300px Cirr- Alto- et al. Strat- et al. Chmury – obserwowane w atmosferze skupiska kondensatów substancji występującej w postaci pary. W atmosferze ziemskiej jest to para wodna. Ochładzanie zmniejsza prężność pary nasyconej, osiągnięcie temperatury punktu rosy powoduje nasycenie pary wodnej (saturację), dalsze ochładzanie wywołuje przesycenie i kondensację. Kondensacja i parowanie (w przypadku chmur wodnych) oraz depozycja i sublimacja (w przypadku chmur lodowych) zachodzą w atmosferze na chmurowych lub lodowych jądrach (zarodkach) nukleacji.

thumb|394x394px|Chmury

Fizyka chmur thumb|300px|Rodzaje chmur Chmury będące obiektami badania fizyki chmur to zbiorowiska unoszących się w powietrzu cząstek w postaci kropelek wody, kryształków lodu albo ich mieszaniny.

Fizykę chmur można podzielić na trzy działy, w zależności od sposobu podejścia do obiektu badań. Są to: mikrofizyka chmur, makrofizyka chmur i fizyka układów chmurowych. Do fizyki chmur włącza się też fizykę opadów, tj. cząstek (kropli wody lub bryłek lodu) tak dużych, że nie można zaniedbać ich, następującego pod wpływem siły ciężkości, ruchu względem powietrza. Mikrofizyka chmur jest fizyką pojedynczej cząstki chmurowej lub dyskretnego zbioru takich indywidualnych cząstek w ich wzajemnym oddziaływaniu. Makrofizyka chmur traktuje chmurę jako ośrodek ciągły (taki jak gaz lub ciecz, abstrahując od jej mikrostruktury kropelkowej lub kryształkowej), charakteryzowany przez zmienne zależne od punktu w przestrzeni i czasie. Realną interpretacją punktu w przestrzeni i czasie jest, tak jak w klasycznej teorii ośrodków ciągłych, pewna skończona objętość przestrzenna i skończony przedział czasu, których kształt i wielkość zależy od przyjętej skali opisu. W ujęciu makrofizycznym chmurę charakteryzuje, poza ogólnofizycznymi wielkościami, takimi jak temperatura, ciśnienie, prędkość ruchu itp., wielkość zwana wodnością, określająca masę ciekłej wody zawartej w jednostce objętości powietrza. Pojęcie wodności można też odnosić tylko do określonej frakcji wody chmurowej lub opadowej. Przez wodę chmurową rozumiemy tę część zawartej w chmurze wody, dla której można zaniedbać jej ruch względem powietrza i traktować jako swego rodzaju składnik gazowy, w odróżnieniu od wody opadowej, która może się względem powietrza przemieszczać pod działaniem grawitacji. W odniesieniu do chmur lodowych lub mieszanych można by mówić o lodności, ale ten termin nie jest przyjęty w języku polskim. Poza szeroko rozumianymi fizycznymi własnościami chmury, makrofizyka chmur zajmuje się również morfologiczną strukturą różnych typów chmur oraz mechanizmami ich powstawania i ewolucji. Fizyka układów chmurowych zajmuje się zespołami indywidualnych chmur, tworzącymi się pod wpływem procesów meteorologicznych niezależnych od chmur lub jako wynik ich samoorganizacji. Zajmuje się takimi zjawiskami, jak widoczne na obrazach satelitarnych struktury falowe, pola komórek konwekcyjnych, ścieżki i grzędy chmur konwekcyjnych, mezoskalowe kompleksy konwekcyjne, układy chmur frontowych itp. Jest to więc dziedzina na pograniczu fizyki chmur i mezometeorologii lub ogólnie meteorologii dynamicznej. Obrazowo mówiąc, mikrofizyka chmur jest fizyką chmury widzianej przez mikroskop, makrofizyka – fizyką chmury oglądanej „nieuzbrojonym okiem” z powierzchni Ziemi lub pokładu samolotu, zaś fizyka układów chmurowych – fizyką chmur widzianych ze sztucznego satelity Ziemi lub na ekranie radaru.

Organizacja chmur i mgieł thumb|300px|Rolki nisko leżącego stratusa zaobserwowane w Half Moon Bay w Kalifornii Chmury lub mgły organizują się w specyficzne struktury takie jak otwarte i zamknięte komórki konwekcyjne, uliczki chmur, podłużne i poprzeczne rolki i inne, na skutek ruchu mas powietrza. Tego typu organizacja jest zazwyczaj obserwowana na zdjęciach satelitarnych lub lotniczych nad oceanami. Rodzaj organizacji zależy od wysokości warstwy granicznej, stabilności kolumny atmosferycznej, prędkości wiatru, pionowego profilu wiatru. Za organizację chmur i mgieł często odpowiedzialne są fale atmosferyczne. Zjawisko przypomina także komórki Bénarda obserwowane w warunkach laboratoryjnych.

Zjawiskami tymi zajmują się nie tylko meteorolodzy, ale także żeglarze klas olimpijskich, dla których oscylacje wiatru w skali kilku minut są istotne. Np. wiatr pulsujący związany jest z poprzecznymi rolkami chmurowymi, wiatr oscylujący związany jest z rolkami podłużnymi.

Podział chmur Chmury można podzielić na różne sposoby: ze względu na wysokość występowania – wg pięter – na: chmury niskie, chmury średnie, chmury wysokie; ze względu na kształt na: chmury kłębiaste, chmury warstwowe, chmury pierzaste; ze względu na budowę wewnętrzną: chmury o rozciągłości poziomej, chmury rozbudowane w pionie (np. cumulus, cumulonimbus); ze względu na sposób powstania: chmury falowe (np. stratus) chmury konwekcyjne (np. cumulus) chmury frontowe (np. altostratus).

Typologia ta obejmuje chmury występujące w troposferze. Oprócz nich w regionach polarnych występują chmury położone w wyższych warstwach atmosfery. Na wysokości 15–25 km, w stratosferze występują polarne chmury stratosferyczne, do których zalicza się obłoki perłowe. Na wysokościach 75–85 km ponad powierzchnią ziemi, w mezosferze występują obłoki srebrzyste.

Nazewnictwo chmur Pierwsza klasyfikacja chmur opublikowana została przez Luke’a Howarda w 1803. Znanych jest wiele rozmaitych odmian podstawowych rodzajów chmur. Odmiany te zostały skatalogowane w dziele „Międzynarodowy atlas chmur” opublikowanym przez Światową Organizację Meteorologiczną. Atlas został zaktualizowany i opracowany w wersji multimedialnej w 2017 rDorota Matuszko, Jakub Soroka: Nowa klasyfikacja chmur. „Przegląd Geofizyczny” R. 62: 2017, s. 83–99. , [dostęp 2018-02-25].

Analogicznie jak w nomenklaturze botanicznej i zoologicznej łacińskie nazwy rodzajów zapisywane są od wielkiej litery, określenia gatunkowe od małej. Takie łacińskie zapisy jednostek systematycznych (rodzaj i gatunek, ewentualnie też odmiana) tekście wyróżniane są kursywą (np.: Cirrocumulus stratiformis lacunosus, tzn. chmury kłębiaste pierzaste w kształcie warstwy przypominającej plaster miodu).

W języku polskim, m.in. w podręcznikach, używane są odpowiedniki polskie nazw łacińskich. Ponadto stosuje zapożyczenia łacińskie, pisane od małej litery (np.: cirrocumulus, cirrocumulusy)cirrocumulus. W: Słownik Języka Polskiego PWN. , [dostęp 2021-06-29]..

+ Charakterystyczne cechy chmur (według J. Czirkowa 1989) i prawdopodobieństwo (p) wystąpienia z nich opadów (w %)Rodzaj chmurWysokośćpodstawy w kmZasięg pionowypChmury wysokie Pierzaste – Cirrus (Ci)

Pierzaste warstwowe – Cirrostratus (Cs)

Pierzaste kłębiaste – Cirrocumulus (Cc)7–10

6–8

6–8od setek m do kilku km

od 0,1 do kilku km

0,2–0,4 km0

0

0Chmury średnie Średnie warstwowe – Altostratus (As)

Średnie kłębiaste – Altocumulus (Ac)3–5

2–60,2–0,7 km

1–2 km2

14Chmury niskie Kłębiaste warstwowe – Stratocumulus (Sc)

Warstwowe – Stratus (St)0,1–1,0

0,6–1,5

0,1–0,7do kilku km

0,2–0,8 km

0,2–0,8 km56

13

11Chmura o budowie pionowej Warstwowe deszczowe – Nimbostratus (Ns)

Kłębiaste – Cumulus (Cu)

Kłębiaste deszczowe – Cumulonimbus (Cb)0,2-0,5

0,6–2,5

0,4–2,5od setek m do kilku km

od kilku km do tropopauzy0

4

Lista rodzajów i wybranych gatunków chmur, z czterech rodzin (pięter) thumb|300px|Zachód Słońca nad Oceanem Spokojnym obserwowany z Międzynarodowej Stacji Kosmicznej

Wysokie 40px Cirrus – chmury pierzaste 40px Cirrostratus – chmura pierzasto-warstwowa 40px Cirrocumulus – chmury pierzasto-kłębiaste, tzw. „baranki”, jeden z rodzajów chmur lodowych

Średnie 40px Altostratus – chmura średnia warstwowa, o mieszanym składzie 40px Altocumulus – chmury średnie kłębiaste 40px Altocumulus lenticularis – chmura średnia kłębiasta soczewkowata (lub o kształcie wrzecionowatym), składająca się z przechłodzonej wody

Niskie 40px Stratocumulus – chmura kłębiasto-warstwowa – chmura piętra niskiego, zbudowana z kropelek wody 40px Stratus, łac. ‘rozciągnięty’ – chmura warstwowa, w przypadku dużej grubości dająca gęstą, szarą okrywę, może obniżyć się do podłoża atmosfery jako mgła

Niskie z pewnymi cechami budowy pionowej 40px Nimbostratus – chmura deszczowa bądź śniegowa – dość ciemna, gęsta chmura o składzie mieszanym, o rozciągłości nieraz dziesiątków kilometrów 40px Cumulus – chmura kłębiasta – chmura piętra niskiego z płaską podstawą, wypiętrzająca się w górę w wyniku ruchów konwekcyjnych Cumulus fractus – chmura kłębiasta powstała w wyniku rozpadu innego cumulusa Cumulus humilis – chmura kłębiasta pięknej pogody, gatunek o stosunkowo płaskiej górnej powierzchni, większej szerokości niż wysokości Cumulus mediocris – chmura kłębiasta średniej wielkości z szarą podstawą, może powodować przelotne opady o niskiej intensywności

Niskie o wyraźnych cechach budowy pionowej 40px Cumulus – chmura kłębiasta Cumulus congestus – chmura kłębiasta wyraźnie wypiętrzona z szarą podstawą, może powodować przelotne opady o zwiększonej intensywności 40px Cumulonimbus – chmura kłębiasto-deszczowa, która może przekształcić się w gatunek chmury burzowej, a wtedy posiada w górnej części kowadło (łac. incus), zbudowane z kryształków lodu

Zestawienie informacji na temat 10 rodzajów chmur Nazwa międzynarodowa Skrót nazwy Polska nazwa rodzaju chmury Piętro występowania w troposferze Oznaczenie graficzne Przykład Główny budulec chmury Opady oraz zjawiska towarzyszące chmurze Altocumulus Ac średnia kłębiasta średnie 25px 180px krople wody Altostratus As średnia warstwowa średnie 25px 180px krople wody i kryształki lodu przy większej grubości chmur – opad drobnego deszczu lub śniegu Cirrus Ci pierzasta wysokie 25px 180px kryształki lodu Cirrocumulus Cc pierzasto-kłębiasta, pierzasta kłębiasta wysokie 25px 180px kryształki lodu Cirrostratus Cs pierzasto-warstwowa, pierzasta warstwowa wysokie 25px 180px kryształki lodu Cumulus Cu kłębiasta niskie z pewnymi cechami budowy pionowej 25px lub 25px 180px krople wody te najwyżej rozbudowane pionowo dają małe lub umiarkowane opady deszczu Cumulonimbus Cb kłębiasto-deszczowa, kłębiasta deszczowa niskie, średnie, wysokieJako chmura o budowie pionowej obejmuje więcej niż jedno piętro troposfery. Chmury burzowe rozbudowane są od piętra niskiego do wysokiego. 25px 180px krople wody (w dolnej części chmury) i kryształki lodu (w górnej części chmury) zwykle intensywne, czasami gwałtowne opady deszczu, śniegu, gradu; u gatunku capillatus opadom towarzyszą wyładowania elektryczne (burze) Nimbostratus Ns warstwowo-deszczowa, warstwowa deszczowa niskie z pewnymi cechami budowy pionowej 25px 180px krople wody i kryształki lodu ciągły opad deszczu lub śniegu Stratus St warstwowa niskie 25px 180px krople wody często mżawka lub śnieg ziarnisty Stratocumulus Sc kłębiasto-warstwowa, kłębiasta warstwowa niskie 25px 180px krople wody niekiedy niewielkie opady deszczu lub virga

Klasyfikacja chmur Wymienione w tabeli gatunki i formy specjalne uszeregowano według częstości występowania.