•  

Pilvede klassifitseerimine (08.09.2009 16:08)

Autor: Jüri Kamenik

Foto 2009.a. pilvepiltide galeriist
autori kasutajanimi Karme

Pilvi on võimalik mitmel viisil klassifitseerida, olenevalt sellest, mis võetakse liigitamise aluseks. Kui aluseks on võetud pilvede tekkimise ning arenemise protsessid, siis on tegemist geneetilise klassifikatsiooniga, kui pilveelementide suurus jt karakteristikud, siis mikrofüüsikalise ja kui pilvede välimus, siis morfoloogilise klassifikatsiooniga. Eelkõige viimane on võetudki edaspidi aluseks.

Miks üldse kasutatakse klassifitseerimist ja nimetamist? Klassifitseerimine hõlbustab reaalsuse mitmekesisue kirjeldamist ja sellest arusaamist. Inimese mõistus töötab paremini siis, kui nähtused, objektid jne on jaotatud gruppidesse ja lahterdatud. Nimetamine on oluline aga kommunikatsiooni suurema efektiivsuse tagamisel: kui öeldakse "Cirrus", siis saavad kõik maailma meteoroloogid ja asjahuvilised aru, et jutt käib kiudpilvedest. Muidugi on kirjeldused ka vajalikud, aga need on enamasti liiga pikad, kohmakad või mitmetimõistevad, mistõttu pole mõistlik nimetusi ainult kirjeldustega asendada.

Pilvede klassifikatsiooni esitas esimesena Prantsusmaa loodusteadlane Lamarck. Ta jaotas pilved esialgu viide tüüpi, hiljem 12 vormiks, kusjuures need põhinesid peamiselt vaid prantsuskeelsetel kirjeldustel, nagu luualaadsed, laigulised, udujad (udutaolised) pilved.

Arvatavasti kummaliste ja ebamääraste prantsuskeelsete nimetuste tõttu, mis ei sobinud rahvusvaheliseks kasutamiseks, Lamarcki klassifikatsioon ei pälvinud suuremat tähelepanu ja 1802. aastal esitles amatöörmeteoroloog ja kveeker Luke Howard oma süsteemi (esitas töö "On the modification of clouds", modification tähendab classification), mis sarnanes Linné binaarsele nomenklatuurile ning kehtib mõningate muudatustega tänini (peamiselt võeti uusi mõisteid kasutusele ja niiviisi täiendati klassifikatsiooni).

Algselt olid pilvede gruppide (modifikatsioonide), mida nimetatakse nüüd klassideks, nimetused cumulus, stratus ja cirrus  ning lisaks nimbus, viimane rõhutamaks sademeid toovaid pilvi. Nimbust enam eraldi pilveks ei loeta, kuid on säilinud mõnede pilveliikide ees-või järelliitena. Howardi süsteem leidis kiire tunnustuse.

Tänapäevase pilvede klassifikatsiooni aluseks on pilvede moodustumine, välimus ja aluse kõrgus  - kolm üksteise peal olevat kõrgustasandit (madal, keskmine ja kõrge) ja neid nimetatakse vahel ka etage´ideks ehk korrusteks. Pilved jaotatakse kolme kategooriasse, milleks on kihilised ja konvektiivsed ning mõlemaid tunnuseid ühendav segatüüpi pilvede kategooria, kuid mõnes süsteemis jaotatakse pilved kiulisteks (cirriform), kihilisteks (stratiform) ja rünklikeks ehk konvektiivseteks (cumuliform);  pilvede klasse on neli: alumised, keskmised, kõrged ja konvektsiooni-ehk vertikaalse arenguga pilved. Mõnikord nimetatakse neljanda klassina suure vertikaalse ulatusega pilvi, kuhu kuuluvad rünksajupilvede kõrval ka kihtsajupilved. Sel juhul paigutatakse rünkpilved alumiste pilvede klassi.

Pilvede põhiliike on kümme: kiudpilved (Cirrus), kiudkihtpilved (Cirrostratus), kiudrünkpilved (Cirrocumulus), kõrgkihtpilved (Altostratus), kõrgrünkpilved (Altocumulus), kihtsajupilved (Nimbostratus), kihtpilved (Stratus), kihtrünkpilved (Stratocumulus), rünkpilved (Cumulus) ja rünksajupilved (Cumulonimbus).

Tuleb meeles pidada, et klassifikatsioonid on alati suuremal või vähemal määral tinglikud ja inimeste väljamõeldised: kas kihtrünkpilved kuuluvad kihiliste või konvektiivsete pilvede kategooriasse? Ilmselt mõlemasse, sest segatüüpi pilved võivad olenevalt tingimustest, millest tähtsaim on atmosfääri tasakaal, omandada enam kihilistele (stratiformis) või enam konvektiivsetele pilvedele (näiteks castellanus) iseloomulikke jooni.
Pilvi võib klassifitseerida ka niiviisi:
http://cimss.ssec.wisc.edu/satmet/modules/clouds/index.html, kuid märkuseks, et kihtrünkpilved on seal esitatud segatüüpi pilvedena, samal ajal kui kõrgrünkpilved on konvektiivsete pilvedena. Tegelikult võib mõlema pilveliigi puhul jälgida nii ühe kui teise kategooria tunnuseid, kuid suvisel ajal on siiski nende tekkimise ja kujunemise jooksul tähtsam konvektsioon.

Siin on esitatud kümme pilvede põhiliiki skeemina:

 

Pilt: Wikipedia

See skeem on valitud seetõttu, et siin on suhteliselt adekvaatselt esitatud pilvede võimalik paksus ja sagedasem suhteline esinemiskõrgus. Paljudel sarnastel skeemidel on kihtsajupilv (Ns) esitatud madala õhukese kihina, mis pole õige. Võib kohata teisigi ebatäpsusi. Klassifikatsiooni probleemsusest kihtsajupilvede näitel.

10 pilvede põhiliiki moodustavad sageli kombinatsioone ning pidevaid üleminekuid (kontiinumi) ja pilveliike ning -vorme on seetõttu kümneid. Samuti võib üks pilveliik muutuda teiseks, kuid siin on võimalikud vaid teatud üleminekud – näiteks ei saa kiudpilv muutuda rünkpilveks ja rünksajupilv saab kihtsajupilveks üle minna vaid vahevormi kaudu. Kõige rohkem erinevaid põhiliike saab tekkida lagunevast rünksajupilvest, veidi vähem kihtrünkpilvedest.
Kui pilv või selle osa omandab mõne teise pilveliigi tunnuseid, ent algne pilveliik on veel küllalt hästi ära tuntav, siis  märgitakse seda pilve nimetuses  -genitus liitega, näiteks Ns cumulonimbogenitus).  Kui pilv või selle suurem osa on läbi teinud täieliku transformatsiooni nii, et lähtepilve tunnuseid enam pole, siis võib kasutada liidet -mutatus, näiteks Sc stratomutatus. Selliseid nimetamise võimalusi kasutatakse harva ning võib öelda, et vaikimisi ei kasutata rünksajupilve kohta, kui viimane on tekkinud rünkpilvedest.
Loodusest võime leida lõputult erinevaid võimalusi ja eelkõige ühe klassi pilved võivad sujuvalt üle minna teiseks sama klassi pilveliigiks või-vormiks.


Pilvede omavaheline seos.
Märkide tähendus: + antud pilvede põhiliigi üleminek näidatud põhiliigiks on võimalik; - antud pilvede põhiliigi üleminek näidatud põhiliigiks ei ole võimalik;  (+) antud pilvede põhiliigi üleminek näidatud põhiliigiks on võimalik vahevormi kaudu; V antud pilvede põhiliigi teke on võimalik Cb lagunemisel.
Joonis on tehtud rahvusvahelise pilvede atlase põhjal.

Pilvede omavahelistest seostest on rohkem juttu pilvede nimetamist käsitlevas artiklis ja kui taevas on mitut liiki pilvi.
Kui räägitakse pilvede aluse kõrgusest, siis eeldatakse üldiselt vaikimisi, et need kõrgused kehtivad keskmiste laiuste (parasvöötme) kohta, sest polaaraladel tekivad pilved tavaliselt madalamal, troopikas kõrgemal. Alumiste pilvede kõrgus sõltub õhuniiskusest -  niiskes kliimas on pilved keskmiselt madalamal kui kuivas kliimas.

Pilvi võib tekkemehhanismidest lähtuvalt jaotada ka konvektiivseteks, orograafilisteks ja frontaalseteks.

Meteoroloogias on igale pilvevormile ka oma tähis ning kood välja mõeldud. NB! Need tähised käivad vormide ja kujude, mitte konkreetsete pilveliikide kohta!


Pilvede sümbolid. Joonis on võetud Vikipeediast, algallikas. Fotod pilvedest koos sümboli ja koodiga leiab järjest siit:
http://www.srh.noaa.gov/srh/jetstream/synoptic/h1.htm

Eelmised artiklid:

Mis on pilved ja kuidas need tekivad? (04.09.2009) Antud käsitluses räägime vaid planeet Maaga seotud pilvedest. Pilvi uurivat meteoroloogia haruteadust nimetatakse nefoloogiaks või pilvede füüsikaks.


Arhiiv

Telefon: 6 565 655

E-post: ilm@ilm.ee

Rohkem: Kontakt | Reklaam