облака

Облачность, ее суточный и годовой ход

Степень покрытия небесного свода облаками называют облачностью. Облачность выражается в десятых долях покрытия неба. При облаках, полностью закрывающих небо, облачность обозначается числом 10, при совершенно ясном небе — числом 0. При выводе средних величин можно давать и десятые доли еди­ницы. Так, например, 5,7 означает, что облака покрывают 57% небосвода.

Для службы погоды существует особый код облачности, где все степени покрытия неба укладываются в рубрики от 0 до 8, а цифрой 9 обозначаются условия, когда облачность нельзя ви­деть из-за темноты, тумана, пыльной бури и т. п.

Облачность обычно определяется наблюдателем на глаз. Но существуют для этого и приборы в виде выпуклого полусфериче­ского зеркала, отражающего весь небосвод и фотографируемого сверху, либо в виде фотокамеры с аналогичным объективом.

Облака восходящего скольжения (слоистообразные)

В связи с фронтами возникают облака восходящего сколь­жения. Они представляют собой огромные облачные системы, вытянутые в длину вдоль фронта на тысячи километров и в ши­рину захватывающее сотни километров. В основной своей части они имеют вид мощных облачных слоев, почему и называются слоистообразными (не смешивать со слоистыми облаками по международной классификации). Фронт отделяет пологий клин холодного воздуха от лежащего рядом с ним и над ним более теплого воздуха (рис. 6.10). При этом, как правило, развивается восходящее движение теплого воздуха по холодному клину.

Так как поверхность фронта очень пологая (тангенс ее угла наклона всего 0,01 или меньше), то в основном движение теп­лого воздуха представляет собой горизонтальный перенос. Но все же к этому горизонтальному переносу присоединяется небольшая вертикальная составляющая, порядка сантиметров или долей сантиметра в секунду, и это чрезвычайно важно. Мед­ленное всползание теплого воздуха по холодному клину при­водит к адиабатическому охлаждению мощных его слоев и к конденсации в них водяного пара. В результате и возникает облачная система, расположенная в теплом воздухе над холод­ным клином.

Волнистые облака

В устойчивых воздушных массах (теплых, а зимой над су­шей также и местных) основной процесс развития облаков — это достаточно слабый турбулентный перенос водяного пара вместе с воздухом от земной поверхности вверх и соответствующее его адиабатическое охлаждение. Слои инверсии задерживают этот перенос. Под инверсией происходит накопление водяного пара и его радиационное выхолаживание. Поэтому облака и воз­никают преимущественно под слоем инверсии. По международ­ной классификации это облака слоистые и слоисто-кучевые, в среднем ярусе — высоко-кучевые. Они сравнительно тонки и растянуты в горизонтальном направлении, а кроме того, часто обнаруживают волнистую структуру, почему и называются вол­нистыми.

Облака конвекции (кучевообразные)

Различия в структуре и во внешнем виде облаков объясняются различиями в условиях их возникновения. Поэтому об­лака можно разделить на несколько генетических типов.

Различают облака внутримассовые и фронтальные. Первые обязаны своим происхождением процессам внутри воздушных масс. Вторые — процессам, связанным с фронтами, т. е. проис­ходящим на границах между воздушными массами.

В неустойчивых воздушных массах (холодных, а летом над сушей также и местных) облакообразование связано с сильно развитой конвекцией при неустойчивой стратификации. В ре­зультате адиабатического охлаждения воздуха в восходящих токах и возникают облака конвекции (рис. 6.8). В среднем ско­рость восходящих токов при облакообразовании порядка 3— 6 м/с, но в отдельных случаях выше 10 и даже 20 м/с. Вокруг облака наблюдаются более слабые нисходящие дви­жения.

Световые явления в облаках. Радуга

Всем известно эффектное явление радуги. Радуга наблю­дается на фоне облаков, из которых выпадает дождь, если эти облака освещены солнцем и, стало быть, расположены против него. Это светлая дуга радиусом около 42°, окрашенная в спектральные цвета: по внешнему краю в красный, по внутрен­нему в фиолетовый, а между ними в остальные цвета спектра. Дуга радуги является частью окружности, центр которой лежит на прямой, соединяющей центр солнечного диска с глазом на­блюдателя (изредка наблюдается и лунная радуга). Когда на­блюдатель перемещается, вместе с ним перемещается и видимая им радуга. Если солнце стоит низко над горизонтом, дуга ра­дуги — около полуокружности. Если же солнце стоит высоко, то центр радуги лежит глубоко под горизонтом и над горизон­том видна лишь небольшая низко расположенная дуга. При вы­соте солнца 42° и более радуги не видно вовсе. С самолета иногда удавалось видеть радугу в виде почти полного круга.

Сторінки