Wolk

'n Wolk is 'n sigbare massa vloeistofdruppels of bevrore kristalle wat in die atmosfeer hang, bo die oppervlak van die aarde of ander hemelliggaam. Die term word ook gebruik om na sigbare massas in die ruimte wat deur swaartekrag aangetrek word te verwys, soos interstellêre wolke en nebulae.

Op die aarde bestaan wolke tipies uit waterdamp, wat klein druppel of yskristalle vorm, gewoonlik 0,01 mm in deursnee. Wanneer biljoene druppeltjies of kristalle saamgegroepeer is, is hulle sigbaar as wolke.

Die grootte van die waterdruppels lê tussen ongeveer 0,01 en 0,1 mm en die aantal wissel naastenby om 500 per cm³. Wolke word in die onderste lae van die atmosfeer (troposfeer) aangetref en hulle maksimale hoogte hang af van die geografiese breedte waaroor hulle voorkom.

Bokant die poolgebiede is die hoogte ongeveer 8 km en bokant die trope ongeveer 18 km bo die aardoppervlak. By die vorming van waterdruppels in die atmosfeer geld sekere vereistes, naamlik dat daar genoeg kondensasiekerne aanwesig moet wees en dat die waterdamp deur oorversadiging die doupunt en daarna kondensasie moet bereik. (By sneeuvorming is daar in werklikheid sprake van kristallisasie.)

Aangesien kondensasiekerne in die lug (in die vorm van stof-, roet-, soutdeeltjies, ensovoorts) in oorvloed aanwesig is, word wolkvorming in wese bepaal deur die prosesse wat tot oorversadiging lei. Dit word in hoofsaak bewerkstellig deur die afkoeling van voghoudende lug as gevolg van uitstraling of opstyging.

Afkoeling deur uitstraling

Die aarde koel snags as gevolg van warmteuitstraling (veral by onbewolkte toestande) sterk af. Die vogtige lug bokant die aarde kan dan redelik maklik die doupunt bereik en die waterdamp dan kondenseer. Op die koudste dele van die aardoppervlak kan dou, en by temperature benede die vriespunt ryp, gevorm word. 'n Interessante feit is dat ryp nie bevrore dou is nie.

Wanneer die waterdamp naby die oppervlak kondenseer, word warmte vrygestel wat 'n stabiliserende uitwerking op die temperatuur het, en dit is onwaarskynlik dat die druppels sal vries. By rypvorming (in die koue, droë winterseisoen) is die lug so droog dat die temperatuur ver moet daal voordat kondensasie plaasvind. Die waterdamp gaan by hierdie temperatuur direk oor in yskristalle en ryp word gevorm. In die lug word dikwels druppeltjies gevorm wat as mis sigbaar word.

Indien daar wind waai, word die lug deur turbulensie oor 'n dikker laag versprei en die gemiddelde afkoeling is te klein, sodat daar nie kondensasie plaasvind nie. Mis kan ook gevorm word wanneer koue lug bokant 'n warmer wateroppervlak lê. Die waterdampmolekules wat uit die water verdamp, kondenseer in die kouer lug daarbo en word as mis sigbaar. Die proses stem ooreen met stoomvorming by warm water.

Afkoeling deur opstyging

Verreweg die belangrikste faktor by wolkvorming is afkoeling deur opstyging. Sodra lug styg, verminder die druk daarop en dit sit uit, waardeur die energie (in die vorm van warmte) uit die lug self vrykom. Die lug koel met ander woorde adiabaties af en kondensasie kan gevolglik plaasvind. Wanneer lug daal, styg die druk daarop en die lug verwarm adiabaties (sonder dat dit warmte uit die omgewing opneem) en die toestande vir wolkvorming verswak.

Horisontaal bewegende lug kan omhoog gestu word wanneer dit ŉ hindernis soos 'n ry heuwels of ŉ bergreeks teëkom. Met die styging sal die lug afkoel en kan kondensasie wolke (reliëfbewolking) en mis tot gevolg hê. Die windkant van die bergreeks is daarom dikwels in wolke gehul en daar val dan ook relatief baie reën, soos byvoorbeeld aan die seekant van die Drakensberg. Aan die lykant van die berg is die lug wat oor die kruin styg en aan die ander kant afdaal, warmer, en die wolke verdwyn, hoewel die lug ook reeds droër is as gevolg van die neerslag aan die reënkant.

Die droë, warm lug het trouens dikwels die onaangename warm bergwinde tot gevolg. In die Alpe staan hierdie wind as die fohn bekend, en in Noord-Amerika as die Zhinook. Lug kan ook styg wanneer dit oor 'n ander lugmassa gestoot word. Hierdie verskynsel word algemeen aangetref by frontvlakke. Warm, ligte lug gly teen die koue, swaar lug op en die bewolking wat hierdeur ontstaan, heet frontale bewolking. 'n Ander moontlikheid vir styging lê in die plaaslike verwarming van lug aan die aardoppervlak, waar dit onstabiel raak en opstyg (konveksiestroming).

Ook tydens hierdie styging kan die doupunt bereik word. By voortgesette styging van die lug kan die wolke uitgroei tot stapelwolke (konveksiebewolking). Wanneer twee luglae oor mekaar stroom, word golfbewegings in die grensvlak tussen die lae veroorsaak en dit het stygende en dalende lugbeweging tot gevolg. Wanneer die lug vogtig genoeg is, kan die doupunt in die stygende lug bereik word sodat uitgerekte wolkvorme ewewydig met die grensvlak ontstaan.

Klassifikasie

Ci=Cirrus, Cs=Cirrostratus, Cc=Cirrocumulus, As=Altostratus, Ac=Altocumulus, Ns=Nimbostratus, Cb=Cumulonimbus, Cu=Cumulus, Sc=Stratocumulus, St=Stratus

Een van die oudste wolkklassifikasies is deur die Britse meteoroloog Luke Howard (1772 - 1864) opgestel. Hy het die wolke verdeel in cirrus, cumulus, nimbus en stratus, en die klassifikasie word steeds gevolg, al word daar deesdae meer gelet op die ontstaanswyse van die wolke as op die hoogte waarop hulle gevorm word. In die huidige indeling word daar vier families onderskei; elkeen is weer onderverdeel in twee of drie wolkgeslagte.

Die geslagte word op hulle beurt verdeel in ondergeslagte, soorte en variëteite. Hierdie klassifikasie word gevind in die Wolkatlas van die Wêreldmeteorologie-organisasie (WMO).Die eerste familie word gevorm deur die hoë wolke (oor die algemeen bokant 6 km), met die geslagte cirrus, cirrocumulus en cirrostratus. Hulle is meestal yl, wit van kleur en werp geen skaduwee nie.

Cirruswolke (voerwolke) vorm afsonderlike wit wolke met ŉ vliesige struktuur wat uit yskristalle bestaan. Die cirrocumuluswolke (klein skaapwolkies) vorm 'n laag of bank cirrusagtige wolke. Die laag bestaan uit afsonderlike wit vlokke of baie klein ronde wolkies, wat min of meer in rye of golfies gerangskik is. Cirrostratus het die voorkoms van 'n veselagtige, ligte wit sluier.

Die son en maan bly deur hierdie wolke sigbaar en dit werp geen skaduwee nie. Die wolke word gekenmerk deur 'n stralekrans wat in die sonlig gevorm word. Die tweede wolkfamilie bestaan uit die middelbare wolke, wat oor die algemeen op 'n hoogte van tussen 2 en 6 km aangetref word. Hulle is digter as die hoë wolke en gee 'n ligte skaduwee.

Die geslagte altocumulus en altostratus behoort tot hierdie familie. Altocumulus (groot skaapwolke) lyk baie na cirrocumulus, maar is baie digter in die middel as aan die rand. Net soos die cirrocumulus is die afsonderlike elemente dikwels in rye of golwe gerangskik. Altostratus bestaan uit ŉ draderige of veselagtige wolksluier met 'n gryserige of blouerige kleur.

Dit bedek gewoonlik groot gedeeltes van die hemel en vertoon soos, matglas wanneer die son of maan daardeur skyn. Die verskil ten opsigte van cirrostratus kan op sy eenvoudigste beskryf word as baie digter. Die lae wolke, gewoonlik laer as 2 km, vorm die derde familie, met die geslagte nimbostratus, stratocumulus en stratus. Die nimbostratus (reënwolk) is donkergrys en vormloos. Dikwels val daar gelykmatige sneeu of reën uit die wolke.

Hieronder kan los flarde voorkom (fractostratus). Die stratocumulus (gelaagde stapelwolke) lyk op die altocumulus, maar die vlakke of bolle is donkerder. Veral in die winter en die voorjaar bedek hulle dikwels die hele hemel. Stratus (laagwolk) is 'n eweredige grys wolklaag, waaruit dikwels fyn motreën val. Die vierde en laaste familie omvat wolke wat sterk in 'n vertikale rigting ontwikkel is. Hulle word meestal aangetref in die luglaag wat op ŉ hoogte van 500 tot 6 000 m geleë is en daarbinne kom die geslagte cumulus en cumulonimbus voor.

Die cumulus (stapelwolk) bestaan uit afsonderlike, digte wolke met ŉ koepelvormige bokant en 'n redelik horisontale ondervlak. Teen die son in gesien, is die wolk donker met ŉ ligte omranding. Uit hierdie wolke val daar geen of slegs ligte neerslag. Die cumulonimbus (onweers – of aambeeldwolk) is 'n uitgebreide wolkmassa met aansienlike vertikale afmetings en het die vorm van berge, torings of 'n aambeeld. Die bokant is dikwels sterk afgeplat, waardeur dit die kenmerkende voorkoms van 'n aambeeld vertoon, Die onderkant is gewoonlik baie danker. Hierdie wolkmassas gaan gepaard met hael en reën, sneeu en dikwels ook met donder en weerlig.

Hoë wolke

Die hoë wolke, ook bekend as Familie A, bevat die Cirrocumulus-, Cirrus- en Cirrostratus-wolke.

Cirrocumulus (skaapwolkies, vlieswolke)
Cirrus (veerwolke)
Cirrostratus (sluierwolke, deursigtige optrekwolke)

Middelwolke

Die middelwolke, ook bekend as Familie B, bevat die Altostratus- en Altocumulus-wolke.

Altostratus
Altocumulus (golfwolke)

Lae wolke

Die lae wolke, bekend as Familie C, bevat die Cumulus-, Stratocumulus-, en Stratuswolke.

Cumulus (stapelwolk, hoopwolk)
Cumulus humilis
Stratocumulus
Stratus (laagwolk)

Vertikale wolke

Daar is ook vertikale wolke (Familie D), wat hoog bo hulle basisse strek. Soos die Cumulonimbus- (wat met swaar reëns en donderstorms geassosieer word; vandaar donderwolk), die Cumulus- en die Pyrocumulus-wolke. Pyrocumulus-wolke word met veldbrande of vulkaniese aktiwiteite geassosieer. Nimbostratus is 'n stratiforme wolk met' n groot dikte en produseer neerslag soos ander vertikale wolke