Moderne weersvoorspellingen zijn gebaseerd op complexe computersimulatoren. Deze simulatoren gebruiken alle natuurkundige vergelijkingen die de atmosfeer beschrijven, inclusief de beweging van lucht, de warmte van de zon, en de vorming van wolken en regen.

Incrementele verbeteringen in voorspellingen in de loop van de tijd betekenen dat moderne vijfdaagse weersvoorspellingen net zo bekwaam zijn als driedaagse voorspellingen 20 jaar geleden.

Maar je hebt geen supercomputer nodig om te voorspellen hoe het weer boven je hoofd de komende uren waarschijnlijk zal veranderen - dit is al duizenden jaren in alle culturen bekend. Door de lucht boven je in de gaten te houden, en een beetje weten over hoe wolken ontstaan, je kunt voorspellen of er regen op komst is.

En bovendien, een beetje begrip van de fysica achter wolkenvorming benadrukt de complexiteit van de atmosfeer, en werpt enig licht op waarom het voorspellen van het weer na een paar dagen zo'n uitdagend probleem is.

Dus hier zijn zes wolken om in de gaten te houden, en hoe ze u kunnen helpen het weer te begrijpen.

1. Cumulus

Wolken ontstaan ​​wanneer de lucht afkoelt tot het dauwpunt, de temperatuur waarbij de lucht niet meer al zijn waterdamp kan vasthouden. Bij deze temperatuur, waterdamp condenseert en vormt druppeltjes vloeibaar water, die we waarnemen als een wolk. Om dit proces te laten plaatsvinden, we vereisen dat lucht wordt gedwongen om in de atmosfeer te stijgen, of dat vochtige lucht in contact komt met een koud oppervlak.

Op een zonnige dag, de straling van de zon verwarmt het land, die op zijn beurt de lucht er net boven verwarmt. Deze opgewarmde lucht stijgt op door convectie en vormt Cumulus. Deze "mooi weer" wolken zien eruit als watten. Als je kijkt naar een hemel gevuld met cumulus, je merkt misschien dat ze een platte basis hebben, die allemaal op hetzelfde niveau liggen. Op deze hoogte, lucht vanaf de grond is afgekoeld tot het dauwpunt. Cumuluswolken regenen over het algemeen niet - je staat voor mooi weer.

2. Cumulonimbus

Terwijl kleine Cumulus niet regenen, als je merkt dat Cumulus groter wordt en hoger in de atmosfeer komt, het is een teken dat er hevige regen op komst is. Dit is gebruikelijk in de zomer, met ochtend Cumulus die zich in de middag ontwikkelt tot diepe Cumulonimbus-wolken (onweersbuien).

Dichtbij de grond, Cumulonimbus zijn goed gedefinieerd, maar hogerop beginnen ze er piekerig uit te zien aan de randen. Deze overgang geeft aan dat de wolk niet langer bestaat uit waterdruppels, maar ijskristallen. Wanneer windstoten waterdruppels buiten de wolk blazen, ze verdampen snel in de drogere omgeving, waardoor waterwolken een zeer scherpe rand krijgen. Anderzijds, ijskristallen die buiten de wolk worden gedragen, verdampen niet snel, een piekerige uitstraling geven.

Cumulonimbus zijn vaak afgeplat. Binnen de Cumulonimbus, warme lucht stijgt op door convectie. Daarbij, het koelt geleidelijk af totdat het dezelfde temperatuur heeft als de omringende atmosfeer. Op dit niveau, de lucht is niet meer drijvend en kan dus niet verder stijgen. In plaats daarvan verspreidt het zich, het vormen van een karakteristieke aambeeldvorm.

3. Cirrus

Cirrus vormen zeer hoog in de atmosfeer. Ze zijn piekerig, volledig samengesteld uit ijskristallen die door de atmosfeer vallen. Als Cirrus horizontaal wordt gedragen door winden die met verschillende snelheden bewegen, ze nemen een karakteristieke haakvorm aan. Alleen op zeer grote hoogten of breedtegraden produceren Cirrus regen op grondniveau.

Maar als je merkt dat Cirrus meer van de lucht begint te bedekken, en wordt lager en dikker, dit is een goede indicatie dat er een warmtefront nadert. In een warm front, een warme en een koude luchtmassa ontmoeten elkaar. De lichtere warme lucht wordt gedwongen om over de koude luchtmassa te stijgen, wat leidt tot wolkenvorming. De neerdalende wolken geven aan dat het front nadert, met een regenperiode in de komende 12 uur.

4. Stratus

Stratus is een laag doorlopend wolkendek dat de lucht bedekt. Stratus vormt zich door zacht opstijgende lucht, of door een milde wind die vochtige lucht over een koud land- of zeeoppervlak brengt. Stratuswolk is dun, dus hoewel de omstandigheden somber kunnen aanvoelen, regen is onwaarschijnlijk, en hoogstens een lichte motregen. Stratus is identiek aan mist, dus als je ooit op een mistige dag in de bergen hebt gelopen, je hebt in de wolken gelopen.

5. Lenticulair

Onze laatste twee soorten wolken helpen je niet om het komende weer te voorspellen, maar ze geven wel een glimp van de buitengewoon gecompliceerde bewegingen van de atmosfeer. Zacht, lensvormige lensvormige wolken ontstaan ​​als lucht wordt opgeblazen en over een bergketen.

Eenmaal voorbij de berg, de lucht zakt terug naar het vorige niveau. Terwijl het zinkt, het warmt op en de wolk verdampt. Maar het kan voorbijschieten, in dat geval bobbelt de luchtmassa weer omhoog waardoor een nieuwe lenticulaire wolk kan ontstaan. Dit kan leiden tot een reeks wolken, tot ver buiten de bergketen uitstrekken. De interactie van wind met bergen en andere oppervlaktekenmerken is een van de vele details die in computersimulatoren moeten worden weergegeven om nauwkeurige voorspellingen van het weer te krijgen.

6. Kelvin-Helmholtz

En tenslotte, mijn persoonlijke favoriet. De Kelvin-Helmholtzwolk lijkt op een brekende oceaangolf. Wanneer luchtmassa's op verschillende hoogten met verschillende snelheden horizontaal bewegen, de situatie wordt onstabiel. De grens tussen de luchtmassa's begint te rimpelen, uiteindelijk grotere golven vormen.

Kelvin-Helmholtz-wolken zijn zeldzaam - de enige keer dat ik er een zag, was boven Jutland, West-Denemarken - omdat we dit proces alleen in de atmosfeer kunnen zien plaatsvinden als de lagere luchtmassa een wolk bevat. De wolk kan dan de brekende golven volgen, het onthullen van de complexiteit van de anders onzichtbare bewegingen boven onze hoofden.

Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op The Conversation. Lees het originele artikel.