Планета  
Сегодня 28 ноября 2014 года         
Погода и климат планеты Земля

 

Классификация облаков

Облака представляют собой системы взвешенных в атмосфере облачных элементов (продуктов конденсации водяного пара), которые при укрупнении выпадают в виде осадков (см. предыдущую статью). Причинами образования облаков являются сложные и разнообразные физические процессы, происходящие в атмосфере. Они и обусловливают все то огромное многообразие, присущее облакам.

В соответствии с основными признаками облаков существуют следующие их классификации:

  1. Морфологическая классификация, в которой облака определяют по внешнему виду.
  2. Генетическая классификация, в которой облака определяют по происхождению, т. е. по характеру процесса их образования.
  3. Классификация по микрофизическому строению, т. е. классификация по агрегатному состоянию, виду и размерам облачных частиц, а также по их распределению внутри облака.

Современная морфологическая классификация облаков включает в себя 10 основных форм облаков, которые в свою очередь разделяются на ряд видов и разновидностей. Основной отличительный признак при определении формы облаков – их внешний вид и структура. Облака могут быть расположены в виде отдельных изолированных масс или сплошного покрова, их строение может быть различным (однородным, волокнистым и др.), а нижняя поверхность – ровной или расчлененной (и даже изорванной). Кроме того, облака могут быть плотными и непрозрачными или тонкими, сквозь которые просвечивает небо, луна и солнце. Все эти признаки характеризуют форму или внешнее строение облаков.

В зависимости от высоты нижнего основания облаков их относят к одному из трех ярусов – верхнему, среднему или нижнему. В отдельную группу выделяют облака вертикального развития – отдельные облачные массы, значительно простирающиеся по вертикали вверх. Основание таких облаков обычно находится в нижнем ярусе, а вершина может достигать среднего или даже верхнего яруса.

Облака верхнего яруса. Высота нижнего основания таких облаков в умеренных широтах составляет 7-10 км, изредка бывает меньше 6 км или больше 12 км, в тропиках достигает 17-18 км. В арктических районах при низкой температуре воздуха могут распространяться до поверхности земли. Толщина облаков верхнего яруса колеблется в широких пределах, от сотен метров до нескольких километров. К основным формам облаков верхнего яруса относятся перистые, перисто-слоистые, перисто-кучевые.

Перистые (Cirrus). Отдельные белые волокнистые облака, обычно очень тонкие и прозрачные, но иногда с более плотными или хлопьевидными образованиями. Имеют кристаллическую микроструктуру. Выпадающие осадки не достигают земли.

Перистые облака Перистые облака

Образуются в зоне атмосферных фронтов вследствие охлаждения воздуха при восходящем движении. Могут образоваться также из вершин кучево-дождевых облаков при их распаде.

Перисто-кучевые (Cirrocumulus). Белые тонкие облака, состоящие из очень мелких, волн, хлопьев или ряби (волнистый вид этих облаков привел к появлению термина «небо в барашках»). Состоят из ледяных кристаллов, осадки не дают.

Перисто-кучевые облака

Образуются вследствие волновых и восходящих движений в верхней тропосфере.

Перисто-слоистые (Cirrostratus). Имеют вид белой или голубоватой тонкой однородной пелены, иногда слегка волокнистого строения. Могут предвещать выпадение дождя (или снега). Состоят из ледяных кристаллов, осадки не достигают земли.

Перисто-слоистые облака

К образованию перисто-слоистой облачности приводит адиабатическое охлаждение воздуха при его восходящем движении в верхней тропосфере в зонах атмосферных фронтов.

Облака среднего яруса. Основание облаков находится в пределах от 2 до 6 км в умеренных широтах. В полярных широтах эти облака лежат на высотах 2-4 км, а над тропиками высота основания может достигать 8 км. Толщина облачного слоя – в среднем от 200 до 1000 м. К основным формам облаков среднего яруса относятся высоко-кучевые и высоко-слоистые.

Высоко-кучевые (Altocumulus). Белые, иногда сероватые или синеватые облака в виде волн (гряд), состоящих из отдельных пластин или хлопьев. Обычно эти пластины или хлопья разделены просветами голубого неба, иногда сливаются почти в сплошной покров. Имеют преимущественно капельную микроструктуру, иногда смешанную, реже кристаллическую. Осадки не дают.

Высоко-кучевые облака

Причиной образования высоко-кучевых облаков являются волновые движения на высоко расположенных границах инверсии, на слабо наклоненных фронтальных поверхностях и над горными препятствиями. Образуются также при растекании мощных кучевых облаков.

Высоко-слоистые (Altostratus). Серая или синеватая однородная пелена облаков, слегка волокнистого строения. Как правило эта пелена постепенно закрывает все небо. Могут иметь как смешанную, так и кристаллическую структуру, реже капельную. Летом выпадающие осадки как правило не достигают земли, зимой даже тонкие просвечивающие облака дают снегопады.

Перисто-слоистые облака Перисто-слоистые облака

Образуются вследствие охлаждения воздуха при его общем наклонном медленно восходящем движении. Например, при подъеме теплого воздуха по наклонной поверхности более плотной холодной воздушной массы.

Облака нижнего яруса. Эти облака в основном располагаются в слое атмосферы, простирающемся от поверхности земли до высоты около 2,5 км. Большинство облаков имеет толщину слоя от 200 до 800 м.

Слоисто-кучевые (Stratocumulus). Серые облака, состоящие из крупных гряд, пластин или хлопьев, разделенных просветами ил сливающихся в сплошной серый волнистый покров. Имеют в основном капельную, иногда смешанную структуру, крайне редко кристаллическую. Осадки, как правило, не выпадают, либо слабые и непродолжительные.

Слоисто-кучевые облака Слоисто-кучевые облака

Образуются вследствие волновых движений, возникающих в слоях инверсий или над подветренным склоном возвышенностей. При растекании кучевых облаков.

Слоистые (Stratus). Серые однородные облака, похожие на приподнятый над землей туман. Часто нижняя поверхность бывает разорванной, клочковатой. Обычно закрывают все небо серой пеленой, но иногда могут наблюдаться в виде разорванных облачных масс. Имеют в основном капельную, иногда смешанную структуру. Осадки, как правило, не дают. Иногда может выпадать морось или редкий снег.

Слоистые облака Слоистые облака

Основными причинами образования слоистых облаков являются:

  • охлаждение относительно теплого воздуха при движении его над холодной поверхностью земли.
  • радиационное выхолаживание нижнего слоя воздуха в течение ночи или нескольких суток подряд.
  • увлажнение воздуха выпадающими из вышележащих облаков осадками.
  • конденсация водяного пара в сравнительно холодной воздушной массе над теплыми водоемами и др.

Слоисто-дождевые (Nimbostratus). Темно-серый облачный слой с размытым основанием. При осадках кажется однородным, в перерывах между выпадением осадков заметна неоднородность и некоторая волнистость. Имеют смешанную структуру, реже капельную или кристаллическую. Дают обложной дождь или снег, иногда с перерывами.

Слоисто-дождевые облака

Основным процессом образования слоисто-дождевой облачности является охлаждение воздуха при его восходящем движении вдоль наклонной фронтальной поверхности вблизи линии фронта

Облака вертикального развития. К этой группе относятся две основные формы: кучевые и кучево-дождевые. Высота основания облаков в умеренных широтах обычно составляет от 0,8 до 1,5 км. Толщина по вертикали – от сотни метров до нескольких километров, у кучево-дождевых облаков вершина иногда может достигать тропопаузы (слой атмосферы, разделяющий тропосферу и стратосферу).

Кучевые (Cumulus). Плотные, развитые по вертикали облака с белыми куполообразными вершинами и с плоским серым основанием. Могут быть в виде отдельных редких облаков или в виде значительного скопления, закрывающего все небо. Состоят из капель. Осадки не дают, но изредка могут выпадать отдельные капли дождя.

Кучевые облака

Образуются главным образом в результате мощных восходящих движений воздуха, вызванных неравномерным нагревом подстилающей поверхности (термическая конвекция).

Кучево-дождевые (Cumulonimbus). Белые плотные облака с темными основаниями, поднимающиеся в виде огромных горообразных масс. Вершины их имеют чаще волокнистое строение. Часто наблюдаются в виде отдельных редких облаков, но может быть и их скопление. В нижней части состоят из капель, в верхней имеют смешанную и кристаллическую структуру. Дают ливневые осадки, град.

Кучево-дождевые облака

Кучево-дождевая облачность образуется вследствие охлаждения воздуха при восходящем движении при сильно развитой термической или динамической конвекции.

Образование, развитие и разрушение облаков, в том числе и всех вышеперечисленных, в основном происходит в тропосфере (нижний слой атмосферы простирающийся от поверхности земли до высот 10-12 км). Но в природе иногда могут наблюдаться и другие виды облаков, которые образуются на еще большей высоте. Такими облаками являются сверхперистые, перламутровые и серебристые облака.

Сверхперистые облака относятся к стратосферным (стратосфера – слой атмосферы, расположенный над тропосферой). Они возникают на высотах 14-16 км в нижней стратосфере или вблизи субтропической тропопаузы в виде тонких извилистых полос; на отдельных участках напоминают перисто-кучевые облака. Окраска – от коричневого до серого цвета. Видимы только в сумерки после захода и перед восходом солнца, когда нижележащий слой атмосферы погружен в земную тень, а слой облаков освещен прямыми лучами. Наблюдаются редко.

Перламутровые облака также наблюдаются в стратосфере, но на высотах от 22 до 30 км. В сумерки кажутся светящимися на темном небе. Иногда имеют вид больших, но очень легких высоко-кучевых чечевицеобразных в волнах длиной до 45-70 км. Расцвечены большими полосами и пятнами разных цветов (красного, желтого, зеленого и др.). Вечером по мере погружения солнца под горизонт расцветка постепенно бледнеет, свечение исчезает. С наступлением утренних сумерек снова начинают светиться.

Перламутровые облака

Наблюдаются редко, преимущественно в горных странах зимой в полярных широтах.

Серебристые, или мезосферные, облака образуются в мезопаузе (переходный слой между мезосферой и термосферой) на высоте около 82 км. Похожи на перистые или перисто-слоистые облака очень тонкой нежной структуры. Отличаются большой яркостью, но полностью прозрачны. Звезды просвечивают сквозь них, не теряя яркости. Имеют характерный шелковистый отлив и голубовато-белый (серебристый цвет). Наблюдаются только в летнюю половину года в течение сумерек (вечерних или утренних) при освещении их лучами солнца, погруженного под горизонт на угол от 6 до 16°.

Серебристые облака

 

Облачный покров, уменьшая днем приток солнечного тепла и света, а ночью резко ослабляя излучение и охлаждение земной поверхности, сильно влияет на изменения температуры воздуха, в частности ее суточного хода, что влечет за собой изменение и других метеорологических явлений. Облачность (количество облаков), особенно плотная и мощная, может сильно затруднять работу авиации. Кроме того, образование различных форм облаков характеризует многие атмосферные процессы, типичные для данного района. Поэтому облака принадлежат к числу важнейших атмосферных явлений, наблюдаемых на сети гидрометеорологических станций. Результаты таких наблюдений за облачностью имеют важнейшее значение для синоптического анализа и прогноза погоды, также они используются для изучения климата.

Автор: Н.С.Ким, аспирантка, инженер ГМО кафедры МЭО КРСУ

Все права на материалы этого раздела принадлежат их авторам. При использовании ссылка на портал "Планета" обязательна.

Все темы:
Введение
1. Воздух - основа нашей жизни
2. Озон в атмосфере. Озоновый слой - ультрафиолетовый щит Земли
3. Водяной пар в атмосфере и гидрологический цикл
4. Двуокись углерода - малая примесь атмосферы, влияющая на изменение климата
5. Аэрозоли и их общие свойства
6. Аэрозоли в атмосфере Земли
7. Загрязняющие вещества и смоги
8. Кислотные дожди
9. Образование облаков
10. Классификация облаков
11. Распределение воздушных течений и давления в атмосфере Земли
12. Воздушные массы и атмосферные фронты - причина резких изменений погоды


Статьи можно обсудить на Форуме.


Комментарии

Имя: . Время: 2004-07-10 22:54:56
Здравствуйте! Сегодня, 10.07.04 - в г. Херсоне я наблюдала очень необычные облака. На ваших изображениях нет подобных. Они выглядели как какое-то очень плотное вещество (как тесто), серого цвета, разделяемое чуть светловатыми линиями. Дул сильный ветер, но они не двигались, повиснув над головой. Чуть ниже их находились слоисто-кучевые редкие олака. Потом пошел сильный дождь, и облака растворились, превратившись в сплошное серое небо. Хотелось бы больше узнать о таких необычных облаках. До свидания!


 

Прогноз на 29.11 - 1.12.2014
WAP-сайт
Наш прогноз на экране вашего телефона: planet.elcat.kg/wap.
Информер
Наш погодный информер.


Информация >>
Новости
10.11.2005 На кафедре МЭО КРСУ состоялась защита кандидатской диссертации преподавателя кафедры О. М. Стрижанцевой "Метеорологические условия Юго-Западного Кыргызстана, влияющие на загрязнение атмосферы".
Новости кафедры МЭО
Наша планета
Площадь снежной поверхности с конца 1960-х гг. уменьшилась примерно на 10%.
Источник: ПРООН
Поиск

Искать:

На сайте
В Яndex
    
Партнёры
ISP ElCat



© Кафедра метеорологии, экологии и охраны окружающей среды КРСУ, 2001 - 2003.
E-mail:
Научный руководитель профессор О. А. Подрезов
Автор проекта и разработчик Павел Исаенко

Rambler's Top100