36.Международная классификация облаков

В современном варианте международной классификации облаков, основанной на их форме, облака делят на десять основных форм (родов по внешнему виду): Ci, Cc, Cs, Ac, As, Ns, Sc, St, Cu, Cb. В основных родах выделяют также значительное число видов, разновидностей; различаются также промежуточные формы.

В диапазоне высот, на которых встречаются облака (от уровня моря до тропопаузы) выделяют три яруса. В каждом ярусе встречаются определенные типы облаков. Границы ярусов различаются в различных широтах в зависимости от температуры и высоты тропопаузы: верхний ярус – от 3-8 км (полярные) до 6-18 км (тропики); средний ярус – соответственно от 2-4 до 2-8; нижний ярус – ниже 2. Облака Ci, Cc, Cs встречаются в верхнем ярусе; Ac и As – в среднем ярусе; Sc, St, Ns – в нижнем ярусе. Основания облаков Cu и Cb находятся в нижнем ярусе, а их вершины часто проникают в средний и верхний. Поэтому эти облака называются облака вертикального развития.

Облака верхнего яруса состоят из ледяных кристаллов. Перистые облака выглядят как тонкие нити или гряды, перисто-слоистые – закрывают небо тонкой пеленой. Облака среднего яруса состоят из кристаллов или имеют смешанный состав. Высококучевые облака – пласты или гряды серого или белого цвета. Высокослоистые облака – светлый, молочно-серый покров, застилающий небосвод целиком или частично.

Облака нижнего яруса являются водными или смешанными по составу. Слоисто-дождевые облака имеют такое же происхождение, что и высокослоистые, но их мощность значительно больше, она может достигать нескольких км. Слоисто-кучевые облака – гряды или слои серых или беловатых облаков. Слоистые облака – однородный серый слой.

Кучевые облака – плотные с резко очерченными контурами. Кучево-дождевые облака образуются при дальнейшем развитии кучевых. Они представляют собой мощные кучево-образные массы, которые часто простираются от нижнего до верхнего яруса.

37. Внутримассовые и фронтальные облака.

По происхождению облака делятся на две большие группы: внутримассовые и фронтальные.

Конвективные внутримассовые облака имеют размер 10-15 (50) км. Высоту уровня конденсации при конвекции можно рассчитать по формуле:

,

где t₀ – фактическая температура у поверхности Земли, ₀ – точка росы.

Волнообразные внутримассовые облака образуются на гребнях гравитационных волн непосредственно над уровнем конденсации слоя. Волнообразные облака являются показателем устойчивости атмосферы.

Орографические волновые внутримассовые облака образуются на волнах, вызванных огибанием воздушными потоками орографических препятствий.

Существует три основных вида фронтальных облаков: один из них приурочен к теплому фронту, два других – соответственно к холодному фронту 1-го рода (идет не очень быстро) и к холодному фронту 2-го рода (двигается очень быстро). В теплом фронте теплый воздух, поднимаясь по клину холодного воздуха образует сначала облака верхнего яруса, потом среднего, потом нижнего. В результате по всей длине фронта образуется сплошная пелена. Поэтому перистые облака, которые видно далеко за фронтом являются свидетельством приближения теплого фронта (через 12 часов).

В холодном фронте 1-го рода при наступлении тяжелого холодного воздуха более легкий теплый поднимается вверх, образуя облака разных типов, в частности кучево-дождевые, поэтому прохождение холодного фронта связано с грозой. Ливневые осадки часто бывают и во время прохождения холодного фронта 2-го рода.

38. Облака вертикального развития. Гроза

К облакам вертикального развития относятся Cu и Cb. Кучевые облака состоят только из водяных капель и осадков не дают. Кучево-дождевые облака образуются при дальнейшем развитии кучевых. Они простираются от верхнего яруса до нижнего и закрывают Солнце и сильно уменьшают освещенность. Кучево-дождевые облака состоят в верхней части из ледяных кристаллов, в средней – из кристаллов и капель различного размера, вплоть до самых крупных. Они дают осадки ливневого характера. С облаками Cb часто связаны грозовые явления, поэтому их называют еще грозовыми. На фоне этих облаков часто наблюдается радуга, под их основанием часто наблюдается скопление разорванных облаков.

В кучево-дождевых облаках, содержащих крупные капли и кристаллы, возникают особенно сильные электрические заряды. Дожди обычно выпадают на Землю с положительными зарядами. Разделение зарядов в Cb приводит к огромным значениям напряженности электрического поля атмосферы в облаках и между облаками и Землей.

Для кучево-дождевых облаков характерны многочисленные электрические разряды между облаками и между облаком и Землей. Такие разряды искрового характера называются молниями, а сопровождающие их звуки – громом. Весь процесс часто сопровождается кратковременными усилениями ветра – шквалами и называется грозой. По происхождению грозы делятся на внутримассовые и фронтальные.

Внутримассовые грозы наблюдаются в холодных воздушных массах, перемещающихся на теплую земную поверхность, и над прогретой летом сушей. В обоих случаях грозы связаны с мощным развитием облаков конвекции, а следовательно, с сильной неустойчивостью стратификации и сильными вертикальными перемещениями воздуха. Фронтальные грозы связаны главным образом с прохождением холодных фронтов, летом также и с теплыми.