AlegsaOnline.com

Pilv — definitsioon, moodustumine ja veetsükkel

Pilv: selgitus, moodustumine ja veetsükkel — kuidas pilved tekivad, millised on tüübid ja kuidas vesi ringeldes maale tagasi jõuab.

Autor: Leandro Alegsa

09-11-2025

Pilv on atmosfääris (taevas) olev veeaur, mis on kondenseerunud väga väikesteks veepiiskadeks või jääkristallideks, mis ilmuvad maapinna kohal nähtavate kujude või moodustistena. Pilved võivad olla eri suuruse, tiheduse ja kõrgusega ning nende välimus annab sageli teavet ilmastikuolude kohta.

Kuidas pilved moodustuvad

Maa vesi aurustub (muutub nähtamatuks gaasiks) ja tõuseb taevasse. Kõrgemal, kus õhk on külmem, vesi kondenseerub: see muutub gaasist veetilkadeks või jääkristallideks. Me näeme neid veetilku pilvedena. Tilgad langevad vihmana tagasi maa peale ja seejärel aurustub vesi uuesti. Seda nimetatakse "veetsükliks".

Atmosfääris on alati veidi veeauru. Pilved tekivad siis, kui atmosfäär ei suuda enam kogu nähtamatut õhuauru kinni pidada. Ülejäänud veeaur kondenseerub väga väikesteks veepiiskadeks. Selleks et veeaur saaks kondenseeruda tilkadeks või jääkristallideks, on tihti vaja kondensatsioonituumasid — õhus leiduvad väikesed osakesed nagu tolm, mere sool, tahm või õietolm, mille pinnal veeaur saab koguneda.

Soe õhk sisaldab rohkem veeauru kui jahe õhk. Seega, kui soe õhk, milles on palju vett, jahtub, võib see moodustada pilve. Need on viisid, kuidas õhk võib jahtuda piisavalt, et moodustada pilvi:

kui päike soojendab maapinnalähedast õhku ja tõuseb sinna, kus õhk on külmem.
piki ilmarinde jahutatakse soojemat õhku, kui see põrkub külmema õhuga;
kui õhk tõuseb mäe küljelt üles, jahtub see kõrgemale tõustes;
kui soe õhk liigub üle millegi külmema, näiteks jaheda vee järves) või maapinna, mis öösel jahtub, jahtub.

Pärast jahtumist kondenseerub osa veeaurust ja tekivad väiksed veetilgad või jääkristallid. Kui tilgad kasvavad piisavalt suureks (nt sulamise, külmumise ja kokkupõrgete läbi), hakkavad need gravitatsiooni mõjul langema ning ilmub sademena — vihm, jäävihm, lumi või rahe, sõltuvalt temperatuurist ja pilve struktuurist.

Pilvetüübid ja kõrgused

Pilved klassifitseeritakse tavaliselt nende kujule ja kõrgusele vastavalt. Mõned peamised tüübid on:

Kiudpilved (Cirrus) — õhukesed ja kiulised, asuvad tavaliselt kõrgel (üle 6 km) ja koosnevad jääkristallidest.
Rünkpilved (Cumulus) — paksu, puhvja välimusega, tekivad tugeva tõusva õhu tõttu; madalamad rünkpilved võivad toota äikest ja tugevaid sadasid.
Kihipilved (Stratus) — madalad, ühtlase katte moodustavad pilved, mis võivad tekitada udulaadset ilma ja kerget uduvihma.
Rünkkiht- ja kihtrünkpilved (Stratocumulus, Nimbostratus) — võivad katta suure ala ja tekitada püsivaid sajuhooge; nimbostratus on seotud pikaajaliste sademetega.

Kui palju vett pilves on — ja kuidas nad püsivad õhus

Pilved ei ole rasked kogumikuna vaatlejale, kuid sisaldavad siiski palju vett. Pilves oleva vee mass võib olla mitu miljonit tonni. Igas kuupmeetris (m3) pilves on ainult umbes 5 grammi vett. Pilvetilgad on ka umbes 1000 korda raskemad kui aurustunud vesi, seega on nad palju raskemad kui õhk. Nad ei lange kohe maa poole, sest õhuliikumised ja soojuslikud efektid hoiavad neid pikka aega õhus.

Kui vesi muutub gaasist tilkadeks, tekib soojus (kondenseerumissoojus). Kuna tilgakesed on väga väikesed, jäävad nad sooja õhu ümber tekkinud tõusvate vooludega ja esemete (kondensatsioonituumade) külge "kinni". Lisaks tekivad pilvede sees vertikaalsed õhuvoolud (updraftid), mis hoiavad tilkasid ja jääkristalle suspendeerituna. Üksikute tilkade liikumine ja kokkupuude teiste tilkadega võib viia sademete tekkeni.

Värvid ja optilised nähtused

Mõnikord tunduvad pilved päikesetõusul või -loojangul säravate värvidega. Selle põhjuseks on õhus olevad tolmuosakesed ja aerosoolid, mille läbi päikesekiired hajuvad ja difrakteeruvad. Kõrged ja õhukesed pilved võivad samuti tekitada halo-efekte, värvilisi servasid või vikerkaari, sõltuvalt tüübist ja päikese asendist.

Pilvede roll kliimas ja ilmas

Pilved mõjutavad maa kliimat mitmel viisil: nad peegeldavad päikesevalgust tagasi kosmosesse (mõju jaheduse suunas) ning samas neelavad ja uuesti kiirgavad maapinnalt tulenevat infrapunakiirgust (soojendav efekt). Seega sõltub pilvede üldine mõju kliimale nende altitudist, tihedusest ja koosseisust. Pilved on ka oluliseks osaks veetsüklist, kuna nad kannavad vett atmosfääris paikadest, kus see aurustub, kohtadesse, kus sademed tagavad vee tagasivoolu maapinnale.

Lühidalt öeldes on pilved atmosfäärilised vee agregatsioonid, mis kujundavad ilma, mõjutavad kliimat ja on nähtavad tunnistused Maa veetsüklist ning õhumasside liikumisest.

Pilvede klassifikatsioon

Pilved liigitatakse vastavalt nende välimusele ja sellele, kui kõrgel on pilve alus taevas. See süsteem pakuti välja 1803. aastal. Pilvi on eri liiki, sest õhk, kus nad tekivad, võib olla paigal või liikuda edasi või üles-alla erineva kiirusega. Väga paksud pilved, millel on piisavalt suured veepiisad, võivad tekitada vihma või lund ning suurimad pilved võivad tekitada äikest ja välku.

Pilvede välimuse järgi on viis põhilist pilvede perekonda:

Cirrus-pilved on kõrged ja õhukesed. Õhk on kõrgel kõrgusel väga külm, mistõttu need pilved koosnevad veepiiskade asemel jääkristallidest. Cirrus-pilvi nimetatakse mõnikord tüvesabaks, sest need näevad välja nagu hobuse saba.

Kihtpilved on nagu lamedad lehed. Need võivad olla madalad pilved (stratus), keskmised pilved (altostratus), kõrged pilved (cirrostratus) või paksud mitmetasandilised pilved, mis moodustavad vihma või lund (nimbostratus).

Stratocumulus-pilved on rullide või lainete kujulised. Need võivad olla madalate (stratocumulus), keskmiste (altocumulus) või kõrgete (cirrocumulus) pilvedega.

Kumuluspilved on esimest korda moodustudes paisutatud ja väikesed. Nad võivad kasvada kuhmapilvedeks, mis on mõõduka vertikaalse ulatusega (nimele ei ole midagi lisatud), või muutuda kõrguvaks vertikaalseks pilveks (tornikumerus).

Cumulonimbus-pilved on väga suured kumuluse tüüpi pilved, millel on tavaliselt tsirrusevarjud ja mõnikord ka muud omadused, mis annavad neile oma unikaalse välimuse.

Järgnevalt on esitatud kokkuvõte peamistest pilvetüüpidest, mis on järjestatud selle järgi, kui kõrgele nad tekivad:

Kõrgetasemelised pilved

Kõrged pilved tekivad külmades kohtades 10 000 kuni 25 000 jalga (3000 kuni 8000 m), mahedates piirkondades 16 500 kuni 40 000 jalga (5000 kuni 12 000 m) ja väga kuumades troopikates 20 000 kuni 60 000 jalga (6000 kuni 18 000 m). Need on liiga kõrged ja õhukesed, et toota vihma või lund.

Kõrgetasemelised pilved hõlmavad:

Cirrus (Ci)
Cirrocumulus (Cc)
Cirrostratus (Cs)

Keskmise taseme pilved

Keskmised pilved tekivad tavaliselt 2000 m kõrgusel (6500 ft) külmemates piirkondades. Troopikas, kus on aastaringselt väga soe, võivad nad siiski moodustuda kuni 25 000 jalga (8000 m) kõrgusel. Keskmised pilved koosnevad tavaliselt veepiiskadest, kuid võivad sisaldada ka mõningaid jääkristalle. Aeg-ajalt tekitavad nad vihma või lund, mis tavaliselt aurustub enne maapinnale jõudmist.

Keskmise taseme pilved hõlmavad:

Altocumulus (Ac)
Altostratus (As)

Madala tasemega pilved

Madalaid pilvi näeb tavaliselt maapinna lähedalt kuni 2000 m kõrgusele. Madalad pilved koosnevad tavaliselt veepiiskadest ja võivad aeg-ajalt anda väga kerget vihma, lörtsi või lund.

Madalate pilvede hulka kuuluvad:

Stratocumulus (Sc)
Stratus (St)

Kui väga madalad kihtpilved puudutavad maapinda, nimetatakse seda uduks.

Mõõdukad vertikaalsed pilved

Need on keskmise paksusega pilved, mis võivad tekkida kõikjal maapinna lähedal kuni 3000 m kõrgusel. Keskmise tasemega kumuloosidele ei ole nimele lisatud alti. Nende pilvede tipud ei ole tavaliselt palju kõrgemal kui 20 000 jalga (6000 m). Vertikaalsed pilved tekitavad sageli vihma ja lund. Need koosnevad peamiselt veetilkadest, kuid kui nad tungivad üles läbi külmade kõrgemate tasandite, võivad neis olla ka jääkristalle.

Mõõdukate vertikaalsete pilvede hulka kuuluvad:

Cumulus (Cu)
Nimbostratus (Ns)

Tornide-vertikaalsed pilved

Need pilved on väga kõrged ja nende tipud on tavaliselt kõrgemad kui 6000 m (20 000 jalga). Nad võivad tekitada tugevaid vihma- ja lumevihmasid. Cumulonimbus, mis on kõige suuremad pilved, võib samuti tekitada äikesetormi. Need pilved koosnevad peamiselt veetilkadest, kuid väga suurte kumulonimbus-pilvede tipud koosnevad sageli peamiselt jääkristallidest.

Tornide-vertikaalsete pilvede hulka kuuluvad:

Torniline kumuloos (Tcu)
Cumulonimbus (Cb)

Cirrus-pilvede taevas (vasakul), mis muutuvad cirrostratuseks (paremal keskel) koos mõningate cirrocumulustega (paremal üleval).

Mõõdukalt-vertikaalsete kumulatsioonide pilvemaastik Swifts Creeki kohal, Victoria, Austraalia

Galerii

Mäetipud torkavad läbi räpaste kihtpilvede Šveitsi Alpides.

Kumuluspilvede vibu Vaikse ookeani kohal, taustal madalad stratokumulused.

Märgina

Piiblis on pilved sageli Jumala kohaloleku märgiks.

Küsimused ja vastused

K: Mis on pilv?

V: Pilv on atmosfääris (taevas) olev veeaur, mis on kondenseerunud väga väikesteks veepiiskadeks või jääkristallideks, mis ilmuvad maapinna kohal nähtavate kujude või moodustistena.

K: Kuidas tekib pilv?

V: Pilved tekivad siis, kui atmosfäär ei suuda enam kogu nähtamatut õhuauru kinni pidada. Ülejäänud veeaur kondenseerub väga väikesteks veepiiskadeks. Soe õhk sisaldab rohkem veeauru kui jahe õhk, nii et kui soe õhk, milles on palju vett, jahtub, võib see moodustada pilve. Need on viisid, kuidas õhk võib piisavalt jahtuda, et moodustada pilvi: kui päike soojendab maapinna lähedal asuvat õhku ja tõuseb sinna, kus õhk on külmem; mööda ilmarinde jahtub soojem õhk, kui ta jookseb külma õhku; kui õhk tõuseb mäe küljel üles, jahtub ta kõrgemale tõustes; kui soe õhk läheb üle millegi külmema (näiteks jaheda vee järves) või maapinna, mis on öösel jahtunud, siis jahtub ta.

K: Kui rasked on pilved?

V: Pilved on rasked - pilves oleva vee mass võib olla mitu miljonit tonni ja igas kuupmeetris (m3) on ainult umbes 5 grammi vett. Pilvepiisad on ka umbes 1000 korda raskemad kui aurustunud vesi, seega on nad palju raskemad kui õhk. Nad ei lange, vaid jäävad õhku, sest nende ümber on soe õhk, mis aitab neil "kinni jääda".

K: Miks mõned pilved päikesetõusul või -loojangul säravaid värve näitavad?

V: Selle põhjuseks on atmosfääris olevad tolmuosakesed, mis peegeldavad valgust eri nurkade alt, mistõttu need näevad päikesetõusul või -loojangul välja säravate värvidena.

K: Mis juhtub pärast vihma langemist tagasi maa peale?

V: Kui vihm langeb tagasi maa peale, siis algab tsükkel uuesti - vesi aurustub uuesti ja seda protsessi nimetatakse "veetsükliks".

K: Mis hoiab pilvi õhus hõljumas?

V: Gaasist tilkadeks muutumisel tekkiv soojus aitab hoida pilvi õhus hõljumas, sest need pisikesed tilgakesed jäävad kinni ümbritseva sooja õhu soojadesse taskutesse, mis takistab nende langemist maapinna suunas.