Шесть типов облаков, которые нужно знать – и что они рассказывают о погоде
Современные прогнозы погоды основаны на сложных компьютерных симуляциях. Эти симуляции используют физические уравнения, описывающие атмосферу, включая движение воздуха, солнечное тепло, формирование облаков и дождя. Постепенное улучшение прогнозов со временем означает, что сегодняшние пятидневные прогнозы настолько же точны, насколько 20 лет назад были точны трёхдневные.
Но вам не нужен суперкомпьютер для предсказания того, как изменится погода у вас над головой в ближайшие несколько часов – подобные приметы известны в разных культурах уже много тысяч лет. Следя за небом и обладая некоторыми знаниями по формированию облаков, можно предсказать, будет ли дождь.
Более того, небольшое понимание физики формирования облаков подчёркивает сложность атмосферы и проливает свет на причины того, почему предсказание погоды на срок, больший, чем несколько дней, оказывается такой сложной задачей.
Вот шесть видов облаков, которые можно увидеть, и то, как они могут помочь вам понять погоду.
1) Кучевые облака
Небольшие белые пушистые облака
Облака появляются, когда воздух охлаждается до точки росы, температуры, при которой воздух уже не справляется с содержащимся в нём водяным паром. При этой температуре водяной пар конденсируется и формирует капельки жидкой воды, которые мы видим, как облако. Чтобы это произошло, воздух необходимо заставить подняться в атмосфере, или же влажный воздух должен войти в контакт с холодной поверхностью.
В солнечный день лучи греют землю, которая греет воздух, расположенный прямо над ней. Нагретый воздух благодаря конвекции поднимается вверх и формирует кучевые облака. Эти облака «хорошей погоды» похожи на вату. Если посмотреть на небо, заполненное кучевыми облаками, можно увидеть, что у них плоское дно, расположенное на одном уровне для всех облаков. На этой высоте воздух, поднявшийся с уровня земли, охлаждается до точки росы. Из кучевых облаков дождь обычно не идёт – а значит, погода будет хорошей.
2) Кучево-дождевые облака
Небольшие кучевые облака дождём не проливаются, но если они увеличиваются и растут по высоте, это признак того, что скоро будет сильный дождь. Это часто случается летом, когда утренние кучевые облака днём превращаются в кучево-дождевые.
Недалеко от земли кучево-дождевые облака чётко оформлены, но с высотой они начинают становиться более дымчатыми по краям. Такой переход указывает на то, что облако состоит уже не из капель воды, а из кристаллов льда. Когда порывы ветра выдувают капли воды за пределы облака, те быстро испаряются в более сухом окружении, из-за чего у водяных облаков очень резко очерчены края. Ледяные кристаллы, выносимые за пределы облака, не испаряются так быстро, из-за чего края такого облака выглядят более дымчатыми.
Кучево-дождевые облака часто имеют плоскую верхушку. Внутри такого облака происходит конвекция воздуха, и он постепенно охлаждается, пока не достигнет температуры окружающей атмосферы. В этот момент он теряет плавучесть и уже не может подниматься выше. Вместо этого он распространяется в стороны, образуя характерную форму наковальни.
3) Перистые облака
Перистые облака могут знаменовать приближение тёплого фронта и дождя
Перистые облака формируются в очень высоких слоях атмосферы. Они дымчатые, поскольку полностью состоят из кристаллов льда, падающих в атмосфере. Если перистые облака переносят ветра, движущиеся с разными скоростями, они приобретают характерную загнутую форму. И только на очень больших высотах или на высоких широтах перистые облака выдают дождь, достигающий земли.
Но если вы заметили, что перистые облака начинают покрывать большую площадь неба, становятся ниже и толще, то это верный признак приближения тёплого фронта. В тёплом фронте встречаются тёплые и холодные воздушные массы. Более лёгкий тёплый воздух поднимается над холодным, что приводит к формированию облаков. Опускание облаков говорит о приближении фронта, и о том, что в следующие 12 часов пойдёт дождь.
4) Слоистые облака
Слоистые облака: мрачно
Слоистые облака – низко расположенная, непрерывная облачная простыня, покрывающая небо. Слоистые облака формируются медленно восходящим воздухом или несильным ветром, покрывающим влажным воздухом холодную землю или поверхность моря. Слоистые облака тонкие, поэтому, несмотря на мрачную картину, дождь из них вряд ли пойдёт, максимум небольшая морось. Слоистые облака идентичны туману, поэтому, если вы когда-нибудь шли по горной местности в туманный день, вы находились внутри облака.
5) Лентикулярные облака
Два последних типа облаков не помогут вам предсказывать погоду, но дадут первичное представление о чрезвычайно сложных движениях атмосферы. Гладкие и линзообразные лентикулярные облака формируются, когда воздух выдувается вверх и через горную гряду.
Перевалив через гору, воздух спускается до прежнего уровня. В это время он разогревается и облако испаряется. Но он может проскочить и дальше, в результате чего воздух вновь поднимется вверх и сформирует ещё одно лентикулярное облако. Это может привести к появлению цепочки облаков, простирающихся далеко за границы горной гряды. Взаимодействие ветра с горами и другими особенностями поверхности – одна из множества деталей, которые необходимо учитывать в компьютерных симуляциях для получения точных предсказаний погоды.
6) Кельвина — Гельмгольца
И, наконец, мои любимые. Облака Кельвина – Гельмгольца напоминают ломающуюся океанскую волну. Когда воздушные массы на разных высотах двигаются по горизонтали с разными скоростями, их состояние становится нестабильным. Граница между воздушными массами начинает покрываться рябью и формирует крупные волны.
Такие облака встречаются довольно редко – лично я видела их единственный раз над Ютландией, западной Данией – поскольку мы можем наблюдать этот процесс в атмосфере, только если в нижней воздушной массе есть облако. Тогда оно может обрисовать ломающиеся волны и обнаружить запутанные движения, происходящие у нас над головой, которые обычно не видны.
10 основных типов облаков в зависимости от их высоты
Всемирная Метеорологическая Организация признает более ста различных типов облаков. Они, однако, могут быть отсортированы в один из 10 родов (базовые типы) на основе их общей формы и высоты, где они появляются.
Стандартная основа, на которой различные облака классифицированы и названы, называется номенклатурой Люка Говарда, которая была первоначально предложена Люком Говардом, британским химиком, еще в 1802 году. Метод, основанный на их конвективной активности, сортирует облака на пять групп и перекрестно классифицирует их с тремя высотными уровнями.
Вы также должны знать, что каждый род можно подразделить на виды, а затем далее на разновидности.
Облака низкого уровня
10. Слоистые облака
Слоистые облака в основном плоские, безликие и сероватого вида. Эти облака образуются немного над землей на более низкой высоте либо из-за стихания более холодного воздуха, либо из-за подъема утреннего тумана над регионом. Они также известны как облака «высокого тумана».
Что они могут сказать вам
Образование слоистых облаков обычно указывает на длительный облачный покров со слабым дождем и небольшим количеством снегопада. Эти облака гораздо более устойчивы в антициклонических условиях. Хотя может выпасть небольшой дождь, это облако не указывает на большую метеорологическую активность.
9. Кучевые облака
Мы все были знакомы с кучевыми облаками в раннем детстве. Пухлый или пушистый вид кучевых облаков был тем, что представляло собой слово «облако», не так ли?
Кучевые облака обычно образуются в ясные дни ниже 2000 метров над уровнем моря. Они имеют четко определенные ребра и появляются либо в кластерах, либо в сетках.
Что они могут сказать вам
Хотя кучевые облака не сильно связаны с осадками, погодные факторы, такие как влажность и градиент температуры, могут привести к их быстрому превращению в кучево-дождевые облака, что приведет к сильному дождю и грозам.
8. Слоисто-кучевые облака
Слоисто-кучевые облака в основном представляют собой более крупную и менее гладкую версию кучевых облаков. Они обычно встречаются в больших участках ниже 2000 м над уровнем моря. Слоисто-кучевые облака довольно распространены в субтропических и полярных регионах.
Что они могут сказать вам
Слоисто-кучевые облака часто приводят только к небольшому дождю или снегопаду. Интересно, однако, что они почти всегда появляются до или после экстремальных погодных условий, таких как грозы и порывы ветра.
Кроме того, эти облака несут ответственность за сумеречные лучи, солнечные лучи или расщепленный свет, который светит сквозь облака в дневное время. Они также могут вызвать эффект короны, который мы иногда наблюдаем ночью вокруг Луны.
7. Кучево-дождевые облака
Кучево-дождевые облака, также известные как возвышающиеся вертикальные кучево-дождевые облака, представляют собой большие и плотные облака, образованные мощными восходящими воздушными потоками. Кучево-дождевые облака очень похожи на кучевые облака, из которых они на самом деле происходят, за исключением того, что они образуют высокую фигуру.
Что они могут сказать вам
Облака среднего уровня
6. Слоисто-дождевые облака (лат. Nimbostratus)
Nimbostratus представляет собой темное и в основном бесформенное облако, которое зарождается на средних высотах и простирается вертикально до низких и высоких уровней. Их можно найти где-нибудь ниже 3000 метров над уровнем моря.
Что они могут сказать вам
5. Высокослоистые облака (лат. Altostratus)
Altostratus характеризуется как облако с однородными сероватыми слоями, состоящими в основном из кристаллов льда. Кроме этого, они безликие. Облака Altostratus имеют гораздо более светлый оттенок, чем у облаков nimbostratus.
Конденсация водяного пара из большой устойчивой воздушной массы, когда они достигают средних высот, приводит к образованию этих облаков. Они часто распространяются по большой части неба, и их толщина может варьироваться.
Что они могут сказать вам
Облака Altostratus могут вызвать дождь, как правило, когда он сгущается. В большинстве случаев он начинается как легкий ливень, а затем постепенно перерастает в умеренный дождь. Они переклассифицированы как nimbostratus как только дождь стал более последовательным.
4. Высококучевые облака (лат. Altocumulus)
Высококучевые облака, пожалуй, самый распространенный тип облаков в средних широтах. Их отличают близко расположенные серые или белые пятна.
Часто трудно выделить высококучевые облака из слоисто-кучевых облаков, поскольку они почти идентичны (у высококучевых облаков гораздо меньшая индивидуальная насыпь, чем у слоисто-кучевых облаков).
Что они могут сказать вам
Высококучевые облака обычно сопровождаются грозами, хотя они не связаны с дождем. Из-за их нестабильности высококучевые облака признаны одними из самых потенциально опасных облаков для авиации.
Облака высокого уровня
3. Перистые облака
Вместо водяных паров перистые облака состоят из тонкого льда (выше 5500 м, водяной пар подвергается осаждению).
Они вносят значительный вклад в парниковый эффект на Земле. В то время как перистые облака отражают лишь небольшую часть поступающего солнечного излучения, они блокируют около половины выходящего инфракрасного излучения из атмосферы планеты.
Что они могут сказать вам
Достаточно обширного покрытия перистых облаков, чтобы указать на турбулентность в верхних слоях атмосферы и возможное образование циклонов в регионе.
Еще в конце 1800-х метеорологи использовали для наблюдения за этими облаками, чтобы предсказать ураганы. Аналогичная система прогнозирования ураганов была разработана Бенито Виньесом, президентом колледжа Белен в Гаване, Куба, в 1870 году.
2. Перисто-слоистые облака (лат. Cirrostratus)
Что они могут сказать вам
Обычно перистые облака сигнализируют о приближении теплого фронта к региону и вместе с ним приносят осадки. Эти облака при формировании над полярными областями могут нести азотную кислоту.
1. Перисто-кучевые облака (лат. Cirrocumulus)
В отличие от двух других основных высокогорных типов облаков, а именно Cirrostratus и Cirrus, в облаках Cirrocumulus содержится небольшое количество переохлажденной жидкой воды, а не льда.
Что они могут сказать вам
Нечасто перисто-кучевые облака приводят к осадкам. Но в некоторых случаях, когда они появляются с перистыми или перистыми облаками, возможен дождь.
Облачный атлас
Десять основных видов облаков и способы их определения.
Apr 11, 2018 · 7 min read
Тысячи лет люди видели в небе облака. Их вид, формы и размеры вызывали то восторг, то страх.
Но только с появлением воздухоплавания, когда человек поднялся в небо на воздушном шаре, выяснилось, что все наблюдаемые виды облаков по своему строению делятся на две большие группы:
Но по внешнему их виду разновидностей гораздо больше.
Классификация облаков берет свое начало в 1803 году, когда британский метеоролог-любитель Люк Говард ( Luke Howard) написал Essay on the Modification of Clouds («Эссе о видоизменениях облаков»). За этот труд и вклад в развитие метеорологии Говарда называют «отцом метеорологии» и «крёстным отцом облаков».
Первая попытка использовать фотографии для классификации облаков была предпринята Х. Хильдебрандссоном ( H. Hildebrandsson) в 1879 году, который подготовил Облачный атлас из 16 фотографий.
Дальнейшее развитие этой работы по рекомендации Международной метеорологической конференции, состоявшейся в Мюнхене в 1891 году, привело к публикации в 1896 году первого Международного Атласа, содержащего 28 цветных табличек с определениями и описаниями облаков и инструкциями по облачным наблюдениям на трех языках (французском, немецком, английском). Первый международный Атлас, который затем был принят почти во всех странах, стал большим шагом вперед в проведении сопоставимых на международном уровне наблюдений за облаками. Этот Атлас был переиздан в 1910 году, без существенных изменений.
Однако в последующие десятилетия вопрос о дальнейшем уточнении классификации облаков оставался на первом плане. В результате в 1932 году Международной Комиссией по изучению облаков был опубликован «Международный Атлас облаков и исследование неба, том I, Общий Атлас».
В настоящее время Международный атлас облаков — авторитетный и всеобъемлющий справочник по идентификации облаков выпускает Всемирная метеорологическая организация (ВМО). Это основное учебное пособие не только для специалистов-метеорологов, но и штурманов авиации и судоходства. У него поистине легендарная репутация среди всех тех, кто увлечен облаками.
За всю историю своего существования Облачный атлас обновлялся несколько раз — в 1939, 1956, 1975, 1987 и совсем недавно, в 2017 годах.
В Международном атласе облаков в настоящее время установлены 10 основных родов облаков, которые определяются в соответствии с местом их формирования в атмосфере и схожим внешним видом.
Эти 10 родов в свою очередь подразделяются на виды, описывающие форму и внутреннюю структуру облаков, и разновидности, описывающие их прозрачность и расположение. В общей сложности в Международном атласе облаков насчитывается около 100 комбинаций.
Но, мы рассмотрим только 10 основных.
По международной классификации названия облаков обозначаются латинскими словами, которые образуются из префиксов и суффиксов, указывающих на характер облака:
Основная классификация облаков построена с разделением на их условия формирования.
Итак, 10 основных родов облаков:
Конвективные облака
Конвективные облака образуются восходящими потоками воздуха (конвекцией).
Облака тепловой конвекции формируются за счёт неравномерного нагрева поверхности земли и подъёма более тёплых воздушных масс вверх.
Облака динамической конвекции формируются за счёт вынужденного подъёма воздушных масс перед горами.
Кучевые (Cumulus, Cu)
Отдельные плотные и пухлые облака, похожие на комки ваты, с резкими очертаниями.
Обычно кучевые облака возникают как облака конвекции в холодных или нейтральных воздушных массах.
Кучево-дождевые (Cumulonimbus, Cb)
Огромные, высокие башнеобразные облака, иногда с размытой вершиной в форме наковальни.
Кучево-дождевые облака развиваются из мощных кучевых облаков.
Волнистые облака
Волнистые облака образуются как правило в областях антициклонов. На границе между верхним, менее плотным и тёплым и нижним, более плотным и холодным воздухом при движении развиваются воздушные волны. На их гребнях образуются облака в виде валов и гряд, а в ложбинах волн — просветы голубого неба.
Перисто-кучевые (Cirrocumulus, Cc)
Тонкие белоснежные поля мелкозернистой или волнистой структуры в зоне верхнего яруса. Размер менее одного углового градуса.
Их часто называют «барашки».
Являются признаком повышения температуры. Нередко наблюдаются вместе с перистыми или перисто-слоистыми облаками. Часто являются предшественниками шторма.
Высококучевые (Altocumulus, Ac)
Белые или серые лоскуты (башенкообразные, линзообразные
либо в виде ватных шариков), полотна или структурированные слои с волнами или грядами. Размер 1–3° угловых градуса.
Слоисто-кучевые (Stratocumulus, Sc)
Серые или белесые поля, состоящие из крупных гряд, или группы облаков с округленными краями в зоне нижнего яруса; равномерно распределенные элементы. Размер — 5–10° (примерно раскрытая ладонь).
Состоят преимущественно из капель воды. Солнце и луна могут просвечивать только сквозь тонкие края облаков. Осадки, как правило, не выпадают.
Облака восходящего скольжения
Эти облака образуются при встрече тёплых и холодных воздушных масс в результате охлаждения тёплого воздуха при его подъёме по холодному.
Перистые (Cirrus, Ci)
Состоят из отдельных перьевидных элементов в виде тонких белых нитей или белых полос, клочьев и вытянутых гряд. Имеют волокнистую структуру и/или шелковистый блеск. Состоят из ледяных кристаллов.
Эти облака характерны для переднего края облачной системы теплого фронта.
Перисто-слоистые (Cirrostratus, Cs)
Парусоподобные облака верхнего яруса, состоящие из кристалликов льда. Прозрачный молочный или волокнистый покров в виде однородной, белесоватой пелены.
Характеризуются тем, что часто дают явления гало вокруг солнца или луны.
Высокослоистые (Altostratus, As)
Гладкая протяженная пелена, не отбрасывает тени, даже если солнце или луна различимы как размытая точка.
Волнистая структура облака заметна, солнечный круг вполне различим. Отчётливо видны полосы. Пелена облаков, как правило, постепенно закрывает всё небо.
Слоисто-дождевые (Nimbostratus, Ns)
Темные дождевые облака или яркие снежные облака. Как правило, непрерывный дождь, снег или ледяная крупа.
От слоистых облаков отличаются более тёмным и синеватым цветом, неоднородностью строения и наличием обложных осадков.
Облака турбулентного перемешивания
Это результат поднятия воздуха при усилении ветра, особенно если в приземных слоях наблюдается туман, который постепенно переходит в слоистые облака.
Слоистые (Stratus, St)
Серовато-белый низко расположенный слой, иногда с моросью или снежной крупой. Если солнце/луна видны, то их контуры четко различимы. Может наблюдаться в виде фрагментов.
Нижний край этих облаков может опускаться очень низко, сливаясь с наземным туманом. Иногда из этих облаков выпадают осадки, чаще всего в виде снежных зёрен или мороси.
Кроме того, все облака принято разделять на семейства по высоте их нахождения в тропосфере.
Основание облаков верхнего яруса, как правило, располагается на высоте от 5 до 13 км, облаков среднего яруса — обычно в диапазоне от 2 до 7 км, а облаков нижнего яруса — обычно на высоте, не превышающей 2 км. Облака вертикального развития или конвекции протягиваются сверху вниз на несколько ярусов.
К облакам верхнего яруса относятся:
К облакам среднего яруса относятся:
К облакам нижнего яруса относятся:
К облакам конвекции или вертикального развития относятся:
КЛАССИФИКАЦИЯ ОБЛАКОВ
SunsetSkyinJois.jpg
КЛАССИФИКАЦИЯ ОБЛАКОВ
Облака играют ключевую роль в прогнозах погоды и предупреждениях. Они вносят вклад в функционирование круговорота воды и всей климатической системы. На протяжении всей истории они вдохновляли художников, поэтов, музыкантов, фотографов, а также бесконечное множество других любителей прекрасного.
Текущая международная система классификации облаков, основанная на латинских названиях, восходит к 1803 году, когда метеоролог-любитель Люк Говард написал Essay on the Modification of Clouds (Эссе о видоизменениях облаков).
В Международном атласе облаков в настоящее время установлены 10 основных родов облаков, которые определяются в соответствии с местом формирования облаков на небосводе и их приблизительным внешним видом.
Основание облаков верхнего яруса, как правило, располагается на высоте около 5 000 метров (16 500 футов), облаков среднего яруса — обычно в диапазоне от 2 000 до 7 000 метров (от 6 500 до 23 000 футов), а облаков нижнего яруса — обычно на высоте, не превышающей 2 000 метров (6 500 футов).
Большинство названий облаков содержат латинские префиксы и суффиксы, которые в сочетании указывают на характер облака. Они включают:
— Stratus/strato (слоистые/слоисто-): плоские, слоистые и гладкие;
— Cumulus/cumulo (кучевые/кучево-): нагроможденные, пышные;
— Cirrus/cirro (перистые/перисто-): перистые, тонкие;
— Nimbus/nimbo (дождевые/-дождевые): несущие дождь;
— Alto (высоко-): среднего яруса (хотя «alto» в переводе с латыни означает высокий).
Эти 10 родов подразделяются на виды, описывающие форму и внутреннюю структуру облаков, и разновидности, описывающие их прозрачность и расположение. В общей сложности насчитывается около 100 комбинаций
Международный атлас облаков включает в себя новый род «Volutus» (в переводе с латыни — скрученный в рулон) для валовых облаков.
В нем также предлагаются некоторые новые «особенные» облака, такие как «Homogenitus» (от латинского «homo» — человек и «genitus» — сгенерированный или произведенный). Одним из примеров этого типа облаков является конденсационный след, иногда возникающий от выхлопа двигателя летательного аппарата.
Особо отмечены облака «Asperitas» (латинское слово, означающее шероховатость, неровность) — живописное облачное образование, которое выглядит как перевернутая бурная поверхность моря. В последние годы эти облака захватили общественное воображение. Они включены в Атлас в качестве дополнительного элемента.
Новый Международный атлас облаков — свидетельство щедрости Гонконгской обсерватории и преданности делу и энтузиазма специальной целевой группы ВМО, которая посвятила почти три года пересмотру текста, а также сбору и классификации изображений и данных. Он расширяет и обогащает наше понимание облаков и послужит бесценным ресурсом на многие годы вперед.