ÚVOD
Pro astronomy je znalost oblaků velmi podstatná už z toho důvodu, že jim dovoluje vytvořit si
krátkodobou předpověď počasí, a tudíž zjistit, zda následující noc bude vhodná k pozorování nebo
ne. Existuje deset základních oblačných druhů, každý název lze doplnit upřesňujícími pojmy jako je
tvar nebo odrůda oblaku. Před samotnou klasifikací je však dobré znát příčinu vzniku a vývoje
oblaků, proto se tomuto tématu věnuje i následující kapitola.
VZNIK OBLAKŮ
Oblaka jsou tvořena kapkami vody či krystalky ledu. K tomu, aby
mohla oblaka vzniknout je nutné, aby atmosféra obsahovala vodní
páru. Tu samozřejmě obsahuje a proto je možné, aby kondenzací
mohly vznikat i kapky vody a tudíž oblaka. Vodní pára obsažená
ve vzduchu může dosáhnout svého maxima, tzv. stavu nasycení. Tato
hodnota je však různá v závislosti na teplotě vzduchu. Platí, že při
vyšších teplotách může být vyšší i vlhkost vzduchu. Pokud se část
vzduchu, ve kterém je obsažená vodní pára, zchladí na určitou
teplotu, začne vodní pára kondenzovat. Tomuto bodu se říká rosný
bod a jedná se tedy o teplotu, při které dochází ke kondenzaci vodní
páry při určité vlhkosti vzduchu. Pokud bychom například měli
vzduch o teplotě asi 20 °C, který by obsahoval 8 g vodní páry v 1 m3
,
pak by kondenzace nastala při ochlazení na 10 °C.
K tomu, aby mohla kapka vzniknout, je zapotřebí prachových
částeček nebo aerosolů (většinou krystalky soli), na kterých vodní
pára zkondenzuje. Těch je ve vzduchu obsažených poměrně hodně.
I v oblastech s nejčistším vzduchem nalezneme stovky prachových
částeček v 1 cm3
, natož pak ve městech, kde jich je ve stejném
objemu obsaženo až jeden milión.
Jak lze vidět z předchozího textu, k tomu, aby vznikala oblaka je
nutné, aby se teplejší, relativně vlhký vzduch ochladil. K tomu
v přírodě může docházet hned několika způsoby:
a) výstupem vzduchu pomocí konvekce
b) výstupem vzduchu pomocí turbulence
c) výstupem vzduchu na svazích hor a na rozhraní vzduchových hmot
d) konvekcí způsobenou studeným vzduchem ve výšce
e) prouděním za horskými překážkami
Existují i další možné způsoby, ale tím nejčastějším způsobem je právě výstup pomocí konvekce
(obrázek 2) nebo turbulence. Pro každý způsob vzniku jsou typické různé druhy oblaků, například
oblaka druhu Cumulus jsou ukázkovými zástupci oblaků vzniklých konvekcí, kdežto oblaka druhu
Stratocumulus vznikají díky turbulenci.
1
ASTRONOMICKÉ POZOROVÁNÍ
Pracovní list č.2:
Klasifikace oblaků
Obrázek 1: Vývoj bouřkového
oblaku, foto: Stéphane Champin
KLASIFIKACE OBLAKŮ
Oblaka lze klasifikovat z hlediska dvou kritérií. První kritérium je výška základny oblaku, dle které
lze definovat tři patra (pro mírné klimatické pásmo): vysoké, střední a nízké patro. Pro dané patro
jsou typická určitá oblaka, v jejichž názvu se vyskytuje stejná slabika či slabiky (většinou
na začátku názvu oblaku). Tabulka 1 udává názvy jednotlivých pater i typických oblačných útvarů
vyskytujících se v nich, graficky je rozdělení znázorněno na obrázku 3.
Patro Výška základny Začátek názvu Oblaka
vysoké 5-13 km Cirr Cirrus, Cirrocumulus, Cirrostratus
střední 2-7 km Alto Altocumulus, Altostratus
nízké 0-2 km - Cumulus, Stratocumulus, Stratus
Existují však oblaka, která mohou přesahovat tato patra, proto je lze řadit do kategorie „Oblaka
přesahující hranice pater“. Jedná se o oblaka, jejichž základna může být u zemského povrchu, ale
díky silnému vertikálnímu vývoji mohou sahat až do výšky 13 km. Jejich označení obsahuje v sobě
slovo „nimb“ a typickými zástupci této kategorie jsou Cumulonimbus (bouřkový oblak) a
Nimbostratus (dešťový oblak).
Oblaka lze také dělit podle typu oblačnosti. Rozeznáváme tři typy:
• kupovitá oblaka: název těchto oblaků končí na „cumulus“, nacházejí se ve všech patrech
• vrstevnatá oblaka: název těchto oblaků končí na „stratus“, taktéž se nacházejí ve všech patrech
• cirrovitá oblaka: tento oblak, který se označuje „cirrus“ se nachází pouze ve vysokém patře
Toto členění vytváří deset základních oblačných druhů (viz text níže). Za názvem označujícím druh
oblaku se vyskytuje dále název označující tvar (fibratus – vláknový, floccus – vločkovitý, atd.) nebo
případně odrůdu (undulatus – vlnovitý, radiatus – paprskovitý).
2
Obrázek 2: Vznik oblaků výstupem teplého vzduchu pomocí konvekce. Kondenzační hladina označuje oblast, ve které se
stoupající vzduch ochladí natolik, že vodní pára v něm obsažená začne kondenzovat, ilustrace: L. Zychová
Tabulka 1: Rozdělení oblaků dle výšky základny
OBLAČNÉ DRUHY
Cirrus (Ci)
Oblaka druhu Cirrus vznikají ve vysokém patře, kde se teploty
pohybují okolo -40 °C. Cirry se na obloze jeví jako vláknitá,
izolovaná oblaka, často připomínající kadeře vlasů nebo
chomáčky vaty. Velmi časté jsou tvary fibratus (vláknovitý)
nebo spissatus (hustý), na druhou stranu esteticky nejvýraznější
je tvar uncinus (háčkovitý), jehož ukázka je na obrázku 4. Tato
oblaka se skládají výlučně z ledových krystalků, proto je
možné na nich pozorovat i halové jevy, které však nejsou kvůli
izolaci Cirrů úplné.
Cirrocumulus (Cc)
Drobné kupy tenkých, bílých oblaků, které jednotlivě
nepřesahují jeden úhlový stupeň. Lidově jsou známy
pod názvem „beránci“ a jak tento název napovídá, jedná se o
čistě bílé obláčky, bez vlastního stínu. Tato oblaka jsou také
tvořena ledovými krystalky, výjimečně přechlazenými
kapičkami vody. Nejčastějším tvarem Cirrocumulu je
„stratiformis“, což znamená „rozprostírající se do vrstvy“.
Častou odrůdou je „undulatus,“ neboli „vlnovitý,“ tak jako na
obrázku 5.
3
Obrázek 3: Oblačné druhy dle výšky základny, ilustrace: Thomson Higher Education
Obrázek 4: Cirrus uncinus,
foto: Frank Howie
Obrázek 5: Cirrocumulus stratiformis
undulatus, foto: Sheung Shui
Cirrostratus (Cs)
Slovo „stratus“ označuje vstvu a slova „cirro“ poukazuje
na nejvyšší patro. Lze tedy jednoduše odvodit, že se jedná
o vrstvu či oblačný závoj nacházející se vysoko nad zemským
povrchem. Cirrostratus nabývá často velmi hladkého vzhledu a
dokonce někdy bývá tak jemný, že si jej lze stěží povšimnout
(nebulosus - mlhavý). Cirrostratus je výhradně tvořen ledovými
krystalky a je nejčastější příčinou halových jevů. Na obrázku 6
lze vidět tzv. malé halo, které vzniká právě na Cirrostratu.
Na této fotografii lze také vidět, že halové jevy nemusí vznikat
pouze v okolí Slunce, ale také v okolí Měsíce.
Altocumulus (Ac)
Altocumulus označuje bílou či šedavou kupu středního patra,
která může, ale nemusí souviset s ostatními Altocumuly. Může
se tedy jednat o samostatný oblak (typickým příkladem je
Altocumulus lenticularis) nebo o skupinu oblaků
rozprostírajících se do vrstvy (Altocumulus stratiformis).
Velmi častou odrůdou bývá „undulatus.“ Altocumulus obsahuje
jak ledové krystalky, tak přechlazené vodní kapičky a tudíž se
řadí ke smíšeným oblakům. Altocumulus floccus (vločkovitý),
který je patrný na obrázku 7, se taktéž jako v případě
Cirrocumulu lidově nazývá „beránci.“
Altostratus (As)
Oblačná plocha šedé či namodralé barvy, skrz kterou lze matně
pozorovat Slunce, se nazývá Altostratus. Tato vrstva může mít
strukturu, ale nemusí, stejně tak může pokrývat celou oblohu
nebo pouze její část. Velmi často lze na Altostratu (ale také
na Altocumulu) pozorovat jevy jako je koróna či irizace.
Altostratus bývá často ukazatelem na dlouhodobější srážky,
výjimečně vypadávají srážky už z Altostratu.
Stratocumulus (Sc)
Stratocumulus je oblakem nízkého patra, který vzniká
turbulencí (na rozdíl od Cumulu vznikajícího konvekcí). Tento
oblak mívá bílou až šedou barvu a může se vyskytovat
samostatně nebo ve skupině s dalšími Stratocumuly. Pravidelně
uspořádané Stratocumuly mívají úhlovou velikost od 1° do 5°.
Stratocumulus nemá, na rozdíl od Cumulu, „ostré“ okraje, spíše
se jedná o oblak s neostrými hranicemi, což je dáno formou,
kterou tento oblak vznikl – turbulencí (viz obrázek 9).
4
Obrázek 6: Cirrostratus fibratus a malé
halo, foto: Camille Fresser
Obrázek 7: Altocumulus floccus,
foto: Peter Hoffman
Obrázek 9: Stratocumulus stratiformis,
foto: Luigi Gibellini
Obrázek 8: Altostratus translucidus,
foto: Roman Szpuk
Stratus (St)
Šedá, spojitá vrstva nízkého patra je označována jako Stratus.
Ze Stratu může vypadávat mrholení nebo sněhová zrna. Někdy
se tento oblak označuje také jako vysoká mlha, což vede často
k označení jeho tvaru jako „nebulosus“ čili „mlhovitý.“ Podle
toho, zda Stratem Slunce prosvítá nebo ne, lze přiřadit i určitou
odrůdu: „translucidus“ nebo „opacus.“ Častěji se však lze
setkat s hustým Stratem, tudíž odrůdou „opacus“, tak jako
na obrázku 10).
Cumulus (Cu)
Oblak druhu Cumulus je typický svou vodorovnou základnou a
ostře viditelnými obrysy (připomínající květák). Je to dáno
především způsobem, kterým Cumulus vzniká – konvekcí.
Ohřátý vzduch stoupá jako bublina vzhůru a od určité
(kondenzační) hladiny se začne utvářet oblak. Jedná se tedy
o vertikální vývoj, ve kterém může Cumulus pokračovat.
Rozeznávají se tak tvary „humilis“ (plochý), „mediocris“
(středně veliký) a „congestus“ (mohutný). Vývoj může však
pokračovat až k tvorbě bouřkového oblaku Cumulonimbus.
Cumulonimbus (Cb)
Cumulonimbus, neboli bouřkový oblak, se řadí díky svému
mohutnému vertikálnímu vývoji mezi oblaka přesahující
hranice pater. Na rozdíl od oblaku cumulus congestus, který je
tvořen pouze kapalnými kapičkami, obsahuje horní část oblaku
Cumulonimbus také ledové krystalky. Tato vrchní část oblaku
je pak velmi dobře odlišitelná, jeví se jako hladká kovadlina
(latinsky incus), která je průvodním oblakem a zároveň
typickým znakem Cumulonimbu. Ostrá hranice kovadliny je
způsobená tropopauzou, nad kterou se nachází stratosféra,
ve které teplota vzrůstá s nadmořskou výškou. Tropopauza tedy
vertikální vývoj zastaví a oblak se tak rozšíří do stran.
Nimbostratus (Ns)
Tmavá, oblačná vrstva, ze které vypadávají dešťové nebo
sněhové srážky, se označuje jako Nimbostratus. Vzhled
Nimbostratu je velmi podobný Stratu, rozhodující
pro klasifikaci jsou srážky. Tvary ani odrůdy se u Nimbostratu
neurčují. Tento dešťový oblak však mohou doprovázet
průvodní oblaky „pannus“ (cáry), vznikající po prudkých
přeháňkách.
5
Obrázek 10: Stratus nebulosus opacus,
foto: Vicente Ryes
Obrázek 11: Cumulus mediocris, foto:
Thierry Lombry
Obrázek 12: Cumulonimbus capillatus
incus, foto: Nicholas A. Tonelli
Obrázek 13: Nimbostratus,
foto: Roger Edwards
POUŽITÉ ZDROJE A DOPORUČENÁ LITARATURA
Häckel, H.: Atlas oblaků, Academia, Praha, 2009
http://www.mraky.astronomie.cz
http://www.chmi.cz
ZADÁNÍ ÚKOLU č.1
K jednotlivým obrázkům doplňte správný oblačný druh. Každý se vyskytuje na obrázcích pouze
jednou. K vypracování lze využít popisů oblačných druhů z předchozí kapitoly.
6
1. …....................................................... 2. ….............................................................
3. …....................................................... 4. ….............................................................
7
5. …....................................................... 6. ….............................................................
7. …....................................................... 8. ….............................................................
9. …....................................................... 10. ….............................................................
ZADÁNÍ ÚKOLU č.2
Vyfoťte libovolná oblaka tak, aby se na fotografii vyskytovaly nejlépe tři oblačné druhy. Fotografii
nalepte do vyznačeného místa a zkuste oblaka identifikovat. Doplňte informace o datu, čase a místě
pozorování.
Fotografie:
Datum:
Čas:
Místo:
Identifikace oblačných druhů:
8