Meteoroloogia konspekt (0)

METEOROLOOGIA
1.Õhkkond e. atmosfäär.
Õhu koostis.
Mida kõrgemale maapinnal tõusta, seda hõredamaks õhk muutub.
Õhk koosneb 3 liiki ainetest: alalised, muutlikud ja juhuslikud. Puhta ja kuiva õhu koostisosadeks on lämmastik, hapnik ja argoon . Nende hulk puhtas ja kuivas õhus on muutumatu. Muutlikud ained (nende hulk õhkus pidevalt muutub) on süsihappegaas ja veeaur. Juhuslike ainete hul oleneb kohelikest oludest , õhus leidub alati ka tolmu, mille hulk muutub.
Õhku leidub ka pinnases. Mida sügavamale minna, seda vähem on seal hapnikku ja suurem on süsihappegaasi hulk.Samuti on õhk erinev sooe ja põldude pinnal - soos leidub gaase , mis põllul puuduvad.
Maapinna lähedal õhust on leitud ka vähesel määral osooni. See on iseloomuliku lõhnaga gaas , mis tekib orgaaniliste ainete hapendumisel ja äikese ajal. Seda on rohkest okasmetsade kohal. (siiski väga vähe, 0,0000002%, kõige rohkem 25-40km kõrgusel.)
Osoon on oma vähesusele vaatamata tähtis gaas .Ta neelab päikese ultraviolettkiiri ja takistab nende maapinnale jõudmist. Samuti ei lase ta maapinnast lahkunud kiirgusel maailmaruumi hajuda. Soojuskiirguse lahkumisel atmosfäärist langeks õhutemperatuur ligikaudu 7kraadi võrra.
Õhkkonna sfäärid
Keemiliselt koostiselt on atmosfäär maapinnalt kuni ülemise piirini võrdlemisi ühtlane, jaguneb ta siiski sfäärideks, mis erinevad füüsikaliste omaduste poolest.
Alumine sfäär maapinnalt on troposfäär, pooluste kohal 8-9km, parasvöötmes 10-12km ja ekvaatoril 17-18km. Talvel on tropsfääri ülemine piir madalamal kui suvel. Kõige rahutum, sest toimub õhu liikumine ja selles sfääris asuvad ka pilved . Temperatuur langeb maapinnalt ülespoole tõustes iga km kohta u 6kraadi.Tuuled puhuvad enamasti läänest itta ja kõige tugevam on tuul ülemistes kihtides.
Üleminekukiht järgmisse sfääri on tropopaus . Paksus kõigub paarisajast meetrist 2km-ni.Temperatuur oleneb naabersfääride temperatuurist.
Tropopausile järgneb stratosfäär. Ulatub kuni 40km kõrguseni.Veeauru on stratosfääris väga vähe, seetõttu puuduvad pilved. Siiski esinevad 20km kõrgusel pärlmutterpilved ja80-85km kõrgusel hõbepilved.Arvatakse, et pärlmutterpilved koosnevad ülejahtunud veepiisakestest ja hõbepilved jääkristallikestest.
Mitu erineva temperatuuriga kihti.Esimene on isotermiline kiht. Sellest kõrgemal esineb temperatuuri inversiooni kiht, kus temperatuur kõrgusega tõuseb. Selle nähtuse põhjuseks peetakse osoonikihti, mis asub enam vähem samal kõrgusel. Kõrgemal toimub temperatuuri langus kuni stratosfääri ülemise piirini.
Kihti 40-80km nimetatakse mesosfääriks. Üleminek termosfääriks on mesopaus .
Kolmandat sfääri nimetatakse seal rohkesti leiduvate ioonide tõttu termosfäär.Ioonideks nimetatakse elektriliselt laetud aatomeid. Ulatub kuni 1000km kõrgusele ja jaotatakse vastavalt ioonide hulgale erinevateks kihtideks. ( Raadioside seisukohalt on ionosfääril suur tähtsus, sest sealt peegelduvad tagasi maapinnalt saadetud raadiolained .)
Kõige kõrgemaks sfääriks on eksosfäär, mis algab u 1000km kõrguselt. Seda iseloomustab õhu suur hõredus, õhuosakesed ei suuda koos püsida ja osa neist lahkub Maa atmosfäärist.
Päikesekiirgus ja selle nõrgenemine atmosfääris
Päike on Maale ainsaks mõjuvaks energiaallikaks. Maakera sisemusest saavad tema pind ja atmosfäär väga vähe soojust. (Kuu valgus on päikeseenergia peegeldus )
Maa saab ainult väikese osa kogu Päikese poolt maailmaruumi paisatud radiatsioonist. Sellest ainult osa jõuab maapinnale, sest atmosfäär ei ole kiirtele täiesti läbitav.
Õhu läbipaistvuse vähendajateks on õhu koostisesse kuuluvate gaaside aatomid ja molekulid.Eriti suurteks radiatsiooni vähendajateks on veearu ja tolm.
Päikesekiirguse nõrgenemine toimub nii, et osa kiirgusest hajutatakse, teine osa neelatakase atmosfääri poolt. Hajuskiirgus - päikesekiirgus, mis jõuab maapinnale pärast korduvat hajutamist. 43% atmosfääri jõudnud kiirgusest peegeldub õhuosakestelt, pilvedelt ja aluspinnalt tagasi maailmaruumi ja läheb täielikult kaduma, 14% jääb õhku ja selle arvel õhk soojeneb, 16% hajub atmosfääris ja ainult 27% kiirgusest jõuab otse maapinnale.See on otsekiirgus.
Maakera albeedo ja efektiivne kiirgus.
Maakera pinnale jõudnud päikesekiirgusest jääb sinna alles ainult osa, sest pind peegeldab osa kiirgusest õhku tagasi. Tagasipeegeldunud ja saabunud kiirguse suhet protsentides nimetatakse albeedoks, mille suurus oleneb pinnase iseloomust.
Kuiva pinna albeedo on suurem kui niiskel pinnal, valge pinna oma ületab musta oma. (Kõige võimsam peegel on värske lumi, tagasi peegeldub 80-90%, vana lumi ainult 30-50%.)
Kuu tuhkvalgus - näeme heledat kuusirpi ja üsna kahvatut Kuu ülejäänud osa, mis tuleneb sellest, et osa maalt tagasipeegeldnunud kiirgusest valgustab kuud.
Suurem osa päikesekiirtest läbib õhku soojendamata ja mõjub soojana alles maapinnale. Sellist kihti, kus kiirgus neelatakse, nimetatakse tegevkihiks. Selle kihi pinnalt levib soojus kihi alumistesse osadesse ja ka õhku.
Iga keha kiirgam, mille temperatuur on nullist kõrgem. Kiirgamine on seda suurem, mida kõrgem on temperatuur.Samuti kiirgab ka pinnas lakkamatult, päeval kui öösel.Ka õhk kiirgab enesest soojust.See on atmosfääri vastukiirgus. Maalt õhku ja õhust Maale suunatud kiirguste vahet nimetatakse Maa efektiivseks kiirguseks.
Efektiivne kiirgus sõltub pinna olukorrast, temperatuurist, eriti aga ilmast . Selge ilma korral, kui õhus on vähe veeauru, siis kiirgab Maa rohkem kui ta ise õhust vastukiirgusena saab, seega siis Maa jahtub. Pilves ilmaga on olukord vastupidine - pilved kiirgavad rohkem kui Maa, seega Maa soojeneb.
Kiirguse erinevused
Mida kõrgemale maapinnalt tõusta, seda suurem on kiirgus. Solaarkonstant - kiirgus atmosfääri ülemisel piiril , mis langeb päikesekiirtega risti olevale 1cm2 suurusele pinnale minutis .
Lõuna pool on kiirgus suurem kui põhja pool ja geograafilise laiuse suurenemisega kiirgus väheneb. Põhjas on kiirgus horisontaalpinnale väiksem, sest lõunas on Päike kõrgemal ja seetõttu langevad kiired seal horisontaalpinnale suurema nurga all.
Kui taevas on üleni pilves, siis ei esine otsekiirgust üldse. Pilved hajutavad päikesekiired atmosfääri laiali. Selge ilmaga on hajuskiirgus nõrk. Hajuskiired valgustavad meid pilves ilma korral, hajuskiirgus valgustab ka neid kohti, kuhu otsekiirgus ei pääse.
Kõige intensiivsem on kiirgus keskkpäeval, so päikese kõrgseisu ajal.
2.Temperatuur meteoroloogilise elemendina
Temperatuur ja termomeetrid
Meteoroloogilistes nähtustes esineb energia on soojusenergia . Temperatuuri jaotus õhus põhjustab õhurõhu muutust, õhuvoole, veeauru tihenemist jne.
Temperatuuri mõõtmiseks Celsiuse termomeeter . Jää sulamispunkt on märgitud 0-ga ja vee keemistemperatuur 100-ga. ( Fahrenheit ´i termomeeter vastavalt 32 ja 212 kraadi.)
Absoluutne skaala e. Kelvini skaala - nulli kohal -273 kraadi, see on absoluutne null., sest sellel temperatuuril jääb seisma igasugune molekulide liikumine ja järelikult ei saa madalamat temperatuuri enam esineda.
Maksimumtermomeeter - kasutatakse, et teada saada, kui kõrgele temperatuur teataval ajavahemikul on tõusnud. (Miinimumtermomeeter madalama jaoks).
Termograaf - märgib temperatuuri muutused.
Meteoroloogiline e. psühromeetrionn - 2m kõrgusel, sest näidud olenevad kõrgusest. Psühromeetrionn on väike kapp, õhk saab sealt läbi voolata.Uks avaneb põhja poole. Onnis on psühromeeter, hügromeeter ja max-min.termomeetrid.
3.Õhurõhk
Õhurõhu mõõtmiseks on baromeetrid. Elavhõbedabaromeeter on elavhõbedaga klaastoru, mille alumises otsas on väike kinnine elavhõbeda reservuaar.Elavhõbedasamba pikkus oleneb ka temperatuurist, siis on baromeetrid varustatud ka termomeetriga, et arvestada temperatuuri mõju näitudele. Barograaf märgib paberlindile pideva joonega õhurõhu suuruse. Seda linti nimetatakse barogrammiks.
Õhurõhk ja vee keemistemperatuur
Mida väiksem on õhurõhk, seda madalamal temperatuuril vesi keeb .Keemistemperatuuri sõltuvus õhurõhust võimaldab vee keetmise abil määrata õhurõhk, selleks kasutatakse hüpso-termomeetrit ( kaasajal kasutavad ainult alpinistid ).
Õhk rõhub maapinnal asuvaid esemeid, sest õhul on raskus. Õhurõhk on seda suurem, mida suurem on õhu tihedus. (Normaalne samba pikkus 760mm).Õhk on seda raskem, mida rohkem ta on kokku surutud., st mida suurem on õhurõhk. 1m3 õhku kaalub normaaltingimustes 1,3kg.
Õhu tiheduse vähenemine kõrgusega.
Kõrgusega väheneb õhu tihedus, seega ka rõhk. Maakera lähedased õhukihid on ülemistest tihedamad, sest üleval pool asuv ühk surub alumised õhukihid kokku. Seega mida kõrgemale tõusta, seda väiksemaks muutub õhu tihedus.
Õhurõhu vertikaalseks gradiendiks nimetatakse õhurõhu langust millibaarides iga 100m kõrguse kohta. Gradient oleneb õhurõhu suurusest ja temperatuurist. Kui tõusta 100m, siis vheneb õhurõhk 12.5 mb.
Suurem osa atmosfääri massist on koondunud maapinna lähedusse. ( 5km kõrguseni on 50% atmosfääri massist ja 10km kõrguseni 95%).Sellepärast vähenebki õhurõhk kiiresti kõrguse kasvades.
Baromeetriline kõrgusaste näitab, mitu meetrit tuleb kõrgemale tõusta või madalamale laskuda, et õhurõhk muutuks 1 millibaari või millimeetri võrra. Kui õhurõhk on 780mm, siis selleks, et õhurõhk 1mm võrra väheneks, peame tõusma 10.2 m kõrgemale.
Erinev kõrgus merepinnast avaldab mõju õhurõhule. Rahvusvaheliselt on kokku lepitud, et sünoptilised vaatlusjaamad avaldavad õhurõhu merepinnale taandatult, mis näitab, kui suur oleks õhurõhk sel juhul, kui jaam asuks merepinnaga samal kõrgusel.
Meie meteoroloogia jaamadel on kõrguse määramisel olnud lähtepunktiks Kroonlinna nullpunkt.
Õhurõhk on muutlik .
Teatavatel tundidel õhurõhk tõuseb, teistel langeb. Eriti selge on kõikumine troopikas , sealt eemale kõikumine väheneb (ööpäevane kõikumine).Aastane kõikumine on ekvatoriaalsetes maade väike, poolustel suurem.
Õhurõhu muutused tulenevad ja tsüklonite ja antitsüklonite liikumisest .
Isobaarid e. samarõhujooned.
Isobaaride joonestamisel nende otsad ühinevad ja tekivad kinniste isobaaride poolt piiratud alad. Kui õhurõhk on seal ala keskkohas kõrgem kui äärtel, siis on tegemist antitsükloni e. kõrgrõhkkonnaga.
Kui kujuneb selline rõhkkond, mille keskkohal on õhurõhk madalam kui äärtel, siis seda niemtatakse madalrõhkkonnaks e. tsükloniks.
Suvel on õhurõhk mandrite kohal madalam, ookeanide kohal kõrgem. Talvel on vastupidi. Ekvaatoril on õhurõhk aasta läbi ühtlaselt madal.
Miks inimene ei talu suurt kõrgust? Suurel kõrgusel on ühk hõre ja inimene ei saa hingata nii palju hapnikku kui organism vajab. Madal õhurõhk on kahjulik ta taimedele.
4.Tuul
Õhu liikumist maakera pinna suhtes nimetatakse tuuleks. Tuul on õhuosakeste korrapäratu liikumine.
Kõige rahutum ja ebaühtlasem on kevadine tuul. Eriti muutlikud on põhjast saabuvad külmad tuuled, lõunast tulevad soojad tuuled on ühtlasemad.
Tuul on tingitud õhurõhu ebaühtlasest jaotuses maakeral. Mida suurem on õhurõhu erinevus üksteisele lähedates kohtades, seda tugevam on tuul.
Alguses hinnati tuule kiirust: nõrk, keskmine, kõva tuul ja torm. Käesoleval ajal mõõdetakse tuule kiirust selle alusel, mitu meetrit sekundis liiguvad õhuosakesed edasi.
Tuule suuna ja kiiruse määramiseks kasutatakse Wild ´i tuulelippu, nim ka flüügeriks. See on tuulelipp , mille juures on metallplaat. Tuulevaiksel ajal on plaat rippuvas asendis, plaadi vaba ots tõuseb seda kõrgemale, mida tugevam on tuul. Plaadist madalamal on tuulenool, mis hoiab plaadi vastu tuult ja näitab ka tuule suunda.
tuule kiiruse mõõtmiseks kasutatakse ka anemomeetreid. Koosneb pulgast, mille otsas on kopakesed. Tuul puhub kopakesed tiirlema, mis toimub seda kiiremini, mida tugevam on tuul. Anemorumbograafid - tuule suuna ja kiiruse pidev jälgimine.
Tuul on korratu, pisikeeristest koosnev õhu liikumine. Õhu pisikeerised on tingitud maapinna ebaõhtlasest soojenemisest ja on eriti suured ebatasase pinna läheduses.
Ilmakaared.
Tuule iseloomustamiseks on vajalik ka tuule suuna määramine.
tuule suuna märkimisel näidatakse seda ilmakaart, kust tuul puhub. Kasutatakse rahvusvahelist märkimisviisi, ka kraade. põhi 0´, ida 90´, lõuna 180´ ja lääs 270´)
Mida suurem on jõesängi kalle, seda kiirem on veevool. Nii on ka tuulega . Tuul esineb sellepärast, et eri kohtades on erinev õhurõhk, ja nagu vesi voolab kõrgemalt kohalt madalamale, nii puhub ka tuul kõrgema ühurõhuga alalt madalama poole.
Õhurõhu horisontaalne gradient näitab, kui suur on õhumäe kalle, st kui suur on õhurõhu langus iga geograafilise laiuskraadi kohta. Suurema gradiendi korral on ka tuul tugevam.
Tuul pöördub paremale poole.
Kui õhk saaks takistamatult voolata kõrgrõhualalt madalrõhualale, puhuks tuul täpselt õhurõhu gradiendi suunas. Tuule suunda mõjutavad aga mitmed tegurid.
Kõige võimsamaks jõuks on Maa pöörlemine ümber oma telje, mis Maa põhjapoolkeral sunnib tuult kalduma gradiendist paremale, lõunapoolkeral vasakule poole. Esimene, kes seda nähtust uuris, oli Coriolis . Seepärast nimetatakse seda ka Coriolise jõuks.
Gradiendi suunast kõrvalekaldumist näeme ja siis, kui tuul puhub mingis teises suunas - ka põhjast lõunasse. tuule kõrvalekalle esialgsest suunast on seda suurem, mida lähemal on poolus. Ekvaatoril ei kaldu tuul gradiendist kõrvale.
Peale nende tegurite mõjutavad tuult veel õhuosakeste hõõrdumine vastu maakera pinda ja ka osakeste omavaheline hõõrdumine.Maapinna lähedal on tuule kõrvalekaldumine väiksem, sest hõõrdumisjõud aeglustab õhuvoolu paremale kaldumist.Hõõrdumiskihist kõrgemal on hõõrdumise mõju õhu hõreduse tõttu juba nii väike, et ei takista enam tuule kaldumist paremale ja seal puhub tuul isobaari suunas. Tuule kõrvalekalle gradiendist on seda suurem, mida väiksem on õhuosakeste hõõrdumine.
Ka vee voolamisel veekogudes näeme vee kaldumist parmale, sellepärast ongi parempoolsed kaldad vasakutest kõrgemad, kuna vesi surub Maa pöörlemise mõjul rohkem paremale kaldale ja uhub seda tugevamalt. Maa lõunapoolkeral kaldub tuul gradiendist vasakule.
Kindel seadus – õhk voolab kõrgema õhurõhuga alalt madalama õhurõhuga alale ja kaldub seejuures gradiendist paremale.
5. Auramine , niisukus, udu.
Õhus toimub pidev vee ringlemine . Looduses ei leidu kusagil täiesti kuiva õhku. Vesi ringleb – tõuseb maalt õhku, ja langeb sademetena jälle maapinnale. Selles ringes on auramisel suur tähtsus, sest auramine varustab õhku veega. Veeauru hulk õhus selgub õhu niiskuse mõõtmisel.
Vee auramine
Õhus on alati meile nähtamatut veeauru, mis koosneb üksikutest vee molekulidest. Mida kõrgem on temperatuur, seda rohkem veeauru võib õhk sisaldada .
Vee aurumisel kaasneb molekulide lahkumisega veest vee temperatuuri langus. 1 grammi vee aurumiseks kuluv soojus on aurumissoojus. See on vastavalt vee temperatuurie erinev. Aurumiseks kulunud soojuse viib veeaur varjatud kujul endaga kaasa, seega peituvad veeaurus suured soojusvarud.
Auramine oleneb paljudest teguritest. Veekogude pinnalt võib auramine toimuda piiramatult, kuid pinnases pole alati auramiseks vajalikku vett, sellepärast on auramine veekogudelt suurem.
Auramisele avaldavad suurt mõju õhutemperatuur ja õhu niiskus. Mida kõrgem temperatuur ja kuivem õhk, seda intensiivsem võib olla auramine.
Pinna kohale, kust toimub auramine, koguneb rohkesti vee molekule, mis edaspidist aruamist vähendab. Tuul kui veeauru eemaldaja, soodustab auramist.
Taimed vajavad väga palju vett, suurem osa sellest veest aurub taimedest lehtede kaudu välja.
Auramise mõõtmisel määratakse, kui palju vett antud ajavahemikul on aurunud. Aurustumise mõõtmiseks evaporomeeter. Mida kõrgem temperatuur, seda suurem on aurumine .
Õhu niiskus.
Absoluutne niiskus – ühes kuupmeetris sisalduva veeauru hulk grammides . Mida kõrgem on temperatuur, seda rohkem veeauru võib õhk sisaldada. Relatiivne e. suhteline niiskus – absoluutse niiskuse protsent antud temperatuuril õhku küllastavast veeaurust.
Eriniiskuseks nimetatakse ühes kilogrammis niiske õhus sisalduva veeauru hulka grammides. Niiskuse defitsiit e. vajak õhus on antud temperatuuri juures maximaalselt võimaliku veeauru rõhu ja tegeliku veeauru rõhu vahe. Kastepunktiks nim temperatuuri, milleni tuleb õhku jahutada, et see osutuks veeaurust küllastunuks.
Niiskuse hulk oleneb kõige enam temperatuurist, sest kõrgemal temperatuuril on auramine veekogudelt ja maapinnalt suurem ja õhk mahutab veeauru rohkem. Samuti oleneb niiskuse hulk sellest, kas aluspind on veerohke või kuiv, sest mida veerikkam on aluspind, seda suurem on aurumine ja õhu rikastumine veeauruga. Niiskuse rohkust mõjutab ka tuul, mis võib niiskust selle tekkekohast eemale kanda ja kuiva õhu asemele tuua.
Udu.
Kui maapinna lähedal õhus toimub veeauru tihenemine veepiiskadeks või jääkristalldeks, et nähtavus väheneb, siis on tekkinud udu.
Udu tekkimise esmaseks eelduseks on küllaldane veeauru olemasolu. Teiseks, veeauru tihenemiseks e kondensatsiooniks on vaja, et õhus oleks väikeseid kondensatsioonituumakesi, mille ümber veeaur saaks tiheneda veepiiskadeks.
Udupiisad on mitmesuguse suurusega. Sooja õhu udupiisad on suuremad kui külma õhu udupiisad.
Udu ei koosne alati väikestets veepiiskadest, vaid talvel esineb udu sageli jääkristallidena.
Udu liigid.
Maapind kiirgab lakkamatult soojust, mille tagajärjel jahenevad nii maapind kui ka maapinna lähedased õhukihid. Kui maapinnalähedase õhu relatiivne niiskus on suur ja temperatuur langeb kastepunktini, algab udu tekkimine.

• Kiirgus e. radiatsiooniudu – selgetel suveöödel, eriti soodes ja niisketes kohtades, ainult paari m paksune ja haihtub päikesetõusul.
  
• Advektsiooniudu – sooja niiske õhu voolamisel üle külma maapinna, millega temperatuur langeb kastepunktini. Selline udu tekib siis, kui soe õhk satub merel külma hoovuse kohale või talvel soe mereõhk mandri kohale.
  
• Auramisudu – talvel suurte külmadega võib näha lahtist merd auramas. Udu tekib auramisest suhteliselt soojalt veepinnalt, +20kraadi. Sügisel ka jõgede-järvede kohal enne nende kinnikülmumist.
  
• Udu võib tekkida ka kahe erineva temperatuuri ja suure niiskusega õhumassi segunemisel.
  

6.Pilved
Kui veeaur tiheneb veepiiskadeks maapinna lähedal, siis tekib udu. Kui veeauru tihenemine toimub aga kõrgemal, siis tekivad pilved.
Maakera pinna läheduses toimub õhu liikumine väga erinevates suundades, osa õhku liigub tõusu e. konvektsioonivooludena kõrgemale. Konvektsioonivooludel on pilvede tekkimisel suur tähtsus, kuna need viivad maapinnalt kõrgematesse õhukihtidesse pilvede tekkimiseks vajalikku veearuru. Konvektsioonivoolud tekivad päeval maapinnalähedaste õhukihtide soojenemisel. Kui konvektsioonivool on küllalt tugev ja õhk jõuab kõrgusele, kus veeaur madalama temperatuuri tõttu hakkab veepiiskadeks tihenema, tekivad pilved, mida nimetatakse tõusuvoolu e. konvektsioonipilvedeks.
Pilvede tekkimise kõrgus oleneb õhu niiskusest ja temperatuurist.
Pilvede suurus ja kuju sõltub tõusvate õhuvoolude tugevusest. Kui konvektsioonivool on tugev, ei jää pilv oma kujult ja suuruselt selliseks , nagu algselt oli, vaid muutub paksemaks ja suuremaks . Nõrga voolu puhul kujuneb lame rünkpilv.
Ülemise kihi ehk kõrgpilved

Kiudpilved – Cirrus – Ci ( Üksikud õrnad kiulise või niitja struktuuriga pilved, varjuta, tavalised valged, tihti läikesed. Mõnikord on neil haakide ja komade kuju ning nad meenutavad sulgi.

Kiudrünkpilved – Cirrocumulus – Cc ( Koosnevad väga väikestest varjudeta helvestest või valgetest pallikestest. Mõnikord esinevad pilved ridamisi ja meenutavad liivavirveid või kalasoomuseid )

Kiudkihtpilved – Cirrostratus – Cs ( Õhuke valge loor mis muudab taeva piimjaks ja katab mõnikord kogu taevast. Päike ja Kuu tekitavad neist läbi paistes halo . )
Keskmise kihi ehk keskpilved

Kõrgrünkpilved – Altocumulus – Ac ( Valged, mõnikord hallikad või sinakad lainelised pilved, mis koosnevad pallikestest. Mõnikord asuvad nad nii üksteise lähedal, et nende servad liituvad. )

Kõrgkihtpilved – Altostratus – As ( Kergelt kiulise struktuuriga ühtlane hallikas või sinakas pilvede loor. Mõnikord on loor nii õhuke, et Päike ja Kuu paistavad nagu läbi mattklaasi. Tavaliselt katab loor järk-järgult kogu taeva.)
Alumise kihi ehk madalpilved

Kihtrünkpilved – Stratocumulus – Sc ( Hallid pilved, mis koosnevad suurtest vallidest või pallidest. Mõnikord on nende pilvede vahelt näha sinist taevast. Tihti need pilved liituvad ja katavad laineliselt kogu taeva. )

Kihtpilved – Stratus – St ( Kogu taevast ühtlaselt kattev hallikas või kollakashall pilvekiht . Muudab taeva süngeks. Mõnikord esineb rebestunud pilvemassidena. )

Kihtsajupilved – Nimbostratus – Ns ( Madal vormitu pilvekoht, mis tavaliselt annab sademeid. Talvel tumehall, soojal aastaajal sinakas. Sajud nendest pilvedest on püsiva loomuga. Pilvede all ujuvad sageli rebestunud sajupilve tükid. )
Vertikaalarengu pilved

Rünkpilved – Cumulus – Cu ( Tasase halli või sinaka alusega, valgete kupli - või kuhjataoliste tippudega tihedad pilved. Esinevad soojal aastaajal üksikult või pilvede kogumina. )

Rünksajupilved – Cumulonimbus – Cb ( äikesepilved. Massiivsed, mägesid meenutavad mustja või sinaka alusega pilved. Pilvede ülemine osa on sageli alasikujuline. Annavad rohkesti vihma ja rahet, suvel toovad tihti äikest. )
Mõnikord on taevas kaetud nagu lainetega. Need pilved tekivad õhu lainetamisest.
Koostiselt jagunevad pilved kolme rühma:
1)veepiiskadest ; 2)veepiiskadest ja jääkristallidest ; 3) ainult jääkristallidest
Veepiisad vajuvad pilvedes allapoole ja nende langus on seda kiirem, mida suurem on piisk. Et aga vihmapiisad langusele vaatamata psüivad pilves, on tingutud sellest, et õhus esinevad tõusuvoolud, mille kiirus on mitu meetrit sekundis. Selline õhuvool viib langeva piisa pilve tagasi.
Pilved peegedavad tagasi suure osa neile langenud päikesekiirgusest. Teiselt poolt peegeldavad nad tagasi ka maakera pinnalt tulnud soojuskiirgust.
Pilved ja tasakaal.
Tõusev õhuosake paisub (sest kõrgemal on õhurõhk väiksem) ning jahtub (õhk teebpaisumisel tööd). Laskuv õhuosake surutakse kokku ning seetõttu soojeneb.Mõlemal juhul eeldatakse adiabaatilistprotsessi st, et õhuosake ei vaheta ümbitsevaõhuga soojust st tõusev õhuosake jahtub adiabaatiliselt ja laskuvõhuosake soojeneb adiabaatiliselt. Kuni õhuosakeses on niiskus küllastumata onadiabaatilise soojenemise/ jahtumise kiirus jääv.
_a= 9.8°C/1 km – kuivadiabaatiline gradient
7.Sademed.
Veeauru tihenemine veepiiskadeks ja sademete kujunemine toimub väga erinevates oludes.
Jäävihm – koosneb väikestest läbipaistvast kõvast jääst terakestest, mis kõvale pinnasele langemisel hüplevad. Terad tekivad vihmapiiskadest, kui need maapinna läheduses läbivad külma õhukihi.
Jääkruubid, lumekruubid, teralumi.
Vihmasaju esinemiseks peab vihmapiisale mõjuv raskusjõud ületama tõusa õhuvoolu.
Lumeräitsakad – nende tekkimiseks on vajalik tuumade olemasolu, mille ümber räitsakaid kujundv aine saaks tiheneda.
Rahe – tuumaks võib olla väike lumehelbeke või mõni tahke jääkristall.Selle tuumaga ühinevad alajahtunud veepiisad, mis tuumaga kokkupuutel jääks muutuvad. Õhuvoolud viivd ta ülespoole, kus ta uue kohi saab ja jälle allapoole langeb. Nii kasvab rahetera ja langeb raskuse tõttu lõpuks maapinnale.
Jäide e. kiilasjää – võib tekkida siis, kui talvel järgneb külmale sulailm ja kui õhk on veeaurust küllastunud. Külmade esemetega kokkupuutel muutub veeaur jäiteks. Jäide tekib ka siis, kui udu väga külmadele esemetele langeb, kus ta külmub ning esemed jääga katab. Samuti võib vihm , mille temperatuur on alla 0´, külmadele esemetele langemisel jääks muutuda.
Kaste – Õhk sisaldab alati veeauru ja mida kõrgem on temperatuur, seda rohkem saab veeauru õhus olla. Kui maapinnalähedane õhutemperatuur on õhtuks langenud kastepunktini, algab veeauru tihenemine, kusjuures piisad ei teki õhus, vaid maapinna läheduses asuvatel esemetel. Veeauru kondenseerumine toimub seal seetõttu, et pinnas kiirgab enesest soojust, mistõttu ta jaheneb ja ühtlasi ka lähemaid õhukihte jahutab. Seal tekivad pisikesed piisad, mis ühinevad suuremateks – kasteks. Kaste tekkimiseks peab õhus olema küllaldaselt veeauru ja soojad, niisked maad on eriti kasterikkad.
Hall – koosneb väikestest jääkristallidest. Halla tekkimisel muutub õhus hõljuv veeaur õhu jahenemisel otse jääkristallideks, eelnevalt veeks muutumata. Sellist nähtust, kus aine läheb gaasilisest olekust otse tahkesse olekusse, nimetatakse sublimatsiooniks. Halla tekkimiseks on vajalik, et temperatuur oleks alla 0-i. Halla kujunemist soodustab selge taevas, sest siis jahenevad pinnas ja esemed rohkem kui pilves ilmaga.
Härm – tekib tavaliselt külma ilmaga õhus hõljuvatest jääkristallidest või veeauru sublimatsiooni tagajärjel. Härma tekkimist soodustab udu. Selge ilmaga peab temperatuur härma tekkimiseks olema väga madal ja tuul nõrk.
Sademete intensiivsuseks nimetatakse ühes minutis tulnud sademete hulka. Liigitatakse:
1) uduvihmad – nõrk vihm, piiskade läbimõõt 0.4mm ja seega langemiskiirus nii väike, et piisad nagu hõljuksid õhus.
2) lausvihmad – koosnevad keskmise suurusega piiskadest, sajud kestavad ühtlaselt mitu tundi, keskmise intensiivsusega.
3) vihmavalingud - suure intensiivsusega
Sadu on seda lühem, mida intensiivsem ta on.
8.Atmosfääri valgusnähtused
Kõik valgusnähtused põhinevad valguskiirte murdumisel, peegeldumisel või difraktsioonil ehk paindumisel õhus hõljuvates tahketes või vedelates osakestes.
Spektrivärvused: punane, oranž, kollane, roheline, helesinine, sinine, violett . See värvusterida on spekter, seda saadakse spektroskoobiga.
Spektri tekkimine – valgus on elektromagnetiline lainetus, , kõige lühemad lained annavad violetse, pikemad aga punase värvuse. Punased lained murduvad kõige vähem, violetsed kõige rohkem.
Miks on taevas sinine? Õhk koosneb mitmesuguste ainete molekulidest, mille läbimõõt on valguslaine pikkusest väiksem. Õhus on ka tolmu ja veepiisku, mille läbimõõt on suurem kui valguslainel. Need suuemad õhuosakesed hajutavad kõiki valguskiiri nii, et nendele langenud ja hajutatud kiired on samavärvi. Väiksemad õhuosakesed hajutavad kõige vähem punaseid kiiri , violetsed hajuvad 14 korda rohkem. Seega Päikeselt meile saabunud kiired on siniste ja violetsete kiirte poolest vaesemad, kuna need värvused hajuvad kõige paremini, neid kiiri on atmosfääri hajunud kõige rohkem. Need kiired jõuavad maapinnale viimasena, mille mõjul me näeme taevast sinisena.
Tähtede vilkumine – tähe näiv heleduse muutus on tingitud tähelt tulevate valguskiirte murdumisest Maa õhkkonna suures hulgas pisivooludes. Mida rohkem on õhus pisivoole, seda muutlikumana näib meile täht.
Alumine miraaž – valguskiirte murdumist vaadeldes näeme, et kui kiir satub oma teekonnal teise optilise tihedusega keskkonda, murdub ta nende keskkondade lahutuspiiril. Maapinnalähedane õhk koosneb erineva tihedusega kihtidest, kõrgemad on madalamatest hõredamad. Õhu tihedus oleneb ka temperatuurist. Kui maapinnalähedased õhukihid on väga soojad, siis võib kujuneda selline olukord, kus kõrgemad kihid on madalamatest tihedamad. Kuna alumine kiht on hõredam kui ülemine, siis kiired kõverduvad maapinna suhtes ja lõpuks peegelduvad. Alumine miraaž – olukord, kus näeme eset selle tõelisest asukohast madalamal.
Ülemine miraaž – Õhu tihedus tavaliselt väheneb, kui maapinnalt kõrgemale tõusta. Mõnikord võib tiheduse vähenemine olla erakordselt suur ja põhjustada ülemist miraaži. Kiired levivad ülespoole ja läbivad väheneva tihedusega õhukihte. Lõpuks jõuavad kihini, mis on neile peegliks, nad peegelduvad ja suunduvad maapinna poole. Me näeme eset selle tegelikust asendist kõrgemal. On vajalik tuulevaikus, muidu õhukihtide tihedus muutub.
Vikerkaar – seda põhjustab valguse murdumine, peegeldumine ja difraktsioon veepiiskades.
Halo – sisemine äär on sinakas, väline kas roheline või punakas. Tekivad valguskiirte murdumisel ja peegeldumisel pilvede jääkristallides. Kui kristalle on vähe, tekib kahvatu halo. Halo tekib valguskiirte peegeldumisel ja murdumisel õhus hõljuvates jääkristallides. Samas ei tohi jääkristalle olla nii palju, et päikeseketast läbi kristallide pilve enam näha pole. Kiirte käik kristallis ja halo kuju oleneb kristalli kujust ja kristalli asendist päikesekiirte suhtes. Jääkristallid murravad ja peegeldavad valgust kui väikesed klaasprismad. Osa kiiri peegeldub kristalli välispinnalt, osa kiiri tungib aga kristalli sisse. Kui päikesevalgus siseneb jääkristalli läbi ühe tahu ja väljub kristallist läbi teise tahu, mis ei ole esimese tahuga paralleelne, siis väljuvad erinevate lainepikkustega kiired eri suundades.
Ebapäikesed – tekib siis, kui Päike on horisondi lähedal. See on laik, mis asub Päikese laheduses ja on seda heledam, mida madalamal on Päike. Tekivad samamoodi nagu halod – kiirte peegeldumisel ja murdumisel jääkristallides.
Valgussambad on halonähtused, mis tekivad nii allpool kui ülalpool päikese- ja kuuketast. Nad tekivad juhul, kui horisontaalsetelt plaadikestelt ja vertikaalsete prismade otstelt peegeldunud päikesekiired tekitavad vertikaalse valge samba Päikese kohal. Tekivad kas Päikese loojumisel või tõusmisel.
Äikesepilv – suvel palava ilmaga soojeneb maapinnalähedane õhk ja muutub seega külmast õhust kergemaks. Soe õhk surutakse üles ja seda jõulisemalt, mida kõrgem on selle õhu temperatuur. Äikesepilv on tugeva konvektsioonivoolu pilv. Vool viib maapinnalt kaasa palju veeauru, tekivad piisad, mis muutuvad kristallideks. Tekib ka rahe. Konvektsioonivoolu temperatuur on õmbritsevast õhust palju kõrgem.
Äike - Äike ehk pikne on elektriline atmosfäärinähtus, mis ilmneb välkude (tajutav valgusefektina) ja müristamisena (tajutav heliefektina).
Välk – tekib, kui erinevate elektriväljadega pilved teineteisele lähenevad. älk on võimas nähtav elektrilahendus, mis esineb äikesepilves, pilvede vahel või pilve ja maapinna vahel.
Müristamine – Kui välk läbib õhku, tõuseb temperatuur välgukanalis tuhendete kraadideni, mille tulemusena ühusurve suureneb ja kanal suure plahvatusega lõhkeb.
Sähvatusele järgnev lööklaine, mis tekib välgu kuumusest plahvatuslikult paisuvast õhust ja magnetväljast, põhjustab kõue ehk müristamise. Müristavat häält tekitab ka välgukanalis tekkiv paukgaas. Mida kaugemal välku lööb, seda pikem on välgu ja müristamise vaheline aeg (1 kilomeetrile vastab 3 sekundit).
Virmalised - Virmalised on atmosfääri kõrgemates kihtides esinev optiline nähtus, mille põhjustajaks on Päikeselt lähtuvate laetud osakeste (niinimetatud päikesetuule) kokkupõrked Maa atmosfääri osakestega. Virmalised tekivad, kui atmosfääri aatomeid ergastatakse päikesetuule osakeste poolt. Ergastuse tulemusel kiirgub valguskvant, mida inimesed näevad virmalistena.