В. Облака нижнего яруса. 6 Слоисто-кучевые Stratocumulus (Sc)

6 Слоисто-кучевые Stratocumulus (Sc)

6.1 Слоисто-кучевые волнистообразные Sc undulatus (Sc und.)

6.2 Слоисто-кучевые кучевообразные Sc cumuliformis (Sc cuf)

6.1.1 Слоисто-кучевые просвечивающие
Sc translucidus (Sc trans.)

6.1.2 Слоисто-кучевые непросвечивающие
Sc opacus (Sc op.)

6.1.3 Слоисто-кучевые чечевицеобразные
Sc lenticularis (Sc lent.)

6.2.1 Слоисто-кучевые башенковидные
Sc castellanus (Sc cast.)

6.2.2 Слоисто-кучевые растекающиеся дневные
Sc diurnalis (Sc diur.)

6.2.3 Слоисто-кучевые растекающиеся вечерние
Sc vesperalis (Sc vesp.)

6.2.4_ Слоисто-кучевые вымеобразные
_____ Sc mammatus (Sc mam.)

Продолжение табл. 1.1

Как правило, из облаков определенных форм выпадают сле­дующие виды осадков:

• ливневые — из кучево-дождевых облаков (СЬ);

• обложные — из слоисто-дождевых (Ns) во все сезоны, из
высокослоистых (As) — зимой и иногда слабые — из слоисто-
кучевых (Sc);

• моросящие — из слоистых облаков (St).

В процессе развития и распада облака меняется его внеш­ний вид, структура и оно может трансформироваться из одной формы в другую.

При определении количества и форм облаков учитываются только облака, видимые с поверхности земли. Если все небо

или его часть закрыта облаками нижнего (среднего) яруса, а облаков среднего (верхнего) яруса не видно, то это не означает, что они отсутствуют. Они могут находиться выше нижележа­щих слоев облаков, но это не учитывается при наблюдениях за облачностью.

2 ОПИСАНИЕ ФОРМ И ВИДОВ ОБЛАКОВ

Описание облаков дается отдельно по ярусам, а внутри каж­дого яруса — по основным формам в соответствии с морфологи­ческой классификацией (см. табл. 1.1). При этом для каждого

яруса и формы приводятся наиболее общие признаки облаков: высота нижней границы, толщина облачного слоя, микрофизи­ческое строение. При описании облаков указывается также связь различных форм облаков и характерные особенности их по наблюдениям с поверхности земли.

2.1 Облака верхнего яруса

К облакам верхнего яруса относятся перистые (Cirrus), пе­ристо-кучевые (Cirrocumulus) и перисто-слоистые (Cirrostratus) облака. В умеренных широтах в теплое время года они 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 облака верхнего яруса обычно наблюдаются на высотах от 10 до15 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 эти облака имеют ярко-белый цвет без темных и серых оттенков.

2.1.1 Перистые облака (Cirrus — Ci). Наиболее высокие облака верхнего яруса, обычно наблюдаются в небольших коли­чествах, но зачастую могут занимать и значительную часть неба.

Высота нижней границы облаков в умеренных широтах со­ставляет 7—10 км, изредка менее 6 км (в арктической и субарк­тической зонах, где очень низкие температуры) или более 12 км; в тропиках высота облаков достигает 17—18 км. Толщина слоя облаков колеблется в широких пределах — от сотен метров до не­скольких километров. Они состоят главным образом из ледяных кристаллов в виде столбиков высотой до 0,1 мм.

Связь с другими формами. При увеличении количества пе­ристых облаков они могут сменяться пеленой Cs, иногда сущес­твуют одновременно с Сс.

Характерные особенности по наблюдениям с поверхности земли. Большая высота и характерное волокнистое строение при наличии просветов голубого неба обычно позволяют легко отличить перистые облака от облаков других форм. Перистые облака можно спутать с перисто-слоистыми, которые отличают­ся от Ci тем, что образуют пелену, достаточно однородную и об­ширную.

Вечером, после захода солнца, Ci еще долго остаются осве­щенными, принимая вначале серебристую, затем золотистую или красноватую окраску. Затем облака постепенно сереют и кажутся более плотными, чем днем. В безлунную ночь Ci неви­димы или плохо различимы, поэтому особенно важно тщатель­но наблюдать за состоянием неба вечером. Утром, перед восходом солнца, Ci первыми из облаков освещаются и окраши­ваются зарей.

Ci образуются в результате охлаждения воздуха при его вос­ходящем движении в верхней тропосфере, в зоне атмосферных фронтов. В охлаждающемся воздухе происходит сублимация во­дяного пара и образование ледяных кристаллов. Ci могут образо­ваться также из вершин СЬ при распаде этих облаков.

В перистых облаках выделяют 2 вида: перистые волокнистые и перистые плотные, каждый из которых имеет несколько разно­видностей.

2.1.2 Перисто-кучевые облака (Cirrocumulus — Сс). Высота нижней границы этих облаков в умеренных широтах ко­леблется в пределах от 6 до 8 км, толщина слоя не превышает 200—400 м.

Перисто-кучевые облака состоят из мелких ледяных кристал­лов, имеющих форму столбиков или пустотелых призм (отдельных или соединенных по нескольку кристаллов в комплексы).

Связь с другими формами. Облака Сс обычно наблюдаются вместе с облаками Ci или Cs. Возможны промежуточные пере­ходные формы между низкими облаками Сс и высокими Ас, однако отличить их от Ас нетрудно, хотя тонкие края слоя Ас по внешнему виду и напоминают Сс. Одновременно могут наблю­даться слой Сс и похожий на них нижележащий слой Ас (или даже несколько слоев Ас на различных высотах).

Характерные особенности по наблюдениям с поверхности земки. Облака Сс можно спутать только с высокими Ас, в отли­чие от которых Сс частично (особенно по краям) имеют волокнис­тое строение. Кроме того, Сс часто переходят в слой Ci или Cs.

Если волокнистое или хлопьевидное строение перисто-куче­вых облаков плохо выражено и облака постепенно приобретают отчетливую волокнистую структуру, то их следует отнести уже к Ci fib.

Сс образуются при возникновении волновых и конвективных движений в верхней тропосфере.

В перисто-кучевых облаках выделяют 2 вида: перисто-куче­вые волнистообразные и перисто-кучевые кучевообразные, в ко­торых выделяют по одной разновидности.

2.1.3 Перисто-слоистые облака (Cirrostratus — Cs). Высота нижней границы Cs в умеренных широтах в среднем око­ло 6—8 км, в арктических и субарктических районах вследствие низких температур воздуха существенно меньше. Толщина слоя колеблется от 100 м до нескольких километров. Верхняя и ни­жняя границы слоя Cs выражены нерезко.

Перисто-слоистые облака состоят из ледяных кристаллов в форме игл или шестигранных столбиков, иногда соединенных по нескольку штук вместе. Реже встречаются в этих облаках тол­стые пластинки.

Связь с другими формами. Перисто-слоистые облака могут наблюдаться в сочетании с перистыми и перисто-кучевыми. При надвижении фронтальной облачной системы количество облаков

Ci увеличивается и они, постепенно закрывая все небо, сменяют­ся Cs; в свою очередь, Cs, уплотняясь и снижаясь, сменяются As. Иногда слой As надвигается на фоне Cs самостоятельно, без ви­димой связи с ними.

Характерные особенности по наблюдениям с поверхности земли. Некоторые затруднения могут возникнуть лишь при раз­личении облаков Ci и Cs, а также Cs и As. Перисто-слоистые об­лака отличаются от перистых тем, что их пелена однородна, непрерывна и не распадается на отдельные участки, разделен­ные промежутками голубого неба. От высокослоистых облаков (As) перисто-слоистые (Cs) отличаются тем, что они почти про­зрачны, в то время как сквозь As солнце и луна просвечивают тускло, как сквозь матовое стекло, и при этом в дневное время тени от предметов становятся нерезкими или исчезают вовсе.

Перисто-слоистые облака образуются вследствие адиабати­ческого охлаждения воздуха при его восходящем движении в верхней тропосфере в зонах атмосферных фронтов.

В перисто-слоистых облаках выделяют 2 вида (без разновид­ностей): перисто-слоистые волокнистые и перисто-слоистые ту-манообразные.

2.2 Облака среднего яруса

Облака среднего яруса состоят из переохлажденных капель воды или переохлажденных капель в смеси с ледяными кристал­лами и снежинками. При этом кристаллы в облаках среднего яруса значительно более развиты, чем в облаках верхнего яруса: в облаках среднего яруса содержатся в основном развитые сне­жинки полной шестилучевой формы. Ледяные иглы, пластинки и столбики содержатся на краях облачных элементов, что вызы­вает особый вид свечения — иризацию (появление радужной окраски) на краях капельных облаков.

При наличии в облачных элементах снежинок и капель пе­реохлажденной воды происходит быстрый рост снежинок и вы­падение их в виде осадков. Наличие же переохлажденных капель воды в облачных элементах придает им серый цвет. Сквозь облака среднего яруса солнце просвечивает слабо или во­обще не просвечивает.

К основным формам облаков среднего яруса относятся высо­кокучевые и высокослоистые облака.

2.2.1 Высококучевые облака (Altocumulus — Ас). Вы­сота их нижней границы может меняться в пределах от 2 до 6 км, а толщина слоя не превышает 200—700 м.

Ас состоят преимущественно из переохлажденных капель воды радиусом 3—6 мкм, а также из ледяных кристаллов. Та­кой размер капель обеспечивает возможность сосуществования капель с кристаллами льда. В отдельных более плотных элемен­тах облаков радиус капель может доходить до 10—25 мкм, что ведет к быстрому росту кристаллов, образованию и выпадению осадков, хотя и достаточно слабых по интенсивности (часто не достигающих поверхности земли).

Связь с другими формами. В некоторых случаях наблюдают­ся переходные формы между высокими Ас и Сс, от которых Ас отличаются б олыпими видимыми размерами отдельных эле­ментов и более тусклой сероватой окраской. Ас могут наблюдать­ся одновременно с As. Уплотняясь и опускаясь, Ас переходят в облака Sc, с которыми они имеют много общего.

Характерные особенности по наблюдениям с поверхности земли. В большинстве случаев облака Ас легко определяются по характерным очертаниям и светлой окраске. В отличие от высо­кослоистых, они не образуют сплошного однородного серого по­крова и не имеют волокнистого строения. Иногда возникают трудности в различении форм Ас и Sc, Ac и Сс.

Процессы образования высококучевых облаков различны. Главными из них являются следующие:

• волновые движения воздуха на границах высоко располо­
женных слоев инверсии;

• адвекция фронтальных слоистообразных облаков из облас­
тей циклонов и последующая их трансформация;

• волновые движения над горными препятствиями;

• растекание мощных кучевых и кучево-дождевых облаков;

• конвективные движения воздуха в слое выше 2 км.

В высококучевых облаках выделяют 2 вида: волнистообраз-ные и кучевообразные.

2.2.2 Высокослоистые облака (Altostratus — As). Вы­сота нижней границы As находится в пределах от 2 до 6 км, тол­щина слоя составляет обычно 1—2 км, иногда и более.

Тонкие As и верхние части более плотных As состоят преиму­щественно из ледяных кристаллов (пластинок), низкие As — из ледяных кристаллов (столбиков) в смеси с переохлажденными каплями воды. Нижние части этих облаков состоят из более крупных снежинок или мелких капель дождя (обычно ниже уровня, где температура воздуха равна 0 °С).

Связь с другими формами. Высокослоистые облака при уплотнении и снижении переходят в слоисто-дождевые облака (Ns). Облака As являются как бы промежуточными между обла­ками Cs и Ns.

Облака As могут быть отмечены в сочетании с Ас, причем воз­можны взаимные переходы (As в Ас и Ас в As), а также с мощными кучево-дождевыми облаками фронтального происхождения.

Характерные особенности по наблюдениям с поверхности земли. В некоторых случаях бывает трудно отличить As от Cs, Ns и даже St.

Высокослоистые облака по сравнению с облаками Cs более плотные и низкие. Днем As имеют сероватый цвет и значитель­но сильнее затеняют солнце. По сравнению с Ас облака As вы­глядят как более однородная сплошная пелена без просветов. Даже если пелена As и обрывается в той или иной части неба

(это бывает на краю облачной системы), то в той части их покро­ва, которая доступна обозрению, нет ни просветов, ни расчлене­ния на отдельные пластины. Если же такое расчленение можно обнаружить, но по остальным признакам облака должны быть отнесены к As, то они отмечаются как переходная форма между As и Ас.

Облака As отличаются от облаков Ns большей высотой распо­ложения, меньшей плотностью и светлым тоном. Осадки из As не всегда достигают поверхности земли, особенно летом. Плот­ный облачный покров с основанием на уровне около 2 км при от­сутствии осадков может отмечаться как As op., но при наличии осадков он должен уже отмечаться как Ns. Однако наличие осад­ков само по себе не должно быть единственным определяющим признаком: если облака светлые, тонкие, находятся на большей высоте, чем Ns, и дают осадки (что особенно часто наблюдается зимой), то они отмечаются как As.

As образуются вследствие охлаждения воздуха при медлен­ном, скользящем восхождении теплого воздуха вдоль фронталь­ной поверхности.

В форме As различают 2 вида облаков: туманообразные и вол-нистообразные.

2.3 Облака нижнего яруса

К облакам нижнего яруса относятся все формы и виды обла­ков, которые образуются, развиваются и существуют в нижнем слое атмосферы (от 30 м до 2 км).

2.3.1 Слоисто-кучевые облака (Stratocumulus — Sc). Высота нижней границы облаков Sc отмечается чаще всего в преде­лах 0,5—1,5 км, толщина слоя — от 0,2 до 0,8 км.

Sc состоят в основном из мелких капель воды (радиусом преи­мущественно 5—7 мкм), зимой переохлажденных. В отдельных

случаях среди капель присутствует некоторое количество ледя­ных кристаллов (пластинок) и снежинок.

Связь с другими формами. Слоисто-кучевые облака могут на­блюдаться одновременно с высококучевыми облаками. Некото­рые разновидности Sc cuf образуются при распаде Си или Си cong. Кроме того, при усиливающейся конвекции Sc, особен­но Sc cast., могут развиваться в кучевые облака. При приближе­нии фронта Sc могут смениться Ns, что сопровождается усилением обложных осадков, и, наоборот, при появлении ни­сходящих движений фронтальные облака Ns могут перейти в Sc.

Характерные особенности по наблюдениям с поверхности земли. Отличительным признаком слоисто-кучевых облаков служит их внешний вид, четко очерченная нижняя граница, от­сутствие в большинстве случаев осадков или довольно слабые осадки с перерывами. Sc иногда бывает трудно отличить от Ас, As, Ns, St или Си med.

Слоисто-кучевые облака располагаются ниже (ниже 2 км) и состоят из более крупных и более темных элементов, чем Ас. Условно принимается, что видимый размер элементов Sc превы­шает десятикратный диаметр солнца.

Sc op. отличаются от As op. главным образом по высоте их расположения. Кроме того, у As меньше выражено волнистое строение, а волны не имеют правильного чередования и пред­ставляют собой отдельные вытянутые по горизонтали уплотне­ния неправильной формы. Sc op. имеют вид правильных волн. As часто имеют волокнистое строение, которого не бывает у Sc. Пок­ров As более светлый, чем Sc op.

Облака Sc op. обычно отличаются от облаков Ns волнистым строением и отсутствием или слабой интенсивностью осадков. Полезно при различении Sc от As и Ns учитывать характер пого­ды, поскольку As и Ns являются преимущественно облаками фронтальных систем, тогда как Sc образуются в большинстве случаев внутри однородных воздушных масс.

Sc отличаются от облаков St большей высотой основания и более ярко выраженной волновой структурой.

От Си med. (которые иногда располагаются грядами) облака Sc отличаются б олыпей длиной гряд и отсутствием куполооб­разных вершин (кроме разновидности Sc cast., у которой высту­пающие купола и башни сравнительно невелики и быстро меняют очертания).

Основные процессы, приводящие к образованию слоисто-ку­чевых облаков, следующие:

• волновые движения в слоях инверсий, расположенных на
высотах менее 2 км над подстилающей поверхностью;

• адвекция слоистообразных облаков из циклонов и ложбин
и их трансформация;

• растекание Си и Си cong. в слое воздуха под инверсиями,
располагающимися ниже 2 км;

• волновые движения, возникающие на подветренных скло­
нах возвышенностей и гор.

В слоисто-кучевых облаках выделяют 2 вида: волнистообраз-ные и кучевообразные.

2.3.2 Слоистые облака (Stratus — St). Наиболее низкие облака, высота их нижней границы обычно колеблется в преде­лах от 0,03 до 0,4 км, а толщина слоя — от 0,1 до 0,6 км.

Слоистые облака состоят из мельчайших капель воды радиусом 2—5 мкм, размер капель может колебаться от 1 до 20 мкм.

Связь с другими формами. Облака St могут трансформиро­ваться в облака Sc. В теплую половину года облака St fr. утром при отсутствии более высоких облаков могут превратиться в ку­чевые, если поверхность земли прогревается и развивается кон­векция.

Характерные особенности по наблюдениям с поверхнос­ти земли. Иногда бывает трудно различить St и As, St и Sc, St и Ns. Об отличии облаков St от облаков As и Sc указано в пп. 2.2.2 и 2.3.1.

Кроме того, следует отметить, что у облаков St, даже у St und., волнистое строение выражено очень слабо и с трудом раз­личается, так как волны имеют большую длину, а облака распо­ложены низко.

По внешнему виду облака St похожи на Ns. Однако их можно различить по следующим признакам:

— St располагаются обычно ниже, чем Ns, они нередко сопро­
вождаются моросящими осадками и ухудшением видимости;

— St имеют более светлый цвет, чем Ns, причем обычно за­
метно чередование темных и светлых участков облака, которые
имеют б олыпую или меньшую толщину; строение St более одно­
родное, чем Ns;

— St никогда не дают обложных осадков.

При определении облаков St полезно также учитывать харак­тер погоды, так как эти облака образуются главным образом внутри однородных воздушных масс, являются зачастую обла­ками местного происхождения. Облака St нередко имеют доста­точно четкий суточный ход (максимальное количество облаков наблюдается ночью). В отличие от них, облака Ns и As наблюда­ются обычно на атмосферных фронтах. Исключение составляет разновидность разорванно-слоистых облаков (St fr.) — разорван-но-дождевые облака (Frnb), которые характерны для фронталь­ных систем облаков.

В слоистых облаках выделяют 3 вида: туманообразные, вол-нистообразные и разорванно-слоистые.

2.3.3 Слоисто-дождевые облака (Nimbostratus — Ns). Высота нижней границы Ns отмечается в пределах от 0,5 до 1,9 км, она ниже всего вблизи линии фронта. Толщина слоя облаков обычно достигает 2—3 км, иногда 5 км и более. Однако нередки слу­чаи, когда толщина слоя Ns не превышает 1—2 км и между ними и вышележащими As имеется безоблачная прослойка.

Слоисто-дождевые облака состоят из переохлажденных ка­пель и ледяных кристаллов. В верхней части облака кристаллы

имеют преимущественно форму столбиков, в нижней — форму пластинок. В нижней части облака преобладают мелкие капли воды с примесью снежинок или сравнительно крупных капель. Большинство капель воды имеют радиус 8—12 мкм.

Связь с другими формами. Обычно Ns тесно связаны с As. В пункте наблюдений вначале прослеживаются As, которые затем постепенно уплотняются, снижаются и превращаются в Ns. Пере­ход от As neb. op. к Ns происходит постепенно, поэтому резкой гра­ни между ними нет. Хорошим признаком совершившегося перехода является выпадение устойчивых обложных осадков.

Ns могут образоваться из Sc op. В этом случае элементы Sc (от­дельные хлопья, пластины или волны) постепенно сливаются меж­ду собой, облака снижаются и преобразуются в Ns. Переход считается завершившимся тогда, когда волнистая структура, при­сущая Sc, полностью исчезает и нижняя поверхность облаков всле­дствие выпадения осадков перестает быть четко различимой.

Иногда наблюдается связь Ns с СЬ. При приближении холод­ного фронта первого рода вал предфронтальных облаков СЬ не­посредственно переходит в Ns, а ливневые осадки сменяются обложными. В некоторых случаях такая связь СЬ и Ns наблюда­ется и на холодных фронтах второго рода. На теплом фронте, осо­бенно летом, наблюдается переход Ns в СЬ: отдельные участки облаков Ns, сильно развиваясь по вертикали, постепенно приоб­ретают все признаки СЬ; выпадающие из них осадки имеют ха­рактер ливневых.

Характерные особенности по наблюдениям с поверхности земли. Основным признаком, по которому безошибочно опреде­ляются Ns, служит выпадение обложных осадков. Этот признак помогает обнаружить Ns даже тогда, когда они снизу маскиру­ются разорванно-дождевыми облаками Frnb. Однако иногда осадки из Ns не достигают поверхности земли вследствие испаре­ния. В этих случаях облака Ns можно отличить от As neb. op. no следующим основным признакам:

— значительно более темному цвету;

— непрозрачности облаков (солнце и луна не просвечивают);

— размытости основания облаков.

Следует отличать слой Ns от СЬ большого размера, которые, надвигаясь, могут на короткое время полностью закрыть небо над пунктом наблюдения. Такая ошибка особенно вероятна, если обзор с места наблюдений сильно ограничен. В этом случае отли­чительным признаком будет служить характер осадков. Помога­ет также наблюдение за предшествующим состоянием неба: Ns появляются на фоне сплошной облачности (после As neb. op. или Ac op.), a Cb надвигаются при наличии просветов голубого неба.

2.4 Облака вертикального развития

К облакам вертикального развития относят две основные формы: кучевые и кучево-дождевые.

2.4.1 Кучевые облака (Cumulus — Си). Высота нижней границы кучевых облаков в значительной мере зависит от влаж­ности воздуха (от дефицита насыщения). В умеренных широтах высота нижней границы кучевых облаков обычно составляет 0,6—1,2 км, вертикальная протяженность — от сотни метров до нескольких километров.

Кучевые облака состоят из капель воды, более крупных в вер­хней части облака (преобладающий радиус капель около 20 мкм) и более мелких у его основания (преобладают капли радиусом около 10 мкм). При отрицательных температурах капли нахо­дятся в переохлажденном состоянии.

Связь с другими формами. Развиваясь, Си могут трансформи­роваться в СЬ. Иногда Си и СЬ наблюдаются одновременно.

Весной и летом облака Си могут наблюдаться на фоне любых других облаков, если эти облака не препятствуют прогреванию

поверхности земли и развитию дневной термической конвек­ции. При теплой погоде утром кучевые облака могут образо­ваться из St fr.

Распадаясь, Си могут перейти в Sc, Ac или, пройдя стадию Си fr., рассеяться совсем.

Характерные особенности по наблюдениям с поверхности зем­ли. Если кучевые облака находятся в стороне от наблюдателя, то он видит их от основания до ослепительно белых клубящихся вершин. В этом случае правильно определить форму облака не представляет никаких затруднений. Если же облака располагаются у зенита или ими покрыта большая часть неба, то наблюдается только их нижняя поверхность, которая всегда имеет некоторые неровности, а иногда и рваные края. В этом случае их легко спутать со слоисто-кучевыми или кучево-дождевыми облаками.

Кучевые облака, в отличие от слоисто-кучевых, не образуют непрерывного слоя. Покров Си всегда разделяется на отдельные облака, в промежутках между которыми видны их бугристые, резко очерченные края, уходящие в высоту. Центральные части отдельных облаков могут быть темными (серыми или темно-се­рыми в зависимости от их мощности), а освещенные края — ярко-белыми, в виде светлой или блестящей каймы в зависимос­ти от расположения облаков относительно солнца.

В сплошных длинных валах вершины Си сохраняют разную высоту.

Иногда трудно отличить Си cong. от СЬ, имеющих не только внешнее сходство, но и сходство процесса образования. Условно принято считать облака кучево-дождевыми, когда их вершина приобретает отчетливое волокнистое строение („обледеневает"), а также когда начинается выпадение ливневых осадков или за­метны полосы падения осадков (хотя бы и не доходящих до по­верхности земли).

Основной процесс, приводящий к образованию кучевых обла­ков, — это мощные восходящие движения воздуха, обусловлен-

ные неравномерным нагревом подстилающей поверхности (тер­мическая конвекция).

Из многообразия кучевых облаков выделяют 3 вида: кучевые плоские, кучевые средние и мощные кучевые.

2.4.2 Кучево-дождевые облака (Cumulonimbus — СЬ). Высота нижней границы СЬ обычно находится в пределах от 0,6 до 1,2 км. Верхняя граница кучево-дождевого облака дос­тигает 4—5 км, в отдельных случаях — высоты тропопаузы (8—9 км).

Микрофизическая структура представлена набором капель разного размера (радиусом от нескольких мкм до 1 см), а так­же ледяных кристаллов, снежных зерен и града (до несколь­ких см).

Связь с другими формами. Кучево-дождевые облака образу­ются, как правило, в результате дальнейшего развития Си cong. СЬ могут наблюдаться одновременно с Ac, As, Sc, Ns, Си, Frnb. При распаде СЬ могут образоваться Ci sp., Ci ing, Ac cuf, Sc diur., Sc vesp.

Характерные особенности по наблюдениям с поверхности земли. Определить СЬ обычно нетрудно. Их можно спутать толь­ко с Ns и Си cong.

Если СЬ сильно распространились по горизонтали, их основа­ния слились и с пункта наблюдений ни в один из просветов не видно резко очерченных бугристых боковых сторон облаков, то их можно спутать с Ns. Основное различие заключается в том, что СЬ имеют свинцово-темную окраску и дают ливневые осадки. При определении также нужно учитывать предшествующее со­стояние неба.

Облака СЬ отличают от облаков Си cong. по следующим при­знакам:

— темная окраска основания облака; если СЬ находится близ­ко к зениту, то его окраска становится свинцово-темной, осве­щенность при этом резко уменьшается;

— выпадение ливневых осадков; если осадки не достигают
поверхности земли, то они (в удаленных облаках) заметны в виде
полос падения (virga);

— волокнистое строение части облака или перистовидная
форма его вершины.

Если хотя бы один из этих признаков имеется, облако следует считать кучево-дождевым.

Основным процессом образования кучево-дождевых облаков является процесс охлаждения воздуха при восходящем движе­нии в условиях сильно развитой динамической или термической конвекции. Поэтому толщина их достигает 3—5 км.

В холодное время года, когда отрицательные температуры воздуха, при которых замерзают облачные капли и растут ледя­ные кристаллы, наблюдаются уже на сравнительно небольшой высоте, при наличии конвекции образуются плоские куче-во-дождевые облака (Cb hum.), дающие, однако, достаточно ин­тенсивные осадки. Особенно типичны Cb hum. для районов Крайнего Севера и приморских районов.

В кучево-дождевых облаках выделяют 2 вида: кучево-дожде-вые лысые и кучево-дождевые волосатые.

друг от друга участками ясного (малооблачного) неба или более высоких облаков.

Материалы радиолокационных наблюдений, метеорологичес­ких спутников Земли показывают, что кроме облачных систем си­ноптического масштаба, называемых макросистемами (протя­женность порядка 10³ км и более, продолжительность существова­ния от 1 до 5 дней), имеются также системы меньшего масштаба, именуемые мезосистемами (протяженность порядка 10—10² км, продолжительность существования от нескольких до десяти часов).

При плотности действующей в настоящее время метеороло­гической сети Росгидромета мезосистемы или совсем не выявля­ются, или фиксируются одной-двумя станциями, что не позволяет определить их истинные размеры и погодные характе­ристики. Однако они представляют большой практический инте­рес, так как с ними связаны многие неблагоприятные и опасные гидрометеорологические явления.

Технические возможности искусственных спутников Земли и метеорологических радиолокаторов позволяют наблюдать ме­зосистемы и следить за их эволюцией. Макросистемы определя­ются только со спутников, они бывают фронтальными и внутримассовыми.

3 СИСТЕМЫ ОБЛАКОВ, ИХ ЭВОЛЮЦИЯ

И СВЯЗАННЫЕ С НИМИ ПРИЗНАКИ ПОГОДЫ

Появление, развитие, трансформация и разрушение обла­ков и облачных систем подчиняются определенным закономер­ностям. Облака располагаются на небесном своде в виде скоплений определенной формы или систем облаков разных форм, различной протяженности и структуры. Облачные систе­мы характеризуются последовательностью форм, размерами и высотой облаков во времени и пространстве. Они отделяются

3.1 Фронтальные системы облаков

Фронтальные макросистемы, представляют собой огромные облачные системы, вытянутые вдоль фронта на тысячи километ­ров и в ширину на сотни километров. Облака обычно распростра­няются в высоту на значительную часть тропосферы и иногда разделяются на слои. Внутри системы могут возникать безоблач­ные прослойки.

При прохождении четко выраженных фронтальных систем наблюдается постепенное изменение облачных характеристик —

высоты и толщины облаков — и определенная последователь­ность их форм по мере прохождения системы через пункт наблю­дения. Изменение в этом случае происходит в результате преобладания основного облакообразующего процесса вблизи фронтальной поверхности — скользящего восхождения воздуш­ных масс и их взаимодействия. Однако нередко преобладающими бывают и другие процессы.

Установлено, что на некоторых участках фронтальной повер­хности (фронта) время от времени возникают мезопроцессы, под влиянием которых образуются более или менее обособленные ме-зосистемы облаков. В мезосистемах, в отличие от соседних учас­тков, облака имеют другие высоты, толщины и формы, в связи с чем непрерывность изменения свойств облачного покрова во фронтальной системе нарушается.

Поскольку продолжительность мезопроцессов небольшая, мезосистемы облаков как структурные объекты фронтальной об­лачности (и вообще облачных макросистем) разрушаются на одних участках системы и возникают на других.

Ниже рассматриваются типичные облачные системы фронтов, а также дается краткая характеристика мезосистем облаков, ко­торые отмечаются в пределах фронтальных макросистем — сис­тем облаков теплого фронта, холодных фронтов и фронтов окклюзии.

Date: 2015-07-22; view: 1809; Нарушение авторских прав