Pilvi
Pilvi on ilmakehässä (taivaalla) olevaa vesihöyryä, joka on tiivistynyt hyvin pieniksi vesipisaroiksi tai jääkiteiksi, jotka näkyvät näkyvinä muotoina tai muodostelmina maanpinnan yläpuolella.
Maapallon vesi haihtuu (muuttuu näkymättömäksi kaasuksi) ja nousee taivaalle. Ylempänä, missä ilma on kylmempää, vesi tiivistyy: se muuttuu kaasusta vesipisaroiksi tai jääkiteiksi. Näemme nämä vesipisarat pilvinä. Pisarat putoavat takaisin maahan sateena, minkä jälkeen vesi haihtuu jälleen. Tätä kutsutaan "veden kiertokuluksi".
Ilmakehässä on aina jonkin verran vesihöyryä. Pilviä muodostuu, kun ilmakehä ei enää pysty pidättämään kaikkea näkymätöntä ilmahöyryä. Kaikki vesihöyry tiivistyy hyvin pieniksi vesipisaroiksi.
Lämpimässä ilmassa on enemmän vesihöyryä kuin viileässä ilmassa. Jos lämmin ilma, jossa on paljon vettä, jäähtyy, se voi muodostaa pilven. Näillä tavoilla ilma voi jäähtyä niin paljon, että se voi muodostaa pilviä:
- kun aurinko lämmittää maanpinnan lähellä olevaa ilmaa ja se nousee kylmempään ilmanalaan.
- Säärintamien varrella lämpimämpi ilma jäähtyy, kun se törmää kylmempään ilmaan;
- kun ilma nousee vuoren rinnettä ylöspäin, se jäähtyy noustessaan korkeammalle;
- kun lämmin ilma kulkee jonkin kylmemmän kohteen (esimerkiksi järven viileän veden) tai yöllä jäähtyneen maanpinnan yli, se jäähtyy.
Pilvet eivät ole raskaita. Pilvessä olevan veden massa voi olla useita miljoonia tonneja. Pilven jokaisessa kuutiometrissä (m3) on vain noin 5 grammaa vettä. Pilvipisarat ovat myös noin 1000 kertaa raskaampia kuin haihtunut vesi, joten ne ovat paljon ilmaa raskaampia. Ne eivät putoa, vaan pysyvät ilmassa, koska raskaampien vesipisaroiden ympärillä on lämmintä ilmaa. Kun vesi muuttuu kaasusta pisaroiksi, syntyy lämpöä. Koska pisarat ovat hyvin pieniä, ne "tarttuvat" lämpimään ilmaan.
Joskus pilvet näyttävät auringonnousun tai -laskun aikaan loistavan värisiltä. Tämä johtuu ilmassa olevista pölyhiukkasista.
Pilvet taivaalla
Pilviluokitus
Pilvet luokitellaan sen mukaan, miltä ne näyttävät ja kuinka korkealla pilven pohja on taivaalla. Tätä järjestelmää ehdotettiin vuonna 1803. Pilviä on erilaisia, koska ilma, jossa ne muodostuvat, voi olla liikkumatonta tai liikkua eteenpäin tai ylös ja alas eri nopeuksilla. Hyvin paksut pilvet, joissa on tarpeeksi suuria vesipisaroita, voivat aiheuttaa sadetta tai lunta, ja suurimmat pilvet voivat aiheuttaa ukkosta ja salamointia.
Pilviä on viisi perusperhettä niiden ulkonäön perusteella:
- Cirrus-pilvet ovat korkeita ja ohuita. Ilma on hyvin kylmää korkealla, joten nämä pilvet koostuvat vesipisaroiden sijasta jääkiteistä. Cirrus-pilviä kutsutaan joskus tammanhänniksi, koska ne näyttävät hevosen hänniltä.
- Stratuspilvet ovat kuin litteitä lakanoita. Ne voivat olla matalia pilviä (stratus), keskitason pilviä (altostratus), korkeatasoisia pilviä (cirrostratus) tai paksuja monikerroksisia pilviä, jotka muodostavat sadetta tai lunta (nimbostratus).
- Stratocumulus-pilvet ovat rullamaisia tai aaltoilevia. Ne voivat olla matalia pilviä (stratocumulus), keskitason pilviä (altocumulus) tai korkeatasoisia pilviä (cirrocumulus).
- Cumulus-pilvet ovat pöhöttyneitä ja pieniä, kun ne muodostuvat ensimmäisen kerran. Ne voivat kasvaa kasaumapilviksi, joiden pystysuora ulottuvuus on kohtalainen (nimessä ei ole mitään lisäystä), tai niistä voi tulla tornimaisia pystysuoria pilviä (towering cumulus).
- Cumulonimbus-pilvet ovat hyvin suuria cumulus-tyyppisiä pilviä, joihin yleensä muodostuu cirrus-pilviä ja joskus muita piirteitä, jotka antavat niille oman ainutlaatuisen ulkonäkönsä.
Seuraavassa on yhteenveto tärkeimmistä pilvityypeistä sen mukaan, kuinka korkealle ne muodostuvat:
Korkean tason pilvet
Korkeat pilvet muodostuvat kylmillä alueilla 10 000-25 000 jalan (3 000-8 000 m) korkeudessa, leudoilla alueilla 16 500-40 000 jalan (5 000-12 000 m) korkeudessa ja erittäin kuumilla tropiikin alueilla 20 000-60 000 jalan (6 000-18 000 m) korkeudessa. Ne ovat liian korkeita ja ohuita tuottamaan sadetta tai lunta.
Korkean tason pilviä ovat:
- Cirrus (Ci)
- Cirrocumulus (Cc)
- Cirrostratus (Cs)
Keskitason pilvet
Keskipilvet muodostuvat yleensä 2 000 metrin korkeudessa kylmemmillä alueilla. Ne voivat kuitenkin muodostua jopa 8 000 metrin korkeuteen tropiikissa, jossa on hyvin lämmintä ympäri vuoden. Keskipilvet koostuvat yleensä vesipisaroista, mutta niissä voi olla myös jääkiteitä. Ne tuottavat satunnaisesti sadetta tai lunta, joka yleensä haihtuu ennen maanpinnan saavuttamista.
Keskitason pilviä ovat:
- Altocumulus (Ac)
- Altostratus (As)
Matalan tason pilvet
Matalat pilvet näkyvät yleensä maanpinnan tasolta aina 2 000 metrin korkeuteen asti. Matalat pilvet koostuvat yleensä vesipisaroista, ja ne voivat toisinaan tuottaa hyvin kevyttä sadetta, tihkusadetta tai lunta.
Matalan tason pilviä ovat:
- Stratocumulus (Sc)
- Stratus (St)
Kun hyvin matala kerrospilvi koskettaa maata, sitä kutsutaan sumuksi.
Kohtalaisen pystysuorat pilvet
Nämä ovat keskipaksuja pilviä, jotka voivat muodostua missä tahansa lähellä maanpintaa ja jopa 3000 metrin korkeudessa. Keskitason cumulus-pilvien nimeen ei ole lisätty alttoa. Näiden pilvien huiput ovat yleensä korkeintaan 6 000 metriä (20 000 ft) korkealla. Pystysuorat pilvet aiheuttavat usein sadetta ja lunta. Ne koostuvat enimmäkseen vesipisaroista, mutta kun ne työntyvät ylöspäin kylmien korkeampien kerrosten läpi, niissä voi olla myös jääkiteitä.
Kohtalaisen pystysuoria pilviä ovat:
- Cumulus (Cu)
- Nimbostratus (Ns)
Tornimaiset pystysuorat pilvet
Nämä pilvet ovat hyvin korkeita, ja niiden huiput ovat yleensä yli 6 000 metrin korkeudessa. Ne voivat aiheuttaa voimakkaita sade- ja lumisateita. Cumulonimbus-pilvet, kaikista suurimmat pilvet, voivat myös aiheuttaa ukkosmyrskyjä. Nämä pilvet koostuvat enimmäkseen vesipisaroista, mutta hyvin suurten cumulonimbus-pilvien huiput koostuvat usein enimmäkseen jääkiteistä.
Tornimaisia pystysuoria pilviä ovat mm:
- Tornimaiset kumulukset (Tcu)
- Cumulonimbus (Cb)
Kohtalaisen pystysuuntaisten kumulusten pilvimaisema Swifts Creekin yllä, Victoria, Australia.
Taivas, jolla cirrus-pilvet (vasemmalla) muuttuvat cirrostratus-pilviksi (keskellä oikealla) ja jossa on hieman cirrocumulus-pilviä (ylhäällä oikealla).
Galleria
· 
Vuorenhuiput työntyvät riekaleisten kerrospilvien läpi Sveitsin Alpeilla.
· 
Cumulus-pilven keula Tyynenmeren yllä, taustalla matalaa stratocumulusta.
Merkkinä
Raamatussa pilvet ovat usein merkki Jumalan läsnäolosta.
Kysymyksiä ja vastauksia
K: Mikä on pilvi?
V: Pilvi on ilmakehässä (taivaalla) olevaa vesihöyryä, joka on tiivistynyt hyvin pieniksi vesipisaroiksi tai jääkiteiksi, jotka näkyvät näkyvinä muotoina tai muodostelmina maanpinnan yläpuolella.
K: Miten pilvi muodostuu?
V: Pilvet muodostuvat, kun ilmakehä ei enää pysty pitämään kaikkea näkymätöntä ilmahöyryä. Kaikki vesihöyry tiivistyy hyvin pieniksi vesipisaroiksi. Lämpimään ilmaan mahtuu enemmän vesihöyryä kuin viileään ilmaan, joten jos lämmin ilma, jossa on paljon vettä, jäähtyy, se voi muodostaa pilven. Ilma voi viilentyä niin paljon, että se voi muodostaa pilviä seuraavilla tavoilla: kun aurinko lämmittää lähellä maanpintaa olevaa ilmaa ja se nousee kylmempään ilmanalaan; kun ilmarintamilla lämmin ilma viilenee törmätessään kylmempään ilmaan; kun ilma nousee vuoren rinnettä ylöspäin, se viilenee noustessaan korkeammalle; kun lämmin ilma nousee kylmemmän kohteen (kuten järven viileän veden) tai yöllä viilentyneen maanpinnan yläpuolelle, ilma viilenee.
Kysymys: Kuinka raskaita pilvet ovat?
V: Pilvet ovat raskaita - pilven sisältämän veden massa voi olla useita miljoonia tonneja, ja jokaisessa kuutiometrissä (m3) pilveä on vain noin 5 grammaa vettä. Pilvipisarat ovat myös noin 1000 kertaa raskaampia kuin haihtunut vesi, joten ne ovat paljon ilmaa raskaampia. Ne eivät putoa, vaan pysyvät ilmassa, koska niiden ympärillä on lämmintä ilmaa, joka auttaa niitä "tarttumaan".
K: Miksi jotkut pilvet näyttävät kirkkaita värejä auringonnousun tai -laskun aikaan?
V: Tämä johtuu siitä, että ilmakehässä olevat pölyhiukkaset heijastavat valoa eri kulmista, minkä vuoksi ne näyttävät auringonnousun tai -laskun aikaan kirkkailta väreiltä.
K: Mitä tapahtuu sateen pudottua takaisin maahan?
V: Kun sade putoaa takaisin maahan, kierto alkaa uudelleen - vesi haihtuu uudelleen, ja tätä prosessia kutsutaan "veden kiertokuluksi".
K: Mikä pitää pilvet ilmassa leijumassa?
V: Lämpö, joka syntyy muuttuessaan kaasusta pisaroiksi, auttaa pitämään pilvet ilmassa, koska nämä pienet pisarat tarttuvat ympäröivien lämpimien ilmojen lämpimiin taskuihin, mikä estää niitä putoamasta alas kohti maan pintaa.
