A felhők nagy, bolyhos pillecukornak tűnhetnek az égen, de a valóságban apró apró gyűjtemények vízcseppek (vagy jégkristályok, ha elég hideg), amelyek magasan élnek a légkörben a Föld felett felület. Itt tárgyaljuk a felhők tudományát: hogyan formálódnak, mozognak és változnak a színük.
Képződés
Felhők akkor alakulnak ki, amikor a levegő egy része felfelé emelkedik a légkörbe. Amint a csomag felemelkedik, áthalad az alsó és az alsó nyomásszinteken (a nyomás a magassággal csökken). Emlékezzünk arra, hogy a levegő hajlamos tovább mozogni a magasabb nyomásról az alacsonyabb nyomású területekre, tehát amikor a csomag alacsonyabb nyomású területeken halad, az abban levő levegő kifelé nyomódik, és így megnő. Ez a tágulás hőenergiát igényel, és ezért lehűti a levegőt. Minél tovább halad, annál inkább lehűl. Amikor a hőmérséklete eléri a harmatpont hőmérsékletét, a parcellán belüli vízgőz keletkezik kicsapódik csepp folyékony vízbe. Ezek a cseppek azután összegyűlnek a por, pollen, füst, szennyeződés és tengeri só részecskék felületén
magok. (Ezek a magok higroszkóposak, azaz vonzzák a vízmolekulákat.) Ezen a ponton - amikor a vízgőz kondenzálódik és a kondenzációs magokra helyezkedik el - felhők alakulnak ki és láthatóvá válnak.Alak
Láttad már valaha egy felhőt elég hosszú ideig, hogy láthassa, hogy kifelé tágul, vagy csak egy pillanatra elnézett egy pillanatra, hogy csak visszatekintve látja, hogy alakja megváltozott? Ha igen, örülni fog tudni, hogy ez nem a képzeleted. A felhők alakja folyamatosan változik a kondenzáció és a párolgás folyamatának köszönhetően.
Miután felhő képződik, a kondenzáció nem áll le. Ez az oka annak, hogy a felhőket néha a szomszédos égbolt felé terjed ki. Mivel azonban a meleg, nedves levegő áramlása tovább növekszik és táplálkozik a páralecsapódás, a környező környezetből származó szárazabb levegő végül beszivárog a felhajtó levegőoszlopba egy úgynevezett folyamatban szórakozás. Amikor ezt a száraz levegőt a felhőtestbe vezetik, az elpárologtatja a felhő cseppecskéit, és a felhő egyes részei eloszlanak.
Mozgalom
A felhők magasan felindulnak a légkörben, mert ott jönnek létre, de szuszpendálva maradnak az apró részecskéknek köszönhetően.
Egy felhő vízcseppek vagy jégkristályok nagyon kicsik, kevesebb mint a mikron (ez kevesebb, mint egy milliomod méter). Emiatt nagyon lassan reagálnak erre súly. Ennek a koncepciónak a megjelenítéséhez fontolja meg a sziklát és a tollat. A gravitáció mindegyiket befolyásolja, azonban a szikla gyorsan esik, míg a toll könnyebb súlya miatt fokozatosan a földre sodródik. Hasonlítsa össze a tollat és az egyes felhőcseppek részecskéit; a részecske még hosszabb ideig tart, mint a toll leesik, és mivel a részecske kicsi, a levegő legkisebb mozgása miatt az alul marad. Mivel ez az egyes felhőcseppekre vonatkozik, magára a teljes felhőre vonatkozik.
A felhők a felső szinttel haladnak szelek. Ugyanazon sebességgel és azonos irányban mozognak, mint a felhő szintjén uralkodó szél (alacsony, közép vagy magas).
A magas szintű felhők a leggyorsabban mozognak, mivel a troposzféra teteje közelében alakulnak ki, és a sugárhajtómű nyomja őket.
Szín
A felhő színét a Nap által kapott fény határozza meg. (Emlékezzünk arra, hogy a Nap fehér fényt bocsát ki; a fehér fény a látható spektrum összes színéből áll: vörös, narancs, sárga, zöld, kék, indigó, ibolya; és hogy a látható spektrum minden színe eltérő hosszúságú elektromágneses hullámot képvisel.)
A folyamat így működik: Ahogy a Nap villanása áthalad a légkörben és felhők, találkoznak az egyes vízcseppekkel, amelyek felhőt képeznek. Mivel a vízcseppek hasonló méretűek, mint a napfény hullámhossza, a cseppek szétszórják a Napfényt egy olyan szórási formában, amelyet Mie szétszórt amiben összes a fény hullámhossza szétszórt. Mivel az összes hullámhossz szétszórt, és a spektrum összes színe fehér fényt alkot, fehér felhőket látunk.
S vastagabb felhők, például réteg esetén a napfény áthalad, de el van takarva. Így a felhő szürkés megjelenésű.