1. Семейство облаков верхнего яруса.

Высота основания выше 6 км:

перистые —-Cirrus (Ci);

перисто-кучевые—Cirrocumulus (Cc);

перисто-слоистые — Cirrostratus (Cs);

Б. Семейство облаков среднего яруса.

Высота основания от 2 до 6 км:

высоко-кучевые—Altocumulus (Ac);

высоко-слоистые — Altostratus (As).

2. Семейство облаков нижнего яруса.

Высота основания ниже 2 км:

слоистые-—Stratus (St);

слоисто-кучевые — Stratocumulus (Sc);

слоисто-дождевые—Nimbostratus (Ns).

Г. Семейство облаков вертикального развития.

Нижнее основание на высоте 0,5—1,5 км,

вершины могут достигать верхнего яруса:

кучевые-—Cumulus (Cu);

кучево-дождевые—Cumulonimbus (Cb).

Формы облаков подразделяются на виды и разновидности, различающиеся по внешнему виду, условиям образования, плотности, окраске, характеру выпадения осадков, оптическим явлениям. При определении форм облачности пользуются Атласом облаков.

Облака верхнего яруса состоят из ледяных кристаллов, через них просвечивают голубое небо, Солнце и Луна. Вследствие преломления и отражения световых лучей в этих облаках наблюдается гало, основной формой которого является светлый круг радиусом 22° (реже 46°) и другие оптические явления. Перистые облака имеют вид белых тонких волокон. Перисто-кучевые похожи на мелкие белые хлопья, расположенные группами или рядами. Перисто-слоистые облака представляют собой тонкую белесоватую пелену. Все облака верхнего яруса имеют белый цвет и не дают теней на земной поверхности.

Облака среднего яруса отличаются от облаков верхнего яруса большей плотностью; через них лишь слабо просвечивают, а иногда совсем не просвечивают ни Луна, ни Солнце. Эти облака имеют сероватый цвет и дают слабые тени. Высоко-кучевые облака напоминают хлопья, более крупные, чем Сс. Они состоят из капелек воды. В результате преломления проходящих через них лучей Солнца и Луны в них наблюдаются венцы, состоящие из радужных колец. Внутренняя часть венца голубоватая, внешняя — красная. Высоко-слоистые облака представляют собой однородную серую пелену.

Облака нижнего яруса обычно плотные, не просвечивающие, темно-серого цвета. Слоисто-кучевые представляют собой неоднородный слой в виде волн, глыб, пластин. Слоистые (наиболее низкие) облака имеют вид однородного покрова светло-серого цвета. Слоисто-дождевые — темно-серая пелена с размытым основанием, из них выпадают обложные осадки.

Облака вертикального развития образуются под действием восходящих потоков воздуха. Кучевые облака— отдельные плотные массы с сероватыми плоскими основаниями и выпуклыми вершинами. Кучево-дождевые (ливневые, грозовые) облака явля­ются результатом дальнейшего развития кучевого об лака с вершиной, достигшей верхнего яруса. Из этих облаков выпадают ливневые дожди, иногда очень сильные, вызывающие полегание посевов, смыв почвы со склонов, а также град, повреждающий посевы и насаждения.

Степень покрытия неба облаками измеряется глазомерно в баллах от 0 до 10. Один балл означает покрытие 0,1 части неба. При отсутствии облаков или незначительном их количестве (менее 0,5 балла) записывается 0 баллов, при полном закрытии неба —■ 10 баллов, а если при этом имеются просветы, общая площадь которых менее 0,5 балла, то ставится (10]. При определении количества облаков сначала устанавливается общая облачность, т. е. видимое количество облаков всех семейств, а затем отдельно определяется количество облаков нижнего яруса и вертикального развития. Например, наблюдались перистые и слоисто-кучевые облака, общая облачность составляла 8 баллов, а нижняя 2 балла. Запись количества облаков имеет вид 8/2. Высота облаков определяется глазомер-но или инструментально при помощи светолокатора ИВО (измеритель высоты облаков), шаров-пилотов (днем) и потолочных прожекторов (ночью).

Осадки

Выпадение осадков из облаков происходит вследствие укрупнения облачных элементов (капелек воды, кристаллов льда) до размеров, при которых они уже не могут оставаться во взвешенном состоянии и начинают падать. Рост капель происходит преимущественно вследствие их слияния. В смешанных облаках, состоящих из капель и кристаллов, укрупнение облачных элементов в основном происходит путем сублимационного роста кристаллов льда за счет испарения капель воды.

Атмосферные осадки по характеру выпадения подразделяются на обложные, ливневые и моросящие. Кроме того, различают жидкие, твердые и смешанные осадки. К жидким осадкам относятся обложной дождь, ливневый дождь и морось. Обложной дождь выпадает преимущественно из слоисто-дождевых облаков в течение длительного времени непрерывно или с небольшими перерывами и охватывает обширную территорию. Ливневый дождь выпадает из кучево-дождевых облаков сравнительно непродолжительное время. Интенсивность его резко колеблется. Количество выпавших при этом осадков может быть незначительным, но может быть и очень большим. Ливневый дождь охватывает, как правило, сравнительно небольшую территорию, проходит «полосой» и нередко сопровождается сильным ветром. Морось — осадки, состоящие из очень мелких капелек, не образующих кругов при падении на водную поверхность. Морось обычно выпадает из плотных слоистых облаков.

К смешанным осадкам относится мокрый снег.

Твердые осадки имеют разнообразные формы: снег, снежная крупа, ледяная крупа, снежные зерна, ледяной дождь, град.

Обложной снег выпадает из слоисто-дождевых, слоисто-кучевых и высоко-слоистых облаков. Остальные виды твердых осадков выпадают из кучево-дождевых облаков. Для сельского хозяйства опасным видом осадков является град. Обычно градина состоит из непрозрачного ледяного ядра, окруженного чередующимися слоями прозрачного и белого льда. Диаметр градины чаще все­го составляет 4—5 мм, но может достигать нескольких сантиметров. Град повреждает посевы, сады, виноградники и иногда причиняет большой ущерб.

Суточный и годовой ход осадков

Суточный ход осадков определяется ходом и характером облачности. В средних широтах в течение суток наблюдается два максимума и два минимума осадков. Главный максимум обычно приходится на послеполу­денные часы, главный минимум бывает около полуночи. Вторичный максимум наблюдается ранним утром, вто­ричный минимум — в дополуденные часы. В. морском (береговом) климате максимум осадков наблюдается ночью, минимум — в послеполуденные часы. Однако во многих случаях правильный суточный ход осадков на­рушается вторжениями воздушных масс и связанным с ними выпадением фронтальных осадков.

В годовом ходе осадков различают четыре основных типа: экваториальный, тропический, субтропический и тип умеренных широт.

В экваториальном поясе (10° ю. ш.— 10° с. ш.) вы­падает наибольшее количество осадков (годовая сум­ма > 2000 мм, местами на островах Тихого океана до 5000—6000 мм). Здесь наблюдаются два максимума осадков (после весеннего и осеннего равноденствия) и два минимума (после летнего и зимнего солнцестоя­ния).

В тропическом поясе, между 10 и 30° широты как в северном, так и в южном полушарии, наблюдается один период дождей (четыре летних месяца), а в ос­тальные месяцы осадков почти не выпадает.

В субтропическом поясе осадков выпадает сравни­тельно мало (годовая сумма в среднем по поясу 250 мм). Поэтому здесь расположены большие пустыни, где в не­которые годы осадков совсем не бывает. Но все же зима в этой зоне менее засушлива, чем лето.

В умеренных широтах над континентами максимум осадков приходится на лето, минимум — на зиму, над океанами — наоборот. В глубине континентов здесь вы­падает 300—500 мм осадков в год, а над океанами — 750—1000 мм.

Наибольшее количество осадков на Земле выпадает на южном склоне Гималаев, около Черапунджи (Ин­дия): в среднем за год 12 700 мм. Однако в 1961 г. вы­пало около 23 тыс. мм.

Годовые суммы осадков на Европейской терри­тории РФ убывают с северо-запада (650—700 мм) на юго-восток (250—300 мм в Астраханской области и Калмыкии). В Средней Азии местами выпа­дает лишь около 100 мм в год и менее (например, в Красноводске 103 мм, в Турткуле 80 мм).

Соотношение сумм осадков теплого и холодного пе­риодов на территории РФ изменяется в значитель­ных пределах. В районах Чер­номорских и Прикаспийских субтропиков сумма осад­ков холодного периода больше суммы осадков теплого периода. На большей же части территории РФ рас­пределение обратное. Превышение летних сумм осад­ков над зимними увеличивается с запада на восток, и в районах Забайкалья и Дальнего Востока суммы осадков теплого периода более чем в 4 раза превыша­ют суммы осадков холодного периода. Это соотношение существенно влияет на сельскохозяйственное производ­ство, обусловливая лучшую влагообеспеченность расте­ний в вегетационный период.

Снежный покров

Снег, выпадающий при отрицательных температу­рах на земную поверхность, образует снежный покров. Продолжительность залегания снежного покрова в районах Крайнего Севера РФ составляет 9—10 месяцев, тогда как в Крыму, в долинах Кавказа устойчивого снежного покрова вообще не бывает.

Характеристики состояния снежного покрова

Состояние снежного покрова определяется его высотой, плотностью и характером залегания.

Высота снежного покрова обусловлена количеством выпавшего снега и его плотностью. Наибольшая высота снежного покрова в РФ наблюдается на Камчатке и Сахалине (100—200 см), а также на западных склонах Урала (90—100 см). В центре и на севере Европейской территории РФ она составляет в сред­нем 50—60 см.

Плотность снежного покрова — это отношение мас­сы пробы снега к ее объему. Она изменяется от 0,01 г/см3 (свежевыпавший снег) до 0,60 г/см3 (слежавший­ся снег, начавший таять).

Характер залегания снежного покрова зависит от рельефа местности, вида поверхности, скорости ветра. Различные сочетания этих факторов создают неравно­мерность залегания снежного покрова, приводят к об­разованию сугробов в одних местах и к появлению оголенных участков в других местах.

Снежный покров характеризуется большим альбедо (90—95% У свежевыпавшего снега и 30—35% У загряз­ненного тающего снега) и малой теплопроводностью, которая прямо пропорциональна плотности снега. При средней плотности 0,2—0,3 г/см3 коэффициент тепло­проводности снега составляет 0,126—0,251 Вт/(м-°С), т. е. у снега он примерно в 10 раз меньше, чем у почвы.