Moln - bildningssätt

Det finns några typiska sätt som moln bildas på: Konvektion, uppglidning utmed fronter eller höjder och turbulent omblandning.

Uppglidning

Om en varm luftmassa i rörelse möter en kallare kommer den varma som är lättare att glida upp ovanpå den kallare. På samma sätt kan en kall luftmassa i rörelse mot en varmare trycka sig under den varma luftmassan.

På en väderkarta visas dessa händelser som fronter, en varm- respektive en kallfront. De på väderkartan utritade fronterna visar var skiljelinjen mellan luftmassorna ligger vid jordytan. 

Högre upp i atmosfären kommer exempelvis varmluften att glida upp över den kalla luftmassan vilket gör att fronten högre upp ligger framför den som syns vid jordytan.

När luften sakta men säkert stiger expanderar den då lufttrycket sjunker med höjden. Därmed avkyls vattenångan som vid mättnad kondenserar till molndroppar. Denna typ av hävning pågår under flera timmar. Om luften kyls än mer kan molndropparna övergå i iskristaller.

De moln som bildas framför en varmfront genom denna uppglidning är i typexemplet följande. Vi börjar med de moln som ligger längst framför varmfronten.

Fjädermoln - Cirrus
Slöjmoln - Cirrostratus
Skiktmoln - Altostratus
Böljemoln - Altocumulus
Regn(snö)moln - Nimbostratus
och under regnmolnen bildas ibland sönderivna dimmoln - Stratus fractus  

Orografiska moln

Orografiska moln bildas där berg påverkar luftens strömning. När luft tvingas stiga utmed ett berg avkyls den och vattenångan kondenserar till molndroppar.

I bilden syns orografiska moln som bildats då vinden från Atlanten har tvingats upp i höjden av de höga kustbergen strax söder om Kapstaden.

Turbulent omblandning och inversion

Ett inversionsmoln bildas i anslutning till, eller i huvudsak under en inversion. En inversion är ett skikt i luften där temperaturen ökar med höjden. Detta ger ett stabilt skikt där det vertikala luftutbytet är begränsat, men ändå tillräckligt för att bilda moln.

Om vi exempelvis tänker oss en inversion på några hundra meters höjd kan moln bildas där om fuktigheten är tillräcklig och temperaturen tillräckligt låg. Om himlen ovanför molnet är klar kyls molnöversidan genom utstrålning. Samtidigt värms undersidan av utstrålad värme från den underliggande jordytan. Detta skapar en obalans inom molnet som skapar vertikala rörelser inom molnskiktet och det typiska utseendet hos valkmoln (Stratocumulus). Även böljemoln (Altocumulus) på medelhöga nivåer bildas på liknande sätt.

De moln som oftast beskrivs som inversionsmoln är dimma och Stratus (dimmoln) som ligger nere i ett kallt skikt nära marken med en övre begränsning i form av en inversion. Ovanför inversionen är det alltså varmare och torrare luft som lätt skulle kunna lösa upp molnen om luftskikten blandades, men detta förhindras av inversionen.

Konvektiva moln

Konvektiva moln är de som ofta är ungefär lika höga som breda och som snabbt kan växa till sig på höjden. De konvektiva molnen har ofta molnbasen på 500-1500 meters höjd och kan delas in i stackmoln (Cumulus) och bymoln (Cumulonimbus). De senare, vars molntoppar kan nå minst 5-10 km höjd, ger nederbörd.

Konvektiva moln bildas på grund av instabilitet i atmosfären. I instabila skikt avtar temperaturen kraftigt med höjden, och därmed underlättas vertikala rörelser. Det är inom områden med uppvindar som konvektiva moln bildas därför att luften avkyls när den stiger uppåt. Konvektiva moln, såsom Cumulonimbus, ger nederbörd i form av skurar eller snöbyar.

Bymoln över Norrköping
Ett bymoln över Norrköping ur vilket nederbörd har böjat falla.
Foto Weine J Förstora Bild

Hur bildas skidspetsmoln?

Skidspetsmolnen eller Cirrus uncinus är tunna höga moln, som ser ut som skidor. De består av iskristaller och ligger vanligen på ca 6-10 km höjd. I skidans spets kan det också finnas starkt underkylda, mycket små molndroppar.

Dessa Cirrus bildas oftast vid en varmfront, där varm luft glider snett uppåt ovanför kallare luft. I området där fuktigheten är högst uppstår först skidspetsen i form av iskristaller. När dessa blivit tillräckligt stora börjar de falla nedåt.

Vid en varmfront ändras vinden med höjden vilket medför att iskristallerna dras ut till en svans - själva skidan. Under fallet nedåt in i torrare luft avdunstar en del is och kristallerna blir mindre och fallhastigheten blir nära noll. Detta gör att skidan kan bli nära horisontell. Så småningom avdunstar iskristallerna så att de aldrig når marken.

Uppdrag 15 juni 2013 Kalmar
Varmluft som glider upp och bildar skidspetslikande moln över Kalmar 15 juni 2013. Fronten, i marknivå, låg då över Danmark.
Foto Weine Josefsson Förstora Bild