Tunnetko nämä pilvet?

Tässä blogitekstissä katsellaan taivaalle!

Meille meteorologeille kerrotaan opintojen aikana erilaisista pilvityypeistä  ja niiden ominaisuuksista paljon. Opintoihin kuului kurssi, jolla kahlattiin erilaiset pilvityypit läpi kuvaesimerkkien kera, ja lopputentissä pistettiin nenän eteen kuvia, joissa näkyvät pilvet tentin suorittajien tuli tunnistaa.

Eri korkeuksilla näkyvien pilvien erotteleminen toisistaan pilviä katsellessa tulee meteorologiaa opiskeille jo aikalailla selkärangasta. Siksi välillä ei-meteorologiystävien havainnot ja kokemukset pilvistä palauttavat maan pinnalle – harvalle on itsestäänselvää se, sijaitseeko taivaalla näkyvä harmahtava matto alle kilometrin korkeudessa vai pitääkö kulkea ylöspäin useita kilometrejä, ennen kuin ollaan pilvien kanssa samalla korkeudella.

Tässä kohdassa minun on myönnettävä, että en itsekään osaisi enää antaa oikeita latinankielisiä kuvaussanoja kaikille näkemilleni pilville. Töissä riittää omassa tapauksessani se, että tunnistan parin kilometrin tarkkuudella, millä korkeudella pilvi sijaitsee ja tiedostan suurinpiirtein, mikä pilven syntymekanismi on ja mitä pilven olemassaolo kertoo ilmakehän ominaisuuksista sen kellumiskorkeudella. Pilvien tunnistamistentti kaikkine nimeämisineen voisi mennä penkin alle.

Tietenkään nämä tiedot eivät ole oikeasti tarpeellisia ja pakollisia kuin meteorologeille ja lentäjille, mutta pilvien katselu muuttuu vielä kiinnostavammaksi, kun niistä saa silmänilon lisäksi myös tietoa!

Siis:

Yleistä pilvistä

Kerros, jossa kaikki (ainakin säätä tuottavat) pilvet sijaitsevat, on nimeltään troposfääri. Sen paksuus vaihtelee ilmakerroksen lämpötilan mukaan (lämmin ilma vie enemmän tilaa), joten se on Suomessa ohuin talvisin (6-8 km) ja paksuin kesäisin (10-13 km). Tropiikissa troposfäärin paksuus on keskimäärin 18 km.

Keskimääräisessä tapauksessa lämpötila laskee troposfäärin alaosasta eli maanpinnan tuntumasta ylöspäin mentäessä. Troposfäärin ylärajalta löytyy tropopaussi-niminen rajakerros, jossa käy päinvastoin – ylöspäin noustessa myös lämpötila nousee! Tropopaussi on raja, jonka yläpuolella säätä tuottavia pilviä ei pääse syntymään. Tropopaussi on kuin tulppa, jonka läpi pilviä synnyttävät nousevat ilmavirtaukset eivät pääse kuin erityisen voimakkaiden ukkospilvien tapauksessa. Silloinkin tropopaussi jarruttaa ilman nousunopeutta niin, että voimakkaimpien ukkospilvien nousu tyssää melko pian tropopaussin jälkeen ja pilvi alkaa levitä sivusuunnassa pystysuunnan sijaan.

Troposfäärin sisällä pilvet jaetaan kolmeen ryhmään esiintymiskorkeutensa mukaan:

 

Pilviä kutsutaan yläpilviksi, keskipilviksi tai alapilviksi riippuen siitä, millä troposfäärin kolmanneksella ne suurin piirtein esiintyvät. Jaottelu on karkea ja suuntaa-antava, sillä troposfäärissä ei ole mitään todellisia rajoja, jonka ylä- tai alapuolella pilvet tiukasti pysyvät.

Cumulus-pilvet, nuo esim. kauniina kesäpäivänä usein näkyvät pumpulimaiset pilvenhattarat, ovat aivan samanlaisia matalalla, keskikorkeudella ja korkealla (lähes samanlaisia – tarkalleen ottaen korkealla niissä on vähemmän vettä pisaroina ja enemmän jäänä). Silti niiden nimi riippuu esiintymiskorkeudesta: cumulus-pilvi on matalalla esiintyessään cumulus, keskikorkeudella esiintyessään altocumulus ja ylhäällä esiintyessään cirrocumulus. Niin ikään sumumainen stratuspilvi voi esiintyä alhaalla, keskellä tai ylhäällä ja on sen mukaan joko stratus, altostratus tai cirrostratus.

Pilvien latinankieliset nimet ovat usein kaksi- tai useampiosaisia. Ensimmäinen osa kertoo pilvisuvun ja antaa samalla tiedon siitä, millä korkeudella pilvi esiintyy. Jälkimmäiset osat ovat kuvailevia ja antavat lisäinformaatiota pilven rakenteesta. Esimerkiksi ”Cirrus fibratus vertebratus” kertoo, että pilvi on cirrus-sukua eli yläpilvi, kuituinen (fibratus) ja muodoltaan selkärankaa muistuttava (vertebratus).

 

Yläpilvet

Yläpilvien esiintymiskorkeuden haitari on valtava: 3-18 km. Korkeus, josta alkaen aletaan puhua yläpilvistä, riippuu troposfäärin senhetkisestä paksuudesta. Kolmen kilometrin korkeudessa olevat pilvet ovat yläpilviä vain troposfäärin ollessa ohuimmillaan.

Yläpilviä on kolmea eri sukua: cirrus (untuvapilvi), cirrocumulus (palleropilvi) ja cirrostratus (harsopilvi). Cirrus-pilvet (alla) ovat höttöisiä ja kapeita, lähes hiuksia muistuttavia. Niiden ”hiusosuus” on itse asiassa keskiviivan pilvestä tippuvia ja tuulen mukana matkustavia jääkiteitä eli lumisadetta! Katselemme siis yläilmojen pyryä.

 

Cirrocumulus-pilvet ovat kesäpäivän pikku vanutuppopilvien kaltaisia, mutta sijaitsevat korkealla. Siksi ne ovat kooltaan meidän näkökulmastamme hyvin pieniä. Toisin kuin alailmakehän kaverinsa, nämä muodostuvat kylmän lämpötilan takia tavallisten vesipisaroiden sijaan yleensä joko jääkiteistä tai alijäähtyneistä vesipisaroista. Cumulus-pilvien läsnäolo kertoo aina esiintymiskorkeutensa konvektiosta eli vierekkäisistä nousevista ja laskevista ilmavirtauksista. Itse pilvi syntyy aina nousuliikkeen kohdalle. Nämä cumulus-pilviyksilöt muodostavat pilvilautan (stratiformis).

Cirrostratus-pilvi on ohutta yläilmakehän sumupilveä. Esimerkkikuvassa valkoinen harso on cirrostratus-pilveä, mukana on myös lentokoneiden tiivistymisjuovia. Meteorologisesti cirrostratus aiheuttaa ristiriitaisia tilanteita: sää voi olla meteorologisesti täyspilvinen, mutta pilviharso on niin ylhäällä ja ohut, että käytännössä sää tuntuu aurinkoiselta. Kuvan pilvessä on kuitumaista rakennetta (fibratus).

 

Keskipilvet

Keskipilvet majailevat yläpilvikerroksen alapuolella 2-6 km korkeudessa, jälleen riippuen troposfäärin paksuudesta. Myös keskipilvet jakaantuvat kolmeen sukuun: Altostratus (verhopilvi), altocumulus (hahtuvapilvi) ja Nimbostratus (laaja sadepilvi).

Altostratus-pilvistä muodostuu tasaisen harmaa ja tapahtumaton pilvikatto. Aurinko saattaa kuultaa heikosti pilvikerroksen läpi tai se voi jäädä täysin näkymättömiin. Pilvet saattavat sataa, mutta sade ei ulotu maahan asti, vaan haihtuu matkan varrella.

Kuvan pilviverho on läpinäkymätön (opacus) ja siinä on aaltomaisia kuvioita (undulatus).

 

Altocumulus-nimen cumulus-osa kertoo, että vanutuppopilvet ovat taas vauhdissa, tällä kertaa hieman alempana eli pallerot näkyvät hieman isompina. Kuten yllä, ne kertovat konvektiosta eli ilmakehän nousu- ja laskuliikkeistä esiintymiskorkeudellaan. Tässä kuvassa ne muodostavat lauttamaisen kentän (stratiformis) ja kenttä on hieman läpinäkyvä (perlucidus).

 

Nimbostratus luokitellaan keskipilveksi, mutta on oikeastaan kahden kerroksen pilvi. Se on paksu sadepilvi, joka jatkuu alapilvikorkeudelta keskipilveksi asti. Sen alareuna on sumuisen höttöinen ja pilvi ei aiheuta hetkellistä kaatosadetta, vaan tasaista, jatkuvaa sadetta. Kuvan pilvi sataa (praecipitatio), kuten nimbostratukset usein.

 

Alapilvet

Alapilvet sijaitsevat 0-2 km korkeudessa eli varsin lähellä maanpintaa. Alapilviä on jälleen kolme sukua: Stratus (sumupilvi), stratocumulus (kumpukerrospilvi) ja Cumulus (kumpupilvi).

Tässä kuvassa on mahdollista katsella stratus-pilveä ylhäältäpäin. Pilvi on repaleinen (fractus). Alhaalla laaksossa saattaa olla sumuista, tai pilvi vain tuntuu roikkuvan harmaana matalalla piilottaen korkeat rakennukset ja teollisuusrakennusten savupiiput. Kuva muistuttaa siitä, että sumu on itse asiassa maahan asti ulottuva pilvi, ja myös kolikon kääntöpuolena siitä, että jokaisen pilven sisällä on sumuista.

 

Stratocumulus muodostuu cumulus-palleroista, jotka ryhmäytyvät pilvilautaksi. Kuvan stratocumulus-alueen lauttamaisuus näkyy selvästi (stratiformis) ja lautan läpi pääsee valoa (perlucidus)

 

Cumulus on tuo meille kaikille tuttu peruspilvi, joka on niin arkkityyppinen, että suurin osa lapsistakin piirtänee pilvipiirrosta pyydettäessä juuri cumulus-pilven. Cumuluspilvi sellaisenaan ei sada, mutta kasvaessaan isommaksi, samalla saadessaan nimensä perään lisänimiä, se voi hyvinkin muuttua satavaksi. Suurimpien ukkospilvienkin uran alusta löytyy palleroinen cumulusvaihe. Kuvan pilvi on nimensä mukaan matala kauniin ilman pilvi (humilis) ja repaleinen (fractus).

 

Cumulonimbus

Cumulonimbus-pilvi saa oman alaotsikkonsa, sillä vaikka ne aloittavat kasvunsa cumulus-pilvenä, kasvaessaan kokoa niiden alaraja pysyy alapilvitasolla, mutta yläreuna paisuu ensin keskipilvikorkeudelle, sitten yläpilvikorkeudelle, törmäten lopulta tropopaussiin. Tropopaussin kohdalla nousu ylöspäin tyssää ja pilvi alkaa levitä sivullepäin. Näin muodostuu ukkospilville ominainen alasinmuoto.

Kuvan cumulonimbus on säikeinen (capillatus, vaihe kun alasin on syntymässä; tässä viitannee suurimman pilven naapuriin), suurimmassa pilvessä on alasin (incus) ja pilvessä on utaremaisia pusseja, jotka näyttävät roikkuvan pilvestä alas (mamma).

 

Tässä tekstissä raapaisin vain muutamia erilaisia pilvivaihtoehtoja. Erilaisia erikoisuuksia löytyy pilvin pimein (sopiva sanonta tähän), moni sellaisia, jotka syntyvät vain vaikeasti saavutetuissa olosuhteissa.

Pilvihavaintoja tekevän apulaismeteorologin tai meteorologin kuuluu kirjata ylös, kuinka paljon ja minkälaista pilvisyyttä on; pilvisyys ilmaistaan koodinumeron avulla. Koodinumeroita on tarjolla vaikka minkälaisiin vaihtoehtoihin (muotoa ”taivaalla näkyy pilvityyppiä X ja pilvityyppiä Y ja ehkä vähän pilvityyppiä Z”), mutta ainakin omana opiskeluaikanani tarjottiin vaihtoehdoksi myös viimeisen epätoivon koodi, jonka määritelmä oli ”sekava taivas”. En äkkiseltään löytänyt, käytetäänkö tätä koodia yhä, kun kaikki muut koodit osoittautuvat toimimattomiksi. Ainakaan tuolloin monikaan meteorologi ei myöntänyt määritelleensä taivasta ikinä sekavaksi.

Näillä eväillä pääsee jo alkuun pilvibongausharrastuksessa. Onko sinulla suosikkipilvityyppiä? Ei tarvitse tietää virallisia nimityksiä, kuvailu riittää!