Облако

редактировать

Видимая масса жидких капель или замороженных кристаллы, взвешенные в атмосфере

кучевые облака над Swifts Creek, Австралия

В метеорологии облако представляет собой аэрозоль состоящий из видимой массы мелких жидких капель, замороженных кристаллов или других частиц, взвешенных в атмосфере из планетарного тела или подобного пространства. Вода или различные другие химические вещества могут составлять капли и кристаллы. На облака образуются в результате насыщения воздуха, когда он охлаждается до своей точки росы, или когда он набирает достаточную влажность (обычно в форме водяной пар ) из соседнего источник, чтобы поднять точку росы до температуры окружающей среды.

Они наблюдаются в гомосфере Земли, которая включает в себя тропосферу, стратосферу и мезосферу. Нефология - это наука об облаках, которая изучается в разделе физика облаков раздела метеорологии. Есть два языка описания облаков в разделах гомосферы: латинский и общий.

Типы родов в тропосфере, слое атмосферы, ближайшем к поверхности Земли, латинские названия из-за всеобщего принятия номенклатуры Люка Ховарда , который был официально предложен в 1802 году. Он стал поставщиком современной международной системы, которая делит облака на пять физических форм, которые могут быть разделены или классифицированы по высотным уровням для получения десяти основных родов. Основными типичными типами облаков для каждой из этих форм являются слоистые, перистые, слоисто-кучевые, кучевые и кучево-дождевые <520.>. Облака низкого не имеют префиксов, связанного уровня с высотой. Однако стратиформным и слоисто-кучевым типам среднего уровня имеют префикс alto-, тогда как варианты высокого уровня этих же двух форм имеют префикс cirro-. Типы рода с достаточной вертикальной протяженностью, чтобы занимать более одного уровня. Формально они классифицируются как низко- или среднеуровневые, в зависимости от высоты, которые они изначально формируются, а также более неофициально характеризуются как многоуровневые или вертикальные. Большинство из десяти родов, полученных с помощью этого метода классификации. Очень низкие слоистые облака, простирающиеся до поверхности Земли, получили общие названия туман и туман, но не имеют латинских названий.

В стратосфере и мезосфере облака имеют общие названия для своих основных типов. Они могут иметь вид слоистой вуали или пластин, усиковидных пучков или слоисто-кучевых полос или ряби. Их можно увидеть нечасто, в основном в полярных регионах Земли. Облака наблюдались в атмосферех других и лун в Солнечной системе и за ее пределами. Однако из-за их различных температурных характеристик они часто состоят из других веществ, таких как метан, аммиак и серная кислота, а также воды.

Тропосферные облака могут иметь прямое влияние на изменение климата на Земле. Они могут отражать падающие солнечные лучи, которые могут вызвать возбуждающий эффект там, когда возникают эти облака, улавливать более длинноволновое излучение, которое отражается от поверхности Земли, что может вызвать эффект потепления. Высота, форма и толщина облаков служат факторами, влияющими на локальное нагревание или охлаждение Земли и атмосферы. Обезьяны, какие-либо существа влияют на изменение климата.

Нижеследующий табличный обзор очень широк. Он основан на нескольких методах классификации облаков, как формальных, так и неформальных, используемых на разных уровнях гомосферы рядом упомянутых авторитетов. Несмотря на некоторые различия в номенклатуре, схемы классификации, представленные в статье, можно объединить, используя эту неформальную перекрестную классификацию физических форм и уровней высоты, чтобы получить 10 родов тропосферы, туман и туман, которые образуются на уровне поверхности, и несколько основных типов выше тропосферы. Род кучевых облаков включает в себя, которые имеют вертикальный размер и размер, которые могут влиять на формы, так и на уровни. Эту таблицу следует рассматривать как строгую или единичную классификацию, как иллюстрацию того, как различные другие виды облаков связаны друг с другом через полный диапазон уровней высоты от поверхности Земли до «края космоса».

Формы и уровниСтратиформная. неконвективнаяКруговая. в основном неконвективнаяслоисто-кучевая. ограниченно-конвективнаяКучевоформная. свободноконвективнаяКучево-дождевидная. сильная конвективная
ЭкстремальнаяPMC : Серебристые покровысеребристые волны или водоворотыСеребристые полосы
Очень высокоуровневыеАзотная кислота и вода PSC Цирриформ перламутровый PSC чечевицеобразные перламутровые PSC
высокоуровневыеперисто-слоистые перистые перисто-кучевые
средниеальтослоистые Высококучевые
НизкоуровневыеСлоистые Слоисто-кучевые Кучевые влажные или трещинные
Многоуровневые или умеренно вертикальныеНимбостратусные Кучевые средние
Вертикально возвышенные 570>Кучевые облака Кучево-дождевые облака
На у ровне науки поверхностиТуман или туман

Содержание

  • 1 Этимология и история об облаках и номенклатура
    • 1.1 Этимология
    • 1.2 Аристотель
    • 1.3 Первая всеобъемлющая классификация
  • 2 Образование в гомосфере: как воздух становится насыщенным
    • 2.1 Адиабатическое охлаждение
    • 2.2 Неадиабатическое охлаждение
    • 2.3 Добавление влаги в воздух
  • 3 Классификация: как облака идентифицируются в тропосфере
    • 3.1 Физические формы
      • 3.1.1 Стратиформные
      • 3.1.2 Круговидные
      • 3.1.3 Слоисто-кучевые
      • 3.1.4 Кучевые
      • 3.1. 5 Кучево-дождевые
    • 3.2 Уровни и роды
      • 3.2.1 Высокий уровень
      • 3.2.2 Средний уровень
      • 3.2.3 Низкий уровень
      • 3.2.4 Многоуровневый или средний вертикальный
      • 3.2. 5 Вертикально возвышающийся
    • 3.3 Виды
      • 3.3.1 Стабильный или в основном стабильный
      • 3.3.2 Рваный
      • 3.3.3ично нестабильный
      • 3.3.4 Нестабильный или в основном нестабильный
    • 3.4 Разновидности
      • 3.4.1 На основе непрозрачности
      • 3.4.2 На основе шаблонов
      • 3.4.3 Комбинации
    • 3.5 Дополнительные облака, дополнительные элементы и другие производные типы
      • 3.5.1 Дополнительные на основе осадков функции
      • 3.5.2 Дополнительные облачные функции
      • 3.5.3 Вспомогательные облака
      • 3.5.4 Материнские облака
      • 3.5.5 Другие генитальные и измененные облака
      • 3.5.6 Слоисто-кучевые поля
      • 3.5.7 Вихревые улицы
  • 4 Распространение: где тропосферные облака наиболее и наименее распространены
    • 4.1 Конвергенция вдоль зон низкого давления
    • 4.2 Дивергенция вдоль зон высокого давления
  • 5 Яркость, отражательная способность и окраска
  • 6 Влияние на тропосферу, климат и изменение климата
  • 7 Полярная стратосфера
  • 8 Полярная мезосфера
  • 9 Инопланетянин
  • 10 В культуре и религии
  • 11 См. Также
  • 12 Ссылки
  • 13 Библиография
  • 14 Внешние ссылки
Файл: Cloudsatsunset-japan-tokyoarea-40mins-May28-2017.webm Воспроизвести медиа Покадровое видео облаков на закате в Японии

Этимология и история об облаках и номенклатура

Этимология

Происхождение термина «облако» можно найти в Древнем Английские слова clud или clod, означающие холм или скальный массив. Примерно в начале 13 века это слово было введено в качестве метафоры для дождевых облаков из-за сходства внешнего вида между каменной массой и кучевым облаком. Со временем метафорическое использование слова вытеснило древнеанглийское weolcan, которое было буквальным словом обозначением облаков в целом.

Аристотель

Грозовое облако

Исследования древних облаков не проводились изолированно, но наблюдались в системе с другими элементами погоды, и даже другими естественными науками. Около 340 г. до н. Э. Греческий философ Аристотель написал Meteorologica, труд, который представляет собой совокупность знаний того времени о естествознании, включая погоду и климат. Впервые осадки и облака, из которых выпадают осадки, были названы метеоры, что произошло от греческого слова «метеор», что означает «высоко в небе». От этого произошел современный термин метеорология, изучение облаков и слова. Метеорология основана на интуиции и простом наблюдении, но не на том, что сейчас считается научным методом. Тем не менее, это была первая известная работа, в которой была предпринята попытка систематического рассмотрения широкого круга метеорологических вопросов, особенно гидрологического цикла.

Первая всеобъемлющая классификация

g Классификация тропосферных облаков по высоте возникновения: многоуровневые и родовые типы, не ограниченные одним высотным уровнем, включая нимбослоистые, кучево-дождевые и некоторые из крупных видов кучевых облаков.

После столетия спекулятивных теорий формирования и поведения облаков, первые научные исследования были предприняты Люк Ховард в Англии и Жан-Батист Ламарк во Франции. Ховард был методичным наблюдателем с сильным знанием латинского языка и использовал свои знания для классов тропосферных облаков в 1802 году. Он считал, что изменение формы облаков в небе может открыть ключ к прогнозированию погоды. Ламарк независимо работал над классификацией облаков в том же году и придумал другую схему именования, которая произвела впечатления даже в его родной стране Франция, поскольку в ней использовались необычные французские названия типов облаков. Его система номенклатуры включается 12 категорий облаков с такими названиями, как (в переводе с французского) туманные облака, пятнистые облака и облака, похожие на метлы. В отличие от этого, Говард использовал общепринятую латынь, которая быстро прижилась после того, как она была опубликована в 1803 году. В знак схемы именования немецкий драматург и поэт Иоганн Вольфганг фон Гете четыре сочинил стихотворения облаках., посвящая их Ховарду. Разработка системы Говарда была официально принята метеорологической конференцией в 1891 году. Эта система охватывала только три тропосферных облаков, но открытие облаков над тропосферой в конце 19 века в конечном итоге созданием отдельных схем с использованием этих очень высоких форм облаков, которые еще были в целом похожи на некоторые облаков, идентифицированные в тропосфере.

Образование в гомосфере: как воздух становится насыщенным

Кучевые облака в мае

Наземные облака можно найти повсюду в большей части гомосферы, которая включает тропосферу, стратосферу и мезосферу. Внутри этих слоев атмосферы воздух может стать насыщенным в результате охлаждения до его точки росы или в результате добавления влаги из соседнего источника. В последнем случае происходит насыщение точки росы до температуры окружающего воздуха.

Адиабатическое охлаждение

Адиабатическое охлаждение происходит, когда один или несколько из трех подъемных агентов - конвективных, циклонических / фронтальных или орографических - вызывают повышение и охлаждение частиц воздуха, невидимый водяной пар. точка росы, температура, при которой воздух становится насыщенным. Основной механизм этого процесса - адиабатическое охлаждение. Когда воздух охлаждается до точки росы и становится насыщенным, водяной пар обычно конденсируется с образованием облачных капель. Эта конденсация обычно происходит на облачных ядрах конденсации, таких как соли или частицах пыли, которые достаточно малы, чтобы удерживаться в воздухе при нормальной циркуляции воздуха.

Файл: эволюция облака менее чем за минуту.ogv Воспроизвести медиа Анимация эволюции облаков от кучевых облаков до кучево-солнечных капиллятов incus

Одним из факторов является конвективное движение воздуха, вызванное дневным солнечным нагревом на уровне поверхности. Нестабильность воздушной массы допускает образование кучевых облаков, которые могут вызывать ливни, если воздух достаточно влажный. В умеренно редких случаях конвективная подъемная сила может быть достаточно мощной, чтобы проникнуть через верхнюю часть облака в стратосферу.

Фронтальная и циклоническая подъемная сила возникает, когда стабильный воздух поднимается вверх на погодных фронтах и вокруг центров низкого давления в результате называемого конвергенция. Теплые фронты, связанные с внетропическими циклонами, имеют тенденцию к генерировать в основном усовидные и слоистые облака на обширной территории, если только приближающаяся теплая воздушная масса не является нестабильной; в этом случае скопление кучевых облаков или кучево-дождевые облака обычно встраиваются в основной слой осаждающих облаков. Холодные фронты обычно движутся быстрее и генерируют более узкую линию облаков, которые в основном слоисто-кучевые, кучевые или кучево-дождевые, в зависимости от устойчивости теплой воздушной массы перед фронтом.

Ветреный вечер сумерки, усиленные углом Солнца, могут визуально имитировать торнадо в результате орографического подъема

Третий источник подъемной силы - это циркуляция ветра, заставляющая воздух преодолевать физический барьер, такой как гора (орографический подъем ). Если воздух в целом стабильный, образуются только линзовидные шапки облаков. Однако, если воздух становится достаточно влажным и нестабильным, может появиться орографические ливни или грозы.

Неадиабатическое охлаждение

Наряду с адиабатическим охлаждением, требующим подъемного агента, Существуют три основных неадиабатических механизма понижения температуры воздуха до точки росы. Кондуктивное, радиационное и испарительное охлаждение не требует подъемного механизма и может вызвать конденсацию на уровне поверхности, что приводит к образованию тумана.

Добавление влаги в воздух

Можно добавить несколько источников водяного пара в как способ воздуха достижения насыщения без какого-либо процесса охлаждения: вода или влажная земля, осадки или virga, и транспирация от растений

Классификация: как облака идентифицированы в тропосфере

Низкие пластовые трещины, частично скрывающие нимбослоистые слои над Плато Декан, Индия

Классификация тропосферы на основе иерархии с физическими формами и высотными уровнями наверху. Они подразделяются на несколько типов, которые находятся в нижней части иерархии.

Физические формы

Cirrus fibratus Облака в марте

Облака в тропосфере принимают пять физических форм в зависимости от структур и процесса формирования. Эти формы обычно используются для спутникового анализа. Они приведены ниже в примерном порядке возрастания нестабильности или конвективной активности.

Stratiform

Неконвективные слоистые облака появляются в стабильных условиях воздушной массы и, как правило, имеют плоскую, плоскую структуру. -подобные структуры, которые могут образовываться на любой высоте в тропосфере. Стратиформная группа делится по высотному диапазону на роды cirrostratus (высокий уровень), altostratus (средний уровень), stratus (низкий уровень), и nimbostratus (многоуровневый). Туман обычно считается приземным слоем облаков. Туман может образовываться на уровне поверхности при ясном воздухе или может быть результатом опускания очень низкого слоистого облака до уровня земли или моря. И наоборот, низкие слоистые облака возникают, адвективный туман поднимается над уровнем поверхности в ветреную погоду.

Слоисто-кучевые облака над округом Ориндж.

Перисто-кучевые облака

Цирковидные облака в тропосфере к роду перистые облака и имеют вид оторванных или полуизлом нитей. Они образуются на больших высотах тропосферы в воздухе, в основном стабилен с небольшой конвективной активностью или без нее, хотя на более плотных участках иногда наблюдаются скопления, вызванные ограниченной высокоуровневой конвекцией, когда воздух частично нестабилен. Облака, встречаются перистые облака, над тропосферой, но классифицируются отдельно по общим названиям.

Слоисто-кучевые

Облака этой структуры имеют кучевые, так и слоистые характеристики в виде рулонов, ряби или элементов. Обычно они образуются в результате ограниченной конвекции в большей части стабильной воздушной массы, покрытой инверсионным слоем. Если инверсионный слой отсутствует или находится выше в тропосфере, повышенная нестабильность воздушной массы может вызвать образование вершин в слоях облаков в виде турелей, состоящих из внедренных кумулообразных построек. Группа слоисто-кучевых облаков делится на перисто-кучевые, (высокоуровневые), высококучевые, (средние) и слоисто-кучевые, (низкоуровневые).

кучевые. над Дуарсом, Западная Бенгалия

Кучевые

Кучевые облака обычно появляются отдельными кучками или пучками. Они являются продуктом локализованного, но обычно свободноконвективного подъема, когда в тропосфере нет инверсионных слоев, ограничивающих вертикальный рост. Обычно небольшие кучевые облака указывают на сравнительно слабую неустойчивость. Более крупные кучевые типы являются признаком большей нестабильности атмосферы и конвективной активности. В зависимости от вертикального размера облака типа кучевых облаков могут быть низкоуровневыми или многоуровневыми с умеренной или высокой вертикальной протяженностью.

Кучево-дождевые облака

кучево-дождевые облака над заливом Мексика, Галвестон, Техас

Самые большие свободно-конвективные облака относятся к роду кучево-дождевые, которые имеют большую вертикальную протяженность. Они встречаются в очень нестабильном воздухе и часто имеют нечеткие очертания в верхних частях облаков, которые иногда включают вершины наковальни. Эти облака являются продуктом очень сильной конвекции, которая может проникать в нижнюю стратосферу.

Уровни и роды

Тропосферные облака образуются на любом из трех уровней (ранее называвшихся étages ) в зависимости от диапазона высот над поверхностью Земли. Группирование облаков по уровням обычно выполняется для целей атласов облаков, наблюдений за погодой на поверхности и карт погоды. Диапазон базовой высоты для каждого уровня варьируется в зависимости от широты географической зоны. Каждый высотный уровень включает два или три родовых типа, различающихся в основном по физической форме.

Стандартные уровни и родовые типы суммированы ниже в приблизительном порядке убывания высоты, на которой каждый обычно базируется. Многоуровневые облака со значительной вертикальной протяженностью перечислены отдельно и суммированы в приблизительном порядке возрастания нестабильности или конвективной активности.

Высокий уровень

Высокие облака образуются на высотах от 3000 до 7600 м (10000 до 25 000 футов) в полярных регионах, от 5000 до 12 200 м (от 16 500 до 40 000 футов) в регионах с умеренным климатом и от 6 100 до 18 300 м (от 20 000 до 60 000 футов) в тропики. Все усиковидные облака классифицируются как высокие и составляют единый род перистых (Ci). Слоисто-кучевые и слоистые облака на больших высотах имеют приставку cirro-, что дает соответствующие названия родов cirrocumulus (Cc) и cirrostratus (Cs). Когда спутниковые изображения высоких облаков с ограниченным разрешением анализируются без подтверждающихДанные, полученные в результате прямых наблюдений человека, становятся невозможными, и они все вместе идентифицируются как высокотипные (или неофициальные как перистые, хотя и не все). высокие облака имеют форму или род перистых облаков).

Большое поле перисто-кучевых облаков на голубом небе, начало сливаться в верхнем левом углу. Большое поле перисто-кучевых облаков
  • Род цирруса (Ci):
Это в основном волокнистые пучки нежных, белых, усиковидных облаков из кристаллов льда, которые отчетливо видны против голубого неба. Циррусы обычно неконвективны, за исключением подтипов castellanus и floccus, у которых конвекция ограничена. Они образуются на большой высоте струйного потока и на самом переднем крае фронтального возмущения или возмущения низкого давления, где они могут сливаться с перисто-слоистым слоем. Этот высокоуровневый род облаков не производит осадков.
Высокие перистые верхние левые сливаются с перисто-слоистыми и некоторыми перисто-кучевыми верхними правыми
  • родовыми перистыми облаками
    • (Копия):
    Это чисто-белый высокослоисто-кучевой слой ограниченной конвекции. Он состоит из кристаллов льда или капель переохлажденной воды, представляющих собой небольшие незатененные круглые массы или хлопья в группах или линиях с рябью, как песок на пляже. Перисто-кучевые облака иногда образуются вместе с перистыми облаками и могут сопровождаться или заменяться перисто-слоистыми облаками у переднего края активной погодной системы. Этот тип производит иногда вирги, осадки, которые испаряются ниже основания облака.
    • Род cirrostratus (Cs):
    Cirrostratus представляет собой тонкую неконвективную слоистую пелену кристаллов льда, которая обычно дает ореолы, вызванные преломлением облаков. солнечные лучи. Солнце и луна видны четкими контурами. Cirrostratus не производит осадков, но часто утолщается в альтослоистые перед теплым фронтом или областью низкого давления, что иногда случается.

    Средний уровень

    Сцена восхода солнца, придающая сияние высококучевому облаку stratiformis perlucidus (см. Также 'и разновидности')

    Невертикальные облака на среднем уровне имеют префикс альто-, что дает название рода высококучевых облаков (Ac) для слоисто-кучевых и типов altostratus (As) для стратиформных типов. Эти облака могут образовываться на высоте до 2000 м (6500 футов) над поверхностью на любой широте, но могут находиться на высоте до 4000 м (13000 футов) у полюсов, 7000 м (23000 футов) в средних широтах и ​​7600 м (25000 футов). футов). ft) в тропиках. Как и в случае с высокими облаками, основные родов легко идентифицируются человеческим глазом, но различить их с помощью спутниковой фотографии невозможно. Эти облака обычно идентифицируются как средний тип на спутниковых изображениях.

    • Род высококучевых облаков (Ac):
    Это средний средний облаков ограниченной конвекции, обычно проявляющийся в виде неправильных участков или более обширных листов, расположенных в группах, линиями или волнами. Высококучевые облака иногда могут напоминать перисто-кучевые, но обычно они толще и состоят из смеси капель воды и кристаллов льда, поэтому основания имеют хотя бы некоторую светло-серую заливку. Высококучевые облака могут выполнять чистые, очень легкие осадки, которые испаряются, не достигнув земли.
    • Род altostratus (As):
    Altostratus translucidus в верхней части фотографии сливается с altostratus opacus в нижней части
    Altostratus представляет собой непрозрачный или полупрозрачный средний неконвективный материал уровня. вуаль из серых / сине-серых облаков, которые часто образуются вдоль теплых фронтов и вокруг области низкого давления. Altostratus обычно состоит из капель воды, но может смешиваться с кристаллами льда на больших высотах. Широко распространенные непрозрачные альтослоистые слои могут давать легкие непрерывные или прерывистые осадки.

    Низкий уровень

    Низкие облака обнаруживаются вблизи поверхности до 2 000 м (6500 футов). Типы рода на этом уровне либо не имеют префикса, либо не имеют префикс, который относится к характеристике, отличной от высоты. Облака, которые образуются на нижнем уровне тропосферы, обычно имеют более крупную структуру, чем те, которые образуются на среднем и высоком уровнях, поэтому их обычно можно идентифицировать по их формам и типам родов, используя только спутниковые фотографии.

    Stratocumulus stratiformis perlucidus over Галапагосские острова, залив Тортуга (см. Также «виды и разновидности»)
    • Род слоисто-кучевых (Sc):
    Этот тип представляет собой слоисто-кучевой слой облаков с ограниченной конвекцией, обычно в виде пятен неправильной формы или более обширных пластинок, похожих на высококучевые, но с более крупными элементами с более глубоким серым оттенком. Слоисто-кучевые облака часто присутствуют в сыром погоду из-за других дождевых облаков, но сами по себе могут только очень легкие осадки.
    • Род кучевые (Cu); разновидности humilis - небольшая вертикальная протяженность:
    Это небольшие отдельные кучевые облака в хорошую, которые имеют почти горизонтальное основание и уплощенные вершины и не дают дождевых дождей.
    • Род stratus (St):
    Stratus nebulosus translucidus
    Это плоский или иногда рваный неконвективный слоистый тип, иногда напоминающий приподнятый туман. Из этого облака могут выпадать только очень слабые осадки, обычно изморось или снежинки. Когда очень низкое слоистое облако опускается до уровня поверхности, оно теряет латинскую терминологию и получает общее название туман, если преобладающая приземная видимость составляет менее 1 км. Если видимость составляет 1 км или выше, видимая конденсация называется туман.

    .

    Многоуровневое или умеренное вертикальное

    Глубокое многоуровневое нимбослоистое облако, покрывающее небо рассеянным слоем слоистого разлома pannus (см. Также разделы «виды» и «дополнительные характеристики» ») Cumulus humilis и cumulus mediocris со слоистыми кучевыми stratiformis perlucidus на переднем плане (см. Также« виды и разновидности »)

    Эти облака имеют низко- и средне облневые основания, образующиеся где угодно от поверхности до примерно 2400 м (8000 футов), и вершины, которые могут доходить до средних высот, а иногда и выше в случае нимбостратуса.

    • Род нимбостратус (Ns); многоуровневый:

    Это диффузный, темно-серый, многоуровневый слоистый слой с большой горизонтальной протяженностью и обычно умеренным или глубоким вертикальным развитием, который выглядит слабо освещенным изнутри. Nimbostratus обычно формируется из альтослоистых слоев среднего уровня и развивает, по крайней мере, умеренную вертикальную протяженность, когда основание опускается до низкого уровня во время осадков, интенсивность которых может достигать умеренной или высокой. Он достигает еще большего вертикального развития, когда одновременно поднимается вверх на высокий уровень за счет крупномасштабного фронтального или циклонического подъема. Префикс нимбо- указывает на его способность непрерывный дождь или снег на большой площади, особенно передним фронтом. В этом толстом облачном слое отсутствует какая-либо возвышающаяся структура, но он может сопровождаться вложенными в него возвышающимися кучево-формами или кучево-дождевидными типами. Метеорологи, связанные с Всемирной метеорологической организацией (ВМО), официально классифицируют нимбостратус как средний для синоптических, неформально характеризуя его как многоуровневый. Независимые метеорологи и преподаватели, по-видимому, разделены на тех, кто в основном следует модели ВМО, и тех, кто классифицирует нимбостратус как низкоуровневый, несмотря на его значительную вертикальную протяженность и его обычное начальное образование в среднем диапазоне высот.

    • Род кучевые (Cu); разновидности mediocris - умеренная вертикальная протяженность:
    Эти кучевые облака свободной конвекции имеют четко очерченные, средне-серые, плоские основания и белые куполообразные вершины в виде небольших отростков и, как правило, не производят осадков. Обычно они образуются на нижнем уровне тропосферы, за исключением очень низкой относительной среды, когда основания облаков могут подниматься до средних высот. Кучевые средние официально классифицируются как низкоуровневые и более неофициальные характеристики как имеющая умеренную вертикальную протяженность, которая может более одного высотного уровня.

    Вертикально возвышающиеся

    Эти очень большие кучево-дымчатые и кучево-дождевые имеют основание облаков тот же диапазон от низкого до среднего уровня, что и у многоуровневого и умеренного вертикальных типов, но вершины почти всегда переходят в высокие уровни. В отличие от облаков с наименее развитой системой обозначений или сокращениями во всех авиационных наблюдениях (METARS) и прогнозах (TAFS), чтобы предупреждать пилотов о сильных погодных условиях и турбулентности.

    Возвышающиеся вертикальные скопления кучевых облаков внутри слоя кучевых облаков mediocris: верхний слой слоисто-кучевых облаков stratiformis perlucidus. Прогрессивная эволюция одноклеточной грозы
    • Род кумулюс (Cu); разновидности congestus - большая вертикальная протяженность:
    Увеличение нестабильности воздушной массы может привести к тому, что свободно-конвективные кучевые облака становятся очень высокими до такой степени, что вертикальная высота от основания до вершины больше, чем ширина основания облака. Основание облака приобретает более темный серый цвет, а верхняя часть обычно напоминает цветную капусту. Этот тип облаков может давать средние и сильные ливни и обозначен Международная организация гражданской авиации (ИКАО).
    • Род кучево-дождевые (Cb):
    Изолированное кучево-дождевое облако над Мох., извергающая сильный ливень
    Этот тип представляет собой тяжелую, возвышающую кучево-дождевую массу свободно-конвективного облака с основанием от темно-серого до почти черного и очень высокой вершиной в виде горы или огромной башни. Кучево-дождевые облака могут вызывать грозы, очень сильные ливни дождя, которые могут вызывать внезапные наводнения, а также различные типы молний, включая облака -земля, которая может вызвать лесные пожары. Другая конвективная суровая погода может быть связана или не быть связана с грозами и сильными снегопады ливни, град, сильный сдвиг ветра, нисходящие порывы, и торнадо. Из всех событий, связанных с кучево-дождевыми облаками, молния является единственной, которая требует наличия грозы, как именно молния гром. Кучево-дождевые облака могут образовываться в нестабильных условиях воздушной массы, но имеют тенденцию быть более концентрированными и интенсивными, когда они связаны с нестабильными холодными фронтами.

    Виды

    Типы обычно делятся на подтипы, называемые виды, которые влияют на структурные детали, которые могут изменяться в зависимости от устойчивости и характеристик ветра в любом месте. Несмотря на эту иерархию, конкретный вид могут быть подтипом более чем одного одного, особенно если роды имеют одинаковую физическую форму и друг от друга в основном высотой или уровнем. Есть несколько видов, каждый из которых может быть связан с родами более чем одной физической формы. Типы видов сгруппированы в соответствии с физическими формами и родами, с которыми каждый из них обычно связан. Формы, роды и виды слева направо в приблизительном порядке возрастания нестабильности или конвективной активности.

    Формы и уровниСтратиформные. неконвективныеЦиркулярные. в основном неконвективныйслоисто-кучевой. ограниченно-конвективныйкучевой. свободноконвективныйкучево-дождевой. сильноконвективный
    высокийCirrostratus. * nebulosis. * fibratusCirrus. неконвективный . * uncinus. * фиброз. * spissatus. ограниченный конвективный . * castellanus. * floccusCirrocumulus. * stratiformis. * lenticularis. * castellanus. * floccus
    Средний уровеньAltostratus. * нет дифференцированных видов. (всегда туманно)Высококучевые. * stratiformis. * lenticularis. * castellanus. * floccus. * volutus
    Низкий уровеньStratus. * небулез. * перелом Слоисто-кучевые. * stratiformis. * lenticul aris. * castellanus. * floccus. * volutusкучевые. * humilis. * fr actus
    Многоуровневый или умеренно вертикальныйNimbostratus. * без дифференцированных видов. (всегда туманно)Cumulus. * mediocris
    Вертикально возвышающийсяКучевые. * congestus Кучево-дождевые. * calvus. * capillatus

    Стабильный или в основном стабильный

    Из группы неконвективных слоистых форм, высоко- level cirrostratus состоит из двух видов. Cirrostratus nebulosus имеет довольно размытый вид, в котором отсутствуют детали строения. Cirrostratus fibratus - это вид, состоящий из полуслитых нитей, переходных к перистым или от цирруса. Среднеуровневые альтослоистые и многоярусные нимбослоистые всегда имеют плоский или диффузный вид и поэтому не подразделяются на виды. Низкие слоистые слои относятся к виду nebulosus, за исключением случаев, когда они разбиты на рваные пласты слоистых слоев фрактус (см. Ниже).

    Сероформные облака имеют три неконвективных вида, которые могут образовываться в стабильных условиях воздушной массы. Cirrus fibratus состоит из волокон, которые могут быть прямыми, волнистыми или иногда скрученными под действием сдвига ветра. Вид uncinus похож, но имеет загнутые вверх крючки на концах. Cirrus spissatus выглядят как непрозрачные пятна, которые могут иметь светло-серый оттенок.

    Altocumulus lenticularis, образующийся над горами в Вайоминге с нижним слоем средне-кучевых облаков и верхним слоем перистых spissatus

    слоисто-кучевых родовых типов (перисто-кучевые, высококучевые, высококучевые, и слоисто-кучевые), которые появляются в основном в стабильном воздухе с ограниченной конвекцией каждого по два вида. Виды stratiformis обычно представлены на обширных пластах или на небольших участках, где конвективная активность минимальна. Облака видов линзообразных обычно линзовидную форму, сужающуюся на концах. В любом месте тропосферы, где есть сильный сдвиг ветра в сочетании с достаточной стабильностью воздушной массы для поддержания в совокупности плоской структуры облаков, возникают волны как орографические горные волновые облака. Эти два вида могут быть найдены на высоких, средних или низких уровнях тропосферы в зависимости от слоисто-кучевых родов или родов, присутствующих в любой момент времени.

    Рваный

    Вид фрактуса демонстрирует переменную нестабильность, потому что это может быть подразделение родовых типов различных физических форм, имеющих разные характеристики устойчивости. Этот подтип может быть в форме рваных, но в основном устойчивых слоистых пластов (пластовые разломы) или небольших рваных кучковидных куч с несколько большей нестабильностью (кучевые разломы). Когда облака этого вида связаны с выпадающими облачными системами вертикальной, а иногда и горизонтальной протяженности, они также классифицируются как дополнительные облака под названием pannus (см. Раздел о дополнительных характеристиках).

    Частично нестабильно

    Эти виды заседаний являются частными родовыми видами, которые могут встречаться в частично нестабильном воздухе с ограниченной конвекцией. Вид castellanus формируется, когда в основном наблюдается стабильный слоисто-кучевой или усиковидный слой локализованными областями нестабильности воздушной массы, обычно или днем. Это приводит к формированию погруженных кумулиформных построек, формирующих из общей стратиформной основы. Castellanus напоминает башенки замка, если смотреть со стороны, и его можно найти среди слоисто-кучевых родов на любом уровне тропосферы и с ограниченно-конвективными участками перистых облаков высокого уровня. Хохлатые облака наиболее обособленных видов хлопьевидных хлопьев являются подразделениями родовых типов, которые могут быть усиковидными или слоисто-кучевыми в общей структуре. Иногда они встречаются с перистыми, перисто-кучевыми, высококучевыми и слоисто-кучевыми облаками.

    Недавно признанный вид слоисто-кучевых или высококучевых облаков получил название volutus - клубящееся облако, которое может возникнуть перед образованием кучево-дождевых облаков. Есть несколько объемных облаков, которые образуются в результате взаимодействия с конкретными географическими объектами, а не с родительским облаком. Возможно, самым странным с географической точки зрения облаком этого типа является Morning Glory, катящееся цилиндрическое облако, которое непредсказуемо появляется над заливом Карпентария в Северной Австралии. Связанное с мощной "рябью" в атмосфере, облако может "перемещаться" на планере самолете.

    Нестабильно или в основном нестабильно

    Более общая нестабильность воздушной массы в тропосфера имеет тенденцию создавать облака более свободно конвективного типа кучевых облаков, виды которых в основном являются индикаторами атмосферного нестабильности и, как следствие, вертикального развития облаков. Кучевое облако образуется на нижнем уровне тропосферы в виде облака вида humilis. Воздух становится более нестабильным облаком, который растет вертикально до среднего вида, который относится к тому же типу, который относится к той же среде, называемым «возвышающимися кучевыми облаками».

    При крайне высоких атмосферных условиях большие облака могут продолжать расти в более конвективных кучево-дождевых лохмотья (по сути, в очень высокое скопление облака, производящее громкость), в конечном итоге в виде капиллята, когда капли переохлажденной воды в конечном итоге верхней части облака превращаются в кристаллы льда, придающие усиковидный вид.

    Разновидности

    Родовые и видовые типы далее подразделяются на разновидности, названия которых появляются после вида, чтобы дать более полное описание облака. Некоторые разновидности облаков не ограничены одной высотой или формой.

    На основе непрозрачности

    Слой слоисто-кучевых облаков stratiformis perlucidus, скрывающий заходящее солнце с фоновый слой слоисто-кучевых кумулогенитов, напоминающий далекие горы.

    Все разновидности облаков попадают в одну из двух основных групп. Одна группа идентифицирует непрозрачность определенных структур низкого и среднего уровня и включает разновидности полупрозрачные (тонкие полупрозрачные), perlucidus (толстые непрозрачные с полупрозрачными или очень маленькими четкими разрывами) и непрозрачные непрозрачные разрывами. Эти разновидности всегда можно идентифицировать по родам облаков и видам с непрозрачностью. Все три связаны со стратиформными видами высококучевых и слоисто-кучевых. Однако только две разновидности видны с altostratus и stratus nebulosus, однородная структура препятствует образованию разновидности perlucidus. Варианты на основе непрозрачности не применяются к высоким облакам, потому что они всегда полупрозрачны, или, в случае перистых облаков, всегда непрозрачны.

    На основе узоров

    Cirrus fibratus radiatus над обсерваторией Ла Силья (ESO)

    Вторая группа случайное расположение облачных структур в узоры, различимые наземным наблюдателем. высоты над формациями). Эти разновидности не всегда присутствуют среди родов и видов. Разновидности Intortus и vertebratus иногда встречаются с фибратной циррусом. Это, как правило, неправильные формы, которые используются в виде рыбьей кости, неравномерными ветровыми потоками, способствуют образованию этих разновидностей. Разновидность radiatus типа связанных с рядом облаков определенного, который, кажется, сходятся на горизонте. Иногда встречается у перистых облаков fibratus и uncinus, у высококучевых и слоисто-кучевых облаков stratiformis, у кучевых облаков mediocris и иногда humilis, а также у рода altostratus.

    Высококучевые облака stratiformis duplicatus на восходе солнца в пустыне Мохаве в Калифорнии. США (верхний слой от оранжевого до белого; нижний слой серый)

    Другая разновидность, duplicatus (близко расположенные слои одного и того же типа, один другой), иногда встречается с циррусом как виды fibratus, так и uncinus, а также с высококучевыми облаками. и слоисто-кучевые облака видов stratiformis и lenticularis. Разновидность undulatus (имеющая волнистое волнообразное основание) может встречаться с любыми облаками видов stratiformis или lenticularis, а также с альтостратусами. Это очень редко наблюдается у небулезного слоя. Разновидность lacunosus вызвана локализованными нисходящими потоками, которые показывают круглые отверстия в виде сот или сетки. Иногда встречается с перисто-кучевыми и высококучевыми облаками видов stratiformis, castellanus и floccus, а также слоисто-кучевыми облаками видов stratiformis и castellanus.

    Комбинации

    Некоторые виды демонстрировать комбинированные разновидностей одновременно, особенно если одна разновидность на непрозрачности, а другая - на узоре. Примером этого может быть слой высококучевых слоистых облаков, расположенных в виде сходящихся рядов, разделенных небольшими разрывами. Полное техническое название облака в этой конфигурации - altocumulus stratiformis radiatus perlucidus, которое идентифицирует, соответственно, его род, вид и две комбинированные разновидности.

    Дополнительные облака, дополнительные элементы и другие производные типы

    Дополнительные функции и вспомогательные облака не являются дополнительными функциями типов облаков ниже уровней и разновидностей. Скорее, это какие-либо типы облаков с собственными латинскими названиями, которые образуются в ассоциации с определенными видами, видами и разновидностями облаков. Дополнительные признаки, будь то облака или осадки, непосредственно связаны с основным родом облаков. Вспомогательные облака, напротив, обычно отделены от основного облака.

    Дополнительные элементы, связанные с осадками

    Одна группа дополнительных элементов - это не фактические облачные образования, а осадки, которые выпадают, когда капли воды или Кристаллы льда, из состоят видимые облака, стали слишком тяжелыми, чтобы оставаться в воздухе. Вирга - это особенность, наблюдаемая с облаками, производящими осадки, которые испаряются перед тем, как достичь земли, они к родам перисто-кучевых, высококучевых, высокослоистых, слоисто-слоистых, слоисто-кучевых, кучевых и кучево-дождевых.

    Когда осадки достигают земли, полностью не достигается испаряясь, он обозначается как особенность земли. Обычно это происходит с altostratus opacus, который может иметь обширные, но обычно легкие осадки, и с более толстыми облаками, впечатляющее вертикальное развитие. Из последних восходящих кумулюсов отдельные образующиеся средние образующиеся легкие ливни, в то время как нисходящие нимбослоистые машины выпадать более сильные и обширные осадки. Возвышающиеся вертикальные облака обладают наибольшей способностью вызывать интенсивные осадки, но они, как правило, локализуются, если не организованы вдоль быстро движущихся холодных фронтов. С кучевых облаков могут идти ливни средней и сильной интенсивности. Кучево-дождевые облака, мощные из всех родов облаков, способны вызывать очень сильные ливни. Низкие слоистые облака обычно производят только легкие осадки, но это всегда происходит как преципитативная особенность из-за того, что это родственное облаков находится слишком близко к земле, чтобы допустить образование вирги.

    Дополнительные особенности, связанные с облаками

    Наковальная - наиболее типичная дополнительная особенность, наблюдаемая только у кучево-дождевых облаков вида capillatus. Верхняя часть облака кучево-дождевых скоплений - это облако, которое распространилось в четкую форму наковальни в потоке потоков воздуха, ударяющих по слою устойчивости в тропопаузе, куда воздух больше не попадает. с установки высоты становится холоднее.

    Материнский элемент формируется на основании облаков в виде обращенных вниз пузырьковидных выступов, вызванных локализованными нисходящими потоками внутри облаков. Его также иногда называют mammatus, более ранняя версия терминальной, использовавшаяся до стандартизации латинской номенклатуры, проведенной Всемирной метеорологической организацией в 20 веке. Наиболее известными являются кучево-дождевые облака с mammatus, но характерные черты млекопитающих также иногда наблюдаются с перистыми, перисто-кучевыми, высококучевыми, альтослоистыми и слоисто-кучевыми облаками.

    Элемент тубы - это столб облаков, который может свисать со дна кучевых или кучево-дождевых облаков. Вновь сформированный или плохо организованный столб может быть сравнительно безобидным, но может быстро превратиться в воронкообразное облако или торнадо.

    Особенность дуги - это клубящееся облако с неровными краями, прикрепленными к нижней передней части часть кучевых облаков или кучево-дождевых облаков, образующихся вдоль переднего края линии шквала или грозового потока. Большое дугообразное образование может иметь вид темной угрожающей арки.

    Некоторые новые особенности были официально признаны Всемирной метеорологической организацией (ВМО). Колебание признаков может образовываться в условиях сдвига атмосферного ветра, когда слоисто-кучевые, высококучевые или перистые облака разбиваются на равномерно расположенные гребни. Этот вариант иногда неофициально известен как облако Кельвина - Гельмгольца (волновое). Это явление также наблюдалось в облачных образованиях над другими планетами и даже в атмосфере Солнца. Другой сильно нарушенный, но более хаотичный объект волнообразного облака, связанный со слоисто-кучевыми или высококучевыми облаками, получил латинское название asperitas. Дополнительный признак кавум - это круглое отверстие в виде полос падения, которое иногда образует тонком слое переохлажденных высококучевых или перисто-кучевых облаков. Под отверстием обычно видны отверстия падения, состоящие из отверстий или пучков перистых облаков, когда кристаллы льда выпадают на более низкую высоту. Этот тип отверстия обычно больше, чем типичные отверстия лакунозы. Мурус представляет собой кучево-дождевое пристенное облако с опускающимся вращающимся основанием облака, которое может привести к развитию торнадо. Хвостовое облако - это хвостовое облако, которое простирается горизонтально от облака мурус и является результатом попадания воздуха в шторм.

    Дополнительные облака

    Известны дополнительные облачные образования, отделившиеся от основного облака. как дополнительные облака. Более тяжелые осаждающие облака, нимбослоистые облака, возвышающиеся кучевые облака (cumulus congestus) и кучево-дождевые облака обычно видят образование в осадках паннуса, невысокие рваные облака родов и видов, разломов кучевых облаков или разломов пластов.

    Группа из Вспомогательные облака состоят из образований, которые связаны в основном с восходящими восходящими кучевыми и кучево-дымчатыми облаками свободной конвекции. Пилеус - это шапка-облако, которое может образовываться над кучево-дождевым или большим кучевым облаком, тогда как velum представляет собой тонкий горизонтальный лист, который иногда формируется как фартук вокруг середины или перед родительским облаком. Вспомогательное облако, официально признанное Всемирной метеорологической организацией, - это желоб, более неофициально известный как хвост бобра. Он образует теплым влажным притоком сверхъячейковой грозы, и его можно принять за торнадо. Хотя водовод может указывать на риск торнадо, он похож по внешнему виду на паннус или скуд облака и не вращается.

    Материнские облака

    Кучевые облака частично переходят в слоисто-кучевые кучевые облака над портом из Пирей в Греции

    Изначально облака образуются при чистом воздухе или превращаются в облака, когда туман поднимается над уровнем поверхности. Род новообразованного облака определяется в основном такими характеристиками воздушных масс, как стабильность и влажность. Если эти характеристики меняются со временем, род имеет тенденцию соответственно меняться. Когда это происходит, исходный род называется материнским облаком. Его называют генитальным облаком. Его называют генитальным облаком. Одним из примеров этого является слоисто-кучевые кучевые облака, слоисто-кучевые облака, образованные в результате частичного распространения кучевых облаков при потере конвективной подъемной силы. Если материнское облако претерпевает полную силу, оно считается измененным сменным облаком.

    Кучево-дождевое материнское облако в сумерках рассеивается на слоисто-кучевые кучево-дождевые облака

    Другие генитальные и измененные облака

    Genitus и mutatus категории были расширены, чтобы включить характеристики, которые не работают из уже Использование облаков. Термин flammagenitus (на латыни означает «созданный огнем») применяемые к кучевым облакам или кучево-дождевым облакам, образующиеся в результате крупномасштабных пожаров или извержений вулканов. Более мелкие низкоуровневые «пирокумулусные» или «фучевые» облака, образованные ограниченной производственной деятельностью, теперь классифицируются как cumulus homogenitus (латинское слово «искусственно созданное»). Инверсионные следы, образующиеся из выхлопных газов самолетов, летящие в верхних слоях тропосферы, сохраняются и распространяться в образовании, напоминающие перистые, которые называются cirrus homogenitus. Если облако cirrus homogenitus полностью переходит в какой-либо из высокоуровневых родов, их называют cirrus, cirrostratus или cirrocumulus homomutatus. Stratus cataractagenitus (лат. «Вызванный катарактой») образуются из-за брызг из водопадов. Silvagenitus (лат. «Созданный лесом») - это слоистое облако образует образуется при добавлении водяного пара в воздух над пологом леса.

    Поля слоисто-кучевых облаков

    слоисто-кучевые облака можно объединить в "поля", которые принимают форму специально классифицированные и характеристики. Как правило, эти поля лучше различимы с большой высотой, чем с

    • Актиноформа, которая напоминает лист или колесо со спицами.
    • Закрытая ячейка, которая мутна в центре и прозрачна по краям, как и заполненная соты.
    • Открытая ячейка, напоминающая пустые соты, с облаками по краям и чистым открытым пространством в середине.

    Вихревые улицы

    Cirrus fibratus intortus образовали вихревую улицу Кармана на вечерние сумерки

    Эти узоры сформированы из ягод, известный как вихрь Кармана, названный в честь инженера и специалиста по гидродинамике Теодора фон Кармана,. Облака, движущиеся ветром, могут формироваться в параллельные ряды, следуя направления ветра. с высоког орными объектами суши, такими как вертикально выступающие острова, они могут образовывать водовороты высоких вокруг массивов суши, которые придают облакам искаженный вид.

    Распространение: там, где тропосферные облака наиболее и наименее распространены

    Конвергенция вдоль зон низкого давления

    Глобальный облачный покров, усредненный за октябрь 2009 г. Составное спутниковое изображение НАСА. Файл: MODAL2 M CLD FR.ogv Воспроизвести медиа На этих картах отображается часть площади Земли, которая визуализируется в среднем в течение каждого месяца с января 2005 года по август 2013 года. Измерения были получены с помощью спектрорадиометра изображения среднего разрешения (MODIS) на спутнике НАСА Terra. Цвета варьируются от синего (без облаков) до белого (полностью облачно). Как и цифровая камера, MODIS собирает информацию в прямоугольных ячейках или пикселях. Доля облачности - это часть каждого пикселя, покрытая облаками. Цвета варьируются от синего (без облаков) до белого (полностью облачно). (щелкните для получения более подробной информации)

    Хотя на локальное распределение облаков может существенно влиять топография, глобальная распространенность облачного покрова в тропосфере, как правило, больше варьируется на широту. Это наиболее распространено в зонах низкого давления конвергенции приземной тропосферы, которые окружают Землю вблизи экватора и около 50-й параллели широты в северном и южном полушариях. Все процессы адиабатического охлаждения, которые приводят к созданию облаков посредством подъемных агентов, связаны с конвергенцией; процесс, который включает в себя горизонтальный приток и накопление воздуха в данном месте, а также скорость, с которой это происходит. Возле экватора повышенная облачность связана с наличием зоны межтропической конвергенции (ITCZ) с низким давлением, где очень теплый и нестабильный воздух способствует образованию в основном кучевых и кучево-дождевых облаков. Облака практически любого типа могут формироваться вдоль зон конвергенции на средних широтах в зависимости от стабильности и влажности воздуха. Эти внетропические зоны конвергенции заняты полярными фронтами, где воздушные массы полярного происхождения встречаются и сталкиваются с массами тропического или субтропического происхождения. Это приводит к формированию погодных условий внетропических циклонов, состоящих из облачных систем, которые могут быть стабильными или нестабильными в различной степени в зависимости от характеристик устойчивости различных воздушных масс, находящихся в конфликте.

    Дивергенция по зонам высокого давления

    Дивергенция противоположна конвергенции. В тропосфере Земли он включает горизонтальный отток воздуха из верхней части восходящего столба воздуха или из нижней части опускающегося столба, часто связанный с областью или гребнем высокого давления. Менее всего облачность наблюдается у полюсов и в субтропиках, близких к 30-м параллели, северной и южной. Последние иногда называют широтой лошади. Наличие крупномасштабного субтропического хребта высокого давления по обе стороны от экватора снижает облачность на этих низких широтах. Подобные модели также встречаются на более высоких широтах в обоих полушариях.

    Яркость, отражательная способность и окраска

    Яркость или яркость облака определяется тем, как свет отражается, рассеивается и проходит через частицы облака. На его яркость также может влиять дымка или фотометеоры, такие как гало и радуга. В тропосфере плотные глубокие облака демонстрируют высокий коэффициент отражения (от 70% до 95%) во всем видимом спектре. Крошечные частицы воды плотно упакованы, и солнечный свет не может проникнуть далеко в облако, прежде чем он отразится, придав облаку характерный белый цвет, особенно если смотреть сверху. Капли облаков стремятся эффективно рассеивать свет, так что интенсивность солнечного излучения уменьшается с глубиной в газах. В результате основание облака может варьироваться от очень светлого до очень темно-серого в зависимости от толщины облака и того, сколько света отражается или передается обратно наблюдателю. Высокие тонкие тропосферные облака отражают меньше света из-за сравнительно низкой концентрации составляющих их кристаллов льда или капель переохлажденной воды, что приводит к слегка не совсем белому виду. Однако толстое плотное ледяное облако из кристаллов льда выглядит ярко-белым с ярко выраженным серым оттенком из-за его большей отражательной способности.

    По мере созревания тропосферного облака плотные капли воды могут объединяться, образуя более крупные капли. Если капли станут слишком большими и тяжелыми, чтобы удерживаться в воздухе циркуляцией воздуха, они выпадут из облака в виде дождя. Благодаря этому процессу накопления пространство между каплями становится все больше, позволяя свету проникать дальше в облако. Если облако достаточно велико, а капли внутри него достаточно далеко друг от друга, часть света, попадающего в облако, не отражается обратно, а поглощается, придавая облаку более темный вид. Простой пример этого - способность видеть дальше в сильный дождь, чем в густой туман. Этот процесс отражения / поглощения является причиной изменения цвета облаков от белого до черного.

    Яркие цвета облаков можно увидеть на любой высоте с помощью цвета облака обычно совпадают с падающим светом. В дневное время, когда солнце находится относительно высоко в небе, тропосферные облака обычно выглядят ярко-белыми наверху с различными оттенками серого внизу. Тонкие облака могут казаться белыми или приобретать цвет окружающей среды или фона. Красные, оранжевые и розовые облака почти полностью возникают на восходе / закате и являются результатом рассеяния солнечного света атмосферой. Когда солнце находится чуть ниже горизонта, облака на нижнем уровне становятся серыми, облака в середине кажутся розовыми, а высокие облака - белыми или не совсем белыми. Облака ночью черные или темно-серые на безлунном небе или беловатые при освещении луной. Они также могут отражать цвета больших пожаров, городских огней или полярных сияний, которые могут присутствовать.

    Кучево-дождевое облако, которое кажется зеленоватым или голубоватым, является признаком того, что оно содержит чрезвычайно большое количество воды; град или дождь, которые рассеивают свет таким образом, чтобы облако приобрело синий цвет. Зеленая окраска происходит в основном в конце дня, когда солнце находится сравнительно низко в небе, и падающий солнечный свет имеет красноватый оттенок, который кажется зеленым при освещении очень высокого голубоватого облака. Штормы типа суперячейки, скорее всего, будут характеризоваться этим, но любой шторм может появиться таким образом. Подобная окраска напрямую не указывает на сильную грозу, а только подтверждает ее потенциал. Так как зеленый / синий оттенок означает обильное количество воды, сильный восходящий поток, поддерживающий его, сильный ветер из-за проливного дождя и влажный град; все элементы, повышающие вероятность того, что болезнь станет серьезной, могут быть выведены из этого. Кроме того, чем сильнее восходящий поток, тем больше вероятность того, что шторм подвергнется торнадогенезу и вызовет сильный град и сильный ветер.

    Желтоватые облака можно увидеть в тропосфере с конца весны до начала осенних месяцев в течение лесной пожар сезон. Желтый цвет обусловлен наличием в дыме загрязняющих веществ. Желтоватые облака возникают из-за присутствия диоксида азота и иногда наблюдаются в городских районах с высоким уровнем загрязнения воздуха.

    Влияние на тропосферу, климат и изменение климата

    Тропосферные облака оказывают огромное влияние на тропосферу и климат Земли. В первую очередь, они являются источником осадков, тем самым сильно влияя на распределение и количество осадков. Из-за их дифференциальной плавучести по сравнению с окружающим безоблачнымвоздухом облака могут быть связаны с вертикальными движениями воздуха, которые могут быть конвективными, фронтальными или циклоническими. Движение вверх, если облака менее плотные, потому что при конденсации водяного пара выделяется тепло, нагревая воздух и тем самым уменьшая его плотность. Это может привести к движению вниз, поскольку подъем воздуха приводит к охлаждению, что увеличивает его плотность. Все эти эффекты тонко зависят от вертикальной структуры температуры и влажности атмосферы и приводят к значительному перераспределению тепла, влияющему на климат Земли.

    Сложность и разнообразие облаков в тропосфере является основной причиной для сложность количественной оценки воздействия облаков на климат и изменение климата. С одной стороны, верхушки белых облаков способствуют охлаждению поверхности Земли, отражая коротковолновое излучение (видимое и ближнее инфракрасное) от Солнца, уменьшая количество солнечной радиации, поглощаемой поверхностью, увеличивая альбедо Земли. Большая часть солнечного света, достигающего земли, поглощается, нагревая поверхность, которая излучает вверх более длинные инфракрасные волны. Однако на этих длинах волн вода в облаках действует как эффективный поглотитель. Вода реагирует излучением, в том числе в инфракрасном диапазоне, как вверх, так и вниз, а нисходящее длинноволновое излучение приводит к усилению потепления на поверхности. Это аналогично парниковому эффекту парниковых газов и водяного пара.

    . Родовые типы высокого уровня особенно демонстрируют эту двойственность с коротковолновым альбедо. эффекты охлаждения и длинноволнового парникового эффекта. В целом ледяные кристаллы в верхних слоях тропосферы (перистые облака) способствуют чистому потеплению. Однако охлаждающий эффект преобладает с облаками среднего и низкого уровня, особенно когда они образуются в виде обширных слоев. Измерения НАСА показывают, что в целом эффекты облаков низкого и среднего уровня, которые способствуют охлаждению, перевешивают эффекты потепления высоких слоев и переменные результаты, связанные с вертикально развитыми облаками.

    Как бы сложно это ни было. заключается в оценке влияния текущих облаков на текущий климат, еще более проблематично предсказать изменения в структуре и свойствах облаков в будущем, потеплении климата и результирующем влиянии облаков на будущий климат. В более теплом климате больше воды попадет в атмосферу за счет испарения с поверхности; поскольку облака образуются из водяного пара, можно ожидать увеличения облачности. Но в более теплом климате при более высоких температурах облака могут испаряться. Оба эти утверждения считаются точными, и оба явления, известные как обратная связь облаков, обнаруживаются в расчетах климатической модели. Вообще говоря, если облака, особенно низкие, увеличиваются в более теплом климате, результирующий охлаждающий эффект приводит к отрицательной обратной связи в ответной реакции климата на увеличение выбросов парниковых газов. Но если низкие облака уменьшаются или если высокие облака увеличиваются, обратная связь положительная. Различное количество этих обратных связей является основной причиной различий в чувствительности климата текущих глобальных климатических моделей. Как следствие, многие исследования были сосредоточены на реакции низких и вертикальных облаков на изменение климата. Однако ведущие глобальные модели дают совершенно разные результаты: одни показывают увеличение низкой облачности, а другие - уменьшение. По этим причинам роль тропосферных облаков в регулировании погоды и климата остается основным источником неопределенности в прогнозах глобального потепления.

    Полярная стратосфера.

    Линзовидные перламутровые облака над Антарктидой

    Полярные стратосферные облака (PSC) образуются в самой нижней части стратосферы в течение зимы, на высоте и в сезон самых низких температур. и, следовательно, наилучшие шансы вызвать конденсацию, вызванную адиабатическим охлаждением. Влага в стратосфере недостаточна, поэтому перламутровые и не перламутровые облака в этом диапазоне высот зимой ограничиваются полярными регионами, где воздух наиболее холодный.

    PSC демонстрируют некоторые различия в структуре в зависимости от их химического состава и атмосферные условия, но ограничены одним очень большим диапазоном высот около 15 000–25 000 м (49 200–82 000 футов), поэтому они не классифицируются по высотным уровням, типам родов, видам или разновидностям. Не существует латинской номенклатуры тропосферных облаков, а есть скорее описательные названия с использованием общеупотребительного английского языка.

    PSC переохлажденной азотной кислоты и воды, иногда известные как тип 1, обычно имеют многослойный вид, напоминающий перисто-слоистые облака или дымку, но поскольку они не застыли в кристаллах, не показывают пастельных тонов перламутровых типов. Этот тип PSC был идентифицирован как причина истощения озонового слоя в стратосфере. Замороженные перламутровые типы обычно очень тонкие, с перламутровым оттенком и волнистыми усиками или линзовидными (слоисто-кучевыми) формами. Иногда их называют типом 2.

    Полярные мезосферные

    Серебристые облака над Эстонией

    Полярные мезосферные облака формируются на экстремальных высотах от 80 до 85 км ( От 50 до 53 миль). Им дано латинское название серебристые из-за их освещения после захода солнца и перед восходом солнца. Обычно они имеют голубоватую или серебристо-белую окраску, которая может напоминать ярко освещенные циррусы. Серебристые облака иногда могут приобретать более красный или оранжевый оттенок. Они недостаточно распространены или широко распространены, чтобы оказать значительное влияние на климат. Однако возрастающая частота появления серебристых облаков с 19 века может быть результатом изменения климата.

    Серебристые облака являются самыми высокими в атмосфере и образуются около верхних слоев мезосферы примерно в десять раз выше высоких тропосферных облаков. С уровня земли их иногда можно увидеть освещенными солнцем во время глубоких сумерек. Текущие исследования показывают, что конвективная подъемная сила в мезосфере достаточно сильна во время полярного лета, чтобы вызвать адиабатическое охлаждение небольшого количества водяного пара до точки насыщения. Это приводит к самым низким температурам во всей атмосфере чуть ниже мезопаузы. Эти условия создают наилучшие условия для формирования полярных мезосферных облаков. Есть также свидетельства того, что частицы дыма от сгоревших метеоров образуют большую часть ядер конденсации, необходимых для образования серебристых облаков.

    Серебристые облака имеют четыре основных типа в зависимости от физической структуры и внешнего вида. Покровы типа I очень тонкие и не имеют четко выраженной структуры, чем-то напоминают перисто-слоистые или плохо выраженные перистые. Полосы типа II представляют собой длинные полосы, которые часто образуются группами, расположенными примерно параллельно друг другу. Обычно они расположены шире, чем полосы или элементы, видимые в перисто-кучевых облаках. Волны типа III - это расположенные близко друг к другу, примерно параллельные короткие полосы, которые в основном напоминают перистые облака. Водовороты типа IV представляют собой частичные или, реже, полные кольца облаков с темными центрами.

    Распространение в мезосфере аналогично стратосфере, за исключением гораздо больших высот. Из-за необходимости максимального охлаждения водяного пара для образования серебристых облаков, их распространение ограничивается полярными регионами Земли. Основное сезонное различие заключается в том, что конвективный подъем из-под мезосферы выталкивает очень дефицитный водяной пар на более низкие высоты, необходимые для образования облаков в соответствующие летние сезоны в северном и южном полушариях. Наблюдения редко происходят более чем на 45 градусов к югу от северного полюса или к северу от южного полюса.

    Инопланетяне

    Облачный покров был замечен на большинстве других планет в Солнечной системе. Плотные облака Венеры состоят из диоксида серы (из-за вулканической активности) и, кажется, почти полностью стратифицированы. Они расположены в трех основных слоях на высотах от 45 до 65 км, которые закрывают поверхность планеты и могут давать виргу. Никаких вложенных кучевидных типов не выявлено, но иногда в верхнем слое видны разорванные слоисто-кучевые волновые образования, которые обнаруживают более сплошные облака под слоем. На Марсе серебристые, перистые, перисто-кучевые и слоисто-кучевые, состоящие из водяного льда, были обнаружены в основном около полюсов. Водно-ледяные туманы также были обнаружены на Марсе.

    И Юпитер, и Сатурн имеют внешнюю периметральную облачность, состоящую из аммиака, промежуточного слоистого слоя дымчатых облаков. изготовлен из гидросульфида аммония и внутренней части кучевых облаков воды. Известно, что внедренные кучево-дождевые облака существуют около Большого Красного Пятна на Юпитере. Те же типы категорий можно найти в Уране и Нептуне, но все они состоят из метана. На спутнике Сатурна Титане есть перистые облака, которые, как считается, состоят в основном из метана. Миссия Кассини-Гюйгенс Сатурн обнаружила свидетельства полярных стратосферных облаков и метанового цикла на Титане, включая озера около полюсов и речные каналы на поверхности Луны.

    Некоторые планеты за пределами Луны. Солнечная система, как известно, имеет атмосферные облака. В октябре 2013 г. было объявлено об обнаружении высотных оптически толстых облаков в атмосфере экзопланеты Kepler-7b, а в декабре 2013 г. - в атмосферах из GJ 436 b и GJ 1214 b.

    В культуре и религии

    (1800) от Бенджамина Уэста, показывая Яхве, возглавляющего Израильтяне через пустыню в форме облачного столпа, как описано в Исход 13: 21–22

    Облака играют важную роль в различных культурах и религиозных традициях. Древние аккадцы полагали, что облака были грудью богини неба Анту, а дождь - молоком, исходящим из ее груди. В Исход 13: 21–22, Яхве описывается как ведущий израильтян через пустыню в форме облачного столпа «днем и« столп огненный »ночью.

    В древнегреческой комедии Облака, написанной Аристофан и впервые выступил в Городе Дионисии в 423 г. до н. божества, кроме Облаков, но воздать должное только им. В пьесе Облака меняют форму, чтобы раскрыть истинную природу того, кто на них смотрит, превращаясь в кентавров при виде длинноволосого политика, волков при виде растрат Симон, олень при виде труса Клеонима, и смертные женщины при виде женоподобного информатора Клисфена. Их называют источником вдохновения для комических поэтов и философов; они мастера риторики, считая красноречие и софизм своими «друзьями».

    В Китае облака являются символами удачи и счастье. Считается, что перекрывающиеся облака означают вечное счастье, а облака разных цветов означают «умноженные благословения».

    См. Также

    • icon Портал погоды

    Ссылки

    Библиография

    Внешние ссылки

Последняя правка сделана 2021-05-15 12:12:12
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте