Почему облака на небе разной формы? как происходит их формирование?

Какие бывают облака?

Образуются облака в тропосфере – нижнем слое атмосферы, занимающем пространство в 10 км от земной поверхности в полярных широтах, 12 км – в умеренных, 18 км – в тропиках. Редкие виды существуют выше тропосферы (на расстоянии от 20 до 80 км от планетарной поверхности).

Классификация облаков включает 4 вида:

• верхнего яруса;
• среднего;
• нижнего;
• вертикального развития.

Структуры верхнего яруса формируются на высоте 6 – 18 км, из них не выпадают атмосферные осадки:

1. Перисто-слоистые. Полупрозрачная пелена, состоящая из частиц льда, иногда чуть волнистая. Сквозь нее легко проходят солнечные лучи.
2. Перисто-кучевые. Ими становятся кучевые, сформировавшиеся в высоком тропосферном слое. Включают только ледяные частицы. Визуально похожи на покрывающую небо чешую.
3. Перистые. Самые высокие, занимают высший тропосферный слой. Характеризуются тонкой структурой, кажутся размазанными по небу. Внешне напоминают перья. В составе исключительно ледяные кристаллы.

Перисто-слоистые

Скорость перемещения объектов верхнего слоя обуславливается преимущественно активностью ветра, составляет от 10 до 200 км/ч.

Виды облаков среднего яруса характеризуются смешанным составом: водяные капли (преобладают в теплые месяцы) и ледяные кристаллы (в холодные месяцы). Образуются на высоте 3 – 6 км, в тропиках поднимаются до 8 км:

1. Высокослоистые. Выглядят прозрачнее и воздушнее слоистых. Практически не являются препятствием для солнечных лучей.
2. Высококучевые. По объему гораздо меньше кучевых. Выглядят параллельно простирающимися полотнами, округлыми, валообразными, хлопьеобразными образованиями. Цвет белый и сероватый, отдельные участки темно-серые.

Высококучевые

Образования нижнего яруса занимают высоту до 2 км. В теплые месяцы включают капли воды, в холодные – льдинки и снежинки. Выглядят плотной, низко висящей массой преимущественно серого цвета:

1. Слоистые. Равномерная, серая, низко расположенная масса, закрывающая от земного наблюдателя вышерасположенные облака. Бывает источником мелкого дождя, при опускании к земной поверхности становится туманом.
2. Слоисто-кучевые. Распавшиеся слоистые или соединившиеся кучевые.
3. Слоисто-дождевые. Становятся причиной продолжительного мелкого или умеренного дождя, снегопада. Захватывают средний слой тропосферы.

Слоистые

К облакам вертикального развития, устремленным преимущественно вертикально, захватывающим высокие и низкие тропосферные слои, относятся:

1. Кучевые. Напоминают гигантские ватные шары. Располагаются ниже всех вышеописанных видов, рождаются на высоте от 800 м над земной поверхностью. Предвещают ясную спокойную погоду. При определенных факторах превращаются в грозовые тучи. При резком ветре разрываются.
2. Кучево-дождевые. Мощные формирования, самые низкие, визуально напоминают гигантские башни и глыбы. Значительно вытянуты в вертикальном направлении, шапка находится в 12 – 14 км от земли. Верхняя часть содержит ледяные кристаллы, нижняя – воду. Появляются при стремительном подъеме влажной воздушной массы, верхняя облачная часть замерзает, тяжелеет, устремляется в направлении ветра. Приносят ливни с грозами, град. Выпадение осадков обильное, но кратковременное.

Кучевые

Помимо основных типов облаков, существуют редкие и необычные разновидности:

1. Перламутровые. Состоят из частиц льда, возникают в высоких слоях атмосферы (до 30 км над землей).
2. Серебристые. Находятся на расстоянии до 80 км над планетарной поверхностью. Наблюдаются до восхода и заката.
3. Облака-шапки. Слоистые, горизонтально расположенные образования в высоких атмосферных слоях. Обычно образуются над кучевыми и дождевыми облаками из пепельного или дымового выброса при вулканическом извержении.
4. Линзовидные (лентикулярные). Формирования необычной формы, зависающие над горными вершинами, не движущиеся при сильном ветре.
5. Двояковыпуклые. Редкий вид, вызывающий удивление у очевидцев. Небо угрожающе нависает бугристым полотном. Кажется, готово рухнуть на землю.

Линзовидные

Волнообразные облака

Волновые движения – это естественный процесс для атмосферы Земли. Образуются они чаще всего в областях раздела, в местах, где присутствует скачок плотности.

Место формирования волнообразных облаков – это слои инверсии. Находятся они на высоте, где температура воздуха перестает падать и начинает подниматься. Теплый воздух оказывается сверху холодного. Образуется поверхность раздела, где формируются облака волнообразные. Разные их формы присущи для разных высот.

Воспроизвести волнообразные облака смогли искусственно создатели фантастического фильма Стивена Спилберга. Для того чтобы не дожидаться подходящей погоды, нужной для съемок, умельцы изобрели уникальную установку. В ней находилась теплая вода внизу и холодная вверху. Между ними впрыскивалась белая краска. В результате инверсии образовывалось подобие облачного слоя, который был очень похож на настоящий. Особая подсветка позволяла создать нужную атмосферу на съемочной площадке.

Это изобретение претендовало на премию Оскар. Но, к сожалению, высокая комиссия не смогла по достоинству оценить идею изобретателей.

Волнистые слоистые облака — Stratus undulatus (St und)

Описание облаков: волнистые слоистые облака — Stratus undulatus (St und), однородный по структуре серый или желтовато-серый слой слоистых облаков, на нижней поверхности которых можно различить слабо выраженные волны. Эти волны вследствие их большой длины и низкого расположения иногда заметны лишь в виде правильного чередования более темных и более светлых мест . Высота основания обычно в пределах 0,2- 0,7 км. Солнце и луна сквозь облака не просвечивают. Волнистые слоистые облака состоят из капель, при низких температурах — переохлажденных.
Из облаков возможно выпадение мороси или мелких снежных зерен, которые заметно ухудшают видимость. Образуются преимущественно внутри однородной воздушной массы. Волнистые слоистые облака образуются в основном за счет охлаждения относительно теплого воздуха при движении его над холодной подстилающей поверхностью или за счет радиационного выхолаживания нижнего слоя воздуха в течение ночи или нескольких суток подряд. Одной из причин образования волнистых слоистых облаков может быть перенос водяного пара турбулентными движениями вверх в подинверсионный слой и конденсация избытка пара в верхней части слоя. Возможна так же диффузия водяного пара в подинверсионный слой сверху их теплой воздушной массы, если она более влажная, чем нижний слой воздуха. Большое значение для образования имеет наличие слоя инверсии температуры, расположенного на небольшой высоте над поверхностью земли.

Где появляются облака?

Вообще облака могут состоять не только из капелек воды, как обычный туман, но и из кристалликов льда. Всё зависит от того, на какой высоте они образуются.

Чаще всего появляются облака на высоте от 6 до 20 км от поверхности нашей планеты. Эта часть атмосферы носит название тропосфера. Как раз здесь и образуются облака, состоящие из водяных капелек. Температура внутри таких образований обычно выше -10С. Облака, которые образуются на этой высоте, могут иметь разную структуру и форму.

Есть и такие облака, которые появляются на свет значительно выше. Например, так называемые, перламутровые облака рождаются в 20-25 км от Земли. Однако рекордсменами являются практически невидимые без специального оборудования серебристые облака. Их колыбель находится на высоте от 70 до 80 км над уровнем моря.

Интересные сведения об облаках

Облака очень тяжёлые. В среднем их вес составляет около 10 тонн. Кроме того, они ещё имеют и огромные размеры. Одно облако может тянуться на расстояние более 10 км, а грозовые облака могут простираться на такое же расстояние в высоту.

Продолжительность «жизни» облаков зависит от влажности воздуха. При нормальной влажности облако может существовать очень продолжительное время. А вот при низкой, капельки воды, из которой состоит облако, начнут быстро испаряться и прожить оно может не более 15 минут.

Трудно представить, глядя на проплывающие по небу облака, что это чудо природы можно создать в домашних условиях. Хотя на самом деле настоящее облако можно сделать искусственно. Правда, для этого понадобится специальное оборудование. Придумал, как сделать облака голландский художник Бернднаут Смильде. Его самодельные облака живут недолго, около 10 секунд. Но за это время их можно сфотографировать или снять момент рождения маленького облачка на видео.

Такое явление как облачность наблюдается не только на Земле, но и на нескольких других планетах Солнечной системы. Облака были обнаружены в атмосфере Венеры и Марса, а также на спутниках Сатурна – Титане и Нептуна – Тритоне.

В 2004 году несколько метеорологов и физиков объединились в составе международной организации «Общество любителей облаков». Они не только сами любуются этими причудливыми созданиями земной атмосферы, но и призывают всех поднять глаза к небу, чтобы полюбоваться прекрасными и разнообразными облаками.

Удивительно, но все про облака не знают даже учёные. Их изучение продолжается до сих пор. И в России, и в США до сих пор работают программы по выяснению всех свойств этих красивых, белоснежных, воздушных островов.

Почему птицы не видят стекло

Ближайшая звезда к земле

Почему верблюд не ест, почему верблюд плюется и все про верблюда

Почему рыбы не могут жить на суше, а мы под водой

Кто живёт в реке

Перистые облака

Перистые облака относят к роду облаков верхнего яруса. Они образуются на расстоянии более 6 000 м и имеют неравномерную (прерывистую) структуру. В основном белого цвета, но встречаются и сероватые – более плотные перистые облака.  Их основной состав – маленькие кристаллы льда, толщина слоя доходит до 2 000 м. Перистые облака имеют достаточную протяженность, но при этом не имеют свойства заполнять собою весь небосвод полностью. Как правило, образуются они, когда тепло. Среди разновидностей перистых облаков выделяют: башенкообразные, волокнистые, двойные, когтевидные, перепутанные, плотные, радиальные и хребтовидные.  

Формирование

Кучевые облака, формирующиеся над бассейном реки Конго

Кучевые облака образуются за счет атмосферной конвекции, когда воздух, нагретый поверхностью, начинает подниматься. По мере того, как воздух поднимается, температура падает (в соответствии с градиентом ), вызывая повышение относительной влажности (RH). Если конвекция достигает определенного уровня, относительная влажность достигает ста процентов, и начинается фаза «влажно-адиабатическая». В этот момент следует положительная обратная связь: поскольку относительная влажность выше 100%, водяной пар конденсируется, выделяя скрытое тепло , нагревая воздух и стимулируя дальнейшую конвекцию.

В этой фазе водяной пар конденсируется на различных ядрах, присутствующих в воздухе, образуя кучевое облако. Это создает характерную плоскодонную пухлую форму, связанную с кучевыми облаками. Высота облака (от его основания до вершины) зависит от температурного профиля атмосферы и наличия инверсий . Во время конвекции окружающий воздух увлекается (смешивается) с термиком, и общая масса восходящего воздуха увеличивается. Дождь образуется в кучевом облаке в результате процесса, состоящего из двух недискретных стадий. Первая стадия происходит после того, как капли сливаются на различные ядра. Ленгмюр пишет, что поверхностное натяжение в каплях воды обеспечивает немного более высокое давление на каплю, повышая давление пара на небольшую величину. Повышенное давление приводит к испарению этих капель и конденсации водяного пара на более крупных каплях. Из-за чрезвычайно малого размера испаряющихся капель воды этот процесс становится практически бессмысленным после того, как более крупные капли вырастут примерно до 20-30  микрометров , и вторая стадия вступит во владение. В фазе аккреции капля дождя начинает падать, а другие капли сталкиваются и объединяются с ней, увеличивая размер капли. Ленгмюру удалось разработать формулу, которая предсказывала, что радиус капли будет неограниченно расти в течение дискретного периода времени.

Облака конвекции

Исходя из названия, нетрудно догадаться, что формирование таких облачных образований происходит в результате перемешивания. В силу вступает закон Архимеда.

Теплый воздух (более легкий) по законам физики поднимается вверх. Но устремляется ввысь он лишь до тех пор, пока вокруг него находятся воздушные массы более холодные.

Оптимальными условиями формирования облаков конвекции является ситуация, когда температура около земли высокая, а в атмосфере она резко снижается.

Суша прогревается в теплое время года лучше, чем водная гладь морей. Поэтому, вполне закономерно, что конвективные облака наблюдаются в средних широтах чаще всего над континентом летом, а также в теплые деньки весны и осени.

Формирование в теплое полугодие – это основная главная черта конвективных облачных масс. А это и есть те самые облака разной формы в виде башенок или кумулюсов (по международной классификации). Для нас более привычное их название – кучевые.

Этот вид облачности является типичным для представления в умах большинства людей. Кучевые облака разной формы мы видим на картинках прогнозов погоды, детских рисунках, красивых фото небесной глади.

Перисто-кучевые облака

Как и перистые, перисто-кучевые по типологии относят к облакам верхнего слоя. Внешне выглядят как полупрозрачные хлопья в слоях или рядах, образуются на уровне 5 000 – 6 000 м. В виду того, что эти облака очень нестойкие из-за своей структуры, они очень быстро появляются, меняются и пропадают. Самостоятельно в атмосфере возникают редко, «работают», как правило, в комплексе с перистыми и перисто-слоистыми. Подобно перистым состоят из тех же ледяных кристаллов, появляющихся в ходе различных движений воздушных потоков в тропосфере. Достаточно хорошо просвечивают небосвод и его тела (солнце, звезды), т.к. имеют очень неплотную структуру и абсолютно белый цвет без серых паттернов. Осадки не производят ни в каком виде.

Средний и нижний ярус

Средний ярус — это часть тропосферы, расположенная обычно в промежутке между 2 и 6 км. Здесь встречаются высококучевые облака, представляющие собой объемные серые или белые массы. Состоят они из воды в теплое время года и, соответственно, изо льда в холодное. Второй тип облаков – высокослоистые. Они имеют молочно-серый цвет и зачастую полностью накрывают небо. Такие облака несут осадки в виде моросящего дождя или мелкого снега, но они редко долетают до поверхности земли.

1. Слоисто-кучевые в виде глыб или валов серого цвета. Могут нести осадки, кроме тех случаев, когда температура слишком низкая.
2. Слоистые. Располагаются ниже всех остальных, имеют серый цвет.
3. Слоисто-дождевые. Как можно понять по названию, несут осадки, причем, как правил, они имеют обложной характер. Это серые облака, не имеющие определенной формы.
4. Кучевые. Одни из самых узнаваемых облаков. Выглядят, как мощные кучи и клубы с практически плоским основанием. Осадков такие облака не приносят.

Почему облака бывают разного вида

Облака – одно из самых примечательных природных явлений и основной показатель изменения погоды. Наблюдения за ними и изучения идут от начала веков человека. Первый научный труд в этой области был опубликован в 1803 году. Автор «Эссе о видоизменениях облаков» Люк Говард положил начало классифицированию облачных образований, будучи всего лишь метеорологом-любителем. Впоследствии научная общественность «подхватила» эту работу и модифицировала.

Актуальный Международный атлас облаков насчитывает 10 родов облаков, которые в свою очередь делятся еще на несколько видов. Основное отличие их друг от друга заключается в конкретном месте образования в атмосфере и соответствующей визуальной форме.

Одно из главных делений зависит от того, на какой высоте образуется и располагается облако. При такой типологии выделяют: верхний ярус – порядка 5 000 м, средний ярус – в районе 2 000 – 7 000 м и нижний ярус – до 2 000 м.

Остальные признаки облаков исторически получили латинские наименования, данные им в зависимости от общего характера облака. Таких обозначают четыре:

• Слоистые, плоские, гладкие (stratus);
• Кучевые, пышные (cumulus);
• Перистые, тонкие (cirrus);
• Дождевые (Nimbus).

Все эти вариации в природе «комбинируются» между собой, находясь на разных уровнях атмосферного слоя. В общей сложности таких вариаций может насчитываться не менее 100.

В Атласе облаков также указаны несколько обособленных родов. Одним из таких являются валовые облака – Volutus и искусственно произведенные как последствие антропогенной деятельности – Homogenitus. К последним, например, относят след, который оставляют самолеты в результаты выхлопов двигателя. 

Чем отличается облако от тучи?

Термин «туча» в науке отсутствует. Это обывательское понятие, употребляемое при описании крупного темного облака, грозящего осадками.

Так называемые “тучи”

Разницу между тучей и облаком установить несложно:

1. Облака белые и серых оттенков в зависимости от плотности. Тучи темно-серые, иногда почти черные от накопившейся влаги.
2. Туча формируется, когда плотность водяных капель становится слишком высокой, и удержание влаги во взвешенном состоянии невозможно.
3. Тучи не бывают перистыми, поскольку обязательно несут осадки.
4. Из-за высокой концентрации водяного пара тучи задерживают солнечные лучи.

Значение облаков для планеты огромно. Их главная задача – распределение влаги, перенос ее из влажных областей в сухие. Благодаря этому формируются погодные условия, смягчаются переходы между климатическими зонами, жизнь существует во всех уголках планеты.

Отчего и как появляются облака?

Но как образуются облака? Для детей это очень важный вопрос. Чтобы на него ответить, надо познакомиться с ещё одним интересным физическим явлением – конденсацией. Что же это такое?

Все мы не раз видели, как из носика кипящего чайника идёт пар. Если же подставить под эту струйку холодное блюдечко, то на его поверхности появятся капельки воды. Это явление и называется конденсацией.

В верхних слоях атмосферы происходят примерно такие же процессы. Водяной пар, поднимаясь всё выше и выше, охлаждается и начинает конденсироваться в капельки жидкости, из которых и формируются облака. Размер этих капелек невероятно мал – в 100, а иногда и в 1000 раз меньше 1 мм. Если же пару удастся подняться очень высоко, то он перейдёт не в жидкое, а в твёрдое состояние. Поэтому в самых верхних слоях атмосферы облака и состоят из мельчайших кусочков льда.

Но чтобы пар начал конденсироваться только понижения температуры недостаточно. Центром каждой капельки или кристаллика является мельчайшая пылинка, вокруг которой и собралась влага.

Кстати, именно по этой причине над городами, где много машин или больших заводов часто можно наблюдать очень большие облака. Ведь в таких местах разных загрязняющих воздух частиц в атмосфере значительно больше, чем в малозаселённых районах нашей планеты.

Что такое облако

Тот, кто летал на самолете, наверняка «проходил» сквозь облако и заметил, что оно похоже на туман, только находится он не прямо над землей, а высоко в небе. Сравнение вполне логичное, ведь и то, и другое представляет собой обычный пар. А он, в свою очередь, состоит из микроскопических капелек воды. Откуда же они берутся?

Какие виды облаков бывают? Все зависит от состояния воды, которая их образует. Она может быть газообразной, жидкой или твердой. Может показаться удивительным, но некоторые облака действительно состоят из льдинок.

Мы уже выяснили, что облака образуются в результате скопления большого количества частичек воды. Но для завершения процесса необходимо связующее звено, к которому будут «липнуть» капли и собираться вместе. Зачастую эту роль выполняет пыль, дым или соль.

Почему облака летают?

С поверхности Земли облака кажутся такими лёгкими и воздушными. На самом деле они могут весить много тонн. Как же целое облако воды, состоящее из огромного скопления водяных капелек держаться в воздухе? Всё очень просто. Размер каждой капельки настолько мал, что даже небольшого поток воздуха, поднимающийся от Земли, останавливает их падение.

Учёные подсчитали, что скорость восходящего потока для удержания облака может быть всего 50 см в секунду. Если перевести это число в более понятную форму, то получится очень маленькая величина – 1,8 км/ч. А это гораздо меньше скорости пешехода.

Как образуются облака?

Капли воды, формирующие облачную структуру, поднимаются с поверхности суши и океана с теплыми потоками воздуха. Главная причина образования облаков – испарение. Оно активнее с океанов, годовая величина достигает 400 тысяч км3, а с суши меньше в 4 раза.

Образование облаков

Достигнув верхних, более холодных атмосферных слоев, воздух остужается, находящийся в нем пар конденсируется: формируются микроскопические капли воды и частицы льда, становящиеся основой облака. Вода в атмосферном образовании пребывает в 3 агрегатных состояниях: жидком, твердом, газообразном. Агрегатное состояние – определяющий фактор вида объекта, его характеристик: длительности формирования и существования, внешнего вида, типа и обильности осадков.

При насыщенном влагой воздухе облако не способно образоваться без присутствия конденсационных частиц (пылевых, дымовых, солевых). Водяные капли прилипают к частицам, посредством их удерживаются в воздухе во взвешенном состоянии.

Агрегатное состояние, принимаемое каплями, определяется температурой в верхних атмосферных слоях:

• выше -10°C – влага остается жидкой;
• от -10 до -15°C – состояние смешанное (присутствуют капли и лед);
• ниже -15°C – влага превращается в кристаллы.

Какие бывают облака?

Красивые белые горы, плывущие по ярко-голубому небу, всегда радуют глаз. Но почему они кажутся именно такими?
Оказывается, чем больше солнечного света проходит сквозь облака, тем белее они кажутся нам с Земли. Серое пасмурное небо означает только то, что облачный слой очень плотный и лучи солнца сквозь него практически не проходят. А вот чёрные тучи чаще всего просто содержат много пыли. Облачные образования такого цвета часто появляются опять же над промышленными районами, где загрязнение воздуха наиболее сильное.

Но облака различаются не только по цвету, но и по форме. Общепринятое название облаков, как правило, и описывает их внешний вид. Хотя учёные и придумали очень сложную классификацию облачности, чётко можно выделить только три вида облаков.

Кучевые облака

Именно этот вид скопления водяных паров в небе мы чаще всего и называем облаками. Это те самые ослепительно белые громадины, плавно меняющие свою форму. Именно за ними люди любят наблюдать, представляя, на кого они похожи. Такая облачность совершенно не напрягает. И это не удивительно, ведь кучевые облака – спутники хорошей погоды.

Однако именно этот вид облаков периодически превращается в тучи, которые учёные так и называют кучево-дождевые облака. Из чего состоит туча? Собственно из того же, что и все облака. Как правило, её нижние слои представляют собой капельки воды. А вот верхняя часть дождевых облаков состоит из ледяных кристалликов. Из-за этой многослойности высота туч может быть очень большой, достигая иногда 10 км.

Слоистые облака

Слоистые облака уже не так прекрасны. Чаще всего они серого цвета самых разных оттенков. Такие облака достаточно плотны и состоят исключительно из готовых к падению на Землю капель. Плавают они не так уж и высоко над поверхностью. В этом случае высота облаков над землей примерно 1-2 км.

Если небо покрыли слоистые облака вперемешку с кучевыми, то ничего страшно – погода вряд ли испортится. Такой вид облачности часто ещё называют слоисто-кучевые облака. Кстати, именно подобный вид облаков предстаёт перед мысленным взором, когда нужно ответить на вопрос: «Что такое облачность?». А вот сплошное серое покрывало всегда наводит на мысль о долгом и нудном дожде.

Перистые облака

А этот вид облаков располагается достаточно высоко. Их можно наблюдать примерно на семи километровой высоте. Похожи они на барашки или размазанные в небе мазки масляной краски.

Такая облачность говорит о скорой перемене погоды не в лучшую сторону. Кстати, наиболее фотогеничны именно перистые облака. Фото, на которых они присутствуют, выглядят невероятно эффектно.

Что такое облака

На самом деле, не так уж и просто дать объяснение. Потому что состоят они из обыкновенных капелек воды, которые с поверхности Земли поднял вверх тёплый воздух. Самое большое количество водяных паров образуется над океанами (за один год вода здесь испаряется не менее 400 тыс. км. куб.), на суше – в четыре раза меньше.

А так как в верхних слоях атмосферы значительно холоднее, чем внизу, воздух там довольно быстро остывает, пар конденсируется, образуя малюсенькие частички из воды и льда, вследствие чего появляются белые облака. Вполне можно утверждать, что каждое облако является своеобразным генератором влаги, через который проходит вода.

Вода в облаке находится в газообразном, жидком и твердом состоянии. Вода в облаке и наличие в них ледяных частичек, влияют на внешний вид облаков, его формирование, а также на характер осадков. Именно от типа облака и зависит вода в облаке, например, у ливневых облаков наблюдается наибольшее количество воды, а у слоисто-дождевых этот показатель в 3 раза меньше. Вода в облаке характеризуется также тем количеством, которое запасено в них — водозапас облака (вода или лед, который содержится в столбе облака).

Но всё не так просто, поскольку для того, чтобы образовалось облако, капельки нуждаются в конденсационных зёрнах – мельчайших частицах пыли, дыма или соли (если речь идёт о море), к которым они должны прилипнуть и вокруг которых должны образоваться. Это значит, что даже если состав воздуха будет полностью перенасыщенный водяным паром, без пыли он не сможет превратится в облако.

Какую именно форму примут капли (вода), прежде всего зависит от температурных показателей в верхних слоях атмосферы:

• если температура воздуха атмосферы превышает -10°С, белые облака будут состоять из водяных капель;
• если температурные показатели атмосферы станут колебаться между -10°С и -15°С, то состав облаков будет смешанным (капельные + кристаллические);
• если температура в атмосфере ниже -15°С, белые облака будут содержать в себе ледяные кристаллики.

После соответствующих преобразований получится, что в 1 см3 облака содержится около 200 капель, при этом их радиус будет составлять от 1 до 50 мкм (средние показатели – от 1 до 10 мкм).

Классификация облаков

Наибольшее количество этих удивительных природных образований содержится в тропосфере Земли (до 10-15 км над поверхностью). Но также есть два интересных вида, что находятся гораздо выше этой отметки: перламутровые облака (около 20-25 км над поверхностью) и серебристые облака (75 км). Их стоит рассматривать отдельно.

Все остальные облака можно разделить на группы, в зависимости от их свойств и условий образования:

• 1. Конвективные облака. Образуются либо за счёт поднятия тёплых воздушных масс с поверхности, либо за счёт подъёма воздуха перед горами (воздух огибает гору и устремляется вверх). Всех их можно разделить на два вида:
  • — Кучевые. Плотные белые облака, парящие на высоте около километра, при этом в высоту могут достигать пяти километров. Отличить их в большинстве случаев можно по куполообразной верхушке.
  • — Кучево-дождевые. Очень мощные и плотные облака, сильно вытянутые в высоту. Их нижняя граница находится в двух километрах над землёй, но верхняя может простираться и до 14 км.Второе название этого вида облаков — грозовые. Именно они несут грозу и страшные ливни. Поэтому их отличительной чертой является тёмный цвет (содержат много влаги).
• 2. Волнистые облака. Образуются на границах тёплого и холодного воздуха. Когда более холодный и плотный воздух находится снизу, а тёплый и менее плотный — сверху, то при движении воздуха возникают волны, на гребнях которых и формируются облака в виде валов и гряд. Потому их и называют волнистыми. Всего их можно разделить на 3 группы:
  • — Перисто-кучевые. Светлые шаровидные облака, парящие на высоте 5-6 км. Хоть они и не большие (редко достигают километра в диаметре), но их много и выстроены в линии. Их называют ещё барашками.Свидетельствуют о повышении температуры и являются предвестниками шторма.
  • — Высоко-кучевые. Небольшие облака серого, белого и синеватого цвета, представляющие собой различные пластины, хлопья и иные формы, собирающиеся в гряды и волны. Парят на высоте 2-6 км и являются предвестниками смены погоды или появления грозовых облаков.
  • — Слоисто-кучевые. Имеют серый цвет. Состоят из различных слоёв: гряд, пластин, волн. Слои эти могут идти сплошным потоком, образуя серый волнистый покров, а могут быть разделены просветами. Основной составляющей являются капли воды.Парят на высоте 1-2 километра. Солнце их просвечивает крайне редко и лишь в тонких местах. Редкие осадки являются весьма непродолжительными.
• 3. Облака восходящего скольжения. Формируются благодаря восхождению более тёплого воздуха над холодным, из-за разницы температур. Делят на 4 вида:
  • — Перистые. Вид облаков, имеющих волокнистую структуру (состоят из белых нитей и клочьев, образующих единую форму). Построены из кристаллов льда. Располагаются на высоте 6-8 км.
  • — Перисто-слоистые. Располагаются на высоте 6-7 км и представляют собой беловатую однородную пелену, не слишком плотную, поскольку через неё видно Солнце. Состоят из кристаллов льда.
  • — Высокослоистые. Представляют собой белую или синеватую волнистую пелену, парящую на высоте 3-4 километра и достигающую тех же 3-4 километров в высоту.Состоит этот вид облаков из снежинок, кристалликов льда и переохлаждённых капель. Из них выпадает обложной снег или дождь.
  • — Слоисто-дождевые. Тёмно-серые облака, образующие сплошной слой, находящийся на высоте 100-3000 метров. Являются причиной обложных осадков (то есть, плотных, мощных осадков).
• 4. Облака турбулентного перемешивания. Возникают из-за подъёма воздуха с земной поверхности в результате усиления ветра. Особенно высока вероятность их образования при подъёме тумана. Включают в себя всего один вид:

Помимо этого, существует несколько видов очень редких облаков. Увидеть их самому сродни чуду: лентикулярные, двояковыпуклые и пирокумулятивные облака.

— Лентикулярные, которые также называют Линзовидными, можно увидеть относительно часто. Их особенностью является зависание на одном месте, даже при очень сильном ветре. Обычно они образуются над верхушками гор.

— Двояковыпуклые облака, которые также называют Сосцевидными, встречаются гораздо реже (раз в десяток лет). Представляют собой невероятное зрелище. Очевидцы говорят, что во время наблюдения за данным явлением у них возникло ощущение, будто небо обрушилось на их головы.
Автор фото — Jkick626, ссылка на оригинал (фото было изменено).

Как происходит формирование облаков?

Первое условие для начала процесса формирования облаков – это наличие влаги в атмосфере. Появиться она может лишь в процессе испарения. Причем, как с поверхности воды или суши, так и из растений. Явление, когда происходит образование испарений из растений, называется трансферацией. Влага в атмосферу попадает в виде пара.

Второй этап процесса формирования облаков – это подъем, насыщенного паром воздуха, вверх. При подъеме воздух охлаждается. Но, становится холоднее он не от того, что там вверху холодно. Его температура снижается за счет того, что воздух попадает в более разреженные слои (с меньшим атмосферным давлением) и расширяется (увеличивается в объеме).

Расширение – это работа, на совершение которой требуется энергия. Извне энергия не поступает. Следовательно, для расширения объема воздушные массы используют внутренние ресурсы, которыми является в данном случае, температура.

Чем выше поднимается воздух – тем больше он разрежается и охлаждается. По законам физики, чем воздушные массы холоднее, тем меньше водяного пара они могут вмещать. Следовательно, излишки пара начинают конденсироваться. В воздухе образуются капельки воды, которые и формируется облачность. Конденсация – это и есть третий этап формирования облаков.

Кучево дождевые облака Cumulonimbus (Cb)

Описание облаков: кучево дождевые облака Cumulonimbus (Cb), белые облака с темными, иногда синеватыми основаниями, поднимающиеся в виде огромных облачных масс с вершинами. Часто наблюдаются в виде отдельных облаков, но может быть и их скопления. Все небо не закрывают, между отдельными облаками могут быть просветы. Высота основания в пределах от 0.4 до 1.0 км, вертикальная протяженность обычно до 3- 4 км, но могут развиваться до тропопаузы. Осадки всегда имеют бурный ливневой характер: летом выпадают в виде крупнокапельного дождя или града, весной и осенью в виде ледяной или снежной крупы, а зимой в виде ливневого снега, часть мокрого. Часто при Cb наблюдается гроза. Облака обычно образуются в результате развития мощных кучевых облаков Cu cong. Под облаками обычно наблюдаются полосы падения осадков, и в отдельных случаях радуга.

На этом описание облаков закончим. Надеюсь эта информация поможет ориентироваться в огромном количестве различных видов облаков и увеличит точность Ваших прогнозов погоды в море. Что в конечном итоге сделает Ваш яхтинг более безопасным и комфортным.

В итоге

Облака позволяют экономить на обслуживании и модернизации локальной инфраструктуры, снижают нагрузку на ИТ-отдел. С помощью облаков можно быстрее и проще тестировать и выводить IT-продукты на рынок. У облаков есть общие и индивидуальные преимущества. Ниже мы привели сводную таблицу преимуществ трёх видов облаков.

Вид облака	Преимущества
Частное облако	Безопасность — данные хранятся в защищенном сегменте, а доступ к инфраструктуре регулируется системой прав и ролей пользователей; Кастомизация — некоторые элементы облачной инфраструктуры могут быть изменены в зависимости от бизнес-задач; Изолированность инфраструктуры — частное облако использует изолированные ресурсы, доступные только владельцу облака; Конфигурируемость системы — в любой момент облачная инфраструктура может быть изменена по усмотрению владельца.
Публичное облако	Быстрый выпуск продукта — простые и удобные инструменты и сервисы облака сокращают время на выпуск продукта на рынок; Разгрузка внутреннего ИТ-отдела — техподдержка облачного провайдера разгружает клиентские ИТ-отделы; Автоматизация — многие инструменты и сервисы публичного облака имеют API для удаленного управления через специализированные программы, такие как Ansible, Terraform, Jenkins и другие; Резервирование мощностей — в случае нехватки мощностей при пиковых нагрузках вы можете их быстро получить из публичного облака.
Гибридное облако	Удобная тестовая среда – выгрузка и тестирование новых сервисов под нагрузкой происходит без нагрузки на локальную инфраструктуру; Оптимальное распределение ресурсов — нагрузка распределяется между публичным и частным облаком, за счёт этого снижаются риски выхода из строя инфраструктуры; Удобное администрирование — гибридное облако выступает в роли единой точки входа для администрирования частного и публичного облака; Гибкость структуры — объединение преимуществ обоих типов облаков позволяет увеличить мобильность и скорость реагирования на запросы бизнеса; CI/CD — новые сервисы, изначально протестированные в публичном облаке, в дальнейшем можно перенести в частное облако; Репликация данных — сохранение доступа к данным (за счёт частного облака) даже в случае неполадок у облачного провайдера.

Выбор конкретного вида облака зависит от бизнес-задач. Если вам сложно определиться с выбором — обратитесь за бесплатной консультацией к нашим менеджерам. Они дополнительно проконсультируют вас, ответят на ваши вопросы и помогут подобрать оптимальное решение.