Die Definition der "Cloud" wird bewölkt

Wolken halten die Erdtemperatur in einem bewohnbaren Bereich, und sie shuttle lebensspendende Regen zu den verschiedenen Regionen des Planeten. Überwachung von Wolken ist ein wesentlicher Bestandteil der Wettervorhersagen.

Man würde also meinen Wissenschaftler wissen, was eine Wolke ist.

Seit mehr als 200 Jahren haben Forscher Wolken nach einem System basierend auf Boden Beobachtungen klassifiziert. Aber der Großteil der Wolke Beobachtungen jetzt sind per Satellit aus dem Weltall. Und die neueren Daten zeigen die alten Definitionen für unzureichend.

Die Grundlagen

Die erste wissenschaftliche Wolke Klassifizierungssystem wurde 1803 von Luke Howard, ein englischer Meteorologe entwickelt. Howards System hatte drei grundlegende Kategorien, je nachdem, wie die Wolken aussah: Cirrus, Cumulus und Stratus. Er kam mit der Idee der Verwendung des Wortes "Alto" für hohe Wolken und "Nimbus" für Regenwolken.

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Cirruswolken sind gefiedert, hoch fliegenden Wolken, die aussehen wie dünnen Bändern gezogen Baumwolle. Stratuswolken treten bei niedriger Höhe Wolken und Form grau, horizontale Platten in der Atmosphäre. Cumulus-Wolken sind die prototypischen weißen, flauschigen, flachen Wolken häufig an vielen Tagen.

Howards Klassifizierungssystem dient noch heute, aber Wissenschaftler haben da seine drei Grundkategorien in verschiedene Subtypen unterteilt. Eine Wolke ist jetzt nach einer Vielzahl von Eigenschaften kategorisiert, die in Betracht alles aus seiner Form und die Höhe zieht, an der es scheint, seine innere Struktur und Transparenz.

Nach 200 Jahren Optimierungen und Verbesserungen fängt Howards System an, sein Alter zu zeigen. Steven Ackerman, der Direktor des Instituts Genossenschaft für meteorologische Satelliten-Studien an der Universität von Wisconsin-Madison, glaubt es kann Zeit für entweder ein weiteres Update oder vielleicht sogar eine Überholung.

Ackermann stellte seinen Entwurf in dieser Woche bei einem Treffen der American Geophysical Union in San Francisco.

Widersprüchliche Lesungen

Seit haben über den 1960er-Jahren Wolke Beobachtungen verlagert vom bodengebundenen, weltraumgestützte, mit Satelliten im Orbit.

"Wir sind sehr gut auf die Klassifizierung von Wolken aus dem Boden", sagte Ackermann. "Aber wenn wir Wolken überall auf dem Globus zu klassifizieren möchten, haben wir, Satelliten, zu verwenden, da Menschen nicht überall auf dem Globus Leben."

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Aber nicht alle Satelliten erkennen, Wolken mit den gleichen Methoden. Viele aufzeichnen sichtbare Wellenlängen des Lichts, aber andere Mikro- oder Infrarot-Wellen, also Satelliten oft widersprüchliche Lesungen geben.

"Bei sichtbaren Wellenlängen, eine dickes Eis Cloud ist sehr leicht zu erkennen,", sagte Ackermann. "Aber die gleiche Cloud für ein Satelliten-Instrument, dass Maßnahmen Mikrowellenenergie unsichtbar werden."

In ähnlicher Weise eine wispy Cirrus Wolke schwebt über einem schneebedeckten Flecken Erde wird schwierig sein, mit sichtbarem Licht sehen aber zeigt sich deutlich in der Infrarot.

Auch als Technologie verbessert, sind Satelliten in der Lage, Bilder in höherer Auflösung aufzunehmen.

"Vor zehn Jahren diese Satelliten betrachtet eine Region so klein wie etwa einen Kilometer [aber] jetzt die Instrumente haben ein Sichtfeld, die ein Viertel so groß", sagte Ackermann.

Dies ist im Allgemeinen eine gute Sache, aber es wird problematisch, wenn Forscher die neuen Bilder gegen ältere wollen zu bekommen ein Gefühl für globale Trends in Trübung im Laufe der Zeit zu vergleichen.

Zum Beispiel neue Satellitenbilder könnte mehr kleine Wolken in der Atmosphäre der Erde zeigen, aber thats, weil ältere Satelliten nicht in der Lage waren, sie zu erkennen, oder sind sie häufiger wegen Umweltveränderungen?

Wie Wissenschaftler genauere Wetter- und Klimamodelle anstreben, müssen sie unterscheiden zwischen natürlichen Prozessen und die Auswirkungen der Technologie zu verbessern können.

Warum ist es wichtig

Ein großer Teil der Wettervorhersagen, hängt davon ab, zu wissen, wo bestimmte Wolken in der Atmosphäre sind und was sie tun. Wenn Meteorologen, zum Beispiel Cirrus und Cirrostratus Wolken Verdickung und Absenkung auf Altostratus-Wolken beobachten, wissen sie, dass es wahrscheinlich bald Regen geht. Cumulonimbus Wolken an einem feuchten Tag in der Regel ankündigen eine herannahende Gewitter.

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Wolken sind auch wichtig für die längerfristige Prognose Klima.

Eine aktuelle Studie prognostiziert, dass Klimawandel bewirkt, dass Gewitterwolken im Laufe des Jahrhunderts führt zu intensiver Regen polwärts verlagern und Schneestürme in der Nähe der Erde Pole und höhere Chancen der Dürre in den mittleren Regionen des Planeten.

Eine Zeitlang spekulierten Wissenschaftler, dass winzige atmosphärischer Aerosolpartikel die Helligkeit der Wolken erhöhen könnte. Es wurde vermutet, dass hellere Wolken entgegenwirken könnten die Auswirkungen der globalen Erwärmung, weil sie mehr von den Strahlen der Sonne zurück in den Weltraum reflektieren würde. Diese Hypothese hat da in Frage gestellt, aber das Beispiel zeigt, wie genau Klima Vorhersagen auf ein fundiertes Verständnis der Wolken angewiesen.

Ackerman glaubt, ein weiteres Update des Klassifizierungssystems Cloud ist in Ordnung, eine, die besser Satellitenbeobachtungen integrieren können. Satelliten sind Dinge über Wolken, die unsichtbar für Boden Beobachter, wie Wellen, v-förmige Strukturen und "Streamer" Spitze Gewitterwolken waren aufschlussreich. Eine Umgestaltung des derzeitigen Systems müssen in der Lage sein, diese neuen Erkenntnisse zu integrieren.

Ackerman weiß nicht, was die Cloud-Klassifizierungssystem der Zukunft aber Verdächtigen aussehen wird, es viele Aspekte entwickelt von Howard behält, wie klassifiziert sie nach der Höhe, die sie entwickeln und ihre Textur.

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