เมฆ

เมฆ เกิดจากการรวมตัวหรือเกาะกลุ่มของไอน้ำ ลอยตัวอยู่ในชั้นบรรยากาศที่เราสามารถมองเห็นได้ เมฆจะเกิดการควบแน่นและตกลงมาเป็นฝน ละอองน้ำ และเกล็ดน้ำแข็ง

ไอน้ำที่ควบแน่นเป็นละอองน้ำ (โดยปกติแล้วจะมีขนาด 0.01 มิลลิเมตร) หรือเป็นเกล็ดน้ำแข็ง ซึ่งเมื่อเกาะตัวกันเป็นกลุ่มจะเห็นเป็นก้อนเมฆ ก้อนเมฆนี้สะท้อนคลื่นแสงในแต่ละความยาวคลื่นในช่วงที่ตามองเห็นได้ ในระดับที่เท่า ๆ กัน จึงทำให้เรามองเห็นก้อนเมฆนั้นเป็นสีขาว แต่ ถ้าหากเมฆนั้นมีความหนาแน่นสูงมากจนแสงผ่านไม่ได้ ก็สามารถมองเห็นเป็นสีเทาหรือสีดำได้เช่นกัน

เมฆบนดาวดวงอื่นนั้นประกอบด้วยสารอื่นนอกจากน้ำ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับสภาพบรรยากาศของดาวนั้น และเป็นได้หลายรูปแบบ

เมฆชั้นโทรโพสเฟียร์

การจำแนกประเภทของเมฆชั้นโทรโพสเฟียร์ตามความสูง

แบ่งตามรูปร่างของเมฆ

เมฆนั้นแบ่งเป็น 2 ประเภทใหญ่ ๆ คือ แบบเป็นชั้น (layered) ในแนวนอน และแบบลอยตัวสูงขึ้น (convective) ในแนวตั้ง โดยจะมีชื่อเรียกว่า สเตรตัส (stratus ซึ่งหมายถึงลักษณะเป็นชั้น) และ คิวมูลัส (cumulus ซึ่งหมายถึงทับถมกันเป็นกอง) ตามลำดับ

นอกจากนี้แล้วยังมีคำที่ใช้ในการบอกลักษณะของเมฆ

• สเตรตัส (stratus) หรือ สเตรโต (strato-) หมายถึง ลักษณะเป็นชั้น
• คิวมูลัส (cumulus) หรือ คิวมูโล (cumulo-) หมายถึง ลักษณะเป็นก้อนสุมกัน
• เซอร์รัส (cirrus) หรือ เซอร์โร (cirro-) หมายถึง เมฆชั้นสูง
• อัลโต (alto-) หมายถึง เมฆชั้นกลาง
• นิมบัส (nimbus) หรือ นิมโบ (nimbo-) หมายถึง ฝน

แบ่งตามระดับความสูง

เมฆยังอาจแบ่งเป็น 4 กลุ่มตามระดับความสูงของเมฆ โดยระดับความสูงของเมฆนี้จะวัดจากฐานของก้อนเมฆ ไม่ได้วัดจากยอด โดยลู้ก ฮาวเวิร์ด เป็นผู้นำเสนอวิธีการแบ่งกลุ่มแบบนี้แก่ Askesian Society ใน ค.ศ. 1802

เมฆชั้นสูง

เมฆเซอร์รัสซ้ายบนผสานเข้ากับเมฆเซอร์โรสเตรตัสและเมฆเซอร์โรคิวมูลัสขวาบนบางส่วน

ก่อตัวที่ความสูงมากกว่า 16,500 ฟุต (5,000 เมตร) ในบริเวณที่อุณหภูมิต่ำในชั้นบรรยากาศโทรโพสเฟียร์ ที่ความสูงระดับนี้น้ำส่วนใหญ่นั้นจะแข็งตัว ดังนั้นเมฆจะประกอบด้วยผลึกน้ำแข็ง เมฆในชั้นนี้ส่วนใหญ่มักจะมีลักษณะเป็นก้อนเล็ก ๆ และมักจะค่อนข้างโปร่งใส เมฆในกลุ่มนี้จะมีชื่อนำหน้าด้วย เซอร์- (cirr-)

ชนิดของเมฆ:

• เซอร์รัส (cirrus - Ci) : Cirrus, Cirrus uncinus, Cirrus Kelvin-Helmholtz เป็นเมฆที่ก่อตัวอยู่ในระดับสูงที่สุด มีลักษณะเป็นเส้น ๆ คล้ายใยไหมหรือเป็นริ้วบาง ๆ หยิกหยองเป็นปอยเหมือนขนนก หรือบางครั้งมองเห็นเป็นริ้วโค้ง ๆ ยาวพาดกลางท้องฟ้า ลอยตัวอยู่ในบรรยากาศระดับสูงมากบนท้องฟ้า อุณหภูมิของอากาศบนนั้นหนาวจัดจนเมฆชนิดนี้ประกอบด้วยผลึกน้ำแข็งขนาดจิ๋วแทนที่จะเป็นหยดน้ำ บางครั้งอาจเรียกว่าเมฆหางม้า เพราะกระแสลมแรงจัดเบื้องบนพัดจนกลุ่มเมฆกระจายออกเป็นริ้วโค้ง ๆ เหมือนกับหางของม้า เมฆเซอร์รัสเป็นที่ปรากฏอยู่สูงขึ้นไปบนท้องฟ้า บ่งบอกว่าอากาศดีไม่มีฝนตก
• เซอร์โรคิวมูลัส (cirrocumulus - Cc) เกิดจากผลึกน้ำแข็งเป็นเมฆ สีขาวโปร่งแสง บางครั้งจะปรากฏวงแหวนสีสวยงามขึ้นในเมฆเซอร์โรสเตรตัสหรือเมฆอัลโทรสเตรตัสที่อยู่สูง ๆ มีฐานสูงเฉลี่ย 7,000 เมตร มีลักษณะเป็นเกล็ดบาง ๆ หรือเป็นละอองคลื่นเล็ก ๆ อยู่ติดกัน บางตอนอาจแยกจากกัน แต่จะอยู่เรียงรายกันอย่างมีระเบียบ โปร่งแสงอาจมองเห็นดวงอาทิตย์หรือดวงจันทร์ได้
• เซอร์โรสเตรตัส (cirrostratus - Cs) เกิดจากผลึกน้ำแข็งเป็นเมฆ สีขาวโปร่งแสง บางครั้งจะปรากฏวงแหวนสีสวยงามขึ้นในเมฆเซอร์โรสเตรตัสหรือเมฆอัลโทรสเตรตัสที่อยู่สูง ๆ มีฐานสูงเฉลี่ย 8,500 เมตร มีลักษณะเป็นแผ่นเยื่อบาง ๆ โปร่งแสงเหมือนม่านติดต่อกันเป็นแผ่นในระดับสูง มีสีขาวหรือน้ำเงินจาง ปกคลุมเต็มท้องฟ้าหรือเพียงบางส่วน เป็นเมฆที่ทำให้เกิดวงแสงสีขาวหรือมีสี (Halo) รอบดวงอาทิตย์หรือดวงจันทร์ได้ บ่งบอกว่า ฝนกำลังจะตกในไม่ช้า
• คอนเทรล (Contrail) เป็นเมฆที่เกิดจากความร้อนของเครื่องบินไอพ่น มีลักษณะเป็นเส้นพาดท้องฟ้าตามวิถีการบินของเครื่องบินไอพ่น

เมฆชั้นกลาง

เมฆอัลโตคิวมูลัส

ก่อตัวที่ความสูงระหว่าง 6,500 และ 16,500 ฟุต (ระหว่าง 2,000 และ 5,000 เมตร) เมฆจะประกอบด้วยละอองน้ำ และละอองน้ำเย็นยิ่งยวด ชื่อของเมฆในชั้นนี้จะนำหน้าด้วย อัลโต- (alto-) ชนิดของเมฆ:

• อัลโตคิวมูลัส (altocumulus - Ac) : Altocumulus, Altocumulus undulatus, Altocumulus mackerel sky, Altocumulus castellanus, Altocumulus lenticularis มีลักษณะอยู่เป็นกลุ่ม ๆ คล้ายฝูงแกะ มีสีขาว บางครั้งสีเทา มีการจัดตัวเป็นแถว ๆ หรือเป็นคลื่น เป็นชั้น ๆ มีเงาเมฆมีลักษณะเป็นเกล็ด เป็นก้อนม้วนตัว (roll) อาจมี 2 ชั้นหรือมากกว่าขึ้นไป อาจเกิดพระอาทิตย์ทรงกลด (corona)
• อัลโตสเตรตัส (altostratus - As) : Altostratus, Altostratus undulatus มีลักษณะเป็นแผ่นหนาบางสม่ำเสมอในชั้นกลางของบรรยากาศ มองดูเรียบเป็นปุยหรือฝอยละเอียดแผ่ออกเป็นพืด เป็นลูกคลื่น ปกคลุมเต็มท้องฟ้า มีสีขาว สีเทาอ่อนหรือน้ำเงินอ่อน และอาจมีบางส่วนที่ บางพอที่แสงอาทิตย์จะส่องผ่านลงมายังพื้นดินได้ อาจมีแสงทรงกลด

เมฆชั้นต่ำ

ภาพถ่ายทางอากาศของเมฆสเตรโตคิวมูลัส

ก่อตัวที่ความสูงต่ำกว่า 6,500 ฟุต (2,000 เมตร) และ รวมถึงสเตรตัส (stratus) เมฆสเตรตัสที่ลอยตัวอยู่ระดับพื้นดินเรียก หมอก

ชนิดของเมฆ:

• สเตรตัส (stratus - St) มีลักษณะเป็นแผ่นหนา ๆ สม่ำเสมอในชั้นต่ำของบรรยากาศ ใกล้ผิวโลกเหมือนหมอก มีสีเทา มองไม่เห็นดวงอาทิตย์หรือดวงจันทร์ ไม่ทำให้เกิดวงแสง (halo) เว้นแต่เมื่อมีอุณหภูมิต่ำมากก็อาจเกิดได้
• สเตรโตคิวมูลัส (stratocumulus - Sc) มีสีเทา ลักษณะอ่อนนุ่ม เป็นก้อนกลมเรียงติด ๆ กันทั้งทางแนวตั้ง และทางแนวนอนทำให้มองเห็นเป็นลอนเชื่อมติดต่อกันไป
• นิมโบสเตรตัส (nimbostratus - Ns) มีลักษณะเป็นแผ่นหนาสีเทาดำ เป็นแนวยาวติดต่อกัน แผ่กว้างออกไป ไม่เป็นรูปร่าง เป็นเมฆที่ทำให้เกิดฝนตก จึงเรียกกันว่า "เมฆฝน" เมฆชนิดนี้จะไม่มีฟ้าแลบฟ้าร้อง เกิดเฉพาะในเขตอบอุ่นเท่านั้น

เมฆที่ก่อตัวในแนวตั้ง

เมฆคิวมูโลนิมบัสที่ยกตัวเหนือทะเลทรายโมฮาวีขณะปล่อยฝนตกหนัก

เป็นเมฆที่มีแนวก่อตัวในแนวตั้ง ซึ่งทำให้เมฆมีความสูงจากฐาน

• คิวมูโลนิมบัส (cumulonimbus - Cb) : Cumulonimbus, Cumulonimbus incus, Cumulonimbus calvus, Cumulonimbus with mammatus ลักษณะเป็นเมฆก้อนใหญ่รูปร่างคล้ายภูเขาใหญ่ มียอดเมฆแผ่ออกเป็นรูปร่างคล้ายทั่ง (anvil) ฐานเมฆต่ำมีสีดำมืด เป็นเมฆหนา มืดทึบ มีฟ้าแลบ ฟ้าร้อง อาจอยู่กระจัดกระจายหรือรวมกันอยู่ มักมีฝนตกลงมา เรียกเมฆชนิดนี้ว่า "เมฆฟ้าคะนอง"
• คิวมูลัส (cumulus) ลักษณะเป็นเมฆก้อนหนามียอดมนกลมคล้ายกะหล่ำดอก เห็นขอบนอกได้ชัดเจน ส่วนฐานมีสีค่อนข้างดำ ก่อตัวในทางตั้ง กระจัดกระจายเหมือนสำลี ถ้าเกิดขึ้นเป็นหย่อม ๆ หรือลอยอยู่โดดเดี่ยว แสดงถึงสภาวะอากาศดี แดดจัด ถ้ามีขนาดก้อนเมฆใหญ่ ก็อาจมีฝนตกภายใต้ก้อนเมฆ ลักษณะเป็นฝนเฉพาะแห่งและยังเป็นเมฆที่สามารถทำฝนเทียมได้

เมฆชั้นมีโซสเฟียร์แถบขั้วโลก

เมฆน็อกติลูเซนต์เหนือประเทศเอสโตเนีย

เมฆชั้นมีโซสเฟียร์แถบขั้วโลกจะก่อตัวในระดับความสูงมาก ๆ ที่ประมาณ 80-85 กิโลเมตร นักอุตนิยมวิทยามักเรียกว่า น็อกติลูเซนต์ หรือเมฆเรืองแสงกลางคืน เนื่องจากแสงประกายของมันที่ระยิบระยับก่อนพระอาทิตย์ขึ้น และหลังพระอาทิตย์ตก เมฆชั้นมีโซสเฟียร์แถบขั้วโลกนั้นจะอยู่สูงที่สุดในบรรยากาศและก่อตัวใกล้ ๆ ขอบชั้นมีโซสเฟียร์ประมาณ 10 เท่าของความสูงเมฆชั้นโทรโพสเฟียร์

สีของเมฆ

สีของเมฆใช้ในการบอกสภาพอากาศได้ เมฆสีเขียวจาง ๆ นั้นเกิดจากการกระเจิงของแสงอาทิตย์เมื่อตกกระทบน้ำแข็ง เมฆคิวมูโลนิมบัสที่มีสีเขียวนั้นบ่งบอกถึงการก่อตัวของพายุฝน พายุลูกเห็บหรือพายุทอร์นาโด เมฆสีเหลืองไม่ค่อยได้พบเห็นบ่อยครั้ง แต่อาจเกิดขึ้นได้ในช่วงปลายฤดูใบไม้ผลิไปจนถึงช่วงต้นของฤดูใบไม้ร่วงในช่วงที่เกิดไฟป่าได้ง่าย สีเหลืองนั้นเกิดจากฝุ่นควันในอากาศ เมฆสีแดง สีส้มหรือสีชมพูนั้นโดยปกติเกิดในช่วงพระอาทิตย์ขึ้นและพระอาทิตย์ตก เกิดจากการกระเจิงของแสงในชั้นบรรยากาศไม่ได้เกิดจากเมฆโดยตรง เมฆเพียงเป็นตัวสะท้อนแสงนี้เท่านั้น ในกรณีที่มีพายุฝนขนาดใหญ่ในช่วงเดียวกันจะทำให้เห็นเมฆเป็นสีแดงเข้มเหมือนสีเลือด เมฆเกิดจากการรวมตัวหรือเกาะกลุ่มของไอน้ำในที่สุดก็จะเกิดการควบแน่นและตกลงมาเป็นฝน

การพยากรณ์เมฆ

ในวันที่อากาศแจ่มใส จะเห็นเมฆเป็นสีขาว เนื่องจากเกิดการกระเจิงของแสงในทุกช่วงความยาวเมฆ แต่ในวันที่ฝนตก จะเห็นเมฆเป็นสีดำเพราะเมฆลอยต่ำ ทำให้ความสว่างของเมฆข้างล่างไม่เท่ากับข้างบน