Вопросом «Что такое облако?» люди задавались ещё в те далёкие времена, когда по небу летали только птицы и сами облака. Википедия тогда ещё не существовала, да и «Детской энциклопедии» ещё никто не придумал, и не издал. Поэтому что только не придумывали некоторые фантазёры, чтобы объяснить это явление природы.

Из-за того, что снизу облака кажутся такими мягкими и пушистыми, было время, когда люди думали, что они состоят из пуха.

Встречались и более забавные предположения о том из чего сделаны эти небесные образования. Говорили даже, что строительным материалом белых громадин, плывущих по небу, является сладкая вата.

Конечно же, это выдумки. Из чего состоит облако, учёные узнали в конце XVIII века. Произошло это, когда человечество нашло способ подняться в небо. Тогда-то и удалось ответить на вопрос: из чего состоит облако? Выяснилось, что кажущиеся снизу белыми и плотными облака – это на самом деле обычный туман. Так что прогулки в туманную погоду представляют собой путешествие сквозь облако.
В те же годы люди узнали из чего состоят тучи. Ведь до этого их природу объясняли тоже по-разному. Но обо всём этом будет рассказано чуть позже.

Где появляются облака?

Вообще облака могут состоять не только из капелек воды, как обычный туман, но и из кристалликов льда. Всё зависит от того, на какой высоте они образуются.

Чаще всего появляются облака на высоте от 6 до 20 км от поверхности нашей планеты. Эта часть атмосферы носит название тропосфера. Как раз здесь и образуются облака, состоящие из водяных капелек. Температура внутри таких образований обычно выше -10⁰С. Облака, которые образуются на этой высоте, могут иметь разную структуру и форму.

Есть и такие облака, которые появляются на свет значительно выше. Например, так называемые, перламутровые облака рождаются в 20-25 км от Земли. Однако рекордсменами являются практически невидимые без специального оборудования серебристые облака. Их колыбель находится на высоте от 70 до 80 км над уровнем моря.

Отчего и как появляются облака?

Но как образуются облака? Для детей это очень важный вопрос. Чтобы на него ответить, надо познакомиться с ещё одним интересным физическим явлением – конденсацией. Что же это такое?

Все мы не раз видели, как из носика кипящего чайника идёт пар. Если же подставить под эту струйку холодное блюдечко, то на его поверхности появятся капельки воды. Это явление и называется конденсацией.

В верхних слоях атмосферы происходят примерно такие же процессы. Водяной пар, поднимаясь всё выше и выше, охлаждается и начинает конденсироваться в капельки жидкости, из которых и формируются облака. Размер этих капелек невероятно мал – в 100, а иногда и в 1000 раз меньше 1 мм. Если же пару удастся подняться очень высоко, то он перейдёт не в жидкое, а в твёрдое состояние. Поэтому в самых верхних слоях атмосферы облака и состоят из мельчайших кусочков льда.

Но чтобы пар начал конденсироваться только понижения температуры недостаточно. Центром каждой капельки или кристаллика является мельчайшая пылинка, вокруг которой и собралась влага.

Кстати, именно по этой причине над городами, где много машин или больших заводов часто можно наблюдать очень большие облака. Ведь в таких местах разных загрязняющих воздух частиц в атмосфере значительно больше, чем в малозаселённых районах нашей планеты.

Почему облака летают?

С поверхности Земли облака кажутся такими лёгкими и воздушными. На самом деле они могут весить много тонн. Как же целое облако воды, состоящее из огромного скопления водяных капелек держаться в воздухе? Всё очень просто. Размер каждой капельки настолько мал, что даже небольшого поток воздуха, поднимающийся от Земли, останавливает их падение.

Учёные подсчитали, что скорость восходящего потока для удержания облака может быть всего 50 см в секунду. Если перевести это число в более понятную форму, то получится очень маленькая величина – 1,8 км/ч. А это гораздо меньше скорости пешехода.

Какие бывают облака?

Красивые белые горы, плывущие по ярко-голубому небу, всегда радуют глаз. Но почему они кажутся именно такими?
Оказывается, чем больше солнечного света проходит сквозь облака, тем белее они кажутся нам с Земли. Серое пасмурное небо означает только то, что облачный слой очень плотный и лучи солнца сквозь него практически не проходят. А вот чёрные тучи чаще всего просто содержат много пыли. Облачные образования такого цвета часто появляются опять же над промышленными районами, где загрязнение воздуха наиболее сильное.

Но облака различаются не только по цвету, но и по форме. Общепринятое название облаков, как правило, и описывает их внешний вид. Хотя учёные и придумали очень сложную классификацию облачности, чётко можно выделить только три вида облаков.

Кучевые облака

Именно этот вид скопления водяных паров в небе мы чаще всего и называем облаками. Это те самые ослепительно белые громадины, плавно меняющие свою форму. Именно за ними люди любят наблюдать, представляя, на кого они похожи. Такая облачность совершенно не напрягает. И это не удивительно, ведь кучевые облака – спутники хорошей погоды.

Однако именно этот вид облаков периодически превращается в тучи, которые учёные так и называют кучево-дождевые облака. Из чего состоит туча? Собственно из того же, что и все облака. Как правило, её нижние слои представляют собой капельки воды. А вот верхняя часть дождевых облаков состоит из ледяных кристалликов. Из-за этой многослойности высота туч может быть очень большой, достигая иногда 10 км.

Слоистые облака

Слоистые облака уже не так прекрасны. Чаще всего они серого цвета самых разных оттенков. Такие облака достаточно плотны и состоят исключительно из готовых к падению на Землю капель. Плавают они не так уж и высоко над поверхностью. В этом случае высота облаков над землей примерно 1-2 км.

Если небо покрыли слоистые облака вперемешку с кучевыми, то ничего страшно – погода вряд ли испортится. Такой вид облачности часто ещё называют слоисто-кучевые облака. Кстати, именно подобный вид облаков предстаёт перед мысленным взором, когда нужно ответить на вопрос: «Что такое облачность?». А вот сплошное серое покрывало всегда наводит на мысль о долгом и нудном дожде.

Перистые облака

А этот вид облаков располагается достаточно высоко. Их можно наблюдать примерно на семи километровой высоте. Похожи они на барашки или размазанные в небе мазки масляной краски.

Такая облачность говорит о скорой перемене погоды не в лучшую сторону. Кстати, наиболее фотогеничны именно перистые облака. Фото, на которых они присутствуют, выглядят невероятно эффектно.

Интересные сведения об облаках

Облака очень тяжёлые. В среднем их вес составляет около 10 тонн. Кроме того, они ещё имеют и огромные размеры. Одно облако может тянуться на расстояние более 10 км, а грозовые облака могут простираться на такое же расстояние в высоту.

Продолжительность «жизни» облаков зависит от влажности воздуха. При нормальной влажности облако может существовать очень продолжительное время. А вот при низкой, капельки воды, из которой состоит облако, начнут быстро испаряться и прожить оно может не более 15 минут.

Трудно представить, глядя на проплывающие по небу облака, что это чудо природы можно создать в домашних условиях. Хотя на самом деле настоящее облако можно сделать искусственно. Правда, для этого понадобится специальное оборудование. Придумал, как сделать облака голландский художник Бернднаут Смильде. Его самодельные облака живут недолго, около 10 секунд. Но за это время их можно сфотографировать или снять момент рождения маленького облачка на видео.

Такое явление как облачность наблюдается не только на Земле, но и на нескольких других планетах Солнечной системы. Облака были обнаружены в атмосфере Венеры и Марса, а также на спутниках Сатурна – Титане и Нептуна – Тритоне.

В 2004 году несколько метеорологов и физиков объединились в составе международной организации «Общество любителей облаков». Они не только сами любуются этими причудливыми созданиями земной атмосферы, но и призывают всех поднять глаза к небу, чтобы полюбоваться прекрасными и разнообразными облаками.

Удивительно, но все про облака не знают даже учёные. Их изучение продолжается до сих пор. И в России, и в США до сих пор работают программы по выяснению всех свойств этих красивых, белоснежных, воздушных островов.

Источник: skvorushka.ru

Вам не нужен суперкомпьютер для предсказания того, как изменится погода у вас над головой в ближайшие несколько часов. Следя за небом и обладая некоторыми знаниями по формированию облаков, можно предсказать, будет ли дождь.

Современные прогнозы погоды основаны на сложных компьютерных симуляциях. Эти симуляции используют физические уравнения, описывающие атмосферу, включая движение воздуха, солнечное тепло, формирование облаков и дождя. Постепенное улучшение прогнозов со временем означает, что сегодняшние пятидневные прогнозы настолько же точны, насколько 20 лет назад были точны трёхдневные.

Но вам не нужен суперкомпьютер для предсказания того, как изменится погода у вас над головой в ближайшие несколько часов – подобные приметы известны в разных культурах уже много тысяч лет. Следя за небом и обладая некоторыми знаниями по формированию облаков, можно предсказать, будет ли дождь.

Более того, небольшое понимание физики формирования облаков подчёркивает сложность атмосферы и проливает свет на причины того, почему предсказание погоды на срок, больший, чем несколько дней, оказывается такой сложной задачей.

Вот шесть видов облаков, которые можно увидеть, и то, как они могут помочь вам понять погоду.

1) Кучевые облака

Облака появляются, когда воздух охлаждается до точки росы, температуры, при которой воздух уже не справляется с содержащимся в нём водяным паром. При этой температуре водяной пар конденсируется и формирует капельки жидкой воды, которые мы видим, как облако. Чтобы это произошло, воздух необходимо заставить подняться в атмосфере, или же влажный воздух должен войти в контакт с холодной поверхностью.

В солнечный день лучи греют землю, которая греет воздух, расположенный прямо над ней. Нагретый воздух благодаря конвекции поднимается вверх и формирует кучевые облака. Эти облака «хорошей погоды» похожи на вату. Если посмотреть на небо, заполненное кучевыми облаками, можно увидеть, что у них плоское дно, расположенное на одном уровне для всех облаков. На этой высоте воздух, поднявшийся с уровня земли, охлаждается до точки росы. Из кучевых облаков дождь обычно не идёт – а значит, погода будет хорошей.

2) Кучево-дождевые облака

Небольшие кучевые облака дождём не проливаются, но если они увеличиваются и растут по высоте, это признак того, что скоро будет сильный дождь. Это часто случается летом, когда утренние кучевые облака днём превращаются в кучево-дождевые.

Недалеко от земли кучево-дождевые облака чётко оформлены, но с высотой они начинают становиться более дымчатыми по краям. Такой переход указывает на то, что облако состоит уже не из капель воды, а из кристаллов льда. Когда порывы ветра выдувают капли воды за пределы облака, те быстро испаряются в более сухом окружении, из-за чего у водяных облаков очень резко очерчены края. Ледяные кристаллы, выносимые за пределы облака, не испаряются так быстро, из-за чего края такого облака выглядят более дымчатыми.

Кучево-дождевые облака часто имеют плоскую верхушку. Внутри такого облака происходит конвекция воздуха, и он постепенно охлаждается, пока не достигнет температуры окружающей атмосферы. В этот момент он теряет плавучесть и уже не может подниматься выше. Вместо этого он распространяется в стороны, образуя характерную форму наковальни.

3) Перистые облака

Перистые облака формируются в очень высоких слоях атмосферы. Они дымчатые, поскольку полностью состоят из кристаллов льда, падающих в атмосфере. Если перистые облака переносят ветра, движущиеся с разными скоростями, они приобретают характерную загнутую форму. И только на очень больших высотах или на высоких широтах перистые облака выдают дождь, достигающий земли.

Но если вы заметили, что перистые облака начинают покрывать большую площадь неба, становятся ниже и толще, то это верный признак приближения тёплого фронта. В тёплом фронте встречаются тёплые и холодные воздушные массы. Более лёгкий тёплый воздух поднимается над холодным, что приводит к формированию облаков. Опускание облаков говорит о приближении фронта, и о том, что в следующие 12 часов пойдёт дождь.

4) Слоистые облака

Слоистые облака – низко расположенная, непрерывная облачная простыня, покрывающая небо. Слоистые облака формируются медленно восходящим воздухом или несильным ветром, покрывающим влажным воздухом холодную землю или поверхность моря. Слоистые облака тонкие, поэтому, несмотря на мрачную картину, дождь из них вряд ли пойдёт, максимум небольшая морось. Слоистые облака идентичны туману, поэтому, если вы когда-нибудь шли по горной местности в туманный день, вы находились внутри облака.

5) Лентикулярные облака

Два последних типа облаков не помогут вам предсказывать погоду, но дадут первичное представление о чрезвычайно сложных движениях атмосферы. Гладкие и линзообразные лентикулярные облака формируются, когда воздух выдувается вверх и через горную гряду.

Перевалив через гору, воздух спускается до прежнего уровня. В это время он разогревается и облако испаряется. Но он может проскочить и дальше, в результате чего воздух вновь поднимется вверх и сформирует ещё одно лентикулярное облако. Это может привести к появлению цепочки облаков, простирающихся далеко за границы горной гряды. Взаимодействие ветра с горами и другими особенностями поверхности – одна из множества деталей, которые необходимо учитывать в компьютерных симуляциях для получения точных предсказаний погоды.

6) Кельвина — Гельмгольца

И, наконец, мои любимые. Облака Кельвина – Гельмгольца напоминают ломающуюся океанскую волну. Когда воздушные массы на разных высотах двигаются по горизонтали с разными скоростями, их состояние становится нестабильным. Граница между воздушными массами начинает покрываться рябью и формирует крупные волны.

Такие облака встречаются довольно редко – лично я видела их единственный раз над Ютландией, западной Данией – поскольку мы можем наблюдать этот процесс в атмосфере, только если в нижней воздушной массе есть облако. Тогда оно может обрисовать ломающиеся волны и обнаружить запутанные движения, происходящие у нас над головой, которые обычно не видны. опубликовано econet.ru  

Если у вас возникли вопросы по этой теме, задайте их специалистам и читателям нашего проекта здесь.

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление — мы вместе изменяем мир! © econet

Источник: econet.ru

Цитата сообщения SvetlanaT На что похожи облака?

Облака «Mammatus clouds».
Редкий тип облаков был снят в 2004 году над Небраской (фото Jorn C. Olsen).
Облака были так названы из-за их формы, напоминающей отвислые мешочки в виде грудных желез (как вымя у коровы).
Мамматусы всегда связаны с грозовыми штормами и, следовательно, с кучево-дождевой облачностью.
Облака сохраняются на небе от нескольких минут до нескольких часов в зависимости от размера капель.

Для образования мамматусов необходимо соседство влажной и неустойчиво стратифицированной воздушной массы в средней и верхней частях тропосферы над сухой воздушной массой.
В таких условиях под опускающимися кристаллами льда «наковален» кучево-дождевых облаков возникает система небольших восходящих и нисходящих воздушных потоков на фоне общего нисходящего потока воздуха. Эти потоки и приводят к образованию характерной формы облаков.

Лентикулярные (линзовидные) облака.
Люди, которым нравится связывать ранее не виданные ими и непонятные природные явления с доказательством присутствия инопланетян на нашей планете, частенько называют их НЛО.

Так же ещё есть «Lenticularis» — чечевицеобразные кучевые облака.
Данный вид облаков так же можно принять за некий неопознанный летающий объект. Но «объект» этот не летает, да и вообще не двигается. Эти облака остаются неподвижными, как бы ни был силен ветер.

Чечевицеобразные облака очень часто служат определенными признаками ухудшения погоды.
Их появление свидетельствует о том, что в атмосфере — сильные горизонтальные потоки воздуха, образующие волны над горними препятствиями, что в воздухе достаточно высокое содержание влаги. Это связано обычно с приближением атмосферного фронта или с энергичным переносом воздуха из отдаленных районов, с юга или с севера.Жители гор и арктических районов прекрасно знакомы с этими «предсказателями погоды».

Старинные облака.Похожи на старинные полотна.
Это необычное явление сфотографировал 11 декабря 2003 года житель Алабамы Джоэл Кнэйн. Учёные полагают, что всё дело в кристалликах льда, образовавшихся вследствие эмиссии пролетевшего самолёта (фото Joel Knain с сайта NASA).

Эти необычные облака похожи на “врата в рай”, удивительное и странная дыра в небе.

Сигароподобное облако.
Британские рыбаки, рыбачившие в Ла-Манше, почувствовали себя персонажами фильма ужаса «Туман», когда на них внезапно накатило непонятно откуда взявшееся огромное сигарообразное облако.
Почти 30 минут их судно «Джимини» было окутано густым как кисель туманом в жуткой тишине. Случилось это в 30 милях от Дартмута (графство Девон).

Asperatus — вихреобразные кучевые облака.
Несколько другого рода грозовые облака представляют собой сложные завихрения воздушных потоков, и также предвещают о возможном возникновении торнадо.

Метеорологи уверяют, что ничего подобного они прежде не видели. Эти облака похожи то ли на бурное море, то ли на поверхность земли. Они темные с причудливыми завихрениями.Снимки таких облаков поступают со всего мира.

Полярные стратосферные («перламутровые») облака Nacreous.
Эти облака, в отличие от своих тропосферных собратьев, которые мы можем видеть на небе каждый день, формируются на высотах от 15 до 25 км в холодных областях стратосферы (температура ниже –78°). И появляются они редко.

Перламутровые облака, если повезёт, мы можем наблюдать, либо вечером сразу после захода Солнца, либо незадолго до появления дневного светила. Обычно они полностью подсвечиваются Солнцем в течение 20 минут после его захода или до восхода. Эти легкие и прозрачные облака нельзя перепутать с чем

Воздух в стратосфере очень сухой, поэтому облака в ней обычно не формируются. Но в зимний период температура стратосферы иногда опускается до таких значений, что в ней все-таки начинают формироваться облака.

«Рileus» — «Шапочка» на вершине кучевого облака.
Эта «шапочка» – облако вертикального развития, именуемое pileus, что с латыни можно перевести как маленькая легкая шапочка. «Пилеусы» обычно формируются над кучевыми и кучево-дождевыми облаками и образуются вследствие подъема сухого воздуха на высотах, который имеет более высокий уровень конденсации в отличие от лежащего ниже влажного воздуха в зоне кучевого или кучево-дождевого облака. Поэтому pileus выглядит как «капюшон» или «шапочка» над кучевым облаком, быстро меняя свою форму.

По наличию pileus можно судить о том, что в облаках конвекции сформировались сильные восходящие потоки воздуха, которые способны сформировать кучево-дождевые облака. Таким образом, «пилеусы» можно считать индикаторами скорой грозы. Хотя все может закончиться формированием отдельных кластеров кучево-дождевых облаков, которые прольются лишь локальными грозовыми дождями

Серебристые облака.
О серебристых облаках впервые сообщалось в 1885 году после извержения Кракатау. Это также очень редкое атмосферное явление, и наблюдалось оно только в глубоких сумерках, только летом, и в широтах между 50 и 60 градусов северной и южной широты.

Увидеть их можно, когда они освещены солнцем из-за горизонта, а более низкие слои атмосферы находятся в земной тени, днем их не увидеть. Облака настолько тонкие, что через них зачастую проглядывают звезды. Есть предположение, что эти облака — всего лишь оптический эффект, что-то наподобие миража.

Трубообразные облака (Funnel cloud)
Трубообразные облака имеют форму конуса и чаще всего встречаются во время грозы. Внешне они похожи на торнадо, но, пока не касаются поверхности воды или земли, в торнадо не превращаются.

Всё меняется, когда во время грозы основание этого кучево-дождевого облака касается поверхности воды или земли — из красивого атмосферного явления оно превращается в опасное: стремительный воронкообразный вихрь вытягивается до высоты в 1,5 километра.

Внутри воронки воздух поднимается вверх, создается разрежение. Смерч проносится над поверхностью со скоростью 30-60 км/ч и примерно через 30 км теряет свою разрушительную силу. Бывают случаи, когда смерчи сохраняли живучесть на протяжении 500 км.

Облака «Morning Glory»
Это единственные облака, которые имеют имя собственное. «Morning Glory» — это как бы катящееся облако длиной до 1000 км, высотой 1-2 км, передвигающееся со скоростью до 40 км/ч.

Возникают эти облака, в основном, у берегов Австралии, в местах с повышенной влажностью и повышенным атмосферным давлением. Солнце нагревает переднюю часть облака и в нем возникает движение воздуха вверх, которое и закручивает облако. Представьте себе мощную волну, которая имеет единственный гребень и перемещается, не изменяя скорость или форму – именно так выглядит это облако.

Облака «Ac virga»
«Ac virga» — это высоко-кучевые облака с полосами падения. Такое облако находится на высоте около 4 км, его толщина около полукилометра, а столб осадков (полосы падения) свисает вниз приблизительно на полтора-два километра.

Полосы падения – это не обычный дождь, а дождь, который выпадает в отдельных зонах облаков, эти волокнистые полосы существуют не сами по себе, а направлены вниз от плотного материнского облака. Хотя облака «Ac virga»поднимаются довольно высоко, они достаточно прозрачны, и немного романтичны.

Вогнутые облака (Shelf clouds)
Вогнутые облака обычно можно увидеть перед грозой, хотя они могут предшествовать и любому хорошо выраженному фронту сравнительно холодного воздуха. Вогнутые облака всегда связаны с большей облачной системой, скрытой вверху.

Вогнутое облако снижается к одной из сторон грозы. При этом спад снижается прочь из области дождя, а не обратно в область дождя. Именно этим спадом и характеризуется shelf облако. По мере того как холодный воздух «выталкивается» из области осадков нисходящими воздушными потоками, теплый воздух скользит над порывистым фронтом, формируя вогнутые shelf-облака.

Окологоризонтальная Дуга.
Этот феномен также известен как «огненная радуга». Создаётся в небе, когда свет преломляется через ледяные кристаллы в перистых облаках. Явление это очень редкое, поскольку и ледяные кристаллы и солнце должны встать точно по горизонтальной линии, чтобы произошло такое эффектное преломление. Этот особенно удачный пример был запечатлён в небе над Spokane в Вашингтоне, в 2006-м году.

Источник: www.liveinternet.ru