1. Классификация облаков.

2. Микрофизика облаков.

3. Световые явления в облаках.

4. Электричество облаков и осадков.

5. Суточный и годовой ход облачности.

1. Классификация облаков

Облака – одно из интереснейших явлений природы. В том сложном комплексе элементов и явлений, который объединяется понятием погода, облакам принадлежит определяющая роль. Они изменяют тепловой и радиационный режим атмосферы и тем самым оказывают большое влияние на многие стороны деятельности человека. Прежде всего – на сельское производство, лесное хозяйство, различные виды транспорта (особенно на авиацию). До сих пор облака и туманы существенно влияют на взлет, посадку и полет самолета. Полет самолета в облаках сопровождается:

  1. сильным ухудшением видимости;

  2. возникновением оледенения;

  3. «болтанкой» (следствие развитой турбулентности).


Облако – видимая совокупность взвешенных капель воды или кристаллов льда, находящихся на некоторой высоте над земной поверхностью.

Облако – туман в высоте (В.И. Даль).

С точки зрения микрофизического строения принципиальной разницы между облаками и туманами нет. Но они существенно отличаются по условиям образования вертикальной мощности, водности и других параметров.

Облака – системы взвешенных в атмосфере (не у самой земной поверхности) продуктов сгущения (конденсации) водяного пара – капель воды, кристаллов льда, тех и других вместе. Они носят название облачных элементов (Метеорологический словарь, 1974).

Облака возникают в результате конденсации водяного пара в атмосфере. Они образуются либо вследствие общего увеличения влагосодержания в атмосфере, либо под влиянием понижения температуры воздуха. А в реальных условиях оба эти фактора играют роль. Понижение температуры может происходить в результате адиабатического охлаждения, излучения и турбулентного перемешивания.

Длительность существования облака может изменяться в широких пределах. Кучевое облако может существовать 10–15 минут, другое – несколько часов. Пока облако существует, в нем идет непрерывный процесс облакообразования: одни элементы испаряются, другие – выпадают, третьи – возникают заново.


Наблюдаемое в природе многообразие форм облаков во всевозможных сочетаниях является результатом сложных процессов, развивающихся в атмосфере.

По структуре облаков и связанных с ними осадков можно судить о состоянии атмосферы на данный момент и (что более важно) о ее ближайших изменениях. Кстати, до начала систематического аэрологического зондирования облака являлись важным элементом так называемой косвенной аэрологии, так как по облакам судили о процессах в нижней половине тропосферы.

Облака классифицируются по нескольким признакам:

  • по фазовому состоянию облачных элементов;

  • по форме и высоте расположения;

  • по происхождению.

По фазовому состоянию облачных элементов облака делятся на классы:

  1. водяные (капельные);

  2. смешанные;

  3. ледяные (кристаллические).

Водяные (капельные) облака состоят только из капель. Они могут существовать как при положительных, так и при отрицательных (до -10°С и ниже) температурах. Такими являются высоко-кучевые, слоистые, кучевые.

Смешанные облака состоят из смеси переохлажденных капель и ледяных кристаллов. Они могут существовать, как правило, при температуре от -10 до -40°С. Образуются в результате возникновения кристаллов в водяном облаке, либо в результате попадания кристаллов в водяное облако извне. Смешанные облака дают осадки. Это высоко-слоистые, слоисто-дождевые, кучево-дождевые; при низких температурах иногда также высоко-кучевые, слоистые, слоисто-кучевые.


Ледяные (кристаллические) облака состоят только из ледяных кристаллов. Они могут существовать только при температуре ниже -40°С. Это все облака верхнего яруса: перистые, перисто-слоистые, перисто-кучевые, а также вершины кучево-дождевых облаков.

По форме и высоте расположения формы облаков в тропосфере разнообразны и изменчивы. Но их можно свести к относительно небольшому количеству типов. Первая и самая удачная классификация облаков была предложена в 1803 г. английским фармакологом Люком Ховардом. До сих пор она считается непревзойденной. Она оказалась настолько простой и точной, что ее до сих пор используют метеорологи. В конце 19 века была принята международная классификация облаков. С 80-х годов 19 века при составлении классификации облаков используют фотографии. В настоящее время они объединены в Международном атласе облаков. В современном варианте международной классификации облака делятся на

— Три типа: перистые, слоистые, кучевые;

— Десять родов (форм) – сочетание трех типов;

— В каждой форме выделяют виды, разновидности и дополнительные особенности.

Основные 10 форм облаков

  1. Перистые (Ci)

iv>

Верхний ярус

  1. Перисто-кучевые (Cc)

  1. Перисто-слоистые (Cs)

  1. Высоко-слоистые (As)

Средний ярус

  1. Высоко-кучевые (Ac)

  1. Слоисто-кучевые (Sc)

Нижний ярус

  1. Слоистые (St)

  1. Слоисто-дождевые (Ns)


  1. Кучевые (Cu)

Вертикального развития

  1. Кучево-дождевые (Cb)

По высоте расположения: облака условно делятся на три яруса: верхнего, среднего и нижнего (таблица 8). А также выделяют облака вертикального развития: основание этих облаков лежит в нижнем ярусе, а вершина – в среднем или верхнем.

Таблица 8 – Высота расположения облаков разных ярусов в зависимости от широты, км

Облака

Широты

полярные

умеренные

экваториальные

Верхнего яруса

3–8

6–13

6–18

Среднего яруса

2–4

2–7

2–8

Нижнего яруса

0–2

0–2

0–2

>

Краткая характеристика различных форм облаков

Верхний ярус – ледяные, белого цвета, не затеняющие Солнце.

Перистые облака (Ci) состоят из отдельных перистообразных элементов в виде тонких белых нитей или белых клочьев и вытянутых гряд. Они имеют волокнистую структуру и шелковистый блеск. Из-за сильных ветров они имеют характерную форму вытянутых, растрепанных «кобыльих хвостов». Имеют значительное вертикальное протяжение (порядка сотен метров).

Виды: нитевидные, когтевидные, башенкообразные, плотные, хлопьевидные.

Разновидности: перепутанные, радиальные, хребтовидные, двойные.

Перисто-кучевые облака (Сс) – высокие и пушистые, состоящие из отдельных образований (очень мелких зерен, хлопьев, шариков, завитков). Они напоминают рябь на поверхности воды или песка. Часто образуют красивые регулярные волны: «небо в барашках».


Виды: слоистообразные, чечевицеобразные, башенкообразные, хлопьевидные.

Разновидности: волнистые, дырявые.

Иногда дают полосы падения.

Перисто-слоистые облака (Cs): ледяная вуаль, тонкая, молочно-белая, прозрачная. Солнце просвечивает через них так ярко, что вокруг него появляются кольца (гало), а иногда и ложные солнца. Толщина слоя от сотен метров до километра.

Виды: нитевидные, туманообразные.

Разновидности: двойные, волнистые.

Средний ярус

Высоко-кучевые облака (Aс) на средних высотах похожи на хлопья или валики белого или серого цвета. В отличие от перисто-кучевых облаков, более высоких, у них всегда более темные края. Это достаточно тонкие облака. Для высоко-кучевых облаков характерны такие оптические явления как иризация и венцы.

Виды: слоистообразные, чечевицеобразные, башенкообразные, хлопьевидные.

Разновидности: просвечивающиеся, с просветами, двойные, волнистые, радиальные, дырявые.

Особенности: полосы падения, вымеобразный характер.

Высоко-слоистые (As) застилают небосвод целиком или частично. Через отдельные облака, менее плотные, может просвечивать Солнце или Луна. В этом случае они видны как бы через стекло, в виде размытых пятен. Это типичные смешанные облака. Дают слабые осадки. Гало не наблюдается.


Виды не различаются.

Разновидности: просвечивающие, непросвечивающие, двойные, волнистые, радиальные.

Особенности: нижняя поверхность иногда имеет вымеобразный вид; под слоем As часто наблюдаются клочья более низких облаков.

Нижний ярус

Слоисто-дождевые (Ns): серый облачный покров, часто мрачного вида, кажущийся размытым. Слой облаков более мощный, чем у высоко-слоистых, поэтому Солнце и Луна через них не просвечивают. Эти облака находятся в нижнем и среднем, а зачастую и в верхнем ярусах. Это смешанные облака: в нижней части состоят из крупных капель и снежинок, а в верхней – из мелких капель и мелких же снежинок (как и As).

Виды и разновидности не выделяются.

Особенности: полосы падения, облачные клочья.

Слоисто-кучевые (Sc) часто образуются из верхних кучевых облаков, когда те поднимаются и растекаются в стороны. Если смотреть на них с самолета, то они выглядят как волнистое одеяло из валиков и выступов с просветами. Валики, диски, плиты белого цвета но всегда с более темными участками, имеют большую протяженность, чем Ac (> 5°). Это водяные (капельные) облака, поэтому осадков они не дают.

Виды: слоистообразные, чечевицеобразные, башенкообразные.


Разновидности: просвечивающие, с просветами, непросвечивающие, двойные, волнистые, радиальные, дырявые.

Особенности: вымеобразные, структура нижней поверхности.

Слоистые (St) являются водными или смешанными, выглядят как однородный серый слой. При малой плотности через них просвечивает Солнце, при этом оно имеет четкие очертания. Из слоистых облаков может выпадать морось, а зимой – ледяные иглы, мелкий снег, снежные зерна. Мощность слоя до нескольких сотен метров.

Виды: туманообразные, разорванные.

Разновидности: непросвечивающие просвечивающие, волнистые.

Облака вертикального развития

Кучевые (Cu) плотные облака с резко обозначенными контурами. Развиваются вверх, образуя плотные белые верхушки, похожие на цветную капусту, основания облаков сравнительно темные. Вертикальная мощность варьирует в широких пределах:

у плоских – десятки и сотни метров;

у мощных – более 5 км.

Это водяные облака (состоят из капель), поэтому осадков не дают (за исключением тропиков, где из мощных кучевых облаков могут выпадать небольшие дожди).

Виды: плоские, средние, мощные, разорванные.

Разновидности: радирующие.

Особенности: шапка, полосы падения.


Кучево-дождевые (Cb) больше и темнее, результат дальнейшего развития кучевых по вертикали. Вертикальная мощность кучево-дождевых облаков может изменяться от 3 до 15 км. Они сильно изменяют освещение (уменьшают), так как закрывают Солнце. Это смешанные облака: в нижней части находятся капли, в средней – капли и кристаллы, в верхней – кристаллы. Именно с Cb связаны ливни, грозы, шквалы, смерчи. В полярных широтах редки.

Виды: лысые, волосатые.

Особенности: полосы падения, клочья, наковальня, вымеобразные выступы, шапка, вуаль, ворот, изредка хобот.

По происхождению выделяют генетические типы облаков:

  1. Внутримассовые

а) облака конвекции, б) облака устойчивых масс.

  1. Фронтальные

а) облака восходящего скольжения, б) орографические облака.

  1. Прочие.

В первом генетическом типе (внутримассовые) выделяют облака конвекции и облака устойчивых воздушных масс.

Облака конвекции возникают в результате охлаждения воздуха в вертикальных восходящих токах. В первой стадии развития термической конвекции, когда она является лишь разновидностью турбулентного движения, это плоские кучевые облака, а так же разорвано-кучевые; при возникновении хорошо оформленных восходящих токов значительной скорости (3,6 м/с и более) возникают мощные кучевые и кучево-дождевые облака. В среднем ярусе с конвекцией связаны некоторые разновидности высококучевых облаков: башенкообразные и хлопьевидные.

Кучевообразные, или конвективные, облака имеют вид изолированных облачных масс. Они сильно развиты по вертикали и имеют небольшую (среднюю) протяженность по горизонтали.

В результате неравномерного прогревания земной поверхности Солнцем кое-где образуются «пузыри» теплого воздуха, которые поднимаются вверх и попадают в слои более холодного воздуха (термики). Там они остывают, водяной пар в них конденсируется, и образуются облака (рисунок 30). Эти пузыри, или конвекционные ячейки, живут не более 20 минут за редким исключением. Часто в одном месте образуется несколько ячеек, тогда облако может просуществовать около часа.

По исследованиям методом фотограмметрирования с земли и при наблюдениях в полетах, конвективное облако состоит из отдельных потоков, которые имеют форму струи или термика (пузыря). В среднем диаметр струй у земной поверхности (и до высоты около 3000 метров) равен 60 метров, а средняя концентрация потоков составляет 40 струй на 1 км2. Размеры конвективных потоков в мощных кучевых облаках значительно больше, чем вне их (в облаке d ~ 90 м, под ним – 50 м).

Виды облаков таблица

Рисунок 30 – Схема возникновения термической конвекции (Облака, 2007)

В связи с развитием конвективного облака в тропосфере выделяют следующие уровни:

а) уровень конденсации, практически совпадает с нижней границей облака; Zк

б) уровень нулевой изотермы, отделяющий переохлажденную (верхнюю) часть облака от непереохлажденной; Zо

в) уровень свободной конвекции, практически совпадающий с верхней границей облака.

Слои с инверсиями температуры задерживают конвекцию и препятствуют дальнейшему развитию вершин кучевых облаков.

Динамическая конвекция обусловлена вынужденным подъемом теплого воздуха при обтекании препятствия. Роль препятствия может выполнять горный хребет (рисунок 31) или фронтальная поверхность с крутым углом наклона.

Облака конвекции развиваются в неустойчивых воздушных массах (в холодных в.м., двигающихся над теплой поверхностью; местных в.м. над сушей летом) носят название кучевообразных (не кучевые).

Облака устойчивых воздушных масс возникают в связи с охлаждением воздуха от подстилающей поверхности, динамической турбулентностью и волновыми движениями в атмосфере. К этому подтипу облаков относятся слоистые, слоисто-кучевые и высоко-кучевые. Они имеют выраженную волнистую структуру, поэтому носят название волнистообразных.

Виды облаков таблица

Рисунок 31 – Схема возникновения динамической конвекции при перетекании воздушного потока через хребет (Облака, 2007)

В атмосфере наблюдаются волновые движения самой разной амплитуды и длины волны. Под влиянием таких движений при определенных условиях могут формироваться волнистообразные облака, которые имеют вид распространенного по горизонтали (десятки и сотни километров) слоя, состоящего из дисков, плит, валов (рисунок 32). Эти облака имеют в среднем небольшую вертикальную мощность (несколько десятков или сотен метров), но в отдельных случаях – до 2–3 км.

Виды облаков таблица

Рисунок 32 – Схема образования волнистообразной облачности под слоем инверсии

(Облака, 2007)

По современным данным, волнистообразные облака формируются в результате переноса облаков других форм из областей пониженного давления в области повышенного и их дальнейшей трансформации. Под существующими облаками образуется слой инверсии в результате нисходящих движений воздуха. Кроме свободных волн, в атмосфере могут возникать вынужденные стоячие волны над горами, через которые перетекает воздух. В данном случае образуются облака препятствий.

Фронтальные облака. В связи с фронтами возникают огромные облачные системы, вытянутые вдоль линии фронта на тысячи километров и шириной сотни километров. Такие облака называются облаками восходящего скольжения. Фронт отделяет пологий клин холодного воздуха от лежащего рядом с ним и над ним слоя теплого воздуха. Теплый воздух медленно поднимается по холодному клину, что приводит к адиабатическому охлаждению мощных слоев и конденсации водяного пара (рисунок 33). В результате возникает мощный облачный слой. Такие облака называют слоистообразными. Самую большую толщину (несколько километров) имеют слоисто-дождевые облака. Дальше от линии фронта они сменяются высоко-слоистыми, перисто-слоистыми. На расстоянии многих сотен километров от линии фронта наблюдаются гряды перистых облаков. Фронтальные облака могут усиливаться при приближении фронта к горному хребту.

Виды облаков таблица

Рисунок 33 – Схема образования облаков восходящего скольжения (Облака, 2007)

Кроме того, выделяют:

  • Облака вулканических извержений – кучевообразные облака, возникающие над вулканами при извержении. Отличаются быстрым развитием, обильными клубами. Состоят из пыли (пепла) и водяных капель, иногда дают осадки. С ними могут быть связаны электрические явления.

  • Облака запруживания (замедление горизонтального переноса воздуха при продвижении его на подстилающую поверхность с увеличенным трением, в особенности перед горными хребтами и массивами).

  • Облака пожаров – образуются вследствие образования сильных восходящих токов конвекции над большими (лесными) пожарами. Содержат продукты сгорания (дым, сажу, пепел). Часто имеют мрачный вид.

Источник: StudFiles.net

Sea Voyage

Виды облаков таблица Перистые
— отдельные белые волокнистые облака, тонкие и прозрачные, изредка с плотными или хлопьевидными образованиями. Располагаются в виде пучков и полос, идущих через всё небо и сходящихся у горизонта. Хорошо просвечивают небо. Средняя высота нижней границы 7—10 км, толщина от сотен метров до нескольких километров. Образуются в зоне атмосферных фронтов вследствие охлаждения воздуха при восходящем движении, а также в вершинах кучево-дождевых облаков при их распаде. Имеют кристаллическую микроструктуру. Осадки, выпадающие из перистых облаков, никогда не достигают поверхности земли.


Виды облаков таблица Перисто-кучевые
— белые тонкие облака, имеющие вид мелких волн, хлопьев или ряби («небо в барашках»). Образуют слои или параллельные гряды. Хорошо просвечивают небо. Средняя высота нижней границы 6—8 км, толщина 0,2—0,4 км. Образуются вследствие волновых и восходящих движений в верхней тропосфере. Имеют кристаллическую микроструктуру. Состоят из ледяных кристаллов. Осадки из перисто-кучевых облаков не выпадают.


Виды облаков таблица Перисто-слоистые
— тонкая однородная пелена белого или голубоватого цвета, иногда слегка волокнистого строения. Иногда располагаются в больших количествах, закрывая всё небо. Просвечивают Солнце, Луну, яркие звёзды, плохо просвечивают голубое небо. Средняя высота нижней границы 6—8 км, толщина от 0,1 до нескольких километров. Перисто-слоистые облака служат предвестником ухудшения погоды. Достаточно часто они появляются после окончания пасмурной или дождливой погоды. Появление перисто-слоистых облаков обуславливает явление гало — светящегося кольца вокруг Солнца или Луны. Образуются в результате адиабатического охлаждения воздуха при его восходящем движении в верхней тропосфере в зонах атмосферных фронтов. Имеют кристаллическую структуру. Осадки, выпадающие из перисто-слоистых облаков, не достигают поверхности земли.


Виды облаков таблица Высоко-кучевые
— белые, иногда сероватые или синеватые облака, расположенные в виде волн (гряд), состоящих из отдельных пластин или хлопьев. Пластины и хлопья либо разделяются просветами голубого неба, либо сливаются в сплошной покров. Средняя высота нижней границы 2—6 км, толщина 0,2—0,7 км. Причиной образования высоко-кучевых облаков являются волновые движения на высоко расположенных границах инверсии, на слабо наклонённых фронтальных поверхностях и над горными препятствиями. Также могут образовываться при растекании мощных кучевых облаков. Микроструктура, как правило, капельная, изредка смешанная, иногда кристаллическая. Из высоко-кучевых облаков осадки не выпадают, однако изредка могут наблюдаться полосы падения. Одна из разновидностей данного типа облаков — башенковидные облака — может сопровождаться грозой.


Виды облаков таблица Высоко-слоистые
— серая или синеватая однородная пелена облаков, слегка волокнистого строения. Пелена, как правило, постепенно затягивает всё небо. Солнце и Луна просвечиваются как сквозь матовое стекло. Средняя высота нижней границы 3—5 км, толщина 1—2 км[5]. Образуются в результате охлаждения воздуха при его общем наклонном медленно восходящем движении. Имеют равномерно смешанную или кристаллическую структуру. Осадки из высоко-слоистых облаков выпадают, однако в тёплое время года не достигают поверхности земли вследствие испарения в подоблачном слое воздуха, а зимой даже тонкие облака приводят к снегопадам.


Виды облаков таблица Слоисто-кучевые
— серые облака, состоящие из крупных гряд, пластин или хлопьев, разделённых просветами или сливающихся в сплошной серый волнистый покров. Солнце и Луна могут просвечиваться только через тонкие края облаков. Изредка могут наблюдаться венцы — светлые туманные кольца на небесном своде вокруг диска Солнца или Луны. Средняя высота нижней границы 0,6—1,5 км, толщина 0,2—0,8 км. Слоисто-кучевые облака образуются в результате волновых движений, возникающих в слоях инверсий или над подветренным склоном возвышенностей, а также вследствие растекания кучевых облаков. Состоят в основном из мелких капелек воды, зимой — переохлаждённых. Микроструктура преимущественно капельная, иногда смешанная, в очень редких случаях — кристаллическая. Осадки из слоисто-кучевых облаков, как правило, не выпадают. Лишь изредка могут выпадать морось или снег.


Виды облаков таблица Слоистые
— серые однородные облака, напоминают приподнятый над землёй туман. Нижняя поверхность зачастую разорванная, клочковатая. Обычно затягивают всё небо, иногда могут наблюдаться в виде разорванных облачных масс. Основание слоистых облаков находится на высоте от 100 до 700 метров, толщина составляет 200—800 м; иногда они сливаются с наземным туманом. Существует несколько причин образования данной формы облаков: охлаждение относительно тёплого воздуха при движении его над холодной поверхностью земли; радиационное выхолаживание нижнего слоя воздуха в течение ночи или нескольких суток подряд; увлажнение воздуха выпадающими из вышележащих облаков осадками; конденсация водяного пара в сравнительно холодной воздушной массе над тёплыми водоёмами и др. Слоистые облака состоят из мельчайших капелек, при температуре воздуха ниже 0°С — переохлаждённых. Микроструктура в основном капельная, иногда смешанная, очень редко — кристаллическая. Осадки обычно не выпадают; иногда летом может выпадать морось, зимой — слабый снег или снежные зёрна.


Виды облаков таблица Слоисто-дождевые
— тёмно-серый облачный слой с размытым основанием. При выпадении осадков кажется однородным, в перерывах между осадками заметна неоднородность и волнистость. Под слоисто-дождевыми облаками нередко образуются разорвано-слоистые облака плохой погоды. Средняя высота нижней границы 0,1—1 км (иногда ниже), толщина до нескольких километров. Образуются вследствие охлаждения воздуха при его восходящем движении вдоль наклонной фронтальной поверхности вблизи линии фронта. Микроструктура, как правило, капельная, реже водянистая или кристаллическая. Слоисто-дождевые облака вызывают выпадение обложных осадков (дождя или снега).


Виды облаков таблица Кучевые
— плотные, развитые по вертикали облака, имеют куполообразные вершины, плоское серое основание и резкие очертания, которые размываются при порывистом ветре. Отдельные виды кучевых облаков (например, плоские кучевые облака бывают относительно плоскими. Располагаются в виде отдельных облаков или значительных скоплений, закрывающих всё небо. Причиной образования кучевых облаков служат мощные восходящие движения воздуха, вызванные неравномерным нагревом подстилающей поверхности (термическая конвекция). Они состоят из капель воды, более крупных у вершины и более мелких у основания. При отрицательной температуре воздуха капли переходят в переохлаждённое состояние. Осадки из кучевых облаков не выпадают, изредка могут выпадать отдельные капли дождя.


Виды облаков таблица Кучево-дождевые
— белые плотные облака с тёмными основаниями, поднимающимися в виде огромных горообразных масс. Вершины ярко-белые, имеют волокнистое строение и достигают высоты 6—10 км. На небе располагаются в виде отдельных редких облаков, реже в виде скоплений. Нижняя часть состоит из капель, верхняя имеет смешанную или кристаллическую структуру. Кучевые облака образуются в результате охлаждения воздуха при восходящем движении при сильно развитой термической или динамической конвекции. В них образуются грозы, выпадают ливневые осадки.


Виды облаков таблица Перламутровые
— образуются в стратосфере на высоте 22—30 км. В сумерки кажутся светящимися на тёмном небе. Имеют вид больших, но очень лёгких высоко-кучевых чечевицеобразных облаков в волнах длиной 45—70 км. Расцвечены большими полосами и пятнами разных цветов (красного, жёлтого, зелёного и др.). По мере погружения Солнца под горизонт расцветка бледнеет и свечение постепенно исчезает. Вновь начинают светиться с наступлением утренних сумерек. Перламутровые облака наблюдаются редко, преимущественно в горных странах зимой в полярных широтах.


Виды облаков таблица Серебристые, или мезосферные облака
— образуются в мезопаузе (переходный слой между мезосферой и термосферой) на высоте около 82 км. Напоминают перистые или перисто-слоистые облака очень тонкой и нежной структуры. Имеют большую яркость, но вместе с тем абсолютно прозрачны. Звёзды просвечиваются сквозь них, не теряя яркости. Для серебристых облаков характерен шелковатый отлив и голубовато-белый (серебристый) цвет. Наблюдаются в летнее время года, во время утренних и вечерних сумерек, когда Солнце опускается ниже горизонта на 6—16°.

Источник: seavoyage.sof-yalta.ru

Морфологическая классификация облаков

По современной классификации выделяются 10 основных облачных форм, делящихся на множество типов и разновидностей. Существует более 90 разновидностей, со многими не знакомят даже студентов на метеорологической практике. Виды облаков изучают школьники в 6 классе, в учебниках географии для детей дана упрощенная классификация.

Виды облаков таблица

По внешнему виду выделяют формы:

  • cumulus – кучевые;
  • stratus – слоистые;
  • cirrus – перистые;
  • nimbus – дождевые.

По расстоянию от земной поверхности облака бывают:

  • cir – высокие;
  • alto – средние;
  • низкие.

Ниже дается характеристика с фото видов облаков. Приводится сравнение атмосферных образований, расположенных на разных уровнях от поверхности планеты.

Облака верхнего яруса

Располагаются выше 6 км от земли:

  1. Перистые (cirrus). Легкие, волокнообразные, воздушные образования, обычно правильной полосчатой формы, реже неправильной, при которой волокна хаотично раскиданы по небу.Виды облаков таблица Формируются из микроскопических ледяных кристаллов. Часто сигнализируют о смене погоды.
  2. Перисто-слоистые (cirrostratus). Тонкий полупрозрачный слой, сквозь который просвечивается солнечный диск.Виды облаков таблица Бывает туманным или волокнообразным. Предупреждает о приближении непогоды.
  3. Перисто-кучевые (cirrocumulus). Тонкий полупрозрачный покров хлопьеобразной или волнообразной структуры.Виды облаков таблица Затягивает верхний ярус неба перед бурей.

Облака среднего яруса

Формируются на расстоянии от 2 до 6 км от земли:

  1. Высокослоистые (altostratus). Плотный сероватый или сизоватый покров, имеющий волокнообразную или клочковатую структуру.Виды облаков таблица Закрывает все небо, предупреждает о небольшом дожде. Солнце просвечивает слабо.
  2. Высококучевые (altocumulus). Белые или серые «гряды» или «холмы», довольно тонкие, расположенные ровными рядами или равномерно распределенными пятнами.Виды облаков таблица Редко расположение хаотичное. Такое небо отмечается в пасмурную погоду.

Облака нижнего яруса

Располагаются ниже 2 км от земли:

  1. Слоисто-кучевые (stratocumulus). Крупные, объемные, тяжелые, сероватые «гряды» и «холмы». Выглядят нагроможденными друг на друга.Виды облаков таблица Редко преобразуются в слоисто-дождевые облака, дающие дождевые и снежные осадки.
  2. Слоистые (stratus). Однородные, бесструктурные, серые, самые низкие облака, похожи на высокий лоскутный туман.Виды облаков таблица Закрывают значительную часть неба, зимой держатся долго, летом быстро расходятся. Осадков не дают.
  3. Слоисто-дождевые (nimbostratus).Виды облаков таблица Серо-сизые тучи, часто выглядят зловеще, приносят осадки в виде снега и дождя.

Облака вертикального развития

Простираются вверх на многие километры:

  1. Кучевые (cumulus). Это название имеют тяжелые «купола», клубящиеся и белые сверху, плоские и серые снизу.Виды облаков таблица При низкой влажности и незначительном восхождении воздуха предсказывают хорошую погоду, в ином случае сгущаются и вызывают грозу.
  2. Кучево-дождевые (cumulonimbus). Обширные крупные массы, вырастающие вертикально до 14 км.Виды облаков таблица Образуются из кучевых облаков, имеют белый купол из ледяных частиц и почти черное основание, дают грозы, град, проливные дожди со шквалистым ветром. Существуют до 4 часов.

Источник: 1001student.ru

В книге «Занимательное облаковедение. Учебник любителя облаков.» кучево-дождевое облако (№2 в статье, «наковальня») называется «Царем облаков». Летом 1959 года подполковник Уильям Рэнкин, пилот воздушных сил США, после катапультирования в результате аварии попал в самый центр такого облака… Далее цитата из вышеуказанной книги (она довольно любопытна, свидетельство очевидца, так сказать):

«Кучево-дождевые облака представляют серьезную опасность для самолетов. Огромные градины вполне способны повредить фюзеляж, а молнии — вывести из строя электронные приборы. Сильно охлажденные капли, которые формируются в верхних слоях облаков, могут стать причиной наледи на крыльях самолета, тем самым изменяя его аэродинамические характеристики, а турбулентным потокам в центре огромного облака ничего не стоит подбросить самолет как блин на сковороде.

Неудивительно, что пилоты стараются ни в коем случае не приближаться к этим грозовым облакам. Если же облететь их не удается, а технические данные самолета позволяют поднять его на большую высоту, пилоты ведут машину над вершинами облаков. Летом 1959 года подполковник Уильям Рэнкин, пилот воздушных сил США, именно так и действовал, однако двигатель его реактивного самолета-истребителя заглох, и пилоту пришлось катапультироваться. Подполковник Рэнкин оказался единственным, кто пролетел через самое сердце Царя облаков и выжил, рассказав потом об этом ужасном происшествии.

Пилот совершал обычный перелет с авиационной базы ВМС в Саут-Уэймут, штат Массачусетс, к штабу эскадрильи в Бофорте, штат Северная Каролина; полет должен был длиться один час десять минут.

Перед вылетом Рэнкин связался с метеорологом на авиабазе, и тот предупредил пилота, что на пути его следования ожидаются отдельные грозы. А грозовые тучи могут достигать высоты от 30 000 до 40 000 футов. Для Рэнкина, ветерана, имеющего награды за участие во Второй мировой и Корейской войнах, подобные метеоусловия были обычным делом. Он знал, что его самолет может легко подняться на высоту до 50 000 футов, и потому не сомневался, что облетит любые грозовые тучи без всяких проблем. Так бы и случилось, если бы двигатель не заглох как раз над одной из туч.

Через сорок минут полета, вблизи Норфолка, штат Вирджиния, Рэнкин разглядел перед собой отчетливые очертания кучево-дождевого облака. В городке, над которым нависла туча, бушевала гроза; туча приняла вид высоченной башни из пушистых холмиков поверх конвекционных потоков, быстро разрастаясь в своей верхней части широким, клочковатым навесом. Верхушка достигла высоты около 45 000 футов — выше, чем сообщил пилоту метеоролог, — так что Рэнкин начал подъем на высоту 48 000 футов, уверенный, что там его ждет чистое небо.

На высоте в 47 000 футов самолет оказался прямо над вершиной тучи, он летел со скоростью 0,82 Маха, и как раз в этот момент Рэнкин услышал за спиной сильный удар, а затем громыхание. Пилот глазам своим не поверил — в течение нескольких секунд стрелка тахометра на приборной доске достигла нулевой отметки, после чего тут же замигала ярко-красным сигнальная лампа.

Такая внезапная, ничем не объяснимая остановка двигателя была редчайшим случаем — один на миллион; пилот знал, что в подобных чрезвычайных обстоятельствах ему придется действовать быстро. Без двигателя самолет стал неуправляемым; Рэнкин машинально потянулся к рычагу, который приводил в действие аварийный источник энергопитания. Однако, дернув за рычаг, Рэнкин с ужасом почувствовал, что тот остался у него в руке. Сцена, достойная великого комика Бастера Китона. Но Рэнкину было не до смеха.

Готовясь к полету, он надел летний костюм. На такой высоте еще никто не катапультировался, даже при благоприятных погодных условиях. И совершать прыжок с парашютом без пневмокостюма было бы чистым самоубийством.

«Температура за бортом около -50 °C, — позднее рассказывал Рэнкин. — Если бы я не погиб от обморожения, мне бы точно пришел конец из-за «взрывного» воздействия полной разгерметизации на высоте почти десяти миль. А тут еще и гроза, причем прямо подо мной. И если гроза опасна даже для летящего самолета, то о человеке и говорить не приходится».

Однако времени на раздумья об опасностях не оставалось. Рэнкин сразу сообразил, что выбора у него нет — надо дотянуться до рычагов катапультируемого кресла, находящихся за головой, и дернуть их со всей силы. Был вечер, часы показывали без малого шесть, когда пилот катапультировался из кабины самолета и начал спуск навстречу поджидавшей его туче..


«Поначалу падения я не почувствовал — только быстрое прохождение сквозь воздух», — рассказывал Уильям Рэнкин об ощущениях сразу после катапультирования. Через несколько мгновений он, находясь на высоте 47 000 футов, начал испытывать на себе влияние неприветливой окружающей среды.

«Я как будто стал куском мяса, который швырнули в камеру глубокой заморозки, — вспоминал Рэнкин. — Почти сразу кожу на открытых частях тела — лице, шее, запястьях, кистях рук и лодыжках — защипало от холода». Еще более неприятные ощущения во время свободного падения, до автоматического раскрытия парашюта возникли из-за низкого давления в верхнем слое атмосферы. У Рэнкина пошла кровь из глаз, ушей, носа и рта — его внутренности расширились, и тело раздулось. «В какой-то момент я заметил собственный живот огромных размеров — как будто у меня уже порядочный срок беременности. Никогда еще я не испытывал таких диких болей». Единственным преимуществом чрезвычайно низкой температуры стало окоченение — Рэнкин потерял всякую чувствительность.

Несмотря на то, что во время падения Рэнкина крутило и трясло, он все же сумел надеть кислородную маску. Чтобы выжить во время такого спуска, необходимо было оставаться в сознании. В момент входа в верхние слои грозового облака Рэнкину удалось посмотреть на часы — со времени катапультирования прошло пять минут. Значит, он должен был снизиться уже до высоты 10 000 футов, при которой барометрический датчик запускает механизм автоматического раскрытия парашюта. Несчастный Рэнкин к тому времени чего только не пережил: остановку двигателя самолета на высоте 47 000 футов, поломку рычага аварийного источника энергопитания, оставшегося у него в руке, катапультирование прямо над огромной грозовой тучей. Теперь ему стало казаться, что он болтается в воздухе с неисправным парашютом за спиной.

Когда Рэнкин достиг верхней части кучево-дождевого облака, его захлестнуло частичками льда. Было темно, видимость на нуле, он потерял всякую ориентацию в пространстве и даже не предполагал, на какой высоте находится. Понимал Рэнкин только одно — без парашюта он в любой момент может разбиться о землю. И испытал огромное облегчение, когда почувствовал, как его что было силы тряхнуло — парашют наконец раскрылся.

Натяжение строп было достаточно сильным, чтобы понять — парашют раскрылся полностью. Обрадовало Рэнкина и то, что, хотя запас кислорода закончился, воздух стал уже не таким разряженным, и можно было дышать без маски. Несмотря на то, что в огромной туче, через которую он проходил, царила тьма, Рэнкину стало веселей: «Я безумно радовался тому, что еще жив, что спускаюсь с раскрытым парашютом, что не потерял сознания. Даже усиливавшаяся турбулентность меня не пугала. Я думал, что все уже закончилось, что тяжелые испытания позади». Однако турбулентность и ледяные градины, забарабанившие по пилоту, свидетельствовали о том, что Рэнкин только-только подбирался к центру тучи.

Прошло уже десять минут после катапультирования — к этому моменту Рэнкин должен был бы достичь земли, однако жесточайшие порывы ветра, пронизывавшие центральную часть тучи, замедляли спуск. Вскоре турбулентность ощутимо возросла. Посреди сумрачной толщи Рэнкину не за что было зацепиться взглядом, однако он чувствовал, что не падает, а стремительно поднимается вверх вместе с мощными порывами ветра, следовавшими один за другим и все набиравшими силу. Тогда-то он и испытал на себе невероятную мощь грозовой тучи.

«Все случилось совершенно неожиданно. Меня, как приливом, захлестнуло яростным потоком воздуха, по мне ударило со всей силы, в меня как будто пальнули из пушки… я несся все выше и выше, казалось, стремительный поток воздуха никогда не иссякнет». Но Рэнкин был не единственным, кого мотало вверх-вниз. В темноте вокруг него сотни тысяч градин страдали от той же участи. Вот они падают вниз, утягивая за собой воздух, а в другую минуту их уже несет вверх, сквозь тучу, мощными конвекционными потоками.

То падая, то поднимаясь, градины обрастали замерзающей водой и увеличивались в размере, затвердевая слоями, как леденцы. Эти льдины стучали по Рэнкину, оставляя синяки. От чудовищной силы вращения Рэнкин испытывал тошноту, ему пришлось зажмуриться, так как он не в силах был видеть разворачивающуюся перед ним кошмарную картину. Правда, в какой-то момент он открыл глаза — перед ним оказался длинный черный тоннель, прорезавший тучу по центру. «То был настоящий бедлам, сотворенный природой, — вспоминал потом Рэнкин, — жуткая клетка из тьмы, в которой визжали и бесновались умалишенные… колотившие меня длинными, плоскими палками, оравшие, царапавшие, пытавшиеся раздавить меня, разорвать на части голыми руками». Потом засверкали молнии, и загремел гром.

Молнии походили на огромные синие лезвия толщиной в несколько футов; Рэнкину казалось, что они разрезают его надвое. Гулкие раскаты грома, вызываемые взрывным расширением воздуха под воздействием проходящего через него электрического разряда невероятной мощности, слышались так близко, что воспринимались скорее как физически ощутимое воздействие, нежели как шум. «Я не слышал гром, — рассказывал Рэнкин, — я его чувствовал кожей». Время от времени Рэнкину приходилось задерживать дыхание, чтобы не захлебнуться в плотных потоках ледяного дождя. Однажды он посмотрел вверх, и как раз в это самое время молния сверкнула прямо над парашютом. Освещенный купол показался измученному пилоту белым сводом громадного кафедрального собора. Видение все не исчезало, и у Рэнкина мелькнула мысль: я уже на том свете.


Наконец Рэнкин вышел из нижней части тучи.

Несмотря на тяжелые испытания, пилот умудрился удачно приземлиться в районе соснового бора.

Убедившись, что руки-ноги у него целы, он смог подняться и, шатаясь, побрел искать дорогу, чтобы попросить о помощи.

Когда позднее, в больнице Ахоски, штат Северная Каролина, врачи осмотрели его, в заключении они написали о том, что тело пилота под воздействием холода обесцветилось, а от ударов градин покрылось синяками и рубцами. На коже обнаружились отпечатки швов летного костюма, который натянулся, когда внутренности пилота расширились от мощной декомпрессии. Врачи не меньше самого Рэнкина удивлялись тому, что он остался жив.

После приземления в лесу Рэнкин среди густой тьмы бури видел лишь светящиеся стрелки наручных часов. При обычных условиях парашют, спускающийся с высоты в 47 000 футов, должен был оказаться на земле через десять минут. Рэнкин катапультировался из самолета ровно в 18.00; увидев время на часах при приземлении, он поразился — 18.40. Яростные потоки воздуха в кучево-дождевом облаке мотали его туда-сюда целых сорок минут — прямо как какую-то градину, попавшую в самое средоточие ледяного сердца Царя облаков».

Источник: habr.com

МЕЖДУНАРО́ДНАЯ КЛАССИФИКА́ЦИЯ ОБЛАКО́В, при­ня­тое в ме­тео­ро­ло­гии де­ле­ние об­ла­ков по осо­бен­но­стям внеш­не­го ви­да и внутр. струк­ту­ры. По М. к. о., раз­ра­бо­тан­ной ок. 1890, уточ­нён­ной в 1920–1950-х гг. и при­ня­той за ос­но­ву в Рос­сии, в совр. ва­ри­ан­те все об­ла­ка в ат­мо­сфе­ре ме­ж­ду уров­нем мо­ря и тро­по­пау­зой де­лят­ся на де­сять осн. ро­дов, с по­сле­дую­щим под­раз­де­ле­ни­ем на ви­ды, раз­но­вид­но­сти и т. д. Ни­же при­во­дят­ся рус­ские и ме­ж­ду­нар. ла­тин­ские на­име­но­ва­ния ро­дов об­ла­ков и их со­кра­ще­ния: пе­ри­стые – Cirrus (Ci), пе­ри­сто-ку­че­вые – Cirrocumulus (Cc), пе­ри­сто-слои­стые – Cirrostratus (Cs), вы­со­ко­ку­че­вые – Al­to­cumulus (Ac), вы­со­ко­слои­стые – Alto­stra­tus (As), слои­сто-до­ж­де­вые – Nim­bo­stratus (Ns), слои­сто-ку­че­вые – Strato­cumulus (Sc), слои­стые – Stratus (St), ку­че­вые – Cumulus (Cu), ку­че­во-до­ж­де­вые – Cumulonimbus (Cb). Соз­да­ны на­став­ле­ния и ат­ла­сы фо­то­гра­фий, по­зво­ляю­щие клас­си­фи­ци­ро­вать на­блю­дае­мые на не­бе об­ла­ка. По вы­со­те ус­лов­но вы­де­ля­ют­ся три яру­са, в ка­ж­дом из ко­то­рых пре­им. встре­ча­ют­ся те или иные фор­мы об­ла­ков. Гра­ни­цы яру­сов в раз­ных ши­ро­тах несколько раз­ли­ча­ют­ся в за­ви­си­мо­сти от вы­со­ты тро­по­пау­зы. Ос­но­ва­ния об­ла­ков ниж­не­го яру­са во всех ши­ро­тах на­блю­да­ют­ся до выс. 2 км, поч­ти все­гда это слои­сто-ку­че­вые, ку­че­вые, слои­стые, ку­че­во-до­ж­де­вые и слои­сто-до­ж­де­вые об­ла­ка (все они тём­но-се­ро­го цве­та, плот­ные, сла­бо про­пус­каю­щие сол­неч­ный свет); их вер­ши­ны час­то про­ни­ка­ют в сред­ний, а у ку­че­во-до­ж­де­вых и в верх­ний ярус. Ку­че­вые и ку­че­во-до­ж­де­вые на­зы­ва­ют об­ла­ка­ми вер­ти­каль­но­го раз­ви­тия или кон­век­тив­ны­ми. В сред­нем яру­се в по­ляр­ных ши­ро­тах ос­но­ва­ния об­ла­ков дос­ти­га­ют выс. 4 км, в уме­рен­ных – 7 км, в тро­пи­че­ских – 8 км, здесь встре­ча­ют­ся вы­со­ко­ку­че­вые и вы­со­ко­слои­стые об­ла­ка (об­лач­ные пла­сты или гря­ды бе­ло­го или се­ро­го цве­та, дос­та­точ­но тон­кие, бо­лее или ме­нее за­те­няю­щие солн­це), так­же час­то про­ни­каю­щие в верх­ний ярус. Ос­но­ва­ния об­ла­ков верх­не­го яру­са в по­ляр­ных ши­ро­тах ле­жат на выс. 3–8 км, в уме­рен­ных – 6–13 км, в тро­пи­че­ских – 6–18 км, здесь встре­ча­ют­ся пе­ри­стые, пе­ри­сто-ку­че­вые и пе­ри­сто-слои­стые об­ла­ка (бе­лые, по­лу­про­зрач­ные, ма­ло за­те­няю­щие сол­неч­ный свет). Б. ч. ро­дов об­ла­ков под­раз­де­ля­ет­ся на ви­ды. Ви­до­вые на­зва­ния, при­ме­няе­мые в ка­че­ст­ве до­пол­не­ния к ро­до­во­му, так­же ха­рак­те­ри­зу­ют вид и ка­че­ст­во об­ла­ков, напр. во­лок­ни­стые – fibratus (fib.), ког­те­вид­ные – uncinus (unс.), плот­ные – spissa­tus (spiss.) и т. д. Да­лее по осо­бен­но­стям мак­ро­ско­пич. эле­мен­тов об­ла­ков, по сте­пе­ни их про­зрач­но­сти про­во­дит­ся оп­ре­де­ле­ние их раз­но­вид­но­стей, напр. пе­ре­пу­тан­ные – intortus (int.), хреб­то­вид­ные – vertebratus (vert.), вол­ни­стые – undulatus (und.) и т. д. Воз­мож­но и даль­ней­шее под­раз­де­ле­ние об­ла­ков по до­пол­нит. осо­бен­но­стям фор­мы и про­ис­хо­ж­де­нию.

Источник: bigenc.ru