15.2 Облака

Облака принадлежат к числу важнейших атмосферных явлений. Из облаков выпадают осадки, облачный покров днем уменьшает приток солнечного тепла и света, а ночью резко ослабляет излучение и охлаждение земной поверхности. Тем самым облака сильно влияют на изменения температуры, в частности на ее суточный ход, препятствуют возникновению радиационных заморозков и туманов, ослабляют дневное нагревание и пр. Общеизвестно, что наличие облачности, в особенности плотной и сильно развитой по вертикали, может существенно затруднять работу авиации. Полеты, в особенности взлет и посадка, весьма затруднительны при очень низкой облачности, в капельных переохлажденных облаках происходит обледенение самолетов, в грозовых облаках наблюдаются опасные для самолета восходящие и нисходящие токи воздуха и пр.

Образование определенных форм облаков или их распад характеризуют многие типичные атмосферные процессы, происходящие в данном районе. Поэтому наблюдения над облачностью на метеорологических станциях имеют важнейшее значение для прогноза погоды.

Все это возлагает большую ответственность на наблюдателей над облачностью, т. Е. над формой, количеством и высотой основания облаков.

Для изучения облаков и для прогноза погоды необходимы следующие сведения:

а) количество облаков и характер их расположения (сплошной массой, отдельными массами, волнами и т. Д.);

б) формы облаков;

в) высота их нижней и верхней границ;

г) микрофизическое строение облаков (размеры и количество в единице объема капель воды, ледяных кристаллов, наличие снежинок, крупинок и пр.);

д) количество и вид осадков, выпадающих из облаков;

е) направление и скорость перемещения облаков;

ж) характер и скорость вертикальных и горизонтальных движений внутри облака и на его границах.

Для получения этих сведений ведутся наблюдения на обсерваториях, пунктах самолетного зондирования, гидрометеоро­логических станциях и т. Д. Для некоторых видов наблюдений только еще разрабатываются необходимые методы и приборы.

Большинство гидрометеорологических станций наблюдения над облаками производят визуально, т. Е. без приборов. Поэтому точность, а следовательно, и ценность наблюдений над облаками могут быть существенно улучшены путем повышения квалификации наблюдателей и такой организацией работы, при которой наблюдатели систематически следят за состоянием неба и его изменениями во времени.

С помощью визуальных наблюдений можно определить количество и форму облаков, оценить высоту их основания, а также скорость и направление движения. Можно также сделать некоторые заключения о микроструктуре облаков, в особенности при наблюдениях в полете. Правильное определение формы облаков имеет особенно большое значение, потому что их формы связаны с конкретными типами атмосферных процессов. Очень важно поэтому, чтобы наблюдатель понимал сущность процессов, происходящих в атмосфере и приводящих к образованию тех или иных форм облаков. При этих условиях он сможет правильнее производить наблюдения за облаками и в тех трудных случаях, когда облака несколько отличаются от изображенных в Атласе, когда одновременно наблюдается несколько их форм и т. Д. Отметим, что в Атласе основное внимание уделено облакам, образующимся в тропосфере — в нижнем слое атмосферы толщиной около 9—10 км в умеренных и полярных широтах и до 16 км в субтропических. В вышележащем слое — стратосфере— температура низкая (порядка —45, —70°) и мало меняется с высотой, а влажность воздуха как относительная, так и удельная, очень мала. Облака в стратосфере образуются очень редко. На высотах 20—30 км изредка наблюдались так назы­ваемые перламутровые облака, состоящие из мелких капель или кристаллов, на высоте около 80 км иногда наблюдаются серебристые облака. Это тонкие прозрачные, волокнистые облака, наблюдающиеся в сумерки, когда они освещены лучами солнца из-под горизонта. Наблюдатель должен особо отмечать появление этих редких форм облаков, представляющих большой научный интерес.