1. Международная морфологическая классификация облаков

Облако – видимое скопление взвешенных в атмосфере капель воды и/или кристаллов льда на некоторой высоте от поверхности земли.

Согласно морфологической классификации, выделяют 10 основных форм облаков

Билет №18

1.Генетическая классификация облаков

Генетическая классификация облаков основана на выявлении причин возникновения тех или иных облаков. В зависимости от вида вертикальных движений, приводящих к возникновению облаков, выделяют кучевообразные, слоистообразные и волнообразные (волнистые) облака.

Причиной образования слоистообразных облаков является восходящее скольжение – упорядоченный подъем теплого воздуха по клину холодного со скоростью порядка 1 см/с в зоне атмосферных фронтов. Одной из причин восходящего скольжения является конвергенция воздушных потоков в слое трения вблизи фронта.

Причиной образования кучевообразных облаков является термическая иливынужденная конвекция. Эти облака называют конвективными, а районы,

в которых они возникают, называют зонами конвективной деятельности.

По условиям возникновения конвекция может быть термической(возникает в следствие неоднородности подстилающей поверхности, приводящей к чередованию тёплых и холодных её участников) и вынужденной(динамической) (порождается динамическими причинами)

Волнообразные облака возникают в результате волновых движений в атмосфере. Гравитационные воздушные волны всегда возникают в инверсионных слоях с резким изменением плотности воздуха, скорости и направления ветра.

Орографические чечвицеобразные облака – разновидность волнистообразных облаков, имеющие характерный вид чечевицы и образующиеся над подветренной стороной гор.(являются индикатором наличия горных волн в атмосфере).

Основную роль в образовании облаков в атмосфере играют восходящие движения воздуха, при которых происходит адиабатическое охлаждение воздуха и конденсация в нём водяного пара.

Билет №19

1.Адиабатические процессы в атмосфере

При вертикальных движениях воздушной частицы происходит значительное изменение её объема, а теплообмен между частицей и окружающим воздухом настолько мал, что им можно пренебречь. Поэтому вертикальные движения частицы в атмосфере считаются адиабатическими.

Адиабатические движения в атмосфере – движения, при которых изменения состояния частицы воздуха происходят без её теплообмена с окружающей средой. Двигаясь вверх, частица попадает в менее плотный слой атмосферы и расширяется.

При нисходящем движении частица попадает в слой с большим давлением воздуха и сжимается. Работа по сжатию частицы, совершаемая внешними силами, переходит во внутреннюю энергию частицы, поэтому её температура повышается. Таким образом, поднимающаяся частица охлаждается, а опускающаяся – нагревается.

Подъем частицы, сопровождающий понижением её температуры, приводит к тому, что на некоторой высоте частица становится насыщенной и начинается конденсация водяного пара.

Уровень конденсации – высота, на которой поднимающаяся от поверхности земли частица воздуха достигает состояния насыщения и начинается конденсация водяного пара, т.е. начинается формирование облака. Уровень конденсации примерно совпадает с основанием облака .

Различают сухоадиабатические и влажно адиабатические движения воздуха в атмосфере. При сухоадиабатических движениях происходит адиабатическое изменение состояния насыщенной частицы воздуха, которая условно называется сухой.

При влажноадиабатических движениях происходит адиабатическое изменение состояния насыщенной ( влажной ) частицы.

Билет №20

1.Атмосферные осадки, причины образования и виды.

Атмосферные осадки – вода в твердом, жидком или смешанном состоянии, выпадающая из облаков на земную поверхность.

Капли воды и кристаллы льда удерживаются в облаке благодаря наличию восходящих воздушных потоков . Осадки выпадают из облака тогда, когда облачные частицы достигают достаточно больших размеров, имеют большую массу и падают с большей скоростью, чем скорость восходящих потоков воздуха.

Чем больше скорость восходящего движения в облаке, тем большей массой должный обладать облачные частицы, чтобы выпасть из облака на земную поверхность в виде осадков. Наибольшая скорость врсходящих потоков в кучево-дождевых облаках, поэтому диаметр частиц осадков, выпадающих из облаков, является наибольшим.

Два основных процесса приводят у укрупнению облачных элементов – переконденсация водяного пара и коагуляция (слияние) капель.

Переконденсация водяного пара – процесс роста кристаллов льсда в смешанном облаке при испарении переохлажденных капель. Переконденсация происходит из-за того, что упругость насыщения над водой больше, чем над льдом.

Переконденсация приводит к быстрому росту снежинок и градин и выпадению их из облака. При положительной темпереатуре снежинки и градины тают, превращаясь в капли дождя. Переконденсация является основной причиной выпадения осадков из слоисто-дождевых, высокослоистых кучево-дождевых облаков.

В капельном облаке укрупнение облачных частиц происходит главным образом вследствие коагуляции капель.

В смешанном облаке укрупнение облачных частиц в результате столкновения и смерзания ледяных частиц с переохлажденными каплями.

В кристаллическом облаке рост кристаллов происходит вследствие сублимации водяного пара.

Виды осадков :

Обложные осадки, ливневые осадки, моросящие осадки, морось, дождь, снег, снежные зёрна, крупа (снежная, ледяная), град, ледяной дождь, ледяные иглы, мокрый снег и снег с дождем.

Билет 21 Видимость в атмосфере, ее зависимость от разных факторов (в учебнике нааамного больше)

Характеристикой горизонтальной видимости является дальность видимости – наибольшее расстояние, на котором можно обнаружить (увидеть и опознать) черные объекты днем и световые ориентиры ночью.

Человеческий глаз может отличить объект от фона, если яркостной контраст не меньше порога контрастной чувствительности глаза. Порог контрастной чувствительности глаза (ε) – наименьшее значение различимого глазом яркостного контраста. В дневное время для объектов с угловыми размерами более 15 мин порог контрастной чувствительности глаза не зависит от освещенности и размеров объекта. Установлено, что при определении дальности обнаружения объекта (при приближении к объекту) ε = 0,05 , а при определении дальности потери видимости объекта (при удалении от объекта) ε = 0,02. При уменьшении освещенности в сумерки ε увеличивается до 0,7.

Дальность видимости зависит от прозрачности атмосферы, т.е. ее способно-

сти пропускать световые лучи. Коэффициент прозрачности атмосферы (Т) –

это отношение светового потока, прошедшего через слой атмосферы единичной длины, к световому потоку, вошедшему в этот слой в виде параллельного пучка лучей.

Коэффициент прозрачности атмосферы связан с показателем ослабления (σ):

σ = −lnT ,

где ln – основание натурального логарифма.

Показатель ослабления (σ) – это величина ослабления светового потока в коллимационном пучке при прохождении его через слой атмосферы единичной длины. Это ослабление происходит вследствие поглощения и рассеяния света на частицах, содержащихся в атмосфере.

Ночью видимость определяется по световым ориентирам – огням. Эта ви-димость зависит от силы огня, освещенности фона, на котором огонь наблюда-ется, а также от прозрачности атмосферы.

Горизонтальная видимость, используемая при метеорологическом обеспече-нии полетов, представляет собой наибольшую из следующих величин:

− метеорологическая дальность видимости

− дальность видимости огней с интенсивностью примерно 1000 кандел (электрическая лампочка 60 Вт) на неосвещенном фоне, эта величина зависит от освещения фона.