Co wpływa na zachmurzenie? Jak powstaje mapa zachmurzeń?

● Nauką, która opisuje chmury i zachmurzenie, jest nefologia (gr. néphos – chmura). ● Zachmurzenie to stopień pokrycia nieba chmurami. Jest jednym z ważniejszych elementów odzwierciedlających stan atmosfery. ● Stopień zachmurzenia meteorolodzy określają bez użycia przyrządów pomiarowych – stosują jedynie ocenę wizualną nieba. 

Zachmurzenie zależy od tego, jakie jest danego dnia ciśnienie atmosferyczne. Występuje wówczas, gdy mamy do czynienia z niskim ciśnieniem oraz wilgotnym powietrzem. W taki sposób powstają fronty atmosferyczne, które oddzielają wilgotne masy powietrza od suchych i zimne masy powietrza od ciepłych.

Jeśli ciśnienie jest wysokie, zazwyczaj niebo jest zupełnie lub prawie bezchmurne. Wyjątkiem są tak zwane zgniłe wyże, występujące wiosną i jesienią, kiedy to pomimo wysokiego ciśnienia widzimy cienką warstwę niskich chmur na niebie i mogą występować mgły. Jaka jest pogoda w taki dzień? Duże zachmurzenie, opady oraz gęste mgły.

Według najnowszych podręczników meteorologii stopień zachmurzenia określa się za pomocą ośmiostopniowej skali, gdzie poszczególne stopnie oznaczają:

0 – bezchmurne niebo 1 – słoneczne niebo 2 – mała ilość chmur na niebie 3 – małe zachmurzenie 4 – częściowe zachmurzenie 5 – pochmurno 6 – w większości pochmurno 7 – chmury w większości przesłaniają niebo 8 – zachmurzenie całkowite

Zachmurzenie określa się za pomocą obserwacji nieba. Nie używa się do tego żadnych instrumentów pomiarowych, dlatego mówimy o „ocenie” lub „szacowaniu”, ale nie o jego „pomiarze”.

Stopień pokrycia nieba przez chmury w stacjach meteorologicznych opisuje się w jednostkach zwanych oktantami. Odnoszą się one do liczby ósmych części nieba pokrytych chmurami. I tak na przykład 0 oznacza brak chmur, 1 oktant oznacza chmurę w wysokości 1/8 lub mniej, 7 oktantów oznacza chmurę o wielkości 7/8 lub więcej, 8 oktantów to pełne zachmurzenie bez przerw.

Wyniki są zaokrąglane do wyższej wartości, np. nieco ponad 3 oktanty oznacza 4 oktanty. Wyjątkiem jest sytuacja, gdy obserwuje się więcej niż 7, ale mniej niż 8 oktantów – wtedy zaokrągla się w dół, do 7 oktantów.

Aby poprawnie określić zachmurzenie, oprócz stopnia podaje się również jego typ (konwekcyjne, warstwowe, mieszane) oraz rodzaj chmur przeważających na niebie w danym momencie (Cirrus, Cirrocumulus, Cirrostratus, Altocumulus, Altostratus, Nimbostratus, Stratocumulus, Stratus, Cumulus czy Cumulonimbus).

Mapy zachmurzenia powstają na podstawie danych zebranych przez urządzenia zainstalowane na satelitach okołoziemskich. Publikowane są na stronach internetowych, możemy je sprawdzić np. w serwisie NASA. Na tej stronie można znaleźć mapy zachmurzenia Ziemi sporządzone na podstawie obrazu rejestrowanego przez urządzenie MODIS na satelicie Terra, należącej do NASA. 

MODIS zbiera informacje w pikselach, podobnie jak aparat cyfrowy. Frakcja chmur to część każdego piksela, która jest pokryta chmurami. Kolory na mapie wahają się od niebieskiego, oznaczającego brak chmur, do białego, symbolizującego całkowite zachmurzenie.

Na mapach możemy obserwować nie tylko wędrówki chmur, ale też inne dane atmosferyczne. Mapy pogodowe można sprawdzać na stronach internetowych poświęconych meteorologii. To świetne źródło informacji na temat tego, jaka jest pogoda dzisiaj i jaka będzie pogoda w dniach następnych. Można tam znaleźć radar opadów, radar burz czy też prognozę pogody.

Jeśli chcesz wiedzieć, gdzie jest deszcz, radar opadów pomoże ci szybko znaleźć odpowiedź. Radar opadów pokazuje z kilkunastominutowym opóźnieniem, gdzie jest deszcz, gdzie pada śnieg oraz gdzie deszcz lub śnieg padał w ciągu poprzednich kilku godzin.

A jeżeli potrzebujesz sprawdzić, gdzie jest burza, radar również pomoże ci ją znaleźć. Radar burzowy pokazuje, gdzie jest teraz burza i gdzie były burze wcześniej tego dnia. Taki radar pogodowy pozwala nam śledzić przemieszczanie się frontów i burz. Dostarcza też informacji o tym, jakie jest dzisiaj ciśnienie atmosferyczne i ile dzisiaj stopni Celsjusza. Wspomniane strony internetowe przedstawiają też prognozę pogody, więc można sprawdzić, jaka jutro pogoda będzie w naszej okolicy.

Modele prognostyczne stosowane przez meteorologów opierają się na uproszczeniu związanym z opisaniem na całej powierzchni Ziemi trójwymiarowej siatki. Prognozę pogody ustalają w węzłach tej siatki. Aby obliczenia były możliwe, do komputera należy wprowadzić aktualne dane pogodowe. 

Oznacza to, że trzeba najpierw sprawdzić, jaka dziś pogoda występuje w różnych miejscach na świecie – jakie dziś ciśnienie, gdzie teraz pada deszcz. Na przykład, jeśli chcemy wiedzieć jaka dziś będzie pogoda w Polsce, to musimy sprawdzić, gdzie pada deszcz w Polsce, gdzie jest burza w Polsce w chwili obecnej, itp. Z tych danych, przy użyciu skomplikowanych algorytmów, komputery wyliczają stan pogody na przyszłe godziny i dni.