť nikdy nedopadá až na zem - místo toho se vypaří a vzniká zvláštnost označovaná jako virga.
Během dne bývají oblaky tohoto druhu bělejší než jakýkoliv jiný druh oblaku na nebi. Při východu a západu slunce se mohou různě zbarvovat.
Další dělení
- Cirrus fibratus - velmi tenká vláknitá struktura. Vlákna bývají často protáhlá ve směru aktuálního proudění větru. Vznikají tak bílé rovnoběžné pruhy. Jedná se o nejčastější tvar oblaku druhu cirrus.
- Cirrus uncinus - tento tvar je charakteristický hákovitým tvarem, který může připomínat koňský ocas.
- Cirrus spissatus - oblaky cirrus spissatus se vyskytují až na horní hranici troposféry. Tvoří na obloze hustší vrstvu cirrových oblaků, často při přicházení teplé fronty.
- Cirrus floccus - vzhledově více připomínají bílou vatu v podobě malých chomáčků.
- Cirrus castellanus - tento tvar je více vyvinutý ve vertikálním směru.
Cirrocumulus (Cc)
Oblaky druhu cirrocumulus jsou relativně vzácné a na obloze tvoří velmi malé části tvaru zrnek nebo vlnek, a to jak samostatných, tak vzájemně propojených.
Cirrocumulus tvoří vyšší počet velmi malých bílých obláčků, které bývají pravidelně uspořádané. Jedná se o ledový oblak vyššího patra, který tvoří téměř výhradně ledové krystalky a někdy také přechlazené kapky vody (kapky kapalného skupenství, ale o teplotě nižší než 0 °C). Z tohoto druhu oblaku tedy nepadají srážky.
Jak oblak tohoto druhu vzniká? Formují se ve chvíli, kdy se vertikální turbulentní proudění v horní části troposféry setká s oblaky druhu cirrus, čímž vzniká kupovitý tvar oblaku. Někdy se mohou tvořit také z kondenzačních stop (contrails) letadel.
Přestože se jedná o druh oblaků, ze kterých srážky na zem nedopadají, mohou být předzvěstí bouřkového počasí.
Další dělení
- Cirrocumulus stratiformis - plochá horizontální vrstva nebo plošky s jemným oddělením.
- Cirrocumulus lenticularis - malé obláčky mají podobu mandliček nebo čoček s protáhlou a velmi výraznou zaoblenou strukturou.
- Cirrocumulus floccus - načechrané chomáčky s členitým vzhledem.
- Cirrocumulus castellanus - jsou charakteristické výraznější vertikální výškou.
Cirrostratus (Cs)
Oblak druhu cirrostratus je oblak vysokého patra, který na obloze tvoří bělavý a průsvitný závoj přes celou oblohu nebo její část.
Cirrostratus představuje tenkou vrstvu ledových krystalků ve vyšším patře. Jedná se o průsvitný druh oblaku, který někdy tvoří bílé nebo jemně zbarvené prstence, půlkruhy nebo vlákna. Někdy bývají tak tenké, že jediným indikátorem jejich přítomnosti je haló efekt kolem slunce.
Cirrostratus oblaky se mohou táhnout na vzdálenost tisíců kilometrů. Vznikají jako důsledek pomalu stoupajícího vzduchu, typicky na čele frontálních systémů. Sám o sobě je to nesrážkový druh oblaku.
Další dělení
- Cirrostratus fibratus - je velmi podobný oblaku druhu cirrus, ale má výraznější strukturu. Vlákna, která tvoří, bývají velmi těsně u sebe.
- Cirrostratus nebulosus - tvoří na obloze jednolitý závoj. Někdy je téměř neviditelný.
Speciální oblaky
Svítící noční oblaky (NLC)
Svítící noční oblaky jsou relativně vzácně se vyskytujícím jevem na noční obloze, nejčastěji za jasných letních nocí. Jedná se o oblaky velmi vysoko nad zemí, nejvýše ze všech oblaků.
Noční svítící oblaky (Noctilucent Clouds, NLC) se vyskytují až v horní části mezosféry, tedy ve výšce kolem 75 až 90 km. Mívají stříbřitý nádech a na obloze jsou viditelné po západu slunce, ještě předtím, než se zcela setmí. Nejedná se o oblaky v pravém slova smyslu, protože nesouvisí s běžnými troposférickými oblaky.
Jak je možné, že tato oblaky svítí? Je to dáno právě velmi vysokou výškou nad zemí, kde se nachází. Díky tomu odráží světlo slunce ještě nějakou dobu po té, co zapadne za obzor viditelný ze zemského povrchu. Jsou také pozorovatelné pouze v určitých částech Země, konkrétně mezi 45 a 85° severní nebo jižní šířky (Česká republika do tohoto rozmezí spadá a noční svítící oblaky na našem území lze sledovat přibližně od poloviny června do poloviny července).
Noční svítící oblaky sestávají z ledových krystalků o průměru přibližně 100 nanometrů a nejčastěji vytváří na obloze strukturu podobnou závoji. V mezosféře panují značně odlišné podmínky od těch, které pozorujeme blízko u zemského povrchu. Zejména je zde velmi nízká vlhkost, o několik řádů nižší než na povrchu. Ledové krystalky se tak mohou vytvořit jen za extrémně nízkých teplot, které dosahují hodnot -120 °C a nižších.
Příklady
Perleťové oblaky
Různými barvami hrající oblaky pozorovatelné v polárních oblastech ve chvílích, kdy je slunce těsně pod obzorem.
Perleťové oblaky jsou velmi vzácné oblaky, které lze pozorovat pouze v polárních oblastech, například v Antarktidě, Arktidě, ale například také některých velmi severně ležících oblastí Evropy. Nachází se velmi vysoko nad zemí v oblasti spodní stratosféry a vznikají při teplotách kolem -85 °C.
Nejtypičtějším znakem tohoto oblaku je jeho často velmi proměnlivé zbarvení. Toto zbarvení souvisí s jevem označovaným jako tzv. iridescence - vznik barevných odstínů závislý i na úhlu pohledu a úhlu dopadu světelných paprsků.
Příklady
Zvláštnosti oblaků
Arcus (arc)
Zvláštnost oblaků pojmenovaná jako arcus představuje oblak nízkého pásma ve tvaru horizontálně orientovaného válce. V naprosté většině případů se jedná o zvláštnost bouřkového mraku druhu cumulonimbus, výjimečně může být přitomna také u oblaku druhu cumulus congestus.
Zvlášnost oblaků, kdy má oblak tvar horizontálně orientovaného válce označujeme jako arcus. Tento válec může dosahovat délky od několika set metrů do několika desítek kilometrů. Většinou jsou oblaky s touto zvláštností spojené s velmi silnými bouřkami. Je spojeny s často velmi silnými nárazy větru a intenzivními srážkami. Tyto nárazy jsou patrné zejména v místě na zemi, nad kterým právě arcus prochází.
Arcus vzniká, když se studený proud vzduchu z oblaku druhu cumulonimbus dostane k zemi, kde se začne rychle rozšiřovat podél země, čímž vytlačuje teplý vzduch vzhůru. Při stoupání vodní pára kondenzuje a vytváří arcus. Rychlé proudění vzduchu může také vést ke stáčení válce arcus.
Další dělení
- Shelf cloud - tato zvláštnost oblaků arcus se většinou vyskytuje na čele fronty postupující konvektivní bouře. Jeho tvar připomíná často oblouk nebo límec, s relativně hladkou svrchní částí a turbulentní základnou. Na první pohled působí hrozivě a opravdu může být nebezpečný. Výrazné nebezpečí spočívá zejména ve vysokých rychlostech větru při jeho přechodu, po kterých následuje nástup srážek. Někdy může shelf cloud rotovat v horizontálním směru. Shelf cloud reprezentuje rozhraní mezi studeným vzduchem, který vytéká z bouře a teplým vzduchem, který do bouře vtéká. Shelf cloud je s oblačností mateřské bouře propojený a může se vytvářet ve více vrstvách nad sebou, což ho odlišuje od druhého typu zvláštnosti Arcus, roll cloudu.
- Roll cloud - zvláštnost oblaků arcus. Je charakteristický tím, že je od oblačnosti konvektivní bouře oddělen. Někdy se roll cloud může vytvořit před shelf cloudem a následně se zcela oddělit od struktury bouře a vypadat jako rotující válec pohybující se po obloze. Roll cloud rovněž vzniká na čele studeného vzduchu vytékajícího z bouře.
Virga (vir)
Virga představuje zvlášnost oblaků spočívající v jemných srážkových pruzích, které jsou připojené k základně oblaku. Velmi nápadné bývají například při západu slunce, kdy se mohou zbarvit do červena.
Zvláštnost označovaná jako virga jsou zjednodušeně řečeno pásy srážek, které směřují ze základny oblaku směrem dolů, ale než dopadnou na zem, vypaří se či sublimují. K tomu dochází, pokud dešťové kapky padají skrze vrstvu teplejšího nebo suššího vzduchu.
Přestože srážky na zem nedopadají, může dojít ke vzniku tzv. microbursts, což jsou jevy charakteristické velmi silným střihem větru. Microbursts se jen velmi obtížně detekují zejména s ohledem na velmi malou velikost a krátkou dobu trvání. Představují tak velké nebezpečí pro leteckou dopravu.
Virga se nejčastěji vyskytuje u oblaků druhu cirrocumulus, altocumulus, altostratus, nimbostratus, stratocumulus, cumulus a cumulonimbus.
Příklady
Mamma (mam)
Zvláštnost označovaná jako mamma vytváří jedny z nejzajímavějších a nejlépe rozeznatelných oblaků. Základnu oblaků v tomto případě tvoří různé vybouleniny a prohlubně.
Mammatus oblaky mají na své spodní straně řadu na sebe navazujících vyboulenin a prohlubní, které nejčastěji vznikají turbulencemi uvnitř velkých oblaků druhu cumulonimbus. Tuto zvláštnost je ale možné pozorovat i u dalších druhů oblaků, jako například cirrus, cirrocumulus, altocumulus, altostratus a stratocumulus.
Mammatus oblaky jsou typická pro nestabilní oblaky cumulonimbus, což znamená, že v blízkosti může být pozorováno krupobití, bouřka, husté sněžení nebo velmi silný déšť. Výskyt zvláštnosti mamma u jiných, i bezsrážkových oblaků, je relativně vzácný.
Příklady
Asperitas
Velmi vzácná zvláštnost oblaků označovaná jako asperitas představuje relativně nedávné nové označení používané od roku 2017 pro jev, kdy oblaky vytvoří na obloze útvary připomínající vlny na vodě.
Zvláštnost oblaků asperitas je relativně vzácný úkaz, který je však na první pohled dobře rozpoznatelný. Spodní části oblaků na obloze vytváří dojem vlnících se vln na moři vzhůru nohama.
Jak přesně dochází ke vzniku asperitas není úplně jasné. Existuje více názorů. Jedním z nejčastějších je, že tyto útvary vznikají po konvektivních bouřkách. Byly však pozorovány i za relativně klidného počasí. Další teorie předpokládá vznik ze zvláštnosti mamma, kdy sestupem oblaků a změnami směru větru dochází k vytvoření těchto vlnitých struktur. Jisté je, že podmínky v atmosféře musí být pro vznik asperitas nestabilní.
Do Mezinárodního atlasu oblaků, který vydává Světová meteorologická organizace, byla tato zvláštnost zařazena až v roce 2017 po několikaletých debatách a analýzách fotodokumentace. Zatím nebyly stanoveny druhy oblaků, u kterých může být asperitas zvláštnost pozorována.
Příklady
Incus
Zvláštnost oblaků druhu cumulonimbus, kdy se jeho horní část rozšiřuje do tvaru kovadliny.
Incus představuje zvlášnost bouřkových oblaků druhu cumulonimbus, kdy se horní část oblaku rozšiřuje do typického tvaru kovadliny. Jedná se o cumulonimbus, který dosáhl ve stratosféře stability a horní část se tak oploštila.
Tento oblak může být velmi nebezpečný - může produkovat například blesky, kroupy, silný déšť, doprovází ho často velmi silné nárazy větru a v extrémním případě ho může doprovázet například i tornádo.
Příklady
Průletová oblačná díra
Zvláštnost označovaná jako průletová oblačná díra je mezera v oblačnosti ve tvaru kruhy nebo elipsy.
Velmi zajímavý jev na obloze, kdy se v mracích vytvoří "díra" tvaru elipsy nebo kruhu. Tato zvlášnost se vyskytuje nejčastěji u oblaků druhu altocumulus nebo cirrocumulus.
Mezera je dána výskytem přechlazených vodních kapek, které nezmrznou, protože nemají k dispozici dostatek ledových jader. K tomu může dojít například při turbulenci, poklesu tlaku, ale i průletu letadla.
Příklady
Výška základny oblaků nízkého patra
Níže uvedené výšky jsou orientační a platné pro mírné zeměpisné šířky.
