Τι είναι το νέφος

Σύννεφα στον καλοκαιρινό ουρανό.

Το Νέφος (πληθυντικός: νέφη) ή σύννεφο (πληθυντικός: σύννεφα) (cloud) αποτελεί ορατό σύνολο υδρατμών, λεπτότατων υδροσταγονιδίων ή λεπτότατων παγοκρυστάλλων, ή συνδυασμό των προηγουμένων, που προέρχονται από την συμπύκνωση των υδρατμών που βρίσκονται στην ατμόσφαιρα. Η δημιουργία νέφους πολύ πλησίον ή επί της επιφάνειας της Γης (ξηράς ή θάλασσας) ονομάζεται, ειδικότερα, ομίχλη. Τα σύννεφα στην ατμόσφαιρα της Γης, που μελετούνται από τη νεφολογία ή το κλάδο φυσικής νεφών της μετεωρολογίας. Δύο διαδικασίες, ενδεχομένως ενεργώντας από κοινού, μπορεί να οδηγήσουν στον κορεσμό του αέρα: η ψύξη του αέρα ή με την προσθήκη υδρατμών στον αέρα. Γενικά, οι κατακρημνήσεις θα πέσουν στην επιφάνεια: εξαίρεσεις τα virga (λωρίδες κατακρημνήσεων) που εξατμίζονται πριν φτάσουν στην επιφάνεια. Τα σύννεφα μπορεί να δείξουν επαγωγική ανάπτυξη όπως οι σωρείτες, να έχει τη μορφή στρωματοειδούς φύλλου, όπως τα στρώματα, ή εμφανίζονται σε λεπτή ινώδη κατάσταση όπως με οι θύσανοι. Aν το νέφος είναι χαμηλού, μεσαίου, ή υψηλού επιπέδου εξαρτάται από το πόσο μακριά από το έδαφος, βρίσκεται η βάση του. Ορισμένοι τύποι σύννεφου, ειδικά αυτών που διαθέτουν σημαντική κάθετη έκταση, μπορεί να σχηματιστεί στο μεσαίο και χαμηλό επίπεδο ανάλογα με το ποσοστό υγρασίας του αέρα. Τα σύννεφα έχουν στα αγγλικά λατινικά ονόματα που οφείλεται στη λαϊκή προσαρμογή του συστήματος κατηγοριοποίησης νεφών Χάουαρντ, το οποίο άρχισε να διαδίδεται σε δημοτικότητα κατά το Δεκέμβριο του 1802. Οι συνοπτικός παρατηρήσεις του επιφανειακού καιρού κάνουν χρήση κωδικών αριθμών για τους τύπους των τροποσφαιρικών νεφών ορατά σε κάθε προγραμματισμένη ώρα παρατήρησης με βάση το ύψος και τη φυσική εμφάνιση των σύννεφων. Ενώ η πλειοψηφία των νεφών σχηματίζονται στην τροπόσφαιρα της Γης, υπάρχουν περιπτώσεις όπου παρατηρούνται σύννεφα στη στρατόσφαιρα και μεσόσφαιρα. Σύννεφα έχουν παρατηρηθεί σε άλλους πλανήτες και τα φεγγάρια στο Ηλιακό Σύστημα, αλλά λόγω των διαφορετικών χαρακτηριστικών της θερμοκρασίας τους, αποτελούνται από άλλες ουσίες όπως το μεθάνιο, αμμωνία, ή θειικό οξύ.

Δημιουργία νεφών

Τα σύννεφα σχηματίζονται από ανοδικά ρεύματα αέρα που φθάνουν στα ύψη της τροπόσφαιρας, όπου εκεί ψύχονται αδιαβατικά. Δηλαδή η ελάττωση της θερμοκρασίας του αέρα επέρχεται από την εκτόνωση αυτού και όχι από το περιβάλλον με συνέπεια να ψύχονται οι υδρατμοί και να σχηματίζονται τα νέφη. Τα μόρια των υδρατμών ψύχονται και "κολλούν" επάνω στους πυρήνες (τα μικροσκοπικά σωματίδια της ατμόσφαιρας) σχηματίζοντας, έτσι, τα υδροσταγονίδια των νεφών. Με τον τρόπο αυτό και με την συμπύκνωσή τους, που επέρχεται μόλις η θερμοκρασία (ψύξη) αέρος βρεθεί κάτω του σημείου δρόσου του, σχηματίζονται τα νέφη στα διάφορα ύψη της τροπόσφαιρας.
Η ανύψωση, δηλαδή τα ανοδικά ρεύματα, του αέρα μπορεί να οφείλεται:

α) Ορογραφικά, δηλαδή από την παρεμβολή ορέων (βουνών).

β) Μετωπικά, δηλαδή σε θερμικά ανοδικά ρεύματα που οφείλονται από υπερθέρμανση αέρος δημιουργώντας έτσι μέτωπο.

γ) Από υπερθέρμανση της επιφάνειας του εδάφους ή της θάλασσας όπου εμφανίζεται η κατακόρυφα ανύψωση και

δ) Από στροβίλους, που οφείλονται από την τριβή του ανέμου σε διάφορες εξάρσεις της επιφάνειας του εδάφους.

• Το ύψος στο οποίο και επέρχεται η ψύξη των υδρατμών καλείται στάθμη συμπύκνωσης. Στο ύψος ακριβώς αυτό σχηματίζεται και η βάση των νεφών. Ο καθορισμός του ύψους αυτού εξαρτάται από πολλούς παράγοντες, κυρίως όμως από την διαφορά θερμοκρασίας αέρος και δρόσου αυτού.

Τα υδροσταγονίδια από τα οποία αποτελούνται τα νέφη αφενός είναι άπειρα αφετέρου είναι τόσο μικρά που η διάμετρος αυτών είναι μόλις 1/100 του χιλιοστομέτρου. Οι θερμομετρικές μετρήσεις απέδειξαν πως ο αέρας στα σύννεφα είναι ψυχρότερος από εκείνον που είναι γύρω τους.

-Και εδώ γεννάται, εύλογα, η απορία: Αφού ο ψυχρός αέρας είναι βαρύτερος του θερμού και οι υδροσταγόνες που αποτελούν τα νέφη είναι βαρύτερα από τον αέρα, με αποτέλεσμα να αυξάνεται το βάρος των νεφών, γιατί δεν πέφτουν αυτά αμέσως ως βροχή παρά πλανώνται στον ουρανό, έρμαια των ανέμων;

-Στην αρχή δόθηκε μια αφελής απάντηση: ότι οι υδροσταγόνες κατά την δημιουργία τους πληρούνται από ελαφρά αέρια, που είναι συστατικά του ατμοσφαιρικού αέρα π.χ. ήλιο ή υδρογόνο. Η σωστή, όμως, εξήγηση είναι ότι τα σταγονίδια αυτά, ακόμη και οι παγοκρύσταλλοι, είναι τόσο ελαφρά. που το βάρος τους εξουδετερώνεται από την αντίσταση του αέρα. Αλλά ακόμη και η παραμικρότερη κίνηση του αέρα τα συγκρατεί και δεν κατακρημνίζονται. Σημειώνεται, πάντως, πως εκτός από τα ανοδικά ρεύματα του αέρα, που συγκρατούν ούτως ή άλλως τα σύννεφα, σε πολλές περιπτώσεις και μέσα στα σύννεφα κινείται ο αέρας από την βάση τους μέχρι την κορυφή τους. Έτσι, τα υδροσταγονίδια εξακολουθούν να "επιπλέουν" και να αιωρούνται μέσα στην μάζα τους και, κατ΄ επέκταση, τα σύννεφα ως σύνολα αυτών στον ατμοσφαιρικό αέρα.

• Απλούστερη δημιουργία νέφους είναι η εκπνοή των ανθρώπων ή των ζώων σε παγωμένο περιβάλλον.

Ταξινόμηση νεφών

Ιστορικό

Το 1803 ο Βρετανός, φαρμακοποιός στο επάγγελμα και ερασιτέχνης μετεωρολόγος, Λιούκ Χάβαρντ (Luke Havard) (1772-1864) επινόησε την πρώτη ταξινόμηση των νεφών αναγνωρίζοντας, τρεις κύριους τύπους τους: τους Θυσάνους (Cirrus), τα Στρώματα (Stratus) και τους Σωρείτες (Cumulus).
Όμως, τόσο κατά το σχήμα και το μέγεθος, όσο και κατά το χρώμα, τα είδη των νεφών είναι πολύ περισσότερα. Εκείνη την εποχή, κάθε μετεωρολόγος έδινε στα νέφη που παρατηρούσε όποια ονομασία έκρινε καλύτερη. Το γεγονός αυτό, σε συνδυασμό με την διαφορετικότητα των γλωσσών, είχε ως αποτέλεσμα την αδυναμία συνεννόησης μεταξύ των μετεωρολόγων. Το πρόβλημα ήταν αρκετά σοβαρό, αφού η παρατήρηση των νεφών είναι εκείνη που πολλές φορές προλέγει την όποια πιθανότητα του είδους του καιρού που θα επακολουθήσει.
Για να τεθεί τέλος σε αυτή την ασυνεννοησία με την αυθαίρετη ονοματολογία και την κάθε είδους ταξινόμηση, οι μετεωρολόγοι συμφώνησαν τελικά για την δημιουργία ενός ομοιόμορφου συστήματος ονοματολογίας και ταξινόμησης, που να μπορούσε να γίνει κοινά αποδεκτό.
Έτσι, προς τον σκοπό αυτό ο Παγκόσμιος Μετεωρολογικός Οργανισμός (W.M.O.) συνέστησε ειδική επιτροπή για τη μελέτη του θέματος με κάθε λεπτομέρεια. Αποτέλεσμα των εργασιών της επιτροπής ήταν το 1957 η δημοσίευση, από τον W.M.O. Άτλαντα νεφών σε δύο τόμους, με όλους τους ορισμούς και τις κατηγορίες των νεφών, χρήση του οποίου κάνουν σήμερα όλα τα Γραφεία καιρού του Κόσμου.

Ταξινόμηση (σύγχρονη)

Σχηματισμός από σύννεφα.

Για την ταξινόμηση των νεφών λήφθηκαν υπόψη δύο στοιχεία εκ των οποίων και διακρίνονται σε δύο βασικές κατηγορίες: μία με βάση τον τρόπο σχηματισμού τους και μία με βάση το ύψος που αυτά βρίσκονται.

1η Κατηγορία νεφών (κατά τρόπο σχηματισμού)

Σωρείτες ή Σωρειτόμορφα νέφη: Χαρακτηρίζονται όλα εκείνα που έχουν μορφή σωρού. Αυτά σχηματίζονται όταν ο υγρός αέρας αναγκάζεται ν΄ ανυψωθεί γρήγορα. Αυτό συμβαίνει π.χ. στις περιόδους ισχυρών ανοδικών θερμικών ρευμάτων. Συμβαίνει επίσης όταν θερμός αέρας αναγκάζεται σε άνοδο από ψυχρό αέρα που εισβάλλει τάχιστα όπως στα ψυχρά μέτωπα. Γενικά παρουσιάζουν μικρή βάση σε σχέση με το μεγάλο ύψος τους

Στρώματα ή Στρωματόμορφα νέφη: Χαρακτηρίζονται όλα εκείνα που έχουν μορφή στρώματος. Αυτά σχηματίζονται όταν ο υγρός αέρας ανυψώνεται με μικρότερη ταχύτητα απ΄ ότι συμβαίνει στα σωρειτόμορφα νέφη. Αυτό συμβαίνει π.χ. στα θερμά μέτωπα ή όταν ο ασταθής αέρας αναγκάζεται ν΄ ανυψωθεί λόγω πρόσκρουσής του σε οροσειρές ή σε υψηλές απόκρημνες ακτές. Στρωματόμορφα νέφη σχηματίζονται επίσης, όταν λόγω του μεγέθους των στροβίλων ο αέρας κατορθώνει ν΄ ανυψωθεί μέχρι του ύψους που μπορεί να επέλθει η συμπύκνωση των υδρατμών του. Γενικά παρουσιάζουν μεγάλη βάση σε οριζόντια έκταση σε σχέση με το ύψος τους.

2η Κατηγορία νεφών (καθ΄ ύψος παρατήρησης)

Ανώτερα νέφη

Μέσα νέφη ή Μεσαία

Κατώτερα νέφη και

Νέφη ανοδικών ρευμάτων

Οι παραπάνω τέσσερις οικογένειες νεφών της 2ης κατηγορίας υποδιαιρούνται σε δέκα γένη νεφών (ως παρακάτω "Πίνακας Ι").

Γενικά τα νέφη βρίσκονται σε συνεχή κίνηση και αλλαγή του σχήματός τους. Και η ασθενέστερη ακόμη ανοδική κίνηση τα συγκρατεί αιωρούμενα. Στην πραγματικότητα, όμως, αυτά κατέρχονται, λόγω του βάρους τους, με πολύ όμως μικρή ταχύτητα που φθάνει το ένα μέτρο ανά λεπτό.

Ονομασία νεφών

Γενικά οι ονομασίες των νεφών έχουν δοθεί έτσι ώστε να περιγράφεται το είδος και το σχήμα τους. Συχνά προ της κυρίας ονομασίας προστίθενται ορισμένα προθέματα. Τα προθέματα αυτά είναι τρία:

Σχισμένο (Fracto), που προστίθεται όταν το νέφος έχει σχιστεί και τεμαχιστεί από πνέοντες ανέμους.

Ύψος (Alto), που προστίθεται στα "Μέσα νέφη", και το πρόθεμα

Μελανίας (Nimbus) που προστίθεται σε νέφη που θα δώσουν βροχές ή χιόνια

A. Ανώτερα νέφη: Τα ανώτερα νέφη σχηματίζονται σε ύψος 6.000 - 12.000 μέτρα. Θεωρούνται με την εμφάνισή τους ως αγγελιαφόροι μεταβολής του καιρού. Στην κατηγορία αυτή ανήκουν τρεις ομάδες νεφών: οι θύσανοι, οι θυσανοσωρείτες και τα θυσανοστρώματα. Και οι τρεις αυτές ομάδες των ανωτέρων νεφών αποτελούνται από πολύ λεπτούς παγοκρυστάλλους. Στην κατηγορία αυτή ανήκουν οι Θύσανοι, οι Θυσανοσωρείτες και τα Θυσανοστρώματα.
Β. Μέσα νέφη: Τα νέφη αυτά σχηματίζονται σε ύψος περίπου 3.000 μέτρα και αποτελούνται μόνο από υδροσταγονίδια. Στην κατηγορία αυτή ανήκουν δύο βασικές ομάδες νεφών: οι Υψισωρείτες και τα Υψιστρώματα.
Γ. Κατώτερα νέφη: Η βάση αυτών των νεφών βρίσκεται πολύ κοντά στην επιφάνεια της Γης και το ύψος τους φθάνει τα 2.500 μέτρα. Στην κατηγορία αυτή ταξινομούνται τρεις ομάδες νεφών: τα Στρώματα, τα Μελανοστρώματα και οι Στρωματοσωρείτες.
Δ. Νέφη ανοδικών ρευμάτων: Στην κατηγορία αυτή ανήκουν οι Σωρείτες, και οι Σωρειτομελανίες.

Εκτός όμως των παραπάνω 10 βασικών τύπων νεφών παρατηρείται και μέγα πλήθος άλλων που θεωρούνται παραλλαγές των βασικών γεγονός που καθιστά την αναγνώριση εκάστου επιμέρους τύπου εξαιρετικά δύσκολη. Αυτή κατορθώνεται μετά από μακρά εξάσκηση και με την βοήθεια φωτογραφιών που περιέχονται στον Διεθνή Άτλαντα Νεφών ή και ακόμα σε ειδικούς χάρτες νεφών.

• Ειδική εξαίρεση αποτελούν τα φωτεινά νέφη που είναι τα υψηλότερα όλων και πολύ σπάνια, δημιουργούνται σε ύψος περίπου 80 χλμ.

Ημερήσια μεταβολή

Στις περιπτώσεις κατά τις οποίες οι σωρείτες και οι σωρειτομελανίες οφείλονται σε υπερθέρμανση του αέρα πάνω από την ξηρά, δηλαδή σε θερμικά ανοδικά ρεύματα, παρατηρείται (εύλογα) μια ημερήσια μεταβολή του ποσού και του μεγέθους τους. Έτσι αυτά τα νέφη παρατηρούνται πολυπληθέστερα και ογκωδέστερα κατά τις θερινές ώρες του 24ώρου, δηλαδή κατά τις πρώτες απογευματινές ώρες, όταν η θερμοκρασία του αέρα και του εδάφους φθάνει στη μέγιστη τιμή τους. Αντίθετα κατά την νύκτα, όπου η επιφάνεια του εδάφους ψύχεται λόγω ακτινοβολίας, τα νέφη αυτά διαλύονται ή επιπλατύνονται και μεταβάλλονται σε "εσπερινούς στρωματοσωρείτες". Αυτή η ημερήσια μεταβολή είναι περισσότερο χαρακτηριστική στα τροπικά γεωγραφικά πλάτη. Εκ των παραπάνω συνάγεται πως από αυτά τα νέφη αν δεν πέσει βροχή μέχρι τις πρώτες απογευματινές ώρες είναι απίθανο να βρέξει αργότερα.

Επίσης, τα στρωματόμορφα νέφη, ενώ κατά την ημέρα σιγά σιγά διαλύονται, κατά την νύκτα αυξάνει το πάχος τους. Και τούτο γιατί λόγω ψύξεως του γειτονικού με αυτά αέρα, επέρχεται συμπύκνωση και άλλων υδρατμών στην ανώτερη επιφάνειά τους.

Πάνω από την θάλασσα δεν παρατηρείται αξιοσημείωτη μεταβολή των νεφών στη διάρκεια του 24ώρου, αφού ούτε τέτοια αξιοσημείωτη ημερήσια μεταβολή της θερμοκρασίας παρατηρείται.

Σημασία των νεφών

Στη πρόγνωση καιρού

Τα νέφη, αυτά καθ΄ αυτά έχουν μικρή σημασία ως βοήθημα στη πρόγνωση του καιρού. Η γενική όμως διανομή τους στον ουρανό και η διαδοχή των τύπων τους έχουν μεγάλη σημασία στις υφέσεις (εξωτροπικών κυκλώνων). Γενικά πάντως τα στρωματόμορφα νέφη συνοδεύονται από έντονα φαινόμενα και άστατο καιρό κατά τον μάλλον περισσότερο θερμό. Το αντίθετο δηλαδή απ' ό,τι συμβαίνει στα σωρειτόμορφα νέφη.

Στην αεροπορία

Πάνω από τα σύννεφα. Φωτογραφία από αεροπλάνο

Τα νέφη έχουν, όμως, μεγάλη σημασία, ιδιαίτερα στις πολεμικές αεροπορικές επιχειρήσεις, διότι παρέχουν "προκάλυμμα φυσικού καπνού" τόσο για την άμυνα των αεροσκαφών όσο και για τις επιθέσεις τους. Από αυτή την άποψη ενδιαφέρουν γενικά και τις ναυτικές δυνάμεις εν καιρώ πολέμου. Ενδιαφέρουν, επίσης, και όταν συμβαίνει η βάση των νεφών να κατέρχεται μέχρι την επιφάνεια της θάλασσας ή της ξηράς, οπότε περιορίζουν την ορατότητα.

Πρακτική σημασία

Η πρακτική σημασία των νεφών για τον καιρό και το κλίμα είναι μεγάλη. Από αυτά προέρχονται οι βροχές που "γονιμοποιούν" τη Γη. Αυτά παρεμβαίνουν στην πορεία της ηλιακής ακτινοβολίας που κατευθύνεται στη Γη, καθώς επίσης και στην ακτινοβολία που εκπέμπεται από την Γη. Τα νέφη, εν προκειμένω, δίκαια μπορούν να χαρακτηρισθούν και ως "υδάτινοι θερμοστάτες", αφού η παρεμβολή τους ελέγχει περισσότερο από κάθε άλλο παράγοντα την θερμομετρική κατάσταση του στρώματος της ατμοσφαίρας που βρίσκεται μεταξύ της βάσης τους και της επιφάνειας της Γης.