Wat zijn de wolken - soorten wolken
De vraag “Wat is een wolk?” mensen vroegen zich af in die verre tijden, toen alleen vogels en de wolken zelf door de lucht vlogen. Wikipedia bestond toen nog niet en nog niemand had de ‘Kinderencyclopedie’ uitgevonden of gepubliceerd. Daarom hebben sommige dromers alles bedacht om dit natuurverschijnsel te verklaren.
Omdat wolken van onderaf zo zacht en donzig lijken, was er een tijd dat mensen dachten dat ze van pluisjes waren gemaakt.
Er zijn ook meer grappige veronderstellingen geweest over waar deze hemelformaties van gemaakt zijn. Ze zeiden zelfs dat het bouwmateriaal van de witte reuzen die in de lucht zweven suikerspin is.
Natuurlijk is dit fictie. Wetenschappers ontdekten aan het einde van de 18e eeuw waaruit de wolk is gemaakt. Dit gebeurde toen de mensheid een manier vond om de lucht in te stijgen. Toen konden we de vraag beantwoorden: waaruit bestaat een wolk? Het bleek dat de wolken die van onderaf wit en dicht lijken, eigenlijk gewone mist zijn. Lopen bij mistig weer is dus als reizen door een wolk.
In diezelfde jaren leerden mensen waar wolken van gemaakt zijn. Voordien werd hun aard immers ook op verschillende manieren verklaard. Maar dit alles zal iets later worden besproken.
Over het algemeen kunnen wolken niet alleen uit waterdruppels bestaan, zoals gewone mist, maar ook uit ijskristallen. Het hangt allemaal af van de hoogte waarop ze zich vormen.
Meestal verschijnen wolken op een hoogte van 6 tot 20 km van het oppervlak van onze planeet. Dit deel van de atmosfeer wordt de troposfeer genoemd. Hier vormen zich wolken bestaande uit waterdruppeltjes. De temperatuur in dergelijke formaties ligt gewoonlijk boven de -10 0 C. Wolken die zich op deze hoogte vormen, kunnen verschillende structuren en vormen hebben.
Er zijn ook wolken die veel hoger lijken. De zogenaamde parelmoerwolken worden bijvoorbeeld 20-25 km van de aarde geboren. De recordhouders zijn echter nachtlichtende wolken, die zonder speciale apparatuur vrijwel onzichtbaar zijn. Hun wieg bevindt zich op een hoogte van 70 tot 80 km boven zeeniveau.
Waarom en hoe verschijnen wolken?
Maar hoe ontstaan wolken? Voor kinderen is dit een heel belangrijk onderwerp. Om dit te beantwoorden, moet je kennis maken met een ander interessant natuurkundig fenomeen: condensatie. Wat is het?
We hebben allemaal wel eens stoom uit de tuit van een kokende ketel zien komen. Als je een koude schotel onder deze stroom plaatst, verschijnen er waterdruppels op het oppervlak. Dit fenomeen wordt condensatie genoemd.
Ongeveer dezelfde processen vinden plaats in de bovenste lagen van de atmosfeer. Waterdamp stijgt steeds hoger, koelt af en begint te condenseren tot vloeistofdruppeltjes, waaruit wolken ontstaan. De grootte van deze druppeltjes is ongelooflijk klein: 100 en soms 1000 keer minder dan 1 mm. Als de stoom erin slaagt erg hoog te stijgen, verandert deze niet in een vloeistof, maar in een vaste toestand. Daarom bestaan wolken in de bovenste lagen van de atmosfeer uit kleine stukjes ijs.
Maar om stoom te laten condenseren, is alleen het verlagen van de temperatuur niet voldoende. Het midden van elke druppel of kristal is het kleinste stofje waarrond zich vocht heeft verzameld.
Het is trouwens om deze reden dat er vaak zeer grote wolken kunnen worden waargenomen boven steden waar veel auto's of grote fabrieken staan. Op dergelijke plaatsen zijn er inderdaad veel meer verschillende luchtvervuilende deeltjes in de atmosfeer dan in dunbevolkte gebieden van onze planeet.
Waarom vliegen wolken?
Vanaf het aardoppervlak lijken de wolken zo licht en luchtig. Ze kunnen zelfs vele tonnen wegen. Hoe kan een hele waterwolk, bestaande uit een enorme opeenstapeling van waterdruppels, in de lucht blijven hangen? Alles is heel eenvoudig. De grootte van elke druppel is zo klein dat zelfs een kleine luchtstroom die uit de aarde opstijgt, de val ervan stopt.
Wetenschappers hebben berekend dat de opwaartse snelheid om de wolk vast te houden zo laag kan zijn als 50 cm per seconde. Als we dit getal in een begrijpelijker vorm vertalen, krijgen we een heel kleine waarde: 1,8 km/u. En dit is veel minder dan loopsnelheid.
Welke soorten wolken zijn er?
Prachtige witte bergen die langs de helderblauwe lucht zweven, zijn altijd een lust voor het oog. Maar waarom verschijnen ze zo?
Het blijkt dat hoe meer zonlicht door de wolken gaat, hoe witter ze vanaf de aarde voor ons lijken. Een grijze bewolkte lucht betekent alleen dat de wolkenlaag erg dicht is en dat de zonnestralen er praktisch niet doorheen gaan. Maar zwarte wolken bevatten meestal gewoon veel stof. Wolkenformaties van deze kleur verschijnen vaak boven industriële gebieden, waar de luchtvervuiling het ergst is.
Maar wolken verschillen niet alleen in kleur, maar ook in vorm. De algemene naam voor wolken beschrijft meestal hun uiterlijk. Hoewel wetenschappers een zeer complexe classificatie van bewolking hebben bedacht, kunnen er slechts drie soorten wolken duidelijk worden onderscheiden.
Het is dit soort ophoping van waterdamp in de lucht dat we meestal wolken noemen. Dit zijn dezelfde oogverblindende witte reuzen, die soepel van vorm veranderen. Zij zijn degenen waar mensen graag naar kijken en zich voorstellen wie ze zijn. Dergelijke bewolking is helemaal niet vervelend. En dit is niet verrassend, want stapelwolken zijn de metgezellen van goed weer.
Het is echter dit type wolk dat periodiek verandert in wolken, die wetenschappers cumulonimbuswolken noemen. Waar is een wolk van gemaakt? Eigenlijk van hetzelfde als alle wolken. In de regel zijn de onderste lagen waterdruppels. Maar het bovenste deel van regenwolken bestaat uit ijskristallen. Vanwege deze meerlaagse aard kan de hoogte van de wolken erg groot zijn, soms tot wel 10 km.
Stratuswolken zijn niet meer zo mooi. Meestal zijn ze grijs in verschillende tinten. Dergelijke wolken zijn behoorlijk dicht en bestaan uitsluitend uit druppels die klaar staan om naar de aarde te vallen. Ze zwemmen niet zo hoog boven het oppervlak. In dit geval is de hoogte van de wolken boven de grond ongeveer 1-2 km.
Als de lucht bedekt is met stratuswolken vermengd met cumulus, dan is dat geen probleem: het weer zal waarschijnlijk niet verslechteren. Dit soort bewolking wordt vaak stratocumuluswolken genoemd. Trouwens, het is precies dit soort wolk dat voor het geestesoog verschijnt als je de vraag moet beantwoorden: "Wat is bewolking?" Maar een effen grijze deken suggereert altijd een lange en vervelende regenbui.
En dit type wolk bevindt zich vrij hoog. Ze zijn waar te nemen op ongeveer zeven kilometer hoogte. Ze zien eruit als lammetjes of uitstrijkjes olieverf die in de lucht zijn uitgesmeerd.
Dergelijke bewolking duidt op een op handen zijnde verandering in het weer, niet ten goede. Cirruswolken zijn overigens het meest fotogeniek. De foto's waarop ze aanwezig zijn, zien er ongelooflijk indrukwekkend uit.
De wolken zijn erg zwaar. Gemiddeld is hun gewicht ongeveer 10 ton. Bovendien zijn ze ook enorm groot. Eén enkele wolk kan zich over een afstand van meer dan 10 km uitstrekken, en onweerswolken kunnen zich over een vergelijkbare afstand in hoogte uitstrekken.
De levensduur van wolken is afhankelijk van de luchtvochtigheid. Bij normale luchtvochtigheid kan de wolk heel lang bestaan. Maar bij lage temperaturen zullen de waterdruppels waaruit de wolk bestaat snel beginnen te verdampen en kan deze niet langer dan 15 minuten overleven.
Het is moeilijk voor te stellen, kijkend naar de wolken die door de lucht zweven, dat dit wonder van de natuur thuis kan worden gecreëerd. Hoewel in feite een echte wolk kunstmatig kan worden gemaakt. Toegegeven, hiervoor is speciale apparatuur vereist. De Nederlandse kunstenaar Berndnaut Smilde ontdekte hoe je wolken kunt maken. Zijn zelfgemaakte wolken duren niet lang, ongeveer 10 seconden. Maar gedurende deze tijd kunnen ze worden gefotografeerd of kan het moment van de geboorte van een wolkje worden gefilmd.
Een dergelijk fenomeen als bewolking wordt niet alleen op aarde waargenomen, maar ook op verschillende andere planeten van het zonnestelsel. Er zijn wolken ontdekt in de atmosfeer van Venus en Mars, evenals op de manen Titan van Saturnus en Triton van Neptunus.
In 2004 verenigden verschillende meteorologen en natuurkundigen zich in de internationale organisatie Cloud Lovers Society. Ze bewonderen niet alleen zelf deze bizarre wezens in de atmosfeer van de aarde, maar moedigen iedereen ook aan hun ogen naar de hemel te richten om de prachtige en gevarieerde wolken te bewonderen.
Verrassend genoeg weten zelfs wetenschappers niet alles over wolken. Hun studie gaat tot op de dag van vandaag door. Zowel Rusland als de VS werken nog steeds aan programma's om alle eigenschappen van deze prachtige, sneeuwwitte, luchtige eilanden te bepalen.