Verticaal ontwikkelde wolken bevinden zich op 18 kilometer hoogte, afhankelijk van de temperatuur en de luchtdichtheid. Verticale wolken kunnen over meerdere horizontale (hoge, lage en middelhoge wolken) voorkomen. Er zijn twee soorten verticaal ontwikkelde wolken: cumulus en cumulonimbus.
Het voelt vochtig aan, maar het is niet zacht om aan te raken. Wel is het water (kokend) heet en daarom moet je niet proberen om het aan te raken. Wolken daarentegen zijn koud en op een mistige dag kan je gerust proberen om de wolken aan te raken. Je loopt dan letterlijk met je hoofd in de wolken.
Een gemiddelde wolk met een lengte en diepte van 2 kilometer en een hoogte van 200 meter weegt maar liefs 500 miljoen gram. Dat is net zo zwaar als driehonderd auto's, volgens de wetenschappers. Wat er dus licht uitziet en boven ons hoofd zweeft is eigenlijk bijzonder zwaar.
Een wolkbreuk ontstaat als buien lang boven een bepaald gebied blijven hangen doordat het weinig waait. Wolken regenen dan leeg boven één plek. In korte tijd valt er een enorme hoeveelheid water uit de lucht: minstens 25 millimeter in een uur of minstens tien millimeter in vijf minuten.
De wolk bestaat, behalve in de tropen, uit water, onderkoeld water en ijskristallen. De temperatuur van de top ligt meestal tussen de -20 en -40 graden.
Siebesma: “Een cumuluswolk bevat gemiddeld één gram water per m3. Als we voor het gemak een wolk van één km3 nemen – dat is één km lang, breed en hoog – betekent het dat er in een bloemkoolwolk al snel een miljoen kilogram water zit.” Omgerekend zijn dat zo'n 200 olifanten.
Bij een gewone wolk (zonder regen) verdampen de onderste kleine druppeltjes. Het worden dan gasmoleculen (waterdamp) en die zijn onzichtbaar maar blijven ook zweven. Hoger in de lucht is het kouder, daar worden de gasmoleculen weer druppeltjes. Dit zien we als een wolk.
Dit komt doordat een wolk voornamelijk bestaat uit waterdruppeltjes met een diameter die veel groter is dan de golflengte van zichtbaar licht (grootte-orde 20 micrometer). Die waterdruppeltjes verstrooien alle zichtbaar licht (van blauw tot rood) evengoed.
Wolken zijn namelijk van groot belang in ons leven. Zonder wolken geen regen en zonder regen geen boer die zijn land kan verbouwen. Dat is maar een van de talloze voorbeelden waarom wolken belangrijk zijn in ons leven.
De hoogste wolken drijven boven 5 kilometer. Dat zijn de sluierwolken die vaak ook windveren worden genoemd. Uit deze wolken valt geen neerslag. Daarvoor zijn ze niet dik genoeg.
Wolken bestaan uit miljarden waterdruppeltjes en een wolk ontstaat wanneer lucht verwarmd wordt door de zon. Terwijl de warme lucht stijgt, koelt deze lucht ook steeds meer af. Op een bepaald moment bereikt de waterdamp, in de lucht, het condensatiepunt. De waterdamp condenseert en er ontstaat een wolk.
Door de dalende luchtbewegingen, warmt de lucht op en ontstaat een zogeheten scherpe inversie. De inversie bevindt zich in de tekening hierboven in de luchtlaag tussen de 500 en 1000 meter waar de temperatuur van 1 graad naar 10 graden stijgt. Rond deze laag hoopt het vocht op en blijven de wolken en mist hangen.
Neerslag als regen en sneeuw ontstaat alleen als er wolken zijn. En al valt de regen meestal uit grote, dikke wolken, het kan ook regenen bij dunne bewolking. Als de wolken maar ijskristallen bevatten waar de regen uit ontstaat, en dat is bij hoge, dunne bewolking vaak het geval.
Daar vriest het, zodat neerslag die uit zulke hoge wolken komt uit ijsklontjes of sneeuwvlokken bestaat. Onderweg kunnen deze klontjes door hogere temperaturen ontdooien, zodat het effect regen is. Is het echter erg koud, dan smelt de neerslag niet en ervaar je dit als sneeuw of hagel.
Soms kan je zelf vaststellen dat een aantal wolken van het zuidwesten naar het noordoosten waait (een zuidwestenwind dus), terwijl andere wolken zich verplaatsen van het zuidoosten naar het noordwesten (een zuidoostenwind). Een prachtig voorbeeld van "tegengestelde windrichtingen" vind je hier.
Als er veel waterdruppels in een wolk zitten, is de wolk dikker en kan er minder zonlicht doorheen. Ze zijn dan donkerder. Een wolk wordt extra zwaar als er veel water in zit. Dan kunnen de druppels niet meer in de lucht blijven hangen en vallen ze naar beneden: het regent!
Deze nieuwe technologie maakt gebruik van een drone om elektrische ladingen in de wolken af te geven: “De waterdruppels smelten en kleven samen, waardoor er neerslag ontstaat”, aldus de Britse professor Maarten Ambaum die aan het project werkte. Zo wordt er dus regen gecreëerd.
Bij cloud seeding voegen vliegtuigen of drones kleine deeltjes zilverjodide, die een op ijs lijkende structuur hebben, aan wolken toe. Waterdruppels clusteren zich rond de deeltjes, waardoor de structuur van de wolken verandert en de kans op neerslag groter wordt.
Licht van een kleinere golflengte wordt beter verstrooid dan licht van een langere golflengte. Het blauwe licht wordt dus het best verstrooid, groen al wat minder, en rood het minst van allemaal. Het resultaat: de hemel kleurt hemelsblauw.
De verschillende wolkengeslachten vallen onder een familie, of een combinatie van families. De vier families zijn: hoge wolken, middelhoge wolken, verticaal ontwikkelde wolken en lage wolken. Wolkengeslachten worden weer verder onderverdeeld in wolkensoorten.
' En koude lucht kan minder waterdamp bevatten dan warme. Dus naarmate de luchtbel stijgt en afkoelt raakt deze meer en meer verzadigd met waterdamp. Als de lucht volledig verzadigd is en nog iets verder stijgt en afkoelt, condenseert de waterdamp tot druppels en heb je een wolk.
Door verschillende processen die zich in de wolk afspelen kunnen druppels of sneeuwvlokjes groter worden en daardoor zo zwaar dat ze naar de aarde vallen. Dit gebeurt niet overal tegelijkertijd en daardoor zal er nooit een enkele grote druppel ontstaan.
Buienwolken kunnen heel hoog zitten, tot wel meer dan 10 km. hoog. Bij helder weer kan je die van heel ver al zien, veel meer dan 10 km. Mogelijk meer dan 20 km.
's Avonds stopt de zon met de aarde te verwarmen. De opgaande luchtstromingen vallen stil, er komen zelfs dalende luchtbewegingen, de wind luwt. De wolken komen opnieuw in warmere lucht terecht en lossen helemaal op.
Opgewarmd water verdampt, en de waterdamp stijgt op. Als lucht warm is, zet het uit en kan het véél waterdamp bevatten. Maar als het opstijgt en afkoelt, kan de lucht weer veel minder waterdamp hebben. Een deel van de damp verandert dan in waterdruppeltjes, en er ontstaat een wolk.