Debesis

Debesys – tai matomos vandens lašelių arba ledo kristalų sankaupos atmosferoje virš paklotinio paviršiaus. Debesys susidaro tada, kai ore esančių vandens garų slėgis viršija sočiųjų vandens garų slėgį esamoje temperatūroje.

Debesų formavimasis

Debesys formuojasi vykstant vandens garų kondensacijai ir sublimacijai atmosferoje dėl padidėjusio vandens garų kiekio arba sumažėjusios oro temperatūros. Debesys gali susidaryti garuojant apatiniam rūko sluoksniui.

Pagrindinis procesas lemiantis oro temperatūros mažėjimą ir debesų formavimąsi laisvojoje atmosferoje yra adiabatinis oro kilimas. Oro temperatūra gali nukristi ir dėl spinduliuotės oro vėsimo ir turbulentinio maišymosi.

Debesų elementai: lašai ir kristalai yra tokie maži, kad jų masę atsveria trinties jėga. Nejudančiame ore lašelių kritimo greitis yra keli milimetrai per sekundę, o kristalų dar mažesnis. Dėl atmosferos turbulencijos debesų elementai neiškrinta, jie ilgą laiką kabo ore. Esant palankioms sąlygoms debesų elementai stambėja ir tampa pakankamai sunkūs, kad iškristų iš debesies kaip krituliai. Vieni debesys egzistuoja labai trumpą laiką, kiti išlieka ilgiau, bet juose esantys debesų elementai išgaruoja arba kondensuojasi.

Debesys išnyksta, kai vandens garų slėgis debesyje nutolsta nuo prisotinimo būsenos ir vandens lašeliai išgaruoja. Tai atsitinka augant oro temperatūrai arba mažėjant vandens kiekiui ore. Oro temperatūra debesies viduje gali padidėti oro masei leidžiantis ar debesį sušildžius esant trumpabange arba ilgabange spinduliuote. Vandens kiekis debesyje sumažėja iškritus krituliams.

Debesų struktūra

Stebint Žemę iš kosmoso matomas debesuotas skliautas aplinkui planetą. Debesys dengiantys planetą turi savo formą ir struktūrą, ji gali nepakisti ilgą laiką. Kiekvienas debesis yra sudarytas iš lašų ir kristalų. Pagal elementus debesys yra skirstomi:

Vandens debesys dar kitaip vadinami lašelių debesimis, nes yra sudaryti iš vandens lašelių. Jie egzistuoja esant teigiamai ir neigiamai temperatūrai. Lašeliniai debesys dar skirstomi:
- smulkialašius, šis elementas būdingas sluoksniniams, sluoksniniams kamuoliniams, aukštiesiems kamuoliniams bei menkai išsivysčiusiems kamuoliniams debesims;
- stambialašius, būdingi sluoksniniams lietaus, kamuoliniams lietaus bei stipriai išsivysčiusiems kamuoliniams debesims.
Ledo debesys arba kristaliniai debesys yra sudaryti iš ledo kristalų. Tokie debesys vyrauja esant žemesnėje nei -30 °C temperatūrai. Jie dar skirstomi pagal sudėti:
- plokštelių ar adatų formos ledo kristalų debesys, būdingi plunksniniams, plunksniniams sluoksniniams ir plunksniniams kamuoliniams debesims;
- sudėtingų žvaigždės formos kristalų debesys, būdingi aukštiesiems sluoksniniams ir aukštiesiems kamuoliniams, sluoksniniams ir sluoksniniams kamuoliniams debesims.
Mišrūs debesys tai peršaldytų lašelių ir ledo kristalų mišinys. Dažniausiai jie formuojasi kai oro temperatūra debesyje nukrinta iki -10 – -40 °C.

Klasifikacijos istorija

1802 metais gruodžio mėn. anglų farmacininkas Lukas Hovardas (Luke Howard) mokslinės draugijos susirinkime Londone pristatė savo darbą „debesų klasifikaciją“. Veikale L. Hovardas pasiūlė debesų pavadinimus, kurie naudojami iki šiol. Debesis pavadino lotyniškai sekdamas švedų botaniku Karlo Linėjaus pavyzdžiu. Savo klasifikacijoje jis išskyrė tris pagrindinius debesų tipus:

Cirrus (plunksniniai debesys; „sruoga“) – lygiagretūs, vingiuojantys ar išsiskiriantys plaušai, besitęsiantys viena ar skirtingomis kryptimis;
Cumulus – kamuoliniai debesys; „kamuolys, sankaupa“) – išgaubtos ar kūgiškos krūvos, kylančios aukštyn nuo horizontalaus pagrindo;
Stratus (sluoksniniai debesys; „ištęstas, padengtas“) – plačiai pasklidę ir toli besitęsiantys horizontalūs sluoksniai, augantys iš apačios.

Jungdamas šiuos debesų pavadinimus, jis suteikė vardus ir keturiems papildomiems debesų tipams:

Cirro-cumulus (plunksniniai kamuoliniai debesys) – mažos gerai išsiskiriančios horizontaliai išsidėsčiusios apvalokų debesų sankaupos;
Cirro-stratus (plunksniniai sluoksniniai debesys) – horizontalūs ar šiek tiek palinkę debesys, pasklidę periferijos link, krypstantys žemyn ar banguojantys, atskiri ar sudaryti iš mažų debesų, pasižyminčių šiomis savybėmis;
Cumulo-stratus (sluoksniniai kamuoliniai debesys) – cirro-stratus debesys, susimaišę su cumulus debesimis ir sudarantys plačiai nusidriekusias struktūras sulig pastarųjų pagrindu;
Cumulo-cirro-stratus arba nimbus (liūtiniai kamuoliniai debesys) – debesys arba debesų sistema, iš kurios krinta lietus. Šiuos debesis Lukas Hovardas apibūdino kaip horizontalų sluoksnį, virš kurio pasklidę cirrus debesys, o cumulus debesys įeina į jį iš apačios ir iš šono.

L. Hovardas nebuvo pirmasis, suklasifikavęs debesis. Tais pačiais 1802 metais prancūzų mokslininkas Žanas Baptistas Lamarkas išspausdino straipsnį „Apie debesų formas“. Jis siūlė penkis pagrindinius debesų tipus, prancūziškais terminais, tačiau Ž. B. Lamarko klasifikacija nepritraukė dėmesio, nes ji buvo gana miglota bei paskelbta prancūzų kalba. Dėl to L. Hovardo debesų klasifikacija buvo visuotinai priimtina ir XIX amžiuje modifikuota bei praplėsta.

Klasifikacija

Viršutinio aukšto debesys

Formos	Rūšys	Porūšiai	Atmainos	Motininiai debesys
Cirrus	fibratus, uncinus, spissatus, castellanus, floccus.	intortus, radiatus, vertebratus, duplicatus.	mamma	Cirrocumulus, Altocumulus, Cumulonimbus.
Cirrocumulus	stratiformis, lenticularis, castellanus, floccus.	undulatus, lacunosus.	virga, mamma.
Cirrostratus	fibratus, nebulosus.	duplicatus, undulatus.		Cirrocumulus; Cumulonimbus.

Vidurinio aukšto debesys

Formos	Rūšys	Porūšiai	Atmainos	Motininiai debesys
Altocumulus	stratiformis, lenticularis, castellanus, floccus.	translucidus, perlucidus, opacus, duplicatus, undulatus, radiatus, lacunosus.	virga, mamma.	Cumulus, Cumulonimbus.
Altostratus		translucidus, opacus, duplicatus, undulatus, radiatus.	virga, praecipitatio, pannus, mamma.	Altocumulus, Cumulonimbus.

Apatinio aukšto debesys

Formos	Rūšys	Porūšiai	Atmainos	Motininiai debesys
Stratocumulus	stratiformis, lenticularis, castellanus.	translucidus, perlucidus, opacus, duplicatus, undulatus, radiatus, lacunosus.	mamma, virga, praecipitatio.	Altostratus, Nimbostratus, Cumulus, Cumulonimbus.
Stratus	nebulosus, fractus.	opacus, translucidus, undulatus.	praecipitatio	Nimbostratus, Cumulus, Cumulonimbus.
Nimbostratus			praecipitatio, virga, pannus.	Cumulus, Cumulonimbus.

Vertikalios raidos debesys

Formos	Rūšys	Porūšiai	Atmainos	Motininiai debesys
Cumulus	humilis, mediocris, congestus, fractus.	radiatus	pileus, velum, virga, praecipitatio, arcus, pannus, tuba.	Altocumulus, Stratocumulus.
Cumulonimbus	calvus, capillatus.		praecipitatio, virga, pannus, incus, mamma, pileus, velum, arcus, tuba.	Altocumulus, Altostratus, Nimbostratus, Stratocumulus, Cumulus.

Pagrindinės debesų formos, jų apibūdinimai

Plunksniniai (Cirrus, Ci 7-16 km) – viršutinio aukšto ploni, pavieniai, balti debesys. Gali turėti plunksnų išvaizdą. Kritulių nėra.
Plunksniniai kamuoliniai (Cirrocumulus, Cc 7–13 km) – viršutinio aukšto debesys: ploni, balti garbanėlių ar dribsnių formos. Krituliai Žemės paviršiaus nepasiekia.
Plunksniniai sluoksniniai (Cirrostratus, Cs 7–13 km) – viršutinio aukšto permatomi balkšvo šydo debesys. Šviečiant Saulei arba Mėnuliui susidaro drignė arba halas. Kritulių nėra.
Aukštieji kamuoliniai (Altocumulus, Ac 2–7 km) – vidutinio aukšto balti bei pilkšvi, panašūs į bangas, dribsnius, „avinukus“, vatos kamuoliukus debesys. Saulę ir Mėnulį gali juosti vainikas. Krituliai Žemės paviršiaus nepasiekia.
Aukštieji sluoksniniai (Altostratus, As 2–7 km) – vidutinio aukšto pilki vienodi (lyg skraistė) pluoštai dažniausiai dengia visą dangų. Pro jų šydą silpnai matosi Saulė. Žiemą iškrinta sniegas, vasaros metu krituliai paklotinį paviršių pasiekia retai.
Sluoksniniai lietaus (Nimbostratus, Ns iki 2 km) – apatinio aukšto debesys, kuriuos sudaro tankus, storas, pilkas debesų sluoksnis. Ištisinis lietus ar sniegas.
Sluoksniniai kamuoliniai (Stratocumulus, Sc 0–2 km) – apatinio aukšto debesys, stori pilki, po kuriais gali būti ir tamsesnių arba šviesesnių debesų lopų arba bangų. Krituliai labai retai iškrinta, jie yra mažo intensyvumo ir negausūs.
Sluoksniniai (Stratus, St iki 2 km) – apatinio aukšto debesys, pilki, žemi vienalyčiai debesys, kurie dengia visą dangų. Jie gali nusileisti net iki 60 metrų arba susidaryti yrant ir pakylant rūkui. Krituliai labai retai iškrinta, jie yra mažo intensyvumo ir negausūs.
Kamuoliniai (Cumulus, Cu 2–7 km) – vidutinio aukšto, vertikalaus išsivystymo balti debesų kamuoliai, primenantys supiltą medvilnę, vatą ar žiedinį kopūstą; ryškūs debesų kontūrai su tamsesniu pagrindu. Krituliai labai retai iškrinta, jie yra mažo intensyvumo ir negausūs.
Lietaus kamuoliniai (Cumulonimbus, Cb 0,4–1,0 km) – labai ištęsti į aukštį, galingi „priekalo“ formos audros, „kalbantieji“ debesys – debesų karaliai, galintys pasiekti pačius aukščiausius troposferos sluoksnius. Liūtinis lietus arba gausus sniegas.

Stratosferiniai ir mezosferiniai debesys

Stratosferiniai (perlamutriniai) debesys – optiškai ploni debesys besiformuojantys stratosferoje (15–30 km aukštyje).
Mezosferiniai (sidabriniai) debesys – optiškai labai ploni debesys mezosferoje (vidutiniškai 80 km aukštyje).