Облака и погода

04.10.2022

Облака верхнего яруса: перистые, перисто -слоистые, перисто -кучевые.

САМ СЕБЕ СИНОПТИК, Выпуск 5.1

Наш всепланетный «холодильник».

Можно сказать, что облака и есть погода. Мы на себе ощущаем, что облака охлаждают землю, когда тучки набегают на солнце в тёплый летний денёк – в тени всегда прохладнее. Облака отражают обратно в космос около половины поступающего к нам солнечного света, который в противном случае мог бы согреть землю под ними. К тому же они поглощают какую-то часть солнечной радиации. В целом, в своей совокупности облака – это мощный «холодильник» нашей планеты. Исключение составляют только высокие тонкие облака – облака верхнего яруса, которые обладают согревающим эффектом. Высокие перистые облака (6 – 9 км и выше) настолько холодны – их температура приблизительно минус 40 градусов Цельсия, – что они излучают в космос намного меньше тепла, чем задерживают его в виде инфракрасного излучения, идущего от Земли. С другой стороны, самые эффективные «морозильники» – это густые облака на средних высотах (3 – 6 км), но в каждый данный момент времени они накрывают не более 7 процентов земной территории. А вот низкие (ниже 3000 м) облака могут покрыть в четыре раза бóльшую площадь. На их долю приходится 60 процентов общего охлаждения. Мало того, что они препятствуют солнечному свету, их относительно тёплые верхушки эффективно излучают «своё» тепло в космос. А лидерство по охлаждению Земли среди низких облаков принадлежит широким и плоским покрывалам слоисто-кучевых облаков, простирающихся над 20-ю процентами земной поверхности. Чаще всего их можно увидеть над океаном. Облака в целом по планете уменьшают эффективность солнечного света на 8 процентов. Если ничего больше не менять, а только убрать этот огромный «солнечный зонтик», планетарная температура повысится приблизительно на 10 (десять!) градусов Цельсия. И наоборот, увеличение количества низких облаков лишь на несколько процентов приведет к заметному похолоданию.

Количество облаков меняется год от года. Старательные летописцы-метеорологи записывали местные колебания погоды (попросту говоря, — наблюдения за облаками) на протяжении веков, но узнать, как ведут себя облака в целом на всей планете, стало возможным только с появлением первых метеоспутников. С 1966 года они предоставляют синоптикам постоянные оперативные услуги, всё время улучшая качество снимков и увеличивая зону покрытия. В 1983 году начался «Международный спутниковый проект облачной климатологии», который стал объединять данные, поступающие с гражданских метеоспутников всех государств. В рамках этого проекта, осуществляемого под руководством Уильяма Россоу из Института космических исследований имени Годдарда НАСА (Нью Йорк), ученые каждый месяц составляют усредненные карты облачного покрова, где поверхность Земли разделена на квадраты со стороной около 250 километров. Данные, предоставляемые спутниками, говорят о происходящих изменениях в распределении облаков над океанами и материками, и все эти данные говорят о том, что существует определенная связь между земными облаками и ритмами солнечной активности.

Облака – предвестники погоды.

Заблаговременность «признаков погоды» определяется масштабом процесса. Для макропроцессов характерна заблаговременность до суток и более, тогда как облака, связанные с мезосистемами, могут указывать на возможность определенных явлений с заблаговременностью всего лишь несколько часов, а также позволяют с большей определенностью оценить характер ожидаемых явлений (например, предусмотреть возможные явления в связи с приближением грозовых облаков). То есть облака — это надёжные признаки скорого изменения погоды. Облака одних форм практически всегда дают осадки, других – либо совсем не дают осадков, либо осадки из них не достигают поверхности земли. Как правило, из облаков определённых форм выпадают определённые, следующие виды осадков:

• ливневые – из кучево-дождевых облаков, на ограниченной территории, в короткий промежуток времени и большом количестве; капли здесь более крупные, а снежинки — хлопьями;

• обложные – из слоисто-дождевых во все сезоны; из высокослоистых – зимой, и иногда слабые – из слоисто-кучевых; выпадают продолжительное время и на большой территории;

• моросящие – из слоистых облаков, это мелкие капельки, падение которых глазом не заметно.

Различают 10 основных типов облачности. А в зависимости от высоты расположения основания облаков их относят к одному из трёх ярусов. В особую группу выделяют облака вертикального развития, нижняя граница которых в большинстве случаев находится в нижнем ярусе, а верхняя — в нижнем, среднем или верхнем ярусе.

Этот выпуск посвящен облакам верхнего яруса.

Облака верхнего яруса представляют собой тонкие белые высоко расположенные облачные образования в виде волокнистого покрова, изогнутых «перьев», волн или прозрачной белой вуали, затягивающей небо. Освещенные солнцем, эти облака могут наблюдаться в сумерки в течение длительного времени. Легко отличаются от облаков среднего яруса по небольшой толщине и прозрачности, а также по отчетливому волокнистому строению. Не дают осадков, достигающих поверхности земли. В умеренных широтах, в тёплое время года, облака верхнего яруса образуются обычно на высотах 7–10 км; в зимнее время, а также в полярных широтах высота этих облаков меньше: 5–8 км. В южных широтах они обычно наблюдаются на высотах от 10 до 15 км; в тропиках, ближе к экватору — до 17-18 км.

Облака верхнего яруса характеризуются наиболее низкими температурами, и состоят из кристаллов льда в форме игл, шестигранных столбиков или пластинок, которые образуются путем сублимации водяного пара на ядрах конденсации (сублимации). Поэтому облака эти имеют ярко-белый цвет без тёмных и серых оттенков, и имеют маленькую водность, поэтому осадков не дают. Мощность (толщина) их мала, обычно 200 — 600 м. К ним относятся перистые, перисто-кучевые и перисто-слоистые облака.

Специалисты-метеорологи придумали символы-обозначения для каждого вида облаков. К примеру, перистые облака обозначаются как Ci – сокращение от слова Cirrus. Безусловно, такие обозначения помогают специалистам классифицировать «бесконечное разнообразие» облаков. Но для нас с вами – «простых обывателей» — важнее узнавать облака «в лицо» — по их внешнему виду. Для этого здесь и приведены изображения основных представителей основных типов облаков. Смотрите, потом наблюдайте на небе, сравнивайте. И наслаждайтесь, — потому как причудливые формы и колера отдельных облаков и их сочетаний дадут сто очков вперёд любой картине любого художника…

1. Перистые облака (Ci): имеют вид белых нитей, крючков («мётлы»). Это нежные, необычайно высоко носящиеся облака. То они, словно вуалью покрывают небо, то придают ему такой вид, словно кто-то только что подмёл его. А иногда они принимают вид ветвей или пера птицы – отсюда название перистые облака. Видны при хорошей погоде, но предвещают скорое ухудшение её — являются предвестниками приближения тёплого фронта. «Способность» высоких перистых и перисто-слоистых облаков за 12-15 часов предвещать ухудшение погоды, — «предсказывать» приближение циклона-депрессии — было известно морякам задолго до появления метеорологической службы.

Большая высота (до 10 км в средних широтах) и характерное волокнистое строение при наличии просветов голубого неба обычно позволяют легко отличить перистые облака от облаков других форм. Но можно спутать их с перисто-слоистыми, которые отличаются от перистых тем, что образуют сплошную пелену, достаточно однородную и обширную. На пелене перистых (и перисто-слоистых) облаков наблюдаются гало – цветные круги вокруг Солнца и Луны. Вечером, после захода солнца, перистые облака ещё долго остаются освещёнными, принимая вначале серебристую, затем золотистую или красноватую окраску и весьма затейливые формы, порой напоминающие работы художников-абстракционистов (см. рисунки ниже). Затем облака постепенно сереют и кажутся более плотными, чем днём. В безлунную ночь перистые облака невидимы или плохо различимы. Утром, перед восходом солнца, перистые облака первыми из облаков освещаются и окрашиваются зарёй.

— Если перистые облака от одной из точек западной половины неба движутся с такой быстротой, что движение их легко обнаруживается невооруженным глазом, это указывает на скорое приближение циклона, а с ним и ухудшения погоды (вообще: сильный ветер на высотах – признак приближающегося циклона).

2. Перисто-кучевые облака (Cc): мелкие барашки, мелкие белые хлопья, рябь; похожи на волны на песке (с этими облаками сходны следы самолетов). Высота 5-8 км. Предвестники хорошей погоды, они обычно появляются после грозы и постепенно рассеиваются, оставляя чистое голубое небо. Редкая разновидность их: перисто-кучевые чечевицеобразные – это вытянутые, с гладкой поверхностью отдельные облака, для которых характерны белизна, отсутствие теней и наличие слабо округленных элементов, утончающихся к краям. В профиль облака напоминают веретено или чечевицу. Иногда в отдельных частях облака обнаруживаются признаки нитевидного строения или ряби.

3. Перисто-слоистые облака (Cs): имеют вид голубоватой однородной пелены, которая покрывает всё небо. Высота 5-9 км. Их разновидности: перисто-слоистые волокнистые — главной особенностью этих облаков является их расположение в виде параллельных или кажущихся сходящимися гряд, сквозь облака хорошо просвечивают Солнце и Луна; перисто-слоистые туманообразные: тонкая пелена, довольно однородная, иногда плотная белая или голубоватая, не имеющая нитевидной или волокнистой структуры.

— Если небо, заполненное перистыми облаками, темнеет, и появляются перисто-слоистые облака, то это явный признак того, что скоро пойдёт дождь или снег.

Мощные перисто-слоистые облака по мере уплотнения переходят в высокослоистые – облака среднего яруса. Вообще: если одновременно наблюдается несколько ярусов облаков, — это к непогоде. И чем больше разнообразие форм облаков, тем более вероятно приближение ненастья. Например: перистые облака переходят в перисто-слоистые, а затем в высокослоистые — это к ненастью.

Все формы облаков верхнего яруса могут наблюдаться как в различных сочетаниях между собой, так и совместно с облаками среднего и нижнего ярусов. Полное отсутствие облаков верхнего и среднего ярусов может служить верным признаком удаленности от места наблюдений всяких фронтальных разделов между воздушными массами, а, следовательно, и связанных с фронтами обложных осадков.

Ниже приведены фотографии облаков верхнего яруса.

ПЕРИСТЫЕ