Pertanyaan “Apa itu awan?” orang-orang bertanya-tanya di masa lalu, ketika hanya burung dan awan yang terbang melintasi langit. Wikipedia belum ada saat itu, dan belum ada seorang pun yang menemukan atau menerbitkan “Ensiklopedia Anak”. Oleh karena itu, beberapa pemimpi telah menemukan segalanya untuk menjelaskan fenomena alam ini.
Karena awan tampak begitu lembut dan halus dari bawah, ada suatu masa ketika orang mengira awan itu terbuat dari bulu halus.
Ada juga asumsi yang lebih lucu tentang apa yang membentuk formasi langit ini. Bahkan mereka mengatakan bahwa bahan bangunan raksasa putih yang melayang di angkasa itu adalah permen kapas.
Tentu saja ini fiksi. Para ilmuwan mempelajari terbuat dari apa awan itu pada akhir abad ke-18. Ini terjadi ketika umat manusia menemukan cara untuk naik ke langit. Saat itulah kami dapat menjawab pertanyaan: awan itu terdiri dari apa? Ternyata awan yang tampak putih pekat dari bawah sebenarnya adalah kabut biasa. Jadi berjalan dalam cuaca berkabut seperti berjalan menembus awan.
Pada tahun-tahun yang sama, orang-orang mengetahui terbuat dari apa awan. Memang, sebelumnya, sifat mereka juga dijelaskan dengan cara yang berbeda. Namun semua ini akan dibahas nanti.
Secara umum, awan tidak hanya terdiri dari tetesan air, seperti kabut biasa, tetapi juga kristal es. Itu semua tergantung pada ketinggian pembentukannya.
Paling sering, awan muncul pada ketinggian 6 hingga 20 km dari permukaan planet kita. Bagian atmosfer ini disebut troposfer. Di sinilah terbentuknya awan yang terdiri dari tetesan air. Suhu di dalam formasi tersebut biasanya di atas -10 0 C. Awan yang terbentuk pada ketinggian tersebut dapat memiliki struktur dan bentuk yang berbeda-beda.
Ada juga awan yang tampak jauh lebih tinggi. Misalnya, apa yang disebut awan mutiara lahir 20-25 km dari Bumi. Namun, pemegang rekornya adalah awan noctilucent, yang praktis tidak terlihat tanpa peralatan khusus. Tempat lahirnya terletak di ketinggian 70 hingga 80 km di atas permukaan laut.
Mengapa dan bagaimana awan muncul?
Tapi bagaimana awan terbentuk? Ini adalah masalah yang sangat penting bagi anak-anak. Untuk menjawabnya, Anda perlu mengenal fenomena fisik menarik lainnya - kondensasi. Apa itu?
Kita semua pernah melihat uap keluar dari cerat ketel mendidih lebih dari sekali. Jika Anda meletakkan piring dingin di bawah aliran ini, tetesan air akan muncul di permukaannya. Fenomena ini disebut kondensasi.
Kira-kira proses yang sama terjadi di lapisan atas atmosfer. Uap air, naik semakin tinggi, mendingin dan mulai mengembun menjadi tetesan cairan, yang kemudian membentuk awan. Ukuran tetesan ini sangat kecil - 100, dan terkadang 1000 kali lebih kecil dari 1 mm. Jika uap berhasil naik sangat tinggi, maka uap tersebut tidak akan berubah menjadi cair, melainkan menjadi padat. Oleh karena itu, di lapisan paling atas atmosfer, awan terdiri dari bongkahan-bongkahan es yang sangat kecil.
Namun agar uap mulai mengembun, menurunkan suhu saja tidak cukup. Bagian tengah setiap tetesan atau kristal adalah setitik debu terkecil, di mana uap air terkumpul.
Omong-omong, karena alasan inilah awan yang sangat besar sering kali terlihat di kota-kota yang terdapat banyak mobil atau pabrik besar. Memang, di tempat-tempat seperti itu terdapat lebih banyak partikel pencemar udara di atmosfer dibandingkan di wilayah berpenduduk jarang di planet kita.
Mengapa awan terbang?
Dari permukaan bumi, awan tampak begitu terang dan lapang. Faktanya, beratnya bisa berton-ton. Bagaimana seluruh awan air, yang terdiri dari kumpulan besar tetesan air, dapat tetap berada di udara? Semuanya sangat sederhana. Ukuran setiap tetesan sangat kecil sehingga aliran kecil udara yang naik dari bumi dapat menghentikan jatuhnya tetesan tersebut.
Para ilmuwan telah menghitung bahwa kecepatan arus ke atas untuk menahan awan bisa mencapai 50 cm per detik. Jika kita menerjemahkan angka ini ke dalam bentuk yang lebih mudah dipahami, kita mendapatkan nilai yang sangat kecil - 1,8 km/jam. Dan ini jauh lebih kecil dari kecepatan berjalan.
Jenis awan apa yang ada di sana?
Pegunungan putih indah yang melayang di langit biru cerah selalu memanjakan mata. Tapi kenapa mereka muncul seperti ini?
Ternyata semakin banyak sinar matahari yang menembus awan, semakin putih awan tersebut tampak bagi kita jika dilihat dari Bumi. Langit berawan kelabu hanya berarti lapisan awan sangat padat dan praktis tidak ada sinar matahari yang menembusnya. Namun awan hitam seringkali hanya mengandung banyak debu. Formasi awan dengan warna ini sering muncul di kawasan industri, yang polusi udaranya paling parah.
Namun awan berbeda tidak hanya dalam warna, tetapi juga bentuk. Nama umum awan biasanya menggambarkan penampakannya. Meskipun para ilmuwan telah menemukan klasifikasi kekeruhan yang sangat kompleks, hanya tiga jenis awan yang dapat dibedakan dengan jelas.
Akumulasi uap air di langit seperti inilah yang paling sering kita sebut awan. Ini adalah raksasa putih mempesona yang sama, dengan mulus mengubah bentuknya. Merekalah yang suka ditonton orang, membayangkan seperti apa mereka. Kekeruhan seperti itu sama sekali tidak mengganggu. Dan hal ini tidak mengherankan, karena awan kumulus adalah teman cuaca yang baik.
Namun, awan jenis inilah yang secara berkala berubah menjadi awan, yang oleh para ilmuwan disebut awan kumulonimbus. Terbuat dari apakah awan? Sebenarnya dari hal yang sama seperti semua awan. Biasanya, lapisan bawahnya adalah tetesan air. Namun bagian atas awan hujan terdiri dari kristal es. Karena sifatnya yang berlapis-lapis ini, ketinggian awan bisa sangat besar, terkadang mencapai 10 km.
Awan stratus tidak lagi begitu indah. Paling sering warnanya abu-abu dalam berbagai warna. Awan seperti itu cukup padat dan hanya terdiri dari tetesan-tetesan yang siap jatuh ke Bumi. Mereka tidak berenang terlalu tinggi di atas permukaan. Dalam hal ini, ketinggian awan di atas permukaan tanah kurang lebih 1-2 km.
Jika langit tertutup awan stratus bercampur kumulus, tidak apa-apa - cuaca tidak akan memburuk. Jenis kekeruhan ini sering disebut awan stratocumulus. Ngomong-ngomong, awan jenis inilah yang muncul di depan mata pikiran ketika Anda perlu menjawab pertanyaan: “Apa itu mendung?” Namun selimut abu-abu pekat selalu menandakan hujan yang panjang dan membosankan.
Dan awan jenis ini letaknya cukup tinggi. Mereka dapat diamati pada ketinggian sekitar tujuh kilometer. Mereka tampak seperti anak domba kecil atau noda cat minyak yang dioleskan di langit.
Kekeruhan seperti itu menunjukkan perubahan cuaca yang akan segera terjadi, bukan ke arah yang lebih baik. Ngomong-ngomong, awan cirrus adalah yang paling fotogenik. Foto-foto yang menampilkan mereka terlihat sangat mengesankan.
Awannya sangat tebal. Rata-rata beratnya sekitar 10 ton. Selain itu, ukurannya juga besar. Satu awan dapat mencapai jarak lebih dari 10 km, dan awan petir dapat mencapai jarak yang sama tingginya.
Umur awan bergantung pada kelembapan udara. Pada kelembapan normal, awan bisa bertahan sangat lama. Namun pada suhu rendah, tetesan air yang menyusun awan akan mulai menguap dengan cepat dan mampu bertahan tidak lebih dari 15 menit.
Sulit membayangkan, melihat awan yang melayang di langit, keajaiban alam ini bisa tercipta di rumah. Padahal sebenarnya awan asli bisa dibuat secara artifisial. Benar, ini membutuhkan peralatan khusus. Seniman Belanda Berndnaut Smilde menemukan cara membuat awan. Awan buatannya tidak bertahan lama, sekitar 10 detik. Namun selama ini mereka bisa difoto atau difilmkan momen lahirnya awan kecil.
Fenomena mendung tidak hanya terjadi di Bumi, tetapi juga di beberapa planet lain di tata surya. Awan telah ditemukan di atmosfer Venus dan Mars, serta di bulan Saturnus, Titan, dan Triton di Neptunus.
Pada tahun 2004, beberapa ahli meteorologi dan fisikawan bersatu sebagai bagian dari organisasi internasional Cloud Lovers Society. Mereka tidak hanya mengagumi makhluk-makhluk aneh di atmosfer bumi ini, tetapi juga mendorong semua orang untuk mengangkat pandangan ke langit untuk mengagumi keindahan dan keragaman awan.
Anehnya, bahkan para ilmuwan pun tidak mengetahui segalanya tentang awan. Studi mereka berlanjut hingga hari ini. Baik Rusia maupun AS masih mengerjakan program untuk menentukan semua properti pulau-pulau indah, seputih salju, dan lapang ini.
