23.11.2010Г.Лекция.9

Облака.

Облака – это скопление взвешенных в атмосфере капель воды, ледяных кристаллов или смеси тех и других, возникших в результате конденсации водяного пара.

Необходимым условием для начала конденсации водяного пара является достижение воздухом состояния насыщения и наличие ядер конденсации. Ядра конденсации находятся в атмосфере постоянно. Насыщение воздуха водяным паром может произойти, вследствие двух причин:

1. понижение температуры

2. увеличение общего влагосодержания

К понижению температуры приводят следующие факторы:

1. подъем воздуха (вертикальные движения). Подъем может происходить:

- вертикально – вынужденная и термическая конвекции. В этом случае образуются облака вертикального развития (кучево-образные) – кучевые, кучево-дождевые.

- наклонно – восходящее скольжение. При скорости восходящих потоков 5 – 10м./с. вдоль поверхности атмосферного фронта. В этом случае образуются слоистообразные облака – перисто-слоистые, высокослоистые, слоисто-дождевые.

- при волнообразных вертикальных движениях (динамическая турбулентность, волновые движения). В гребнях волн наблюдаются восходящие движения и образуются параллельные ряды волнообразных облаков – перисто-кучевые, высококучевые, слоисто-кучевые, слоистые.

2. адвекция теплого воздуха на холодную подстилающую поверхность (адвентивное охлаждение): в результате охлаждения и передвижения теплого воздуха над холодной подстилающей поверхностью, он приближается к состоянию насыщения, и образуются слои инверсии и изотермии. На границах слоя инверсии формируется волнообразная облачность – слоистая и слоисто-кучевая.

3. радиационное охлаждение: происходит при ясной, тихой погоде, за счет радиационного излучения Земли. В приземном слое также образуются слои инверсии и изотермии, на границах которых формируется волнообразная облачность – слоистая и слоисто-кучевая.

Физическое строение облаков.

По своему физическому состоянию облака могут находиться:

1. в капельножидком состоянии

2. в кристаллическом состоянии

3. в смешанном состоянии

Принято считать, что:

1. при положительных температурах облака состоят только из капель

2. 0⁰ – (-22,5⁰) – смешанная фаза

3. ниже -22,5⁰ – кристаллическая фаза

При отрицательных температурах 0⁰ – (-10⁰) облака могут состоять из переохлажденных капель. На практике переохлажденная водяная фаза встречается и при –40⁰. Одной из характеристик облаков является водность облака – это количество воды в единице объема облака. Водность облаков, состоящих из кристаллов льда – невелика и колеблется от 0,01 – 0,1гр./м³. А водность облаков, состоящих из капель – 2 – 5гр./м³. Наибольшую водность имеют кучево-дождевые облака. Водность облаков имеет большое значение для оценки обледенения.

Международная классификация облаков.

Существует несколько классификаций облаков:

1. по микроструктурному строению – фазовому состоянию, виду и размеру облачных частиц (жидко-капельные, крупнокапельные, кристаллические, смешанные и т.д.)

2. генетическая классификация – по происхождению, т.е. по характеру процессов и причинам их образования. Фронтальные, внутримассовые, кучево-образные, слоистообразные, волнообразные

3. морфологическая классификация – по внешнему виду

В практике метеорологических наблюдений, принята международная морфологическая классификация облаков, позволяющая по их внешнему виду, количеству и высоте судить о стадии их развития и свойствах, а также об общем характере атмосферных процессов, при которых они наблюдаются. Морфологическая классификация облаков предусматривает распределение их прежде всего по высоте нижней границы (облака верхнего, среднего и нижнего яруса). Особо выделяются облака вертикального развития, которые могут простираться по вертикале до различных высот. В современной международной классификации используют латинские названия облаков, которым соответствуют сокращенные обозначения.