что такое облака среднего яруса
Типы облаков и их характеристики
Автор: Маглипогода · Опубликовано 11.09.2019 · Обновлено 27.06.2021
Разнообразные классы облаков
Вода на Земле существует не только в необъятном океане и многочисленных реках. Около 5,2 ×10 15 килограмм воды находится в атмосфере. Она присутствует практически везде — доля пара в воздухе колеблется от 0,1% до 2,5% объема в зависимости от температуры и местоположения. Однако больше всего воды собрано в облаках, где она хранится не только в виде газа, но и в маленьких капельках и ледяных кристаллах. Концентрация воды в тучах достигает 10г/м 3 — а так как облака достигают объема в несколько кубических километров, масса воды в них исчисляется десятками и сотнями тонн.
Облака — это самое заметное образование нашей Земли; они видны даже с Луны, где очертания континентов размываются перед невооруженным глазом. И это не странно — ведь тучами постоянно покрыто больше 50% Земли!
В теплообмене Земли облака играют невероятно важную роль. Зимой они захватывают солнечные лучи, повышая температуру под собой за счет парникового эффекта, а летом экранируют громадную энергию Солнца. Также облака уравновешивают перепады температуры между днем и ночью. К слову, именно из-за их отсутствия пустыни так сильно остывают ночью — все накопленное песком и скалами тепло беспрепятственно улетает ввысь, когда в других регионах его удерживают тучи.
Преобладающее большинство туч формируются у поверхности Земли, в тропосфере, однако в своем дальнейшем развитии они принимают самые разнообразные формы и свойства.
Облака — вид из космоса
Их разделение весьма полезно — появление туч различных видов может не только помочь предсказывать погоду, но и определять наличие примесей в воздухе!
Давайте подробнее рассмотрим основные типы облаков:
Облака нижнего яруса.
Тучи, которые находятся ниже всего над землей, относят к облакам нижнего яруса. Им характерна высокая однородность и низкая высота. Ко гда облака нижнего яруса опускаются очень низко, то границы почти сливаются между низкой облачностью и высоким туманом. Высокий туман — это низкая облачность и с этих облаков не может пойти дождь, а только морось. С облаков нижнего яруса может пойти дождь и снег и даже сильный снег. При этом, учёные и профессиональные синоптики не отделяют высокий туман от обычного тумана.
К тучам, способным дать сильные осадки, относятся слоисто-дождевые облака. Они самые большие среди туч нижнего яруса: их толщина достигает нескольких километров, а линейные измерения превышают тысячи километров. Они представляют собой однородную серую массу — взгляните на небо во время продолжительного дождя, и вы наверняка увидите слоисто-дождевые облака.
Другой вид облаков нижнего яруса — это слоисто-кучевые облака, поднимающиеся над землей на 600–1500 метров. Они представляют собой группы из сотен серо-белых туч, разделенных небольшими просветами. Такие облака мы обычно видим в дни переменной облачности. С них редко идет дождь или снег.
Последний вид нижних облаков — это обычные слоистые облака; именно они застилают небо в пасмурные дни, когда с неба пускается мелкая морось. Они очень тонкие и низкие — высота слоистых облаков в максимуме достигает 400–500 метров. Их структура очень напоминает строение тумана — опускаясь ночью к самой земле, они часто создают густую утреннюю дымку.
Слоисто-кучевые облака
Облака вертикального развития.
У туч нижнего яруса есть старшие братья — облака вертикального развития. Хотя их нижняя граница пролегает на небольшой высоте в 800–2000 километров, облака вертикального развития серьезно устремляются вверх — их толщина может достигать 12–14 километров, что подталкивает их верхний предел к границам тропосферы. Еще такие облака называют конвективными: из-за больших размеров вода в них приобретает разную температуру, что порождает конвекцию — процесс перемещения горячих масс наверх, и холодных — вниз. Поэтому в облаках вертикального развития одновременно существуют водный пар, мелкие капельки, снежинки и даже целые кристаллы льда.
Основным типом вертикальных облаков являются кучевые облака — громадные белые тучи, напоминающие рваные куски ваты или айсберги. Для их существования необходима высокая температура воздуха — поэтому в средней полосе России они появляются только летом и тают к ночи. Их толщина достигает нескольких километров.
Однако когда кучевые облака имеют возможность собраться вместе, они создают куда более грандиозную форму — кучево-дождевые облака. Именно с них идут сильные ливни, град и грозы летом. Существуют они только несколько часов, но при этом разрастаются ввысь до 15 километров — верхняя их часть достигает температуры –10°C и состоит из кристалликов льда. На верхушках самых больших кучево-дождевых туч формируются «наковальни» — плоские области, напоминающие гриб или перевернутый утюг. Это происходит на тех участках, где облако достигает границы стратосферы — физика не позволяет распространяться дальше, из-за чего кучево-дождевая туча расползается вдоль предела высоты.
Большое кучево-дождевое облако
Интересный факт — мощные кучево-дождевые облака формируются в местах извержений вулканов, ударов метеоритов и ядерных взрывов. Эти тучи являются самыми большими — их границы достигают даже стратосферы, выбираясь на высоту 16 километров. Будучи насыщенными испаренной водой и микрочастицами, они извергают мощные грозовые ливни — в большинстве случаев этого достаточно, чтобы потушить связанные с катаклизмом возгорания. Вот такой вот природный момент.
Облака среднего яруса.
В промежуточной части тропосферы (на высоте от 2–7 километров в средних широтах) находятся облака среднего яруса. Им свойственны большие площади — на них меньше влияют восходящие потоки от земной поверхности и неровности ландшафта — и небольшая толщина в несколько сот метров. Это те облака, которые «наматываются» вокруг острых пиков гор и зависают возле них.
Сами облака среднего яруса делятся на два основных типа — высокослоистые и высококучевые.
Высокослоистые облака — это одна из составляющих сложных атмосферных масс. Они представляют собой однородную, серовато-синюю пелену, через которую видны Солнце и Луна — хотя протяженность высокослоистых облаков составляет тысячи километров, их толщина составляет всего несколько километров. Серая плотная пелена, которая видна из иллюминатора самолета, летящего на большой высоте — это именно высокослоистые облака. Часто из них идут длительные дожди или снег.
Высококучевые и высокослоистые облака
Высококучевые облака, напоминающие мелкие куски рваной ваты или тонкие параллельные полосы, встречаются в теплую пору года — они образуются при поднятии теплых воздушных масс на высоту 2–6 километров. Высококучевые облака служат верным индикатором грядущей перемены погоды и приближения дождя — создать их может не только естественная конвекция атмосферы, но и наступления холодных воздушных масс. С них редко идет дождь — однако тучи могут сбиться вместе и создать одно большое дождевое облако.
К слову о тучах возле гор — на фотографиях (а, может, и вживую) вы наверняка не раз видели круглые облака, напоминающие ватные диски, которые зависают слоями над горной вершиной. Дело в том, что облака среднего яруса часто бывают лентикулярными или линзовидными — разделенными на несколько параллельных слоев. Их создают воздушные волны, образующиеся при обтекании ветром крутых пиков. Линзовидные тучи также особенны тем, что висят на месте даже при самом сильном ветре. Это делает возможным их природа — поскольку такие облака создаются в местах контакта нескольких воздушных потоков, они находятся в относительно стабильной позиции.
Лентикулярные облака над горой Фудзи. Япония
Облака верхнего яруса.
Последний уровень обычных туч, которые поднимаются до нижних пределов стратосферы, называется верхним ярусом. Высота таких облаков достигает 6–13 километров — там очень холодно, и потому облака на верхнем ярусе состоят из мелких льдинок. Из-за их волокнистой растянутой формы, напоминающей перья, высокие облака также называются перистыми — хотя причуды атмосферы часто придают им форму когтей, хлопьев и даже рыбьих скелетов. Осадки, которые образуются с них, никогда не достигают земли — но само присутствие перистых облаков служит древним способом предсказывать погоду.
Чисто-перистые облака являются самыми протяженными среди туч верхнего яруса — длина отдельного волокна может достигать десятка километров. Так как кристаллы льда в тучах достаточно большие, чтобы ощущать на себе притяжение Земли, перистые облака «падают» целыми каскадами — расстояние между верхней и нижней точкой отдельно взятого облака может достигать 3-4 километров! По сути, перистые тучи — это громадные «ледопады». Именно различия в форме кристаллов воды создают их волокнистую, потокообразную форму.
В этом классе попадаются и практически невидимые облака — перисто-слоистые облака. Они образуются тогда, когда большие массы приповерхностного воздуха поднимаются ввысь — на большой высоте их влажности достаточно для формирования облака. Когда сквозь них просвечивает Солнце или Луна, появляется гало — сияющий радужный диск из рассеянных лучей.
Перистые облака
Серебристые облака.
В отдельный класс стоит выделить серебристые облака — самые высокие тучи на Земле. Они забираются на высоту 80 километров, что даже выше стратосферы! Кроме того, они имеют необычный состав — в отличие от других облаков, они состоят из метеоритной пыли и метана, а не воды. Эти тучи видны только после заката или перед рассветом — лучи Солнца, проникающие из-за горизонта, подсвечивают серебристые облака, которые в течение дня остаются невидимыми на высоте.
Серебристые облака представляют собой невероятно красивое зрелище — однако чтобы увидеть их в Северном полушарии, нужны особые условия. А еще их загадку было не так просто разгадать — ученые в бессилии отказывались в них верить, объявляя серебристые тучи оптической иллюзий.
Серебристые облака
Дополнительная информация:
Заходите в раздел Познавательно, там много интересного.
Следите за погодой и климатом вместе с нами!
Классификация облаков по ярусам и основным формам
Облака верхнего яруса
(высота основания выше 6 км)
Перистые – Cirrus (циррус)………………………………………. Ci
Перисто- кучевые –Cirrocumulus (циррокумулюс)………………. Cc
Перисто – слоистые- Cirrostratus (цирростратус)…………………. Cs
Облака среднего яруса
(высота основания 2-6км)
Высоко- кучевые –Altocumulus (альтокумулюс)………………….Ac
Высоко- слоистые – Altostratus (альтостратус)…………………… As
Облака нижнего яруса
(высота основания ниже 2 км)
Слоисто-кучевые- Stratocumulus (стратокумулюс)………………..Sc
Слоистые – Stratus (стратус)……………………………………….. St
Слоисто –дождевые – Nimbostratus (нимбостратус)…………….. Ns
Облака вертикального развития
Кучево-дождевые –Cumulonimbus (кумулонимбус)………………. Cb
Высоты нижней границы (нижнего основания) облаков в классификации указаны в пределах чаще всего наблюдающихся в умеренных широтах. Высоты являются ориентировочными и существенно изменяются в зависимости от широты места, характера рельефа, времени года, от синоптической обстановки и т.д.
Облака верхнего яруса
Имеют высоту нижней границы 6 км и выше. Верхняя граница может достигать тропопаузы и нижних слоев стратосферы. Состоят из ледяных кристаллов, сквозь них хорошо просматриваются солнце и луна. Они имеют основных три формы.
Перистые облака. По внешнему виду обычно отдельные волокнистые облака, из-за большой удаленности кажутся очень тонкими. Как правило, наблюдаются в небольших количествах, но иногда покрывают значительную часть неба. Высота их нижней границы увеличивается с севера на юг в умеренных широтах 7-10км, в тропиках до 17-18 км. Вертикальная протяженность от сотен метров до нескольких километров, облака кристаллические. Осадки из них не выпадают.
Присто-кучевые. Имеют вид хлопьев или ряби, сгруппированных в волны. Нередко они переходят в перистые или перисто- слоистые. Высота нижней границы в умеренных широтах от 6 до 8 км, толщина 0,2-0,4км. Состоят из мелких ледяных кристаллов, иногда сопровождаются иризацией –радужной окраской краев облаков. Осадки из них не выпадают.
Перисто-слоистые облака. Представляют собой облачную пелену, обычно закрывающую все небо. Иногда в пелене просматривается волокнистое строение. Высота нижней границы в умеренных широтах 6-8 км, вертикальная протяженности от нескольких сот метров до нескольких километров. осадков из них не бывает. Через эти облака просвечивает Солнце и Луна, вокруг которых наблюдаются радужные круги. Это явление называется гало.
Облака среднего яруса
Основные формы облаков среднего яруса высококучевые и высокослоистые. Они состоят из переохлажденных капель води, в смеси с ледяными кристаллами и снежинками.
Высококучевые облака. Они обычно белого или сероватого цвета в виде волн и гряд, состоят из хлопьев или пластин разделенных просветами. Высота нижней границы от 2 до 6 км, вертикальная протяженность несколько сот метров (обычно 0,2-0,7км). Из них могут выпадать осадки в виде отдельных капель или отдельных снежинок.
Высокослоистые облака. Представляют собой однородную пелену облаков Серово или синеватого цвета, иногда со слабо выраженными волнами. Высота нижней границы обычно 3-5км, вертикальная протяженность 1-2 км. Зимой из них может выпадать снег.
Облака нижнего яруса
Эти облака обычно закрывают все небо и имеют вид серых тяжелых гряд, валов и пелены. Основными формами являются: слоисто- кучевые слоисто- дождевые и слоистые облака.
Слоисто-кучевые облака. По своему внешнему виду серые в форме крупных гряд, волн, пластин, хлопьев, сливающихся в сплошной серый волнистый покров или имеющих просветы. Высота нижней границы чаще всего от 0,6 км до 1,5 км, вертикальная протяженность от нескольких сот метров до 1км, иногда значительно больше. Состоят главным образом из мелких капель и снежинок. Из сплошных плотных облаков может выпадать слабый дождь или снег.
Слоисто-дождевые облака. Сплошные темно- серые сравнительно однородного вида с некоторой волнистостью, обнаруживаемой в перерывах между осадками. Под их слоем, как правило, образуются разорвано-дождевые облака в виде разорванных клочков, нередко сплошь закрывающих небо и экранизирующих слоисто- дождевые облака. Высота их нижней границы зависит от синоптической ситуации и составляет чаще всего 100-300м, иногда выше до
0,5-1,0км. Вертикальная протяженность чаще всего до 2-3км, иногда до 5 км и выше. Сливаясь с высоко- слоистыми и перисто-слоистыми облаками, они могут образовать облачный слой занимающих по вертикали большую часть тропосферы. Состоят эти облака из переохлажденных капель и ледяных кристаллов. Из них выпадает обложной дождь или снег.
Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.
Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.
Классификация
Облака можно охарактеризовать по высоте их расположения от поверхности Земли:
Облака нижнего яруса
Когда туман поднимается над поверхностью земли, он преобразуется в слоистые облака. Это плотные образования, не пропускающие солнечный свет и дающие небольшие осадки.
При сильном ветре они могут разорваться и стать странным видом облаков на небе, напоминающим серые клочки с потрепанными краями.
В народе они известны под названием дождевых. Когда небо в облаках этого типа, то можно в скором времени ожидать появления затяжного дождя.
Облака среднего яруса
Могут преобразоваться в слоисто-дождевые, отличающиеся от них более темным цветом. Этот вид часто несет внутри себя осадки, которые выпадают при наличии определенных условий.
Интересный факт. Некоторые высококучевые облака могут быть представлены в виде волн, пересекающихся между собой. Они образуются в процессе выталкивания теплого воздуха в область верхних слоев атмосферы. Поэтому появление высококучевых облаков означает ближайшую перемену погоды.
Облака верхнего яруса
Перисто-кучевые облака представляют собой так называемые барашки с ярко окрашенными границами. Несмотря на просветы, в которые попадают солнечные лучи, состоят из частичек льда и являются предвестниками жаркой погоды.
Такие облака состоят из кусочков льда, на стенках которых играет солнечный свет, создавая соответствующую зрительную иллюзию. В момент повышения температуры облака уплотняются. Увеличивается количество частичек льда. И эффект гало постепенно исчезает.
Эти облака хорошо поддаются любому направлению ветра, поэтому часто скошены в определенную сторону. Могут образоваться из остатков кучево-дождевого вида.
Облака стратосферы
Облака конвенции
Несмотря на свою толщину, которая может достигать до 5 км, рвутся под воздействием сильного ветра. Образовываются в холодном и нейтральном воздушном потоке, поэтому при резких перепадах температуры могут преобразоваться в кучево-дождевые.
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.