Cumulus

Cumulus

Chmury kłębiaste gatunku 'pięknej pogody' (Cumulus humilis), a nad horyzontem – chmury kłębiaste wypiętrzone (Cumulus congestus)
Skrót nazwy	Cu
Symbol
Piętro	niskie
Gatunki	Cumulus fractus, Cumulus humilis, Cumulus mediocris, Cumulus congestus
Odmiany	radiatus
Wysokość podstawy	600–2500 m
Wygląd	gruba (z wyjątkiem Cu fra), gdy widoczna od strony Słońca to biała, w kierunku Słońca – szara
Chmura opadowa	nie, z wyjątkiem Cu con, słaby opad możliwy też z Cu med
Grubość	ok. 600 m – ok. 2500 m
Skład	krople wody
Zjawiska towarzyszące	pileus, velum, arcus – szczególne formy chmur; virga, praecipitatio, tuba – zjawiska towarzyszące chmurze

{{Chmura infobox}} Sugerowane pola (wstaw w kodzie): | commons =

Cumulus fractus

Chmury kłębiaste nad Alpami Lechtalskimi

Chmury kłębiaste (Cumulus) w okolicach Poznania

Cumulus mediocris nad prerią w Ameryce Północnej

Cumulus (Cu), chmura kłębiasta – to oddzielna, gruba, biała chmura, złożona z kropel wody. Jej górna część (z wyjątkiem gatunku Cumulus fractus) ma kształt kopuły, a podstawa położona poziomo na podobnej wysokości w przedziale od około 600 do 2500 metrów. Cumulusy są więc rodzajem chmur powstających w piętrze niskim troposfery. Bardziej wypiętrzonym chmurom kłębiastym towarzyszą niewielkie opady deszczu. Chmury te potrafią szybko się przekształcać, a typowy czas życia małego cumulusa trwa 10-50 minut.

Mechanizmy fizyczne i morfologia (kształt)

Chmury kłębiaste powstają wskutek prądów wstępujących związanych z napływem zimnego powietrza pod cieplejsze, jak to jest w przypadku chmur frontalnych, albo na skutek wznoszenia się termali ciepłego powietrza, jak to jest nad wyspami w strefie międzyzwrotnikowej lub w ciepły słoneczny dzień. Ciepłe powietrze wznosi się pionowo, po czym ulega ochłodzeniu, co prowadzi do kondensacji pary wodnej, a szereg takich termali tworzy charakterystyczne wybrzuszenia w strukturze cumulusa. Dolna część chmury, na poziomie kondensacji jest czasami szara, ale kolor chmury cumulus nie zależy od jej specyficznych własności na danych poziomie, ale jest wynikiem położenia obserwatora w stosunku do słońca i od jej grubości (optycznej). Wysokość podstawy i wierzchołków zależy od rozkładu temperatury i wilgotności i można ją ocenić używając m.in. atmosferycznych diagramów termodynamicznych.

Obecna taksonomia chmur oparta jest na pracy Luke Howarda z początku XIX wieku, który wprowadził nazwę "cumulus" jako jedną z trzech głównych "zmienności" (kategorii). Obecnie chmury cumulus są badane ze względu na ich efekty klimatyczne poprzez zmianę:

• pokrywy chmur,
• wodności chmurowej,
• mikrofizyki chmur.

Mikrofizyka

Krople wody w cumulusach są stosunkowo małe (około 10 mikrometrów) i przezroczyste w widmie światła widzialnego od 0,3–0,7 mikrometra. Oznacza to, że chmury te (a także większość chmur wodnych i lodowych) nie absorbują promieniowania słonecznego. Biały kolor cumulusa jest spowodowany mało selektywnym (czyli wszystkie kolory światła podobnie) rozpraszaniem światła na kroplach wody. To, że chmury są szare lub czarne dla obserwatora jest spowodowane odbiciem światła przychodzącego, a nie absorpcją promieniowania słonecznego w chmurach. Wobec tego kolor chmur Cumulus zależy od położenia obserwatora i od pozycji słońca i nie powinien być używany naukowo do ich charakteryzacji. Małe krople chmurowe spadają grawitacyjnie i są utrzymywane w chmurach dzięki ruchom wstępującym. Z płytkich chmur konwekcyjnych typu cumulus nie obserwuje się znaczącego opadu nad lądem. W obszarach pasatowych nad oceanami, aerozole soli morskiej mogą działać jako superwielkie jądra kondensacji i wtedy można zaobserwować mżawkę lub virgę.

Efekty klimatyczne

Cumulus congestus

W średnich szerokościach geograficznych, takich, jak Polska, chmury cumulus są zazwyczaj związane z wymuszaniem frontalnym lub z efektami termicznymi. Efekty klimatyczne tych chmur są przypuszczalnie małe w porównaniu z innymi procesami takimi jak cyklogeneza i związanymi z nimi układami frontalnymi.

Sytuacja jest dramatycznie inna w obszarach podzwrotnikowych wiatrów pasatowych. Wprawdzie pojedyncze chmury Cumulus są stosunkowo małe i ich czas życia jest krótki, ale są one obserwowane na wielkich obszarach i regenerują się cyklicznie. Ich wpływ na globalne albedo słoneczne, na procesy wymiany ciepła pomiędzy oceanem i atmosferą, i na procesy chemiczne (np usuwanie zanieczyszczeń) w atmosferze tropikalnej jest znaczny. W tych obszarach chmury cumulus stanowią naturalne przejście pomiędzy stratocumulusami, obserwowanymi na wschodnich częściach oceanów w obszarze zstępującej komórki Hadleya i obszarem międzyzwrotnikowej strefy zbieżności (ITCZ) charakteryzującej się głęboką konwekcją (chmury cumulonimbus).

Symbol, którym oznacza się chmury rodzaju Cumulus:

Gatunki chmur kłębiastych (Cumulus)

Cumulus congestus w Alpach Berneńskich

Cumulusy nad Skupowem (film poklatkowy)

Podobnie jak chmury innych rodzajów, chmury kłębiaste dzielą się na gatunki. Wśród gatunków cumulusów da się czasem wyróżnić tylko jedną odmianę. Gatunki chmur kłębiastych przeobrażają się w kolejne w określonym cyklu.

• Cumulus fractus (Cu fra) – chmury kłębiaste postrzępione, jeszcze nie wykształciły poziomej podstawy ani kopulastej powierzchni górnej. Mają grubości kilkuset metrów. Występują najczęściej jako początkowe stadium rozwoju chmur kłębiastych. Nie dają opadów. (Fractus z łac. to złamany, postrzępiony).
• Cumulus humilis (Cu hum) – tzw. chmury pięknej pogody, to niewielkie, stosunkowo płaskie i rzadko rozmieszczone na niebie cumulusy. Ich grubość wynosi od kilkudziesięciu do kilkuset metrów.
• Cumulus mediocris (Cu med) – średnio wypiętrzone, stadium pośrednie pomiędzy Cumulus humilis a Cumulus congestus. Mają średnio od kilkuset metrów do kilometra. Przeważnie nie dają opadów.
• Cumulus congestus (Cu con) – cumulusy wypiętrzone (rozbudowane w kierunku pionowym nawet do kilku kilometrów). Niekiedy dają spokojny opad.

Odmiany chmur kłębiastych (Cumulus)

• radiatus (ra) – ułożone prostoliniowo w jednym rzędzie, a gdy w wielu, wtedy wydają się mieć układ promienisty.

Na pierwszym planie chmury kłębiaste (Cumulus), w głębi − chmury kłębiaste deszczowe (Cumulonimbus calvus)

Chmury towarzyszące i zjawiska szczególne

Niekiedy można zauważyć:

• praecipitatio (pra)
• virga (vir)

• arcus (arc)
• pannus (pan)
• tuba (forma chmury) (tub)

pileus (pil) velum (vel)

Zobacz też

• chmura
• cumulonimbus
• altocumulus
• cirrocumulus