Norii au fost întotdeauna un obiect de studiu uman. Când eram mici, mulți dintre noi ne întrebam din ce sunt alcătuiți norii. Norii arată adesea ca vată sau perne mari plutitoare, dar, în realitate, această apariție este înșelătoare. În acest articol vom descoperi în detaliu ce sunt norii, cum se formează și diferitele tipuri care există. În plus, vom vedea rolul pe care norii îl joacă în climă și modul în care aceștia afectează viața de zi cu zi.
Din ce sunt alcătuiți norii
În termeni simpli, un nor este o masă de picături de apă, cristale de gheață sau ambele, suspendat în atmosferă. Aceste particule se formează din cauza condensării vaporilor de apă prezenți în atmosferă. Deși adesea descriși ca vapori de apă, în realitate, vaporii de apă sunt invizibili; Ceea ce vedem de fapt sunt acele picături minuscule sau cristale de gheață care reflectă lumina soarelui.
Formarea norilor necesită trei componente fundamentale: vapori de apă, particule din atmosferă și temperaturi scăzute. Vaporii de apă provin în principal din evaporarea apei care se ridică din oceane, râuri și lacuri, din transpirația plantelor și din sublimare glaciară (când gheața solidă trece direct la vapori fără a trece prin starea lichidă).
Cu toate acestea, acești vapori în suspensie nu pot forma nori singuri. Pentru ca vaporii de apă să se aglomereze și să se condenseze în picături vizibile, este nevoie de ceea ce oamenii de știință numesc „nuclei de condensare«. Aceste nuclee sunt particule simple suspendate în aer, cum ar fi praful, polenul, boabele de sare din oceane sau cenușa de la vulcani și incendiile de pădure. Aceste particule au proprietăți higroscopice (adică tind să atragă apa), permițând moleculelor de umiditate să se aglomereze și să formeze picături.
Prin condensare pe aceste nuclee, picăturile de apă și cristalele de gheață devin vizibile, formând ceea ce știm ca nori. Dacă temperaturile sunt suficient de scăzute, picăturile se pot transforma în cristale de gheață.
Formarea norilor
Pentru ca vaporii de apă să se condenseze, este necesar ca masa de aer să se ridice în atmosferă, unde temperaturile sunt mai scăzute. Acest lucru se poate întâmpla în mai multe moduri. Una dintre cele mai frecvente apare din cauza convectie, când soarele încălzește suprafața Pământului și această căldură este transferată în aerul de deasupra acestuia. Pe măsură ce aerul se încălzește, devine mai puțin dens și crește. Pe măsură ce se ridică, întâlnește straturi mai reci ale atmosferei, ceea ce face ca vaporii de apă să se condenseze în picături vizibile.
O altă modalitate de a răci o masă de aer este prin ascensiune orografică. Acest lucru se întâmplă atunci când o masă de aer este forțată să se ridice atunci când întâlnește un munte sau o altă barieră geografică. Pe măsură ce aerul se ridică, se răcește și, dacă conține suficientă umiditate, se vor forma nori orografici pe partea de vânt (unde bate vântul).
În cele din urmă, creșterea maselor de aer se poate întâmpla și frontal, adică acolo unde o masă de aer cald și umed se întâlnește cu o masă de aer rece. În acest caz, aerul cald este forțat să se ridice deasupra aerului rece, determinând din nou condensarea vaporilor în picături sau cristale, care formează nori.
Odată ce masa de aer a crescut suficient și s-a răcit până la punctul de rouă, vaporii de apă încep să se condenseze pe nucleele de condensare, generând primele picături de apă lichidă. După ce ating o anumită dimensiune, aceste picături încep să se ciocnească una cu cealaltă, reunindu-se într-un proces cunoscut sub numele de „coliziune-coalescență”. În funcție de compoziția lor, norii sunt clasificați în mai multe moduri, așa cum vom vedea mai jos.
Tipuri de nori
Clasificarea norilor se poate face pe baza diferitilor factori precum forma lor si inaltimea la care se gasesc. Sistemul modern de clasificare a norilor a fost dezvoltat în 1803 de Luke Howard, un chimist și meteorolog britanic, și împarte norii în diferite categorii pe care le folosim și astăzi:
- Cirriforme: Sunt nori înalți, subțiri, care arată adesea ca niște pene albe pe cer. Sunt formate din cristale de gheață.
- Cumuliform: Se caracterizează prin structura lor umflată și spongioasă, ca niște bulgări de bumbac. Acești nori se dezvoltă vertical, adesea în zilele însorite.
- Stratiform: Sunt nori care formează un strat continuu și uniform pe cer. Acestea acoperă adesea suprafețe mari și pot aduce ploi slabe sau persistente.
- Nimbiforme: Sunt nori capabili să producă precipitații intense și sunt, în general, asociați cu furtuni sau ploi continue.
Clasificare in functie de inaltime:
Norii sunt, de asemenea, clasificați în funcție de înălțimea lor:
- Nori joși: Între 0 și 2 km altitudine, cum ar fi straturi, care poate produce burnițe persistente, sau stratocumulus, un strat de nor cu o bază joasă.
- Nori medii: Între 2 și 6 km altitudine, cum ar fi altocumulus o los straturi înalte, care poate anunta schimbari meteorologice importante.
- nori înalți: Peste 6 km, ca nori cirusi, care sunt formate din cristale de gheață și indică de obicei vreme bună.
- Nori de dezvoltare verticală: Acest tip de nori, ca cumulonimbus, pot atinge înălțimi mari și sunt de obicei asociate cu furtuni puternice și ploi torenţiale.
De ce plutesc norii?
Norii se pot întinde pe kilometri pe cer și, deși conțin cantități mari de apă, par să plutească ușor în aer. Acest lucru se datorează a doi factori principali: densitate scăzută de picături de apă și fenomenul de flotabilitate.
Picăturile de apă dintr-un nor sunt atât de mici încât greutatea lor este neglijabilă în comparație cu masa de aer din jur. În plus, norii se formează de obicei în straturi de aer mai cald, care este mai puțin dens decât aerul mai rece din jurul lor. Acest lucru generează o forță ascendentă, flotabilitate, care menține norii la nivel în atmosferă.
De exemplu, un nor de 1 kilometru cub poate conține aproximativ 1.000 de tone de apă, dar masa de aer care îl înconjoară este mult mai mare, permițând acestui nor să „plutească”.
De ce sunt norii albi?
Norii au o culoare albă sau gri din cauza modului în care picăturile de apă și cristalele de gheață împrăștie lumina soarelui. Lumina soarelui, care este albă, este alcătuită dintr-o combinație a tuturor culorilor spectrului vizibil. Când lumina se ciocnește de picăturile sau cristalele norului, ea este dispersată în toate direcțiile și cu aceeași intensitate.
Norii albi sunt cei ale căror picături nu sunt suficient de mari pentru a împrăștia lumina în mod neuniform. Cu toate acestea, atunci când picăturile de apă din nori sunt mai mari, ca în norii de furtună, lumina este împrăștiată în toate direcțiile și cu intensități diferite, făcându-le să pară mai întunecate sau mai gri.
În plus, dacă privim un nor de jos și soarele este în spatele lui, acesta poate părea mai întunecat, deoarece o parte din lumină este blocată de particulele de nor.
Importanța norilor în climă
Norii joacă un rol cheie în clima planetei. În timpul zilei, norii pot reflecta o parte din radiatie solara înapoi în spațiu, răcind suprafața Pământului. Acest efect este cel mai vizibil cu nori joase, densi, cum ar fi stratocumulus, care cresc albedo (abilitatea de a reflecta lumina) al Pământului.
Pe de altă parte, norii pot acționa și ca o „pătură caldă” care captează căldura emisă de suprafața Pământului pe timp de noapte, împiedicând-o să se disipeze în spațiu. Acest fenomen este cunoscut sub numele de efect de seră și este mai pronunțat cu nori medii și înalți.
Echilibrul dintre aceste două procese determină dacă norii răcesc sau încălzesc clima. Norii joase și denși tind să contribuie mai mult la răcire, în timp ce norii înalți, cum ar fi norii cirus, tind să genereze încălzire netă. De aceea, este esențial să studiem norii pentru a înțelege modul în care aceștia afectează clima globală și cum pot influența schimbările climatice.
Pe lângă impactul lor asupra temperaturii, norii sunt principalul mecanism prin care au loc schimbările climatice. precipitaţii, distribuind apa pe intreaga planeta si hranind rauri, lacuri si acvifere.
În cele din urmă, norii nu ne oferă doar spectacole vizuale, ci joacă un rol vital în reglarea climei și distribuția apei pe Pământ. Fără ele, ciclul apei nu ar putea fi finalizat, iar viața pe planeta noastră ar fi foarte diferită.