W tym artykule zawarto:

Chmury są doskonałym wizualnym wskaźnikiem warunków atmosferycznych i nadchodzących zmian pogody. Ten artykuł rozpoczyna się od wyjaśnienia różnych rodzajów chmur i ich nazw, co pomoże Ci je rozpoznać, gdy zobaczysz je na niebie. Następnie przyjrzymy się, jak powstają chmury i jaki mają wpływ na wiatry przyziemne. Na koniec przeanalizujemy rzeczywiste przykłady wpływu chmur na żeglarstwo.

13 czerwca 2025 roku Arnaud Monges, meteorolog PredictWind i Americas Cup, poprowadził webinarium „Chmury – czytanie nieba dla bezpieczniejszego żeglowania”. Kliknij tutaj , aby pobrać prezentację.

Do klasyfikacji chmur można wykorzystać trzy czynniki:

Podstawę chmur przedstawiono na poniższym rysunku.

Wysokość podstawy chmur to odległość między powierzchnią Ziemi a podstawą chmury. Wysokości podstawy chmur nie należy mylić z wysokością chmury, która jest grubością chmury.

Wysokość podstawy chmur podzielona jest na 3 kategorie przedstawione w poniższej tabeli.

Zasadniczo, chmura wysoko na niebie ma nazwę zaczynającą się od „Cirro”. Chmura na średniej wysokości ma nazwę zaczynającą się od „Alto”. Chmura nisko nie ma prefiksu.

Istnieją dwa główne kształty:

Tutaj sprawa jest prosta. Jeśli chmura powoduje opady, dodajemy prefiks Nimbo.

Na podstawie 3 powyższych czynników możemy zdefiniować 10 głównych typów chmur. Są one wymienione w poniższej tabeli.

Uwaga dotycząca chmur Stratocumulus: To połączenie chmur Stratus i Cumulus. Można zobaczyć pojedyncze chmury i niemal je policzyć, ale są one blisko siebie, a między nimi jest bardzo mało pustego nieba. Jest to również najpowszechniej występująca chmura na świecie. Poniższy rysunek przedstawia 10 najważniejszych chmur:

Aby zobaczyć zdjęcia wszystkich chmur, odwiedź stronę The Cloud Appreciation Society .

Chmura powstaje w wyniku unoszenia się powietrza. Wraz z unoszeniem się powietrza jego temperatura spada. Temperatura spada, aż woda zmienia stan skupienia z gazowego na ciekły. Widoczne są kropelki ciekłej wody, które tworzą chmurę. Początkowo kropelki te są bardzo małe (mikrony) i muszą urosnąć (milimetry), aby wytrącić się i spaść na ziemię. Krople rosną albo poprzez koagulację, albo przez zamarzanie.
​

Należy pamiętać o dwóch najważniejszych rzeczach: kondensacja następuje, gdy temperatura powietrza osiąga temperaturę punktu rosy , a w wyniku kondensacji uwalniana jest energia .
​

To uwolnienie energii pomaga powietrzu kontynuować ruch w górę, ponieważ jest ono cieplejsze niż otoczenie, a zatem bardziej wyporne. Chmura będzie się wówczas rozciągać w pionie, a jej wysokość będzie rosła.
​

W pewnym momencie powietrze przestaje się unosić, ponieważ nie ma już różnicy temperatur; to jest wierzchołek chmury . To tutaj następuje również inwersja temperatury powietrza. Nazywa się to sufitem chmur .

Logicznym pytaniem jest, jak powietrze w ogóle się unosi. Na to pytanie istnieje wiele odpowiedzi odpowiadających różnym sposobom tworzenia się chmur. Omówimy teraz trzy sposoby unoszenia się powietrza i tworzenia chmury.

Metoda ta polega na tym, że słońce ogrzewa powietrze nad lądem bardziej niż powietrze nad morzem, co powoduje powstawanie bryzy morskiej.

W ciągu dnia słońce ogrzewa ziemię, a na jej powierzchni, np. nad skałami i piaskiem, tworzą się cieplejsze pęcherzyki powietrza. To cieplejsze powietrze ma mniejszą gęstość niż otaczające je powietrze, które mniej się nagrzewa (nad wodą, lasem itp.). To cieplejsze i bardziej wyporne powietrze unosi się i tworzy chmurę, jeśli spełnione są warunki dotyczące temperatury i wilgotności.

Jeśli wiatry powierzchniowe napotkają ukształtowanie terenu (wzgórze lub górę), powietrze unosi się i może utworzyć się chmura. W zależności od stabilności powietrza nad ukształtowaniem terenu, powstaną dwa rodzaje chmur:

Kiedy dwie masy powietrza o różnych temperaturach spotykają się, zimne powietrze wypycha ciepłe masy powietrza. To unoszące się powietrze tworzy linię chmur w miejscu, gdzie spotykają się te masy powietrza, zwaną frontem .
​

Wyróżnia się dwa rodzaje frontów w zależności od tego, czy ciepła masa powietrza przemieszcza się w kierunku zimnej masy powietrza, czy odwrotnie.

Źródło: MeteoSwiss

Chmury niskie znajdują się najbliżej ziemi i morza. Dlatego

Chmury mają najbardziej bezpośredni wpływ na wiatry przyziemne, zwłaszcza w krótkim okresie. Dlatego żeglarz powinien priorytetowo traktować chmury niskopoziomowe, aby określić, jak wiatr może się zmienić w ciągu najbliższych kilku godzin.

Chmury średnie i wysokie znajdują się dalej od powierzchni i dlatego mają mniejszy wpływ na wiatry przyziemne. Zazwyczaj chmury średnie mogą wpływać na wiatry w ciągu najbliższych 3 do 6 godzin. Chmury wysokie mogą wpływać na wiatry po 12 godzinach lub po jednym dniu.

Skupimy się teraz na chmurach niskopoziomowych, ponieważ mają one największy wpływ na wiatry powierzchniowe, istotne dla żeglarzy. Ważne jest, aby rozważyć, czy chmura jest opadowa, czy nie, ponieważ ma to ogromny wpływ na wiatry powierzchniowe.
​

Poniżej przedstawiono trzy stadia chmury cumulonimbus. Na tym rysunku rozpoczniemy dyskusję na temat wiatrów powierzchniowych wokół chmur.

Unoszące się powietrze tworzy dopływ na powierzchni. Ten konwergencyjny przepływ powierzchniowy zasysa powietrze, co nazywamy chmurą ssącą . (Lewa strona powyższego rysunku)
​

Siła przepływu powierzchniowego zależeć będzie od kilku czynników:

Poniżej widać dwie chmury kłębiaste:

Żeglarz nie odczuje żadnego lub prawie żadnego wpływu ssącego wiatru.
​

Ta silna chmura kłębiasta wytwarza silny, zasysający strumień powietrza na powierzchni.

Deszcz pada i tworzy strumień opadający. Kiedy ten strumień opadający uderza w powierzchnię, tworzy wypływ, który nazywamy chmurą nawiewną . (Prawa strona powyższego obrazka)

Ten kłębiasty deszcz opada i teraz jest chmurą powietrzną. Przy powierzchni wiatr odpływowy może być silny. Na wodzie widać białe czapy.

Jak wspomniano powyżej, chmura powietrzna ma jedynie prąd zstępujący; jest to zatem chmura rozpraszająca. Aby chmura mogła się rozwinąć i dojrzeć, nadal potrzebny jest prąd wstępujący, który wnosi do niej wilgoć, która działa jak paliwo i dostarcza energii. (Środek powyższego obrazka)
​

Cumulonimbus ma jednocześnie stronę z prądem wstępującym i stronę z prądem zstępującym. Zazwyczaj prąd wstępujący znajduje się z przodu cumulonimbusa (to, co napotkasz jako pierwsze, jeśli cumulonimbus nadleci prosto na ciebie), a prąd zstępujący z tyłu.

Chmura cumulonimbus, zwana również burzą, to chmura konwekcyjna lub układ chmur, który powoduje opady deszczu i błyskawice. Często wywołuje duże opady gradu, silne porywy wiatru , tornada i ulewne deszcze.

Duży kłębiasty cumulonimbus przedstawia chmurę szelfową na froncie. Taka chmura jest oznaką zbliżającego się ekstremalnego zjawiska pogodowego. Chmury szelfowe często wiążą się z liniami szkwałów. Należy pamiętać, że głównym zagrożeniem dla każdej linii szkwałów są silne, niszczące wiatry związane z chmurą szelfową.

Chmury czasami układają się na niebie w linię. Po obu stronach linii chmur zazwyczaj spotykają się dwa różne wiatry, które wypychają powietrze w górę i tworzą chmurę. Poniżej znajduje się zdjęcie linii chmur.

Linię chmur można utworzyć poprzez zasysanie chmur lub wydmuchiwanie chmur.
​

Linię chmur ssących można podzielić na dwa rodzaje w zależności od tego, czy wiatry wieją prostopadle czy równolegle do linii chmur.

W ciągu dnia słońce ogrzewa ląd bardziej niż morze. Cieplejsze powietrze nad lądem unosi się dzięki konwekcji. Na lądzie tworzą się chmury, a bryza morska wieje znad morza w kierunku lądu (przepływ lądowy).
​

Podstawa chmur, które tworzą się na lądzie, określa grubość bryzy morskiej i nazywana jest warstwą mieszającą.

Warstwa mieszająca : głębsza w ciągu dnia, płytsza w nocy. Głębokość mieszania zależy od ogrzewania.

Poprzednia sekcja zawierała ogólne informacje na temat wpływu chmur na wiatry przyziemne. Ta sekcja będzie bardziej praktyczna dla żeglarzy i przedstawi zmiany wiatru (przesunięcie, trend, zmienność, porywy itp.) w zależności od chmur. Przedstawimy przykłady teoretyczne i studia przypadków oparte na rzeczywistych obrazach chmur.

Chmura ssąca, jak już wcześniej omawialiśmy, odnosi się do chmury niskopoziomowej, takiej jak kłębiasta, która nie powoduje opadów. Wyodrębnijmy jedną chmurę kłębiastą i przeanalizujmy dwa przykłady chmury nadlatującej prosto na ciebie lub z boku.

Przykład 1: Żeglarz doświadcza stałego wiatru o prędkości 10 węzłów. Chmura ssąca nadciąga prosto w tym samym kierunku co wiatr wiodący. Załóżmy teraz, że napływ generowany przez chmurę ssącą to wiatr o prędkości 2 węzłów, zmierzający w kierunku środka chmury.

Na koniec, gdy chmury będą już daleko, żeglarz odzyska początkowe 10 węzłów wiatru.

Przykład 2 : tym razem chmura ssąca nadal zbliża się do żeglarza, ale zamiast nad nim, przechodzi po jego prawej stronie. W tym przypadku kierunek wiatru skręci w lewo, gdy chmura przeleci. Prędkość wiatru może spaść w miarę zbliżania się chmury i nieco wzrosnąć, podobnie jak w przykładzie 1. Gdy chmura oddali się i znajdzie się w pewnej odległości, wiatr powróci do kierunku średniego.

Zastosujmy powyższą teorię w praktyce, omawiając praktyczne przykłady na podstawie prawdziwych zdjęć chmur i sposobów ich interpretacji.

Zdjęcie 1: Mały kłębiasty

​ Pytanie: Jesteś na morzu i widzisz te chmury. Co ci one mówią?
​

Odpowiedź: To małe chmury kłębiaste; znajdują się w trybie prądów wstępujących i nie powodują opadów. Pionowe rozciągnięcie chmury jest niewielkie, więc prądy wstępujące są niewielkie, a wiatr ssący również jest niewielki. W miarę zbliżania się chmury żeglarz prawdopodobnie spodziewa się:

Zdjęcie 2: Duże kłębiaste chmury

To duża chmura ssąca, która rozwija się pionowo, o czym świadczy puchaty wygląd na jej szczycie. Jeszcze nie padało, więc w tej chmurze występuje silny prąd wstępujący. Podstawa chmury znajduje się blisko ziemi, więc należy spodziewać się silnego wpływu na wiatry powierzchniowe. Wraz ze zbliżaniem się chmury żeglarz prawdopodobnie spodziewa się:

Unoszące się chmury będą miały odwrotny wpływ na wiatr. Zatem zastosujemy powyższe przykłady i otrzymamy następujące wyniki:
​

Przykład 3 : Jeśli wiejąca chmura porusza się bezpośrednio w kierunku żeglarza, najpierw doświadczy on wzrostu prędkości wiatru, a następnie jej spadku. Dlatego żeglarz regatowy musi uważać, aby nie znaleźć się za wiejącą chmurą (stroną nawietrzną), ponieważ wiatr będzie słaby.
​

Przykład 4 : Jeśli wiatr obłokowy przesunie się w prawą stronę żeglarza, doświadczy on przesunięcia w prawo.
​

Te cztery przykłady pomagają nam zrozumieć tę koncepcję. Jednak w rzeczywistości żeglarze będą musieli dostosować te koncepcje do realiów życia na wodzie. Nie mamy tu do czynienia z pojedynczą chmurą, lecz z wieloma chmurami.

Zdjęcie 3:

To duża chmura z deszczem pod spodem. Deszcz wskazuje na prąd zstępujący.
​
Warto zwrócić uwagę, że na górze nadal widać jakieś puszyste kształty, co oznacza, że ​​niektóre części chmury nadal znajdują się w trybie prądu wstępującego, ale są słabsze od prądu zstępującego.

Chmury będą dość mocno wydmuchiwać powietrze z powodu deszczu. Jeśli taka chmura nadciągnie w twoją stronę, wiatr się nasili, a zmiany kierunku wiatru będą znaczne, zazwyczaj przed deszczem. Po przejściu chmury powstanie strefa słabego wiatru, a powrót do średniej prędkości wiatru zajmie trochę czasu, ponieważ chmura jest znacznej wielkości.

Linia chmur nad morzem jest wizualnym wskaźnikiem, że wiatr może się różnić po obu stronach linii. W poprzedniej sekcji widzieliśmy dwie linie chmur: zbieżną i zlewającą się .

Wiatr będzie się zmieniał w różny sposób w zależności od tych dwóch typów:

Konwergencja:

Dopływ:

Poniższy diagram podsumowuje powyższe informacje.

Jak wyjaśniliśmy wcześniej, cumulonimbus, zwany również burzą z piorunami, jest złożony, ponieważ stanowi połączenie chmury ssącej i wydmuchującej. Chmura ta może być niezwykle silna i niebezpieczna dla żeglarzy. Opiszemy tutaj, czego żeglarze mogą się spodziewać, abyście byli przygotowani na widok takiej chmury na horyzoncie.

Zazwyczaj, jeśli cumulonimbus leci prosto na ciebie, najpierw poczujesz prąd wstępujący, a potem opadający. Można to streścić w 3 etapach:

Aby zobrazować front podmuchowy, obejrzyj poniższy film nagrany na Korsyce we Francji w sierpniu 2022 r. Zwróć uwagę na zbliżającą się Chmurę Szelfową i narastający porywisty wiatr.
​

Opisane powyżej prawa fizyki mają duże znaczenie, jednak w praktyce żeglarze szukają ostrzeżeń, gdy mogą pojawić się gwałtowne i niebezpieczne burze, aby móc podjąć działania zapobiegawcze, np. udać się do portu, zmienić kotwicowisko, założyć łańcuch, wyczyścić pokład i zmniejszyć wiatr łodzi.

PredictWind oferuje pięć narzędzi , które pomogą Ci przewidzieć gwałtowne burze i inne ekstremalne zjawiska pogodowe. Te narzędzia to:

PredictWind zapewnia następujący regionalny model pogody o wysokiej rozdzielczości (1 kilometr):

Mapa zasięgu PredictWind na całym świecie według modelu prognozy

Te regionalne modele opierają się na skomplikowanych prawach fizyki, np. równaniach niehydrostatycznych, które dobrze symulują pionowe ruchy atmosfery i lokalną topografię, co pomaga w prognozowaniu intensywnych i zlokalizowanych zjawisk pogodowych.

Regionalne modele prognozują ekstremalne zjawiska dokładniej niż modele globalne, takie jak model GFS, którego rozdzielczość wynosi 25 kilometrów.

Walencja, Hiszpania

CAPE to skrót od Convective Available Potential Energy i określa ilość paliwa dostępną dla rozwijającej się burzy.

Jeśli powietrze się uniesie i zaczną formować się chmury, CAPE zwiększy niestabilność i przekształci chmurę w silny cumulonimbus. Zatem sam CAPE nie gwarantuje wystąpienia czegoś poważnego, ale w połączeniu z innymi parametrami (takimi jak wysoka temperatura, opady deszczu, formowanie się chmur w czasie rzeczywistym, temperatura powierzchni morza) jest ważny, ponieważ będzie stanowił sprzyjające warunki do wystąpienia gwałtownej pogody.

Przeczytaj tutaj, aby dowiedzieć się więcej na temat znaczenia CAPE.

Korzystając z funkcji podzielonego ekranu aplikacji PredictWind, umieściliśmy po lewej stronie prognozę opadów, a po prawej stronie prognozę CAPE, aby zidentyfikować burze, które mogą łatwo stać się gwałtowne.

Walencja, Hiszpania

Sprawdzanie prognozy pogody kilka razy dziennie jest czasochłonne, a w rzeczywistości czasami nie mamy czasu ani energii, aby analizować wszystkie modele i parametry pogodowe, przez co możemy przegapić kluczowe informacje pogodowe. Aby rozwiązać ten problem, PredictWind opracował ostrzeżenia o ekstremalnych zjawiskach pogodowych, które wyświetlają użytkownikowi czytelne ikony informujące o potencjalnym zagrożeniu prognozowanym przez modele pogodowe.

Analizując dane pogodowe ze wszystkich naszych modeli pogodowych, PredictWind wyświetli wszystkie ostrzeżenia za pomocą tej jasnopomarańczowej ikony:

Ostrzeżenia te są wyświetlane w kilku miejscach – w codziennym podsumowaniu, tabelach, prognozach pogody i planowaniu pogody – więc nie sposób ich przegapić.

Poniżej znajduje się przykład pokazujący dwa ostrzeżenia: „Powierz i Silny wiatr przeciwprądowy” na trasie PWG (niebieska):

Przeczytaj tutaj, aby dowiedzieć się więcej na temat tego, czym są ostrzeżenia o ekstremalnych zjawiskach pogodowych.

Prognoza GMDSS to morska prognoza pogody dostarczana w ramach Globalnego Morskiego Systemu Łączności Alarmowej i Bezpieczeństwa (GMDSS), znormalizowanego międzynarodowego systemu opracowanego przez Międzynarodową Organizację Morską (IMO) w celu zwiększenia bezpieczeństwa na morzu. Prognozy GMDSS są opracowywane i kontrolowane pod względem jakości przez ludzi, w szczególności przez przeszkolonych meteorologów z oficjalnych krajowych służb meteorologicznych. Na przykład, GMDSS obejmuje ekstremalne zjawiska pogodowe, takie jak huragany.
​

PredictWind oferuje standardowy GMDSS i znacznie bardziej zaawansowany graficzny GMDSS, opracowany przez PredictWind.
​

Przeczytaj tutaj, aby dowiedzieć się więcej na temat:

Cztery wymienione powyżej narzędzia opierają się na prognozach pogody. Jednak w przypadku zbliżającej się złej pogody lub ostrzeżenia przed burzą, potrzebne będą dodatkowe narzędzia do monitorowania warunków w czasie rzeczywistym. W menu „Obserwacje ” Radar Deszczu wyświetla intensywność opadów w dBZ. Aktywując tryb animacji, można śledzić ruch komórek deszczu w ciągu ostatnich dwóch godzin, co pozwala na wczesne określenie ich zachowania i potencjalnego wpływu.

Aby dowiedzieć się więcej, czytaj dalej! W kolejnym artykule, Meteorologia morska 4: Bryza morska , przyjrzymy się bryzie odczuwanej przez wszystkich żeglarzy, sile Coriolisa, bryzie przybrzeżnej, topografii oraz temu, jak wpływają one na stabilność atmosfery, wiatry gradientowe, chmury i nocną bryzę.