Кучевые облака

Плоские кучевые облака, или «облака хорошей погоды» — Cumulus humilis (Cu hum.). Образуются в случае спокойной летней погоды в антициклоне над сушей при устойчивой стратификации в средних слоях атмосферы. Они кажутся плоскими, так как их высота меньше горизонтальной протяженности. Обычно возникают утром, достигают максимального развития к полудню, а к вечеру растекаются.

Вертикальная мощность — от сотен метров до нескольких километров. Состоят из капель воды диаметром 8-15 мкм. Коллоидально-устойчивые, т.е. осадков не дают.

Кучево-дождевые облака

Кучево-дождевые (Cumulonimbus, Cb). Белые облака с темными, иногда синеватыми основаниями, поднимающиеся в виде огромных масс, подобных горам с ослепительно белыми вершинами. Высота основания 0,4-2 км. Осадки имеют ливневый характер, часто наблюдается гроза.

1. Лысые (Cumulonimbus calvus, Cb calv.). Вершины круглые.

2. Волосатые (Cumulonimbus capillatus, Cb cap.) c наковальнями.

Образование Cb. Под действием солнечной радиации происходит интенсивный нагрев поверхности. Над более нагретыми возникают восходящие движения воздуха, а над менее нагретыми нисходящие. Так возникает термическая конвекция. Постепенно отдельные струи сливаются и образуют мощный восходящий поток, вовлекающий в себя все большие и большие обьёмы воздуха. На его периферии образуются многочисленные нисходящие движения. В следствие конвективных движений в атмосфере образуются конвективные (кучевые облака), конкретная форма которых зависит от интенсивности конвекции. Последняя зависит от как от степени неоднородности поверхности, так и от характера термической стратификации атмосферы, т.е. от степени её неустойчивости. Скорость восходящих движений воздуха в конвективных облаках изменяется от нескольких долей метров в секунду до 30-40 м/с. Если неустойчивое состояние атмосферы имеется в сравнительно небольшом слое над уровнем конденсации, а выше расположен задерживащий слой (слой инверсии температуры), то образуются облака хорошей погоды – Cu hum. При отсутствии какого-либо задерживающего слоя кучевые облака продолжают развиваться по вертикали, приобретая более резкие очертания и превращаясь в Cu cong. – мощные кучевые облака. Если влагосодержание воздуха велико и имеются благоприятные условия, то мощное кучевое облако растет в вертикальном и горизонтальном направлении. Если его вершина достигнет уровня замерзания, то начинается её оледенение, т.е. облачные элементы будут замерзать и приобретать кристаллическую структуру. Именно в момент образования кристаллов облако меняет свой внешний вид: вершина преобретает ослепительно белый цвет и обретает волокнистую структуру; основание темнеет, принимая с теневой стороны свинцовый оттенок.

Вертикальное развитие облака продолжается до тех пор, пока температура поднимающегося воздуха не сравняется с температурой окружающей среды. Особенно резко тормозится рост облака, когда его вершина попадает в слой с глубокой инверсией температуры, тогда вершина кучево-дождевого облака растекается под слоем инверсии, образуя так называемую наковальню. При большой энергии восходящих движений, связанной с выделением теплоты конденсации вершина Cb может достигнуть уровня тропопаузы (тропопауза является задерживающим слоем в верхней тропосфере), а иногда и на 1-2 км превышать его. Понятно, что с таким Cb, будут связаны особо интенсивные осадки, грозы и шквал, достигающие порой катастрофической интенсивности.

Кучево-дождевые облака по своиму составу смешанные, состоящие из капель воды (в том числе и переохлажденных) и ледяных кристаллов. До уровня нулевой изотермы Cb состоят из капель воды. Выше этого уровня – из переохлажденных водяных капель. Переохлажденные капли в облаке наблюдаются до уровня, где температура воздуха составляет -12..-17ºC, выше этого уровня происходит уже сублимация водяного пара и облака состоят в основном из кристаллов.

Вертикальная мощность кучево-дождевых облаков в Европе на широте РБ в зимнее время не превышает 4-5 км (интенсивный ливневый снег), а в летнее колеблется от 5-7 км (ливни), до 7-11 км (грозы), в отдельных случаях достигает 13-15 км (оч. сильные ливни, грозы, град). Энергия темической неустойчивости Cb порядка 10¹⁴Дж, что примерно соответствует энергии типовой атомной бомбы. Системы Cb с радиусом более 100 км – 10¹⁷Дж (водородная бомба).

Другие типы облаков Как нет на дереве ни одного одинакового листа, как нет ни одного похожего друг на друга облака. Кроме основных типов облаков существует огромное количество переходных типов. Но есть облака, которые трудно спутать с другими. Вот некоторые из них

Конденсационные следы - Следы самолетов, чаще от реактивных самолетов, также известные как конденсационные следы, это - искусственные перистые облака, возникающие за самолетами вследствие конденсации водяного пара, вылетающего из двигателей. Следы самолетов наблюдаются на больших высотах в условиях очень низких температур, при которых воды превращается в лед, не успевая испариться.

Волнистые облака - являются следствием волновых процессов в атмосфере, в противоположность слоистообразным облакам, связанным с восходящим скольжением, и кучевообразным, связанным с конвекцией.

 Облака препятствий - Своим возникновением эти облака обязаны возвышенностям. В тех случаях, когда вершина горы выше уровня конденсации вода, в потоке воздуха обтекающего эту верщину происходит образование тумана, который мы и видим. В некоторых местах можно видеть как воздух за вершиной опускается вниз и происходит обратный процесс. Т.е. облако как бы стоит на одном месте над вершиной горы (возвышенности). Осадков это облако не дает, но на поверхности может осаждаться влага.