Kiedy Słońce zaczyna wyglądać jak przez matową szybę, mamy kilka godzin, żeby zdążyć przed deszczem.
Altostratus to szara albo szaroniebieska warstwa zajmująca zwykle całe niebo. Nie ma w niej struktury, nie ma brzegów, nie ma nic, co przyciągałoby wzrok — i właśnie dlatego większość ludzi nie odróżnia go od zwykłego zachmurzenia.
Ma jednak jedną cechę, która czyni go najbardziej praktyczną chmurą w całym atlasie. Przez Altostratusa Słońce wciąż prześwituje, ale jako rozmyta jasna plama bez ostrego brzegu — dokładnie tak, jakby patrzeć przez matową szybę albo mleczne szkło. Angielskie określenie brzmi watery sun, mokre Słońce, i jest bardzo trafne.
Test jest prosty i rozstrzygający: czy przedmioty na ziemi rzucają cień?
Cień jest, choć miękki — mamy Cirrostratusa, piętro wyżej. Welon lodowy przepuszcza dość światła.
Cienia nie ma, ale widać, gdzie jest Słońce — to Altostratus. Chmura zgęstniała już na tyle, że rozprasza światło we wszystkie strony.
Nie widać nawet, gdzie jest Słońce — to już Nimbostratus, piętro niżej, i najpewniej zaraz zacznie padać.
Ta trójka to nie są trzy różne chmury. To jedna chmura w trzech stadiach gęstnienia, bo front ciepły nasuwa się stopniowo i jego warstwa robi się nad nami coraz grubsza. Widząc przejście od halo przez mokre Słońce do jednolitej szarości, obserwujemy dosłownie, jak front na nas wjeżdża. Ułożymy to w zegar w Rozdziale 22.
Altocumulus to najczęstsza chmura średniego piętra i jedna z ładniejszych na niebie: pola albo rzędy zaokrąglonych kłębków, często ułożonych regularnie jak bruk albo fale.
Rozpoznanie sprowadza się do dwóch testów, które poznaliśmy w Rozdziale 13, a które warto tu powtórzyć, bo są naprawdę używane:
Test wielkości. Pojedynczy kłębek Altocumulusa ma na wyciągniętej ręce wielkość mniej więcej palca wskazującego — od jednego do pięciu stopni. Mniejszy niż paznokieć to Cirrocumulus; większy niż pięść to Stratocumulus.
Test cienia. Altocumulus ma cienie — kłębki są szare od spodu i jasne od góry. Cirrocumulus jest na to za cienki i cieni nie ma wcale. Ten test bywa wygodniejszy, bo nie wymaga mierzenia.
Altocumulus występuje w wielu odmianach i akurat tutaj warto poznać kilka nazw, bo widuje się je co tydzień i naprawdę coś znaczą:
undulatus — ułożone w fale. Świadczy o ścinaniu wiatru między warstwami.
radiatus — ułożone w równoległe pasma, które przez perspektywę zdają się zbiegać na horyzoncie. To ta sama perspektywa, co przy smugach słonecznych w Rozdziale 8.
perlucidus — z prześwitami między kłębkami, przez które widać niebo.
lenticularis — soczewkowate, gładkie, o kształcie migdała. O nich osobno za chwilę.
Jest jedna odmiana Altocumulusa, którą warto znać nawet wtedy, gdy reszta nazw nas nie interesuje. Nazywa się castellanus — od castellum, zamek — bo kłębki wypuszczają w górę małe wieżyczki, przez co górna krawędź chmury wygląda jak blanki muru.
Wieżyczki znaczą jedno: na średnim piętrze powietrze jest chwiejne. Coś się tam już unosi, choć jeszcze słabo. A skoro chwiejność jest wysoko już rano, to gdy Słońce dołoży w ciągu dnia energii od dołu, konwekcja dostanie warunki do rozbudowy na całą wysokość troposfery.
Praktyczna reguła brzmi: Altocumulus castellanus widziany rano oznacza wyraźnie podwyższone ryzyko burz po południu. To jedna z niewielu prognoz „z nieba", która ma sensowną skuteczność — w polskich warunkach sprawdza się częściej niż w połowie przypadków, co przy darmowej obserwacji z okna jest zdumiewająco dobrym wynikiem.
Warto ją zestawić z tym, co wiemy z Rozdziału 11: to, czy dzień będzie burzowy, rozstrzyga się rano i zależy od profilu temperatury. Castellanus jest po prostu widoczną oznaką tego profilu — chmurą, która pokazuje nam liczbę, do której inaczej nie mamy dostępu.
Nad Tatrami, Karkonoszami i Bieszczadami widuje się czasem chmurę o kształcie gładkiego migdału albo soczewki, czasem piętrzącą się w kilka nałożonych talerzy. To Altocumulus lenticularis — i jest najlepszą możliwą ilustracją tego, co ustaliliśmy w Rozdziale 12: że chmura jest procesem, a nie przedmiotem.
Powstaje tak. Wiatr napiera na grzbiet górski i musi się przez niego przedostać, więc podnosi się. Za grzbietem opada, potem znów się podnosi — powietrze zaczyna falować w pionie, jak woda za kamieniem w rzece. Fale te ciągną się czasem na dziesiątki kilometrów w głąb lądu.
W każdym grzbiecie takiej fali powietrze jest uniesione, więc schłodzone poniżej punktu rosy — i tam skrapla się chmura. W każdej dolinie fali powietrze jest opuszczone, ogrzane, więc chmura wyparowuje.
Efekt jest zdumiewający: chmura stoi nieruchomo, choć wieje wichura. Powietrze przelatuje przez nią z prędkością stu kilometrów na godzinę, ale sam proces — a więc i kształt — trwa w miejscu, przywiązany do przeszkody. Dlatego lenticularis ma tak nienaturalnie gładkie brzegi: nie jest kłębiony przez turbulencję, tylko rzeźbiony przez ustabilizowany przepływ.
To także powód, dla którego chmury soczewkowate regularnie trafiają do doniesień o niezidentyfikowanych obiektach latających. Gładki, symetryczny, nieruchomy dysk nad górami, często podświetlony o zachodzie na pomarańczowo, naprawdę nie wygląda jak zwykła chmura.
Dla lotnictwa lenticularis jest znakiem ostrzegawczym: fala, która ją tworzy, oznacza silne prądy pionowe i turbulencję. Szybownicy natomiast traktują ją jako zaproszenie — w fali górskiej można wznieść się bardzo wysoko, a rekordy wysokości w szybownictwie ustanawia się właśnie w takich warunkach.
Podział na trzy piętra brzmi jak biurokracja: ktoś narysował linie na wysokości dwóch i sześciu kilometrów i kazał chmurom się do nich stosować. Ale te linie coś oznaczają, i akurat przy piętrze średnim widać to najlepiej.
Chmury niskie są prawie zawsze z ciekłej wody. Chmury wysokie są prawie zawsze z lodu. Piętro średnie to jedyny obszar, w którym jedno i drugie występuje w tej samej chmurze, w tym samym momencie. Nazywamy to strefą mieszaną i rozciąga się mniej więcej między 0 a −38°C.
Skąd te dwie granice. Górna jest oczywista: powyżej 0°C lodu po prostu nie ma. Dolna jest znacznie ciekawsza — −38°C to temperatura, poniżej której kropelka wody nie potrafi już pozostać ciekła nawet bez żadnego zarodka, na którym mogłaby zamarznąć. To granica zamarzania spontanicznego i jest twarda. Powyżej niej woda potrafi być przechłodzona, czyli ciekła mimo ujemnej temperatury — w chmurach średnich to zupełnie zwyczajne.
Ta jedna warstwa robi w atmosferze nieproporcjonalnie dużo. To w niej działa proces Bergerona, czyli główny sposób, w jaki powstaje w Polsce deszcz. To w niej zderzenia kryształków z gradzinkami rozdzielają ładunek elektryczny burzy. I to ona odpowiada za wygląd chmur średniego piętra: brzeg z ciekłej wody jest ostry, brzeg z lodu jest miękki, a chmura mająca po trochu obu bywa ostra u dołu i rozmyta u góry.
Stąd praktyczna wskazówka na resztę tego rozdziału: patrząc na chmurę średniego piętra, warto osobno obejrzeć jej dolną i górną krawędź. Jeśli różnią się ostrością, patrzymy na chmurę, która w pionie zmienia stan skupienia.
Trzy chmury kłębiaste — Cirrocumulus, Altocumulus i Stratocumulus — wyglądają na zdjęciu praktycznie tak samo. Wszystkie są ławicą zaokrąglonych elementów. Różni je tylko wysokość, a wysokości nie da się zobaczyć wprost.
Da się ją za to zmierzyć pośrednio. Elementy wszystkich trzech chmur mają w rzeczywistości podobną wielkość — kilkaset metrów do kilku kilometrów. Skoro tak, to ich rozmiar kątowy na niebie mówi wprost o odległości, czyli o wysokości. To jest ten sam rachunek, który pozwala ocenić, czy samochód jest blisko, czy daleko, znając mniej więcej wielkość samochodu.
Miarka działa u każdego, niezależnie od wzrostu, i to nie jest przypadek. Kto ma większą dłoń, ma zwykle proporcjonalnie dłuższą rękę, więc stosunek jednego do drugiego — a więc i kąt — zostaje ten sam. To najprostszy przyrząd pomiarowy, jaki mamy zawsze przy sobie.
Jest jeszcze drugi test, wygodniejszy, bo nie wymaga podnoszenia ręki: cień. Ani lód, ani woda nie pochłaniają światła widzialnego (Rozdział 3), więc o cieniu decyduje tylko to, ile cząstek światło musi minąć. Cirrocumulus jest z lodu i tak cienki, że światło przechodzi przez niego na wylot — nie ma szans na szarą spodnią stronę. Altocumulus i Stratocumulus mają kłębki dość grube i gęste od kropelek, więc przez dół dociera mniej rozproszonego światła i jest wyraźnie ciemniejszy od góry. Jeśli więc widzimy cień, na pewno nie patrzymy na piętro wysokie.
Woda pochłania światło, dlatego spód chmury jest ciemny.
Kropelki wody nie pochłaniają światła widzialnego prawie wcale. Spód jest ciemny, bo przez grubą warstwę kropelek przechodzi mniej światła rozproszonego — reszta wraca w górę, więc wierzch jest jasny. Nic w chmurze nie „zjada” światła.
W życiu codziennym ciemne rzeczy rzeczywiście pochłaniają światło, więc szarość kojarzy nam się z pochłanianiem. Chmura jest szara z innego powodu: światło w niej błądzi i część wraca tam, skąd przyszło.
Opis fali górskiej brzmi jak sztuczka, więc warto go zobaczyć narysowany. Powietrze przelatuje przez grzbiet, opada za nim, odbija się i faluje w pionie przez dziesiątki kilometrów. Chmura pojawia się w każdym grzbiecie fali i znika w każdej dolinie — a ponieważ fala jest przywiązana do góry, chmura też stoi w miejscu.
Chmura stoi nieruchomo, więc powietrze wokół niej też stoi.
Powietrze przelatuje przez chmurę soczewkowatą z prędkością rzędu stu kilometrów na godzinę. Nieruchomy jest tylko proces — miejsce, w którym para wodna się skrapla, i miejsce, w którym z powrotem paruje.
Ten błąd bierze się z uczciwego założenia, że chmura jest przedmiotem: skoro nie zmienia miejsca, to nic się nie porusza. Ale chmura jest zdarzeniem, a nie rzeczą — dokładnie jak fala na rzece za kamieniem, która stoi w miejscu, choć woda w niej wymienia się w ułamku sekundy, albo jak płomień świecy, który wygląda na stały obiekt, a jest po prostu miejscem, gdzie coś się dzieje.
Konsekwencja jest zaskakująco praktyczna: lotnicy traktują chmurę soczewkowatą jako ostrzeżenie. Skoro powietrze faluje wystarczająco silnie, żeby narysować chmurę, to faluje też wystarczająco, żeby rzucić samolotem. Szybownicy z tego samego powodu traktują ją jako zaproszenie — rekordy wysokości ustanawia się właśnie w fali górskiej.
Sprawdzajmy cień, nie chmurę. Gdy niebo robi się jednolicie szare, najprostsza diagnoza to spojrzeć pod nogi. Jest wyraźny cień — front jeszcze daleko. Cień zniknął, ale widać jasną plamę Słońca — mamy Altostratusa, deszcz zwykle w ciągu kilku godzin. Nie widać nawet plamy — pada albo zaraz zacznie.
Altocumulus czy Cirrocumulus. Jeśli nie mamy pewności, szukamy cieni. Kłębki szare od spodu to Altocumulus. Jednolicie białe, bez najmniejszego zacienienia — Cirrocumulus. Ten test działa nawet na zdjęciu, w przeciwieństwie do testu wielkości kątowej.
Wieżyczki rano. Warto wyrobić sobie nawyk jednego spojrzenia w niebo przy porannej kawie w ciepłej połowie roku. Jeśli chmury średniego piętra mają postrzępioną, wieżyczkowatą górną krawędź — planujmy popołudnie tak, żeby dało się szybko wrócić pod dach.
Ostatnie piętro w dół — i zarazem to, które w Polsce oglądamy najczęściej. Trzy odcienie szarości, które potrafią zająć pół roku, a które znaczą trzy zupełnie różne rzeczy: kilka godzin nudy, cały dzień deszczu albo przejaśnienie za pół godziny. Przy okazji rozstrzygniemy, czym właściwie jest mgła — bo nie jest chmurą, która spadła.