Cumulus - stackmoln

De vita, oförargliga molntussar som ofta uppstår på en vackert blå sommarhimmel brukar i vardagligt tal kallas stackmoln eller "vackertvädersmoln".

Cumulus (stackmoln) bildas ofta under vår och sommar då marken värms av solen mer än luften. Detta medför att luften närmast marken blir varmare än ovanför liggande luftlager och därmed börjar stiga. Detta kallas konvektion (som helt enkelt betyder vertikalrörelse).

På sin väg upp genom atmosfären avkyls den stigande luften i och med att den expanderar i den allt tunnare luften. Stigningen avbryts då luften kommer upp till ett skikt som har samma temperatur som den stigande luften har.
 
Ofta beskrivs denna process som om den stigande luften är i form av små paket eller bubblor. Om luftbubblan på sin färd uppåt avkylts så mycket att kondensation inträffar bildas molndroppar och ett moln blir synligt.

Den uppåtgående luftströmmen kompenseras av samtidig nedsjunkande luft i omgivningarna. Den nedsjunkande luften värms och blir relativt torr och det blir därför luckor i molntäcket. Hela himlen blir alltså inte täckt av denna typ av moln.

Stabilt och instabilt skiktad atmosfär

Hur högt luftpaketet når innan kondensationen inträffar beror på temperaturen, på luftfuktigheten i paketet och hur mycket paketet späds ut av den omgivande luften. I allmänhet bildas stackmoln (Cumulus) på en höjd mellan 500 och 2000 meter.

Luftskikt där temperaturen ökar med höjden kallas stabila, eller inversion. Den stigande luftbubblan har svårt att passera en inversion. I högtryckssituationer är atmosfären stabilt skiktad en bit upp och stackmolnen blir därför tunna med platt översida.

Skulle atmosfären däremot vara instabilt skiktad är det lättare för luftpaketen att färdas till höga höjder och det kan bildas upptornande stackmoln (Cumulus congestus) och slutligen bymoln (Cumulonimbus).

Med instabil skiktning menas att temperaturen minskar med mer än 10°C för varje km uppåt i atmosfären. I instabil atmosfär underlättas de vertikala rörelserna i luften.

Varför är stackmoln ofta platta undertill?

De moln som är mest platta på undersidan är stackmolnen (Cumulus). Den nivå där det blir så kallt att vattenångan börjar kondenseras och bilda molndroppar är ofta väldefinierad. Kondensationen sker på ungefär samma höjd i hela molnet och undersidan verkar därför platt.

Molnets översida blir mer oregelbundet formad (blomkålslik) beroende på lokala variationer i vertikalvindens hastighet samt fuktighetstillgång och temperaturförhållanden i molnet.

Tydlig dygnsrytm

Stackmolnen är typiska för våren och sommaren. De har också en markant dygnsrytm.

Många sommarmorgnar börjar med en molnfri himmel. Detta eftersom det ofta dröjer ett tag innan solen hunnit värma marken så mycket att de uppåtstigande luftbubblorna når kondensationsnivån.

Men efterhand bildas små stackmoln (Cumulus humilis). Under dagen kan de växa till måttligt upptornade stackmoln (Cumulus mediocris) och mot eftermiddagen till kraftigt upptornade stackmoln (Cumulus congestus) eller till bymoln (Cumulonimbus). 

På kvällen, när den drivande energin från solen upphör, dunstar stackmolnen ofta snart bort.

Olika arter av Cumulus

Cumulus är ett molnsläkte (huvudmolnslag). Molnsläktena kan i sin tur indelas i arter. Cumulus har fyra olika arter.

Cumulus humilis

Små stackmoln, som inte växer sig större än som på den här bilden, kallas Cumulus humilis. Dessa moln innebär mycket liten risk för nederbörd senare under dagen. Oftast fortsätter det att vara vackert väder fram till kvällen, då stackmolnen upplöses när solen slutar värma. Dessa små stackmoln kallas även "vackertvädersmoln".

Cumulus mediocris

Lite mer upptornade moln benämns Cumulus mediocris. Redan innan de uppstigande luftbubblorna når tropopausen kan de, ofta på 3-6 kilometers höjd, komma in i områden med varmare och lättare luft, varvid tillväxten bromsas. Dessa moln är något högre än föregående typ, ungefär lika höga som breda.

De kan ha en mer blomkålsliknande form, men ger inte någon nederbörd. Välutvecklade Cumulus mediocris kan utgöra övergångsformer till Cumulus congestus. Dessa medelstora stackmoln kallas ibland även blomkålsmoln.

Cumulus congestus

Cumulus congestus är den mest välutvecklade formen av Cumulus och kan utgöra ett förstadium till Cumulonimbus.

Om det är kallt och fuktigt i atmosfären kan stackmolnen fortsätta att växa och bli större. Ofta växer de på höjden och blir högre än de är breda. Molnen växer så länge de är varmare än den omgivande luften. Efterhand får de ett blomkålsliknande utseende och sträcker sig allt högre upp på himlen. Om molnen blir så stora som på den här bilden redan på förmiddagen, är det risk för regnskurar på eftermiddagen.

Ser man ett enskilt solbelyst Cumulus congestus slås man av dess blomkålsliknande och lysande vita former. Från dessa faller i sällsynta fall regn. På håll kan man då se regnet i form av fallstrimmor under molnet.

Cumulus fractus

Cumulus fractus är sönderrivna med molnelement som snabbt ändrar form. Cumulus fractus kan förväxlas med Stratus fractus, men Cumulus fractus har lite större vertikal utsträckning, oftast ett vitare utseende och kan ha en mer rundad och välvd ovansida.

Homogenitus och flammagenitus

I den senaste versionen av den internationella molnatlasen har man infört tilläggsbeteckningar för cumulusmoln med speciellt ursprung. Dessa räknas dock inte som egna arter.

Homogenitus

Om cumulusmolnet bildats som följd av mänsklig aktivitet, till exempel utsläpp från industrier, ges molnet tilläggsbeteckningen homogenitus.

Flammagenitus

Om cumulusmolnet bildats genom den kraftiga värmeutvecklingen i samband med skogsbränder eller vulkanutbrott så finns tilläggsbeteckningen flammagenitus.

Flammagenitusmoln bildades exempelvis i samband med den stora skogsbranden i Västmanland sommaren 2014.