Происхождение облаков

Какие бы они не были, облака являются водяным паром, образовавшим капельки воды. Они имеют разнообразную форму и структуру в зависимости от происхождения. Одни формируются высоко в небе, другие ползут над самой поверхностью земли, цепляясь за вершины гор. Они могут быть легкими, прозрачными, пушистыми, белыми клубами или мрачными свинцово-серыми, а то и тяжелыми черными, под завязку наполненными водой. Шаловливый ветер может закручивать из них сложные спирали, а может свивать в облачные веревки. На вершины гор он надевает белые, пушистые шапочки, опасаясь то ли холода, то ли солнечного удара.

Облака над горами

Удивительно красивы, необычны и часто вызывают повышенный интерес уфологов облака, появляющиеся над вершиной горы. Динамика восходящих воздушных потоков в такой местности приводит к образованию своеобразных облачных шапок. Обычно образование появляется над горой поздним утром в виде кучевого облака-шапочки и растет до вечера. Образуются на наветренной стороне горы и разрушаются на подветренной. Такие облака постоянно держатся над вершиной горы и не дрейфуют по ветру.

Облака формируются на разной высоте над поверхностью Земли, иногда образуя слои, как в хорошем пироге. В самых верхних слоях атмосферы они имеют вид полупрозрачных нитей, практически не влияя на видимость светил. А вот в низких слоях облака плотные, полностью скрывающие Солнце и Луну.

Виды облаков

Британский химик- фармацевт и метеоролог- любитель Люк Говард (1772 - 1864 г.г.) регулярно наблюдал за погодой, классифицируя облака по внешнему виду. В 1802 году он предложил систему номенклатуры, которая используется метеорологами до сих пор. Облака, похожие на клубы пара он назвал кучевыми. Сплошные, напоминающие одеяло - слоистыми. Легкие мазки и завитки в небе - перистыми. Позднее добавились дождевые облака. Идея любителя оказалась весьма удачной. Наглядность и свободное объединение компонентов позволяли описывать наблюдаемые облака любых очертаний и размеров так, что всем становилось ясно, о чем идет речь - слоисто-кучевые, перисто-слоистые, кучево-дождевые и так далее. Удобнее, чем пилеусы, небулосисы, флоккулы и прочие медиокрисы по международной классификации.

Эту терминологию метеорологи используют при объяснении причин возникновения облаков. По происхождению их разделяют на внутримассовые и фронтальные. Первые образуются в результате перемешивания слоев, которое происходит при нагреве неоднородной поверхности. В неустойчивых воздушных массах образуются кучевые облака.

Кучевые облака

Кучевые облака образуются когда теплый влажный воздух с поверхности земли поднимается вверх и встречается с холодным. Поток воздуха охлаждается, влага оседает на частицах пыли, конденсируется, образуются капли, которые и формируют облако. Ветер раздувает облака, придавая им различную форму. Причины восходящих потоков воздуха могут быть различными. Это и конвективные местные течения, и динамические особенности центральной части области пониженного давления, и возвышенность, лежащая на пути движущегося воздуха и заставляющая его подниматься (орографическое восхождение).

Кучевые облака формируются по вертикали, горизонтальная протяженность их невелика, но для них характерна достаточно сильная турбулентность. Чем сильнее конвекция, тем более плотные облака образуются. Из мощных кучевых формируются кучево-дождевые облака.

При встрече холодного и теплого воздушного потоков на атмосферном фронте образуются облака фронтального типа. Медленное поднятие теплого воздуха по клину холодного приводит к его адиабатному (без теплообмена с окружающей средой) охлаждению и конденсации. В результате образуется система облаков, захватывающая все слои (центральное фото).

Самая мощная ее часть (5 - 6 километров высотой) находится вблизи фронта - слоисто-дождевые облака. Дальше они сменяются высоко-слоистыми, а еще дальше - перисто-слоистыми. Перед ними располагаются гряды перистых облаков уже на расстоянии сотен километров от атмосферного фронта. Слой инверсии ( слой аномального увеличения температуры с высотой вместо обычного понижения) задерживает вертикальный перенос, под ним происходит накопление водяного пара и его остывание. Возникают облака волнистой структуры - слоистые, слоисто-кучевые, высоко-кучевые. На больших высотах, где температура опускается ниже нуля, в облаках образуются кристаллы льда. Совместно с каплями воды, они образуют мощные слои водно- ледовых облаков.

Слоистые облака представляют полную палитру серого цвета - от светлого до темного со множеством промежуточных оттенков. Обычно они пребывают на высоте не более 2,5 километров. Развиваются слоистые облака по горизонтали, чем отличаются от кучевых, когда теплый воздух медленно всплывает по холодному и конденсируется. Перистые облака формируются в зоне атмосферных фронтов за счет охлаждения теплых потоков в тропосфере. Здесь водяной пар сублимирует, превращаясь сразу в кристаллы льда.

Форма облаков и последовательность их смены говорят специалистам о приближении области повышенного давления и атмосферных фронтов, являются показателем стадий их развития. По форме можно судить о вертикальном распределении температур в атмосфере, положении и степени турбулентности воздушных течений. Словом, облака, несмотря на простоту образования и устройства, служат надежным указателем на грядущие изменения погодных условий и давними помощниками метеорологов.