pilvet ovat maan ilmakehässä näkyviä pienten vesipisaroiden tai jääkiteiden kertymiä. Pilvet eroavat toisistaan suuresti kooltaan, muodoltaan ja väriltään. Ne voivat olla ohuita ja wispy, tai kookkaita ja möykky.
pilvet näyttävät yleensä valkoisilta, koska niiden sisällä olevat pienet vesipisarat ovat tiiviisti pakkautuneita heijastaen suurimman osan niihin osuvasta auringonvalosta. Valkoinen on se, miten silmämme näkevät kaikki auringonvalon aallonpituudet sekoittuneina toisiinsa. Kun alkaa sataa, pilvet tummuvat, koska vesihöyry kasaantuu sadepisaroiksi, jolloin vesipisaroiden väliin jää suurempia välejä. Valoa heijastuu vähemmän. Sadepilvi näyttää mustalta tai harmaalta.
pilviä muodostuu, kun ilma kyllästyy eli täyttyy vesihöyryllä. Lämpimään ilmaan mahtuu enemmän vesihöyryä kuin kylmään ilmaan,joten ilmamassan lämpötilan alentaminen on kuin puristaisi pesusientä. Pilvet ovat tuon viileämmän, kostean ilman puristuksen näkyvä seuraus. Kostea ilma samentuu vain hieman viilentyen. Lisäjäähdytyksen myötä pilven muodostavat vesi-tai jäähiukkaset voivat kasvaa suuremmiksi hiukkasiksi, jotka putoavat maahan sateena.
Pilvityypit
koska tietyntyyppiset pilvet liittyvät tiettyihin säätyyppeihin, on säätä mahdollista ennustaa havainnoimalla ja ymmärtämällä näitä erilaisia pilvityyppejä.
pilvet luokitellaan kolmeen pääryhmään: cirrus, stratus ja cumulus.
Cirruspilvet ovat wispy, curly, tai jäntevä. Niitä tavataan korkealla ilmakehässä-tyypillisesti yli 6 000 metrin korkeudessa—ja ne koostuvat yleensä jääkiteistä. Cirruspilvet viestivät yleensä selkeää, reilua säätä. Niiden muoto kertoo usein, mihin suuntaan tuuli puhaltaa korkealla ilmakehässä.
Stratuksen pilvet ovat vaakasuoria ja kerrostuneita eli kerrostuneita. Stratus-pilvet voivat peittää koko taivaan yhdellä kuviolla. Ne esiintyvät yleensä lähellä maata. Stratospilvet muodostuvat usein lämpimän rintaman rajalle, jossa lämmin, kostea ilma pakotetaan ylös kylmän ilman yli. Tämä liike tuottaa pilviä, kun kostea ilma jäähtyy koko rintaman yli. Stratus-pilvien esiintyminen tarkoittaa yleensä koleaa, pilvistä päivää. Jos sadetta tulee stratospilvistä, se on yleensä tihkusadetta tai kevyttä lunta.
Cumuluspilvet ovat suuria ja muhkuraisia. Heidän nimensä tulee latinan sanasta, joka tarkoittaa ”kasa” tai ” kasa.”Ne voivat venyä pystysuoraan ilmakehään jopa 12000 metrin korkeuteen. Cumuluspilvet syntyvät lämpimän, kostean ilman voimakkaista nousuvirtauksista. Suurin osa rankkasateista putoaa cumulus-pilvistä. Niiden tuoma sää riippuu niiden pituudesta ja koosta. Mitä korkeammalla pilven pohja on, sitä kuivempi ilmakehä ja sitä oikeudenmukaisempi sää on. Lähellä maanpintaa sijaitsevat pilvet tarkoittavat runsasta lumi-tai vesisadetta.
vaihtelut
pilvet luokitellaan myös sen mukaan, kuinka korkealla ne ovat ilmakehässä ja millaisen sään ne tuottavat.
etuliite ”cirro -” viittaa pilviin, jotka sijaitsevat yli 6 000 metrin (20 000 jalkaa) korkeudella maasta. Cirrocumulus-ja cirrostratus-pilvet ovat kaksi esimerkkiä näistä ”korkean tason” pilvistä.
etuliite ”alto-” viittaa pilviin, joiden emäs on 2 000-6 000 metriä (6 500-20 000 jalkaa) maan yläpuolella, kuten altocumulus-ja altostratuspilviin. Niitä pidetään ”keskitason” pilvinä ja ne koostuvat enimmäkseen nestemäisistä vesipisaroista, mutta niissä voi olla jonkin verran jääkiteitä riittävän kylmässä lämpötilassa.
etuliite ” nimbo- ”tai loppuliite”-nimbus ” ovat matalia pilviä, joiden emäs on alle 2 000 metrin (6 500 jalkaa) korkeudella maasta. Sadetta ja lunta tuottavat pilvet kuuluvat tähän kategoriaan. (”Nimbus”tulee latinan ”sadetta tarkoittavasta sanasta.”) Kaksi esimerkkiä ovat nimbostratus-tai cumulonimbus-pilvet.
Nimbostratus-pilvet tuovat mukanaan jatkuvaa sadetta, joka voi kestää useita tunteja. Matalat pilvet ovat täynnä kosteutta.
Cumulonimbus-pilviä kutsutaan myös ukkospilviksi. Ukkospilvet tuottavat sadetta, ukkosta ja salamointia. Monet cumulonimbuspilvet esiintyvät kylmillä rintamilla, joissa viileää ilmaa pakotetaan lämpimän ilman alle. Ne yleensä kutistuvat illan lähestyessä,ja ilmassa oleva kosteus haihtuu. Cumulonimbus-pilvet muuttuvat vähitellen stratocumulus-pilviksi, jotka harvoin tuottavat sadetta.
pilvet ja sää
tietyntyyppiset pilvet tuottavat sadetta. Pilvet tuottavat myös salamaksi kutsuttua sähköpulttia ja siihen liittyvää ukkosen ääntä. Salama muodostuu pilvessä, kun positiivisesti varautuneet hiukkaset ja negatiivisesti varautuneet hiukkaset erotetaan toisistaan muodostaen Sähkökentän. Kun sähkökenttä on tarpeeksi voimakas, se päästää tulikuuman salaman maahan. Useimmat niistä, joita pidämme yksittäisinä salamaniskuina, ovat itse asiassa kolme tai neljä erillistä salamaniskua.
ukkosen ääni on itse asiassa Sooninen paineaalto, joka syntyy, kun salaman kuumentama ilma laajenee hyvin nopeasti. Ukkonen kuulostaa joskus siltä, että se tulee aaltoina, koska äänen matka-aika kestää. Koska valonnopeus on äänen nopeutta nopeampi, salama ilmestyy aina ennen kuin sen ukkonen kuuluu.
meteorologit mittaavat pilvisyyttä eli pilvien peittämän näkyvän taivaan määrää yksiköissä, joita kutsutaan oktoiksi. Okta arvioi, kuinka monta kahdeksasosaa taivaasta (octo-) on pilvien peitossa. Kirkas taivas on 0 oktaa, kun taas täysin pilvinen tai harmaa taivas on 8 oktaa.
tutkijat ovat kokeilleet pilvikylvöksi kutsuttua prosessia useiden vuosien ajan. Pilvien kylvöllä pyritään vaikuttamaan sääilmiöihin. Pilviin sijoitetaan siemeniä eli mikroskooppisia hiukkasia. Nämä siemenet ovat keinotekoisia pilvien tiivistymisytimiä (CCN), jotka ovat pieniä pöly -, suola-tai saastehiukkasia, jotka kerääntyvät kaikkiin pilviin. Jokainen sadepisara ja lumihiutale sisältää CCN: n. Vesi-tai jääpisarat kerääntyvät CCN: n ympärille. Tutkijat toivovat, että pilvikylvö antaisi ihmisille mahdollisuuden hallita sademääriä.
maapallon ulkopuolisia pilviä
pilviä esiintyy ulkoavaruudessa. Esimerkiksi Jupiterin pilvet jakautuvat planeetan kaasukehässä kolmeen vyöhykkeeseen. Korkein kaista 50 kilometrin korkeudella planeetan pinnasta on pääosin selkeä.
Jupiterin keskimmäinen pilvikerros liikkuu jatkuvasti. Nämä myrskypilvet näkyvät keltaisen, ruskean ja punaisen muodostamina nauhoina ja pyörteinä. Useimmat näistä pilvistä koostuvat pisaroista ammoniakkia ja ammoniakkikiteitä, sekoittaa fosforia ja rikkiä. (Nämä ammoniakkimyrskyt olisivat myrkyllisiä maapallolla.)
Jupiterin paksun ammoniakkipilvikerroksen alla on joidenkin astrofyysikkojen mielestä ohut vesipilvikerros. Tutkijat arvelevat, että luvassa voi olla vesipilviä, koska Jupiterin kaasukehässä on havaittu salamaniskuja.
tähtienväliset pilvet, joita esiintyy planeettojen ja tähtien välisessä avaruudessa, eivät oikeastaan ole pilviä lainkaan. Tähtienväliset pilvet ovat alueita, joissa kaasut ja plasma ovat tiheitä ja joskus näkyviä. Tähtitieteilijät määrittävät, mitä alkuaineita tähtienvälisissä pilvissä on, analysoimalla niistä tulevaa valoa eli säteilyä. Useimmat tähtienväliset pilvet koostuvat vedystä, heliumista ja hapesta. Linnunradan pölyinen ”maito” on tähtienvälinen pilvi galaksimme tähtien välissä.