Физические процессы образования облаков. Классификация облаков.

Важнейшим фактором, обеспечивающим образование облаков может являться охлаждение влажного воздуха, чтом ожет вызваться след причинами:

1. адиабатическим расширением при вертикальном подъеме воздуха

2. турбулентным обменом

3. радиационным выхолаживанием

Облака восходящего скольжения Облака, связанные с восхождением обширных слоев воздуха над фронтальной поверхностью и его динамическим охлаждением. Это прежде всего высокослоистые (As) и слоисто-дождевые (Ns), образующие обычно одну общую систему As — Ns, особенно типично развитую в случае теплого фронта. В случае холодного фронта к As — Ns часто присоединяются облака типа кучево-дождевых (Сb); на фронтах окклюзии наблюдаются различные видоизменения основных форм, напр. плотные высоко-кучевые (Ас ор.) и слоисто-кучевые (Sc op.). К О. В. С. также относятся перисто-слоистые облака (Cs), отчасти перисто-кучевые (Сс) и перистые (Ci).

Облака вертикального развития - Облака, имеющие вид изолированных (иногда объединенных в гряды) облачных масс, вертикальные размеры которых одного порядка с горизонтальными. Эти облака иногда заключаются только в нижнем ярусе (в умеренных широтах — ниже 2000 м), но нередко их верхние части проникают в средний и в верхний ярусы. К ним относятся кучевые и кучево-дождевые облака. Некоторые авторы относят к О. В. Р. и слоисто-дождевые облака, представляющие собой облачные слои большого вертикального протяжения, обычно пронизывающие два или три яруса облаков.

Облака вулканического извержения - Кучевообразные облака, возникающие над вулканом при извержении; отличаются быстрым развитием, обильными клубами. На больших высотах могут растекаться в горизонтальном направлении, покрывая обширные площади. С ними также бывают связаны электрические явления. О. В. И. состоят из пыли (пепла) и водяных капель; иногда из них выпадают осадки.

Облака конвекцмм Облака, связанные с атмосферной конвекцией. В первой стадии развития конвекции, когда она является лишь разновидностью неупорядоченного туроулентного движения, это плоские кучевые облака (Сu hum.), также разорванно-кучевые (Сu fr.). При возникновении хорошо оформленных восходящих токов значительной скорости возникают мощные кучевые облака (Сu cong.) и кучево-дождевые (Сb), иначе называемые ливневыми и грозовыми. В среднем ярусе с конвекцией связаны некоторые разновидности высоко-кучевых облаков (Ас) — хлопьевидные, башенкообразные.

Конденсация. Общие свойства коагуляции.

Переход водяного пара, находящегося в воздухе, в жидкое или твердое состояние. Термин применяется также ограничительно — к переходу в жидкое состояние; тогда непосредственное превращение водяного пара в лед называют сублимацией водяного пара. К. в тесном смысле слова сопровождается выделением скрытой теплоты парообразования; сублимация — выделением скрытой теплоты парообразования и плавления.

К. выражается в образовании зародышей, т. е. комплексов молекул с пониженной кинетической энергией. Если такие комплексы оказываются устойчивыми, то они превращаются в дальнейшем в капли и кристаллы, взвешенные в воздухе (дымка и облака в свободной атмосфере, дымка и туман над земной поверхностью) или выделяющиеся на земной поверхности и на наземных предметах (роса, иней и другие наземные гидрометеоры). Для К. необходимо, чтобы воздух находился в состоянии насыщения или даже перенасыщения; это достигается либо понижением температуры воздуха до точки росы, особенно при адиабатическом подъеме воздуха, либо увеличением влагосодержания воздуха путем испарения. Основой для образования зародышей и в дальнейшем капель внутри атмосферы являются ядра конденсации, роль которых сводится к уменьшению перенасыщения: без ядер конденсации для начала К. потребовалось бы многократное перенасыщение. Сублимация происходит на ледяных ядрах, которыми служат замерзшие капли или остатки ранее возникших кристаллов.

В метеорологии — укрупнение облачных капель вследствие их столкновения и слияния. Это приводит к превращению мельчайших облачных элементов в меньшее число более крупных элементов и в конечном счете к возможности выпадения укрупненных элементов из облака в виде осадков. Можно говорить и о коагуляции элементов тумана.

В зависимости от причин, приводящих к К., различают: 1) гравитационную К. — при слиянии капель разного диаметра, падающих в поле тяжести с различными скоростями;

2) турбулентную К. — вследствие турбулентных движений в воздухе;

3) броуновскую К. — под влиянием броуновского движения; 4) электростатическую К. — под действием электрических сил взаимодействия. Наибольшее значение имеют два первых вида К.

К. может приводить к выпадению малозначительных осадков из водяных (капельных) облаков. Выпадение осадков из смешанных облаков (состоящих из переохлажденных капель и кристаллов) происходит при посредстве переконденсации.

Синонимы: слияние (капель), коалесценция.