Kysymys siitä, miten pilvet muodostuvat, saattaa ensi silmäyksellä vaikuttaa yksinkertaiselta. Pilvet muodostuvat kuitenkin monimutkaisten fysikaalisten ja kemiallisten prosessien kautta. Lisäksi ne ovat erittäin tärkeitä maapallon lämpötilan ylläpitämisessä ja veden kuljettamisessa valtameristä ja joista muihin paikkoihin sateen avulla.

Jos olet joskus nähnyt joen laskevan normaalia alemmas tai jopa vaatteitasi kuivumassa pyykkinarulla, olet nähnyt haihtumista. Kun vesi haihtuu, se imee lämpöä ympäristöstä (yleensä auringosta). Tämä lämpö saa molekyylit muuttumaan nestemäisestä tilasta kaasumaiseksi. Tämä vedestä muodostuva kaasu on höyryä, ja se on yksi pilvien olennaisista ainesosista.

(Kuva Alex Hu:sta Pixabayn kautta)

On myös syytä muistaa, että kun neste muuttuu kaasuksi, sen molekyylit alkavat liikkua epäjärjestyneemmin (saadun lisäenergian vuoksi), jolloin aine muuttuu kevyempään ja vähemmän tiheään muotoon: kaasuksi tai tässä tapauksessa höyryksi.

Lisäksi haihtuminen ja kiehuminen ovat kaksi eri asiaa. Haihtuminen tapahtuu spontaanimmin, kun huoneen lämpötila nousee hieman. Kiehuminen taas tapahtuu lähellä 100 °C:n lämpötilaa, kuten vedenkeittimessä, jossa vettä lämmitetään kahvia varten.

Mistä pilvet on tehty, jos ei puuvillasta?

Kuten edellä todettiin, höyry on välttämätöntä pilvien muodostumiselle, mutta myös nestemäinen vesi ja pienet jääkiteet muodostavat näitä valtavia valkoisia massoja, joita näemme taivaalla.

Pilvet voivat vaihdella kooltaan, koostumukseltaan ja lämpötilaltaan. (Image by dimitrisvetsikas by Pixabay)

Prosessi alkaa siis merissä ja joissa. Kun aurinko osuu veteen, se siirtää lämpöä ja vesi alkaa muuttua höyryksi, joka sekoittuu ilmaan. Höyryn lämpötila on korkeampi. Koska lämpimämpi ilma on vähemmän tiheää, nämä ilmamassat pyrkivät nousemaan ilmakehään ikään kuin ne olisivat kevyempiä. Tätä prosessia kutsutaan ilmakehän konvektioksi, ja sääntelemättömänä se voi aiheuttaaaiheuttaa myrskyjä tai kuivuutta.

Ilmassa on kuitenkin kyllästymisaste. Se tarkoittaa, että siitä lähtien höyry ei enää sekoitu ilmaan, vaan vesi pysyy nestemäisessä tilassa. Näin tapahtuu jopa ilmakehän korkeimmissa kerroksissa. Ilmassa on kuitenkin myös muita kiinteitä hiukkasia, kuten pölyä, pieniä merisuoloja ja jopa bakteereja. Nämä hiukkaset muodostavat pinnan, johon vesi voi tarttua. Kaikillanäistä ainesosista muodostuu pilvi.

Miksi pilvien muodostuminen on tärkeää ympäristölle

Kuten olet ehkä jo huomannut, pilvet voivat viitata sateeseen. Tämä on itse asiassa näiden ilma- ja höyrymassojen tärkein tehtävä: levittää vettä planeetan pinnalle. Kun vesi haihtuu joista ja meristä, tuuli kuljettaa pilvet yleensä hyvin kaukaisille alueille, sekä mereen että kuivalle maalle.

Jotkin maapallon alueet, kuten Atacaman autiomaa, ovat erittäin kuivia, koska jotkin geologiset ja meteorologiset tekijät estävät sateiden pääsyn sinne. Trooppisilla alueilla on yleensä voimakkaampi ja tarkemmin määritelty sadejärjestelmä, koska pilvet keskittyvät näille alueille pasaatituulten vaikutuksesta.

(Kuva lähteestä Kuvani ovat CC0. Kun teet sommitelmia: Pixabay)

Lisäksi trooppiset metsät ovat vastuussa siitä, että ilmakehään vapautuu vettä pilvien muodostamiseksi. Tapahtuu niin, että kun kasvi hengittää, se vapauttaa vettä ilmaan. Tämä tekee veden haihtumisesta esimerkiksi Amazonin sademetsissä valtavaa. On myös syytä muistaa, että sekä metsät että pilvet estävät auringon säteilyä pääsemästä suoraan maahan. Ne heijastavat osan lämmöstä jaTämä auttaa alentamaan maapallon lämpötilaa, mikä on erittäin tärkeää ilmaston lämpenemisen aikana.