Moln – definition, bildning och vattnets kretslopp

Lär dig vad moln är, hur de bildas och vattnets kretslopp — från avdunstning och kondensation till nederbörd. Enkel förklaring med exempel och bilder.

Ett moln är vattenånga i atmosfären (himlen) som har kondenserats till mycket små vattendroppar eller iskristaller som syns i synliga former eller formationer ovanför marken.

Vatten på jorden avdunstar (förvandlas till en osynlig gas) och stiger upp mot himlen. Högre upp, där luften är kallare, kondenserar vattnet: det omvandlas från en gas till vattendroppar eller iskristaller. Vi ser dessa vattendroppar som moln. Dropparna faller tillbaka ner till jorden som regn, och sedan avdunstar vattnet igen. Detta kallas "vattnets kretslopp".

Atmosfären innehåller alltid en viss mängd vattenånga. Moln bildas när atmosfären inte längre kan hålla kvar all osynlig luftånga. Den vattenånga som finns kvar kondenserar till mycket små vattendroppar.

Varm luft innehåller mer vattenånga än kall luft. Om varm luft med mycket vatten inuti kyls ner kan den bilda ett moln. På dessa sätt kan luft svalna tillräckligt för att bilda moln:

• När luften nära marken värms upp av solen och stiger upp till en plats där luften är kallare.
• Längs väderfronter kyls varmare luft ned när den möter kallare luft;
• När luften stiger uppför ett berg svalnar den när den stiger högre upp;
• När varm luft passerar över något kallare (t.ex. kallt vatten i en sjö) eller mark som kyls ner på natten kyls den ner.

Molnen är inte tunga. Vattnet i ett moln kan ha en massa på flera miljoner ton. Varje kubikmeter (m3) i molnet innehåller endast cirka 5 gram vatten. Molndroppar är också cirka 1000 gånger tyngre än avdunstat vatten, så de är mycket tyngre än luft. De faller inte ner utan stannar kvar i luften eftersom det finns varm luft runt de tyngre vattendropparna. När vatten övergår från gas till droppar bildas värme. Eftersom dropparna är mycket små "fastnar" de i den varma luften.

Ibland ser molnen ut att ha lysande färger vid soluppgång eller solnedgång. Detta beror på dammpartiklar i luften.

Vad behövs för att ett moln ska bildas?

Förutom avkylning krävs ofta små partiklar i luften, så kallade kondenseringskärnor (aerosoler), för att vattenångan ska kunna kondensera. Dessa partiklar kan vara salt från havet, damm, sot eller pollen. Utan sådana kärnor skulle vattenångan ha svårt att samla sig till droppar.

Olika typer av moln

Moln delas ofta in efter utseende och höjd. De vanligaste huvudtyperna är:

• Cirrus – tunna, fjäderlika moln högt uppe (ofta iskristaller).
• Stratus – jämnt täckande lager som kan ge dimma eller lätt regn.
• Cumulus – puffiga, bomullsliknande moln som ofta bildas vid vertikal uppvind; kan utvecklas till åskmoln.
• Nimbostratus – tjocka regnmoln som ger ihållande nederbörd.
• Cumulonimbus – kraftiga vertikala moln som ger åska, blixtar och kraftiga regnskurar.

Hur blir moln nederbörd?

Nederbörd bildas när dropparna eller iskristallerna i molnet växer så stora att uppvindarna inte längre kan hålla dem uppe. Det finns två vanliga processer:

• Sammansmältning (collision–coalescence) – vattenpartiklar kolliderar och slås ihop till större droppar, vanlig i varmare moln.
• Bergeronprocessen – i kalla moln växer iskristaller på bekostnad av vattenångan; iskristallerna faller ner och smälter ofta till regn i varmare luftskikt.

Varför hänger molnen kvar i luften?

Molndropparna är mycket små (ofta mindre än 0,02 mm) och rör sig långsamt. Uppåtriktade luftströmmar och den omgivande varmare luften gör att dropparna kan hållas upphissade trots sin massa. Dessutom är dropparna så små att luftmotståndet bromsar deras fall. När dropparna växer blir de tyngre och faller som nederbörd.

Molnens betydelse för klimat och väder

Moln påverkar både lokalt väder och jordens klimat. De reflekterar solljus tillbaka ut i rymden (ökad albedo) och kan därigenom kyla jordytan. Samtidigt fångar moln upp värmestrålning (infraröd) från jorden och bidrar till växthuseffekten. Olika typer av moln har olika effekt — låga tjocka moln kyler mest, medan tunna höga moln tenderar att värma.

Hur studerar vi moln?

Forskare använder väderballonger, radar, satelliter, markstationer och instrument som ceilometers för att mäta molnhöjd, täthet, partikelstorlek och rörelser. Satelliter ger överblick över molnens utbredning globalt, medan radar kan visa nederbördens intensitet och struktur.

Påverkan från människan

Människans utsläpp av aerosolpartiklar kan förändra molnbildning, antal och droppstorlek, vilket i sin tur påverkar nederbörd och klimat. Ändrade markanvändningar och luftföroreningar kan alltså ha betydande effekter på moln och vädermönster.

Sammanfattningsvis är moln viktiga delar av vattnets kretslopp och klimatet. De bildas när fuktig luft kyls ned och vattenångan kondenseras kring kondenseringskärnor. Molnens utseende och höjd avgör om de ger nederbörd och vilken inverkan de har på temperaturen vid marken.

Molnklassificering

Moln klassificeras efter hur de ser ut och hur högt molnbasen är på himlen. Detta system föreslogs 1803. Det finns olika sorters moln eftersom luften där de bildas kan vara stilla eller röra sig framåt eller upp och ner i olika hastigheter. Mycket tjocka moln med tillräckligt stora vattendroppar kan skapa regn eller snö, och de största molnen kan skapa åska och blixtar.

Det finns fem grundläggande molnfamiljer som bygger på hur de ser ut:

• Cirrusmolnen är höga och tunna. Luften är mycket kall på höga nivåer, så dessa moln består av iskristaller i stället för vattendroppar. Cirrusmoln kallas ibland för hästsvansar eftersom de ser ut som hästsvansar.

• Stratusmoln är som platta lakan. De kan vara lågnivåmoln (stratus), medelhöga moln (altostratus), högnivåmoln (cirrostratus) eller tjocka moln på flera nivåer som ger regn eller snö (nimbostratus).

• Stratocumulusmoln har formen av rullar eller krusningar. De kan vara lågnivåmoln (stratocumulus), medelhögnivåmoln (altocumulus) eller högnivåmoln (cirrocumulus).

• Cumulusmoln är små och små när de först bildas. De kan växa till högmoln som har måttlig vertikal utbredning (inget som läggs till namnet), eller bli höga vertikala moln (towering cumulus).

• Cumulonimbusmoln är mycket stora cumulusmoln som vanligtvis har cirrus-toppar och ibland andra egenskaper som ger dem ett unikt utseende.

Nedan följer en sammanfattning av de viktigaste molntyperna, ordnade efter hur högt de bildas:

Moln på hög nivå

Höga moln bildas från 3 000 till 8 000 m på kalla platser, 5 000 till 12 000 m i milda områden och 6 000 till 18 000 m i de mycket varma tropikerna. De är för höga och tunna för att ge regn eller snö.

Moln på hög nivå inkluderar:

• Cirrus (Ci)
• Cirrocumulus (Cc)
• Cirrostratus (Cs)

Moln på medelhög nivå

Mellanmoln bildas vanligen på 2 000 m höjd i kallare områden. De kan dock bildas så högt upp som 8 000 m i tropikerna där det är mycket varmt hela året. Mellanmoln består vanligtvis av vattendroppar men kan också innehålla en del iskristaller. De producerar ibland regn eller snö som vanligtvis avdunstar innan de når marken.

Moln på mellannivå är bland annat:

• Altocumulus (Ac)
• Altostratus (As)

Moln på låg nivå

Lågnivåmoln syns vanligtvis från nära marknivå till så högt som 2 000 m (6 500 ft). Låga moln består vanligtvis av vattendroppar och kan ibland ge upphov till mycket lätt regn, duggregn eller snö.

Lågnivåmoln omfattar:

• Stratocumulus (Sc)
• Stratus (St)

När ett mycket lågt stratusmoln rör vid marken kallas det dimma.

Måttligt vertikala moln

Detta är moln av medelhög tjocklek som kan bildas var som helst från nära marknivå till så högt som 3 000 meter. Cumulus på medelhög nivå har inte alto som tillägg till sitt namn. Topparna på dessa moln är vanligtvis inte mycket högre än 6 000 m (20 000 ft). Vertikala moln skapar ofta regn och snö. De består mestadels av vattendroppar, men när de trycker sig upp genom kalla högre nivåer kan de också innehålla iskristaller.

Moderat vertikala moln omfattar:

• Cumulus (Cu)
• Nimbostratus (Ns)

Höghöga vertikala moln

Dessa moln är mycket höga med toppar som vanligtvis är högre än 6 000 m (20 000 ft). De kan ge upphov till kraftiga regn- och snöbyar. Cumulonimbus, de största molnen av alla, kan också ge upphov till åskväder. Dessa moln består mestadels av vattendroppar, men toppen på mycket stora cumulonimbusmoln består ofta mest av iskristaller.

Höghöga vertikala moln är bland annat:

• Tornande cumulus (Tcu)
• Cumulonimbus (Cb)

Ett molnlandskap av måttligt vertikala cumulus över Swifts Creek, Victoria, Australien.


En himmel med cirrusmoln (till vänster) som övergår till cirrostratus (mitten till höger) med lite cirrocumulus (uppe till höger).

Frågor och svar

F: Vad är ett moln?

F: Hur bildas ett moln?

F: Hur tunga är moln?

F: Varför har vissa moln lysande färger vid soluppgång eller solnedgång?

Fråga: Vad händer när regnet faller tillbaka till jorden?

Fråga: Vad är det som håller molnen uppe i luften?

Sök med bokstav