Pokaż spis treści
Wróć do informacji o e-podręczniku

Jeśli masz wyjść z domu i chcesz wiedzieć, jaka będzie pogoda, to wcale nie musisz w tym celu oglądać prognozy. Wystarczy, że wyjrzysz przez okno i spojrzysz na chmury. Dzięki odrobinie wiedzy o tym, jak powstają, zdobędziesz umiejętność przewidywania pogody.

Źródło: AdinaVoicu (https://pixabay.com), . Można wyróżnić wiele rodzajów chmur i na podstawie ich wyglądu przewidzieć pogodę
Już wiesz
  • jak działa termometr;

  • że woda występuje w trzech stanach skupienia;

  • jakie są stany skupienia substancji oraz jak dochodzi do ich zmiany.

Nauczysz się
  • omawiać obieg wody w przyrodzie;

  • wyjaśniać, jak powstają chmury i jak są zbudowane;

  • rozpoznawać podstawowe rodzaje chmur.

1. Krążenie wody w przyrodzie

Woda na Ziemi znajduje się w ciągłym ruchu. Z całej powierzchni naszej planety unosi się para wodna, która ulatuje do atmosfery. Woda paruje przede wszystkim z powierzchni rzek, jezior, mórz i oceanów. Para wodna pochodzi również z obszarów pokrytych śniegiem i lodem, a także z powierzchni gruntu. Ogromne znaczenie w procesie parowania mają też rośliny oraz, w mniejszym stopniu, pozostałe organizmy.
Kiedy na dużej wysokości powietrze się ochłodzi, para wodna ulega skropleniu. W bardzo niskiej temperaturze często zamienia się bezpośrednio w lód. Z pary wodnej powstają chmury, z których woda opada na powierzchnię Ziemi w postaci deszczu, śniegu lub gradu. Woda ta zbiera się w jeziorach, rzekach i oceanach, wsiąka w podłoże i jest pobierana przez organizmy żywe. W ten sposób cykl się zamyka. Cały opisany szereg procesów nazywa się krążeniem wody w przyrodzie.

Źródło: Benutzer:Joooo (http://commons.wikimedia.org)), moyogo (http://commons.wikimedia.org), Krzysztof Jaworski, licencja: CC BY-SA 3.0. Krążenie wody w przyrodzie

2. Powstawanie chmur

Jednym z etapów krążenia wody w przyrodzie jest powstawanie chmur. Chmura to zbiór mikroskopijnych kropelek wody lub kryształków lodu unoszonych prądami powietrza.
Jak już wiemy, im szybciej wzrasta temperatura powierzchni wody lub lądu, tym szybciej nagrzewa się powietrze. Wiemy też, że w atmosferze znajduje się para wodna. Im wyżej, tym temperatura jest niższa. Powietrze ulega więc ochłodzeniu i para wodna zaczyna się skraplać. Podczas tego procesu jej cząsteczki osadzają się na drobnych pyłkach w powietrzu, czyli dochodzi do kondensacji pary wodnej. W ten sposób skroplona woda tworzy chmurę. Jeśli powietrze na dużej wysokości ma dodatnią temperaturę, to chmura będzie się składać z kropelek wody. Jeśli powietrze ma temperaturę ujemną, to chmura zbudowana będzie z kryształków lodu.

Powstawanie chmury burzowej
Obserwacja 1

Sprawdzenie, jak powstają chmury.

Co będzie potrzebne
  • plastikowa butelka z nakrętką,

  • woda,

  • zapałki.

Instrukcja
  1. Do butelki wlej tyle wody, żeby zakrywała jej dno.

  2. Zakręć butelkę i mocno nią potrząśnij.

  3. Poproś osobę dorosłą, by zapaliła zapałkę.

  4. Kiedy zapałka wypali się do połowy, osoba dorosła powinna zdmuchnąć płomień i wrzucić ją do butelki. Natychmiast mocno zakręć butelkę.

  5. Kilkakrotnie ściśnij mocno butelkę. Co obserwujesz?

Podsumowanie

W butelce znajduje się para wodna. Jej drobiny osadzają się na cząstkach pyłu (dymu) z tlącej się zapałki. Ściskając butelkę, zwiększasz w niej ciśnienie i dochodzi do skraplania się pary wodnej i powstawania chmury.

Ciekawostka

Piloci szybowców – statków powietrznych pozbawionych napędu – uczą się rozpoznawania chmur powstających w prądach wznoszących. Są one dla nich oznaką występowania kominów wznoszącego się, ciepłego powietrza. Również niektóre ptaki, np. bociany i wiele drapieżnych, wykorzystują prądy wznoszące, by zwiększyć wysokość lotu bez potrzeby machania skrzydłami.

3. Rodzaje chmur

Na niebie można ujrzeć chmury znacznie różniące się od siebie wyglądem. Budowa, kształt chmur i sposób, w jaki pokrywają niebo zależą od temperatury oraz wilgotności powietrza, wysokości, na jakiej powstają, a także od prądów powietrznych. Różnorodność kształtów chmur jest duża, ale można wyróżnić kilka ich rodzajów.

Obserwacja 2

Badanie wyglądu chmur.

Co będzie potrzebne
  • kartka papieru,

  • ołówek.

  • Obserwacji należy dokonać w pogodny dzień, kiedy niebo nie jest całkiem zachmurzone.

Instrukcja
  1. Wyjdź przed dom lub szkołę i przyjrzyj się chmurom.

  2. Spróbuj opisać ich wygląd. Jeśli widzisz chmury o różnych kształtach, oceń, które z nich znajdują się wyżej, a które niżej.

  3. Wybierz jedną chmurę i spróbuj ją narysować. Czy jest to łatwe, czy trudne? Dlaczego?

Podsumowanie

Na niebie znajdują się różne rodzaje chmur. Nie ma wśród nich dwóch takich samych, ale niektóre są do siebie podobne.

Rodzaje chmur wyróżnione na podstawie kształtu

Nazwa chmur

Wysokość zalegania

Jak wyglądają

Z czego są zbudowane

Opady

Pierzaste

5 – 13 km

delikatne, często w postaci mlecznych jedwabistych kłębuszków lub zmarszczek

kryształki lodu

nie dają opadów

Kłębiaste

1 – 4 km

pojedyncze, gęste obłoki w kształcie pagórków lub kopuł, podstawa jest płaska; kiedy Słońce oświetla je z boku – są lśniąco białe, gdyż odbijają światło, ich podstawy są ciemnoszare

kropelki wody lub kryształki lodu (w pzypadku chmur burzowych)

na ogół bez opadów; chmury kłębiaste burzowe przynoszą krótkotrwałe, silne opady i burze

Warstwowe

100 m – 2 km

niska, szara warstwa chmur, zazwyczaj jednolicie pokrywająca niebo

kropelki wody lub kryształki lodu

opady długotrwałe

Źródło: Krzysztof Jaworski, licencja: CC BY 3.0.
Ciekawostka

Niektóre chmury mają przedziwne kształty. Nad górami pojawiają się czasem chmury soczewkowe, które wyglądają jak latające talerze. Nieuważni obserwatorzy biorą je za niezidentyfikowane obiekty latające – UFO.

Źródło: Rootmeansquare (http://commons.wikimedia.org), licencja: CC BY-SA 3.0. Chmura w kształcie soczewki powstaje, gdy wilgotne powietrze na swojej drodze napotka szczyt górski i wznosi się po stoku. Różnica wysokości, temperatury i ciśnienia sprawia, że zawarta w powietrzu para wodna skrapla się ponad szczytem, tworząc chmurę soczewkową

4. Chmury i zjawiska pogodowe

Obserwacje chmur pomagają w określeniu prognozy pogody. Pozwalają bowiem na określenie, czy w najbliższej przyszłości można spodziewać się opadów. Na przykład niskie, rozległe, szare chmury zwiastują długotrwałą mżawkę. Chmury kłębiaste na ogół nie dają opadów, najczęściej oznaczają dobrą pogodę. Natomiast chmury ciemne, gęste i mierzące nawet kilka kilometrów od podstawy do szczytu są zapowiedzią krótkich, ale silnych opadów, a nawet burzy. Burza trwa zazwyczaj krótko, ale jest zjawiskiem bardzo gwałtownym. Składają się na nią silny wiatr i rzęsisty deszcz (czasami grad), a także wyładowania elektryczne – pioruny.

Ciekawostka

Jednym z najniebezpieczniejszych zjawisk atmosferycznych są trąby powietrzne. Powstają one tylko w rozległych chmurach burzowych, gdy szybko wznoszące się ciepłe powietrze wprawione zostaje w ruch wirowy przez wiatr wiejący w górnej części chmury. Skutkiem tego powstaje wir powietrzny o kształcie leja. Prędkość wiru osiąga nawet 100‑150 m/s. Wirujące powietrze może porywać ze sobą różne przedmioty – niekiedy samochody i fragmenty domów.

Źródło: Justin Hobson (http://commons.wikimedia.org), licencja: CC BY-SA 3.0. Najwięcej trąb powietrznych powstaje w USA, gdzie nazywa się je tornadami. W Polsce zjawisko to pojawia się, na szczęście, bardzo rzadko

Podsumowanie

  • Chmura to skupisko kropel wody albo kryształków lodu lub ich mieszaniny unoszących się w atmosferze.

  • Chmury powstają, gdy ciepłe, wilgotne powietrze wznosi się i ochładza, skutkiem czego para wodna się skrapla.

Praca domowa
Polecenie 1.1

Na podstawie kształtu chmur, oceń, czy w ciągu najbliższych kilku godzin spadnie deszcz.

Polecenie 1.2

Stwórz własny atlas chmur. Narysuj lub sfotografuj obserwowane chmury. Korzystając z atlasu chmur, Internetu lub innych źródeł, nazwij ich rodzaj.

Słowniczek

chmury

widoczny i unoszący się w atmosferze zbiór kropelek wody lub kryształków lodu

kondensacja

skraplanie się pary wodnej w atmosferze i jej osadzanie na drobnych unoszących się zanieczyszczeniach i pyłach

trąba powietrzna

szybko obracający się wir powietrzny w kształcie komina lub leja

Zadania

Ćwiczenie 1
Ćwiczenie 2
Ćwiczenie 3
Ćwiczenie 4
Ćwiczenie 5
Ćwiczenie 6
Ćwiczenie 7