Облаци

Облаци. Международна класификация

Cloud Types

Облаците са едно от най-интересните явления в земната атмосфера. Те и свързаните с тях валежи играят най-важната роля при оформянето на метеорологичното време. Облаците се образуват на някаква височина в атмосферата в резултат на кондензация и сублимация на водната пара и кристализация на преохладени капки. Техния вътрешен строеж, външен вид и разнообразно съчетание на форми са отражение на сложни прцеси, протичащи в атмосферата. Като наблюдаваме облаците, можем да определим не само какво е състоянието на атмосферата в момента, но да предвидим и неговите бъдещи промени. Ето защо снимките на облачността, получени с помощта на метеорологичните спътници представляват много ценна информация при прогнозиране на времето.

Според състава си облаците селят три групи: водни, които се състоят само от водни капки, ледени – от ледени кристалчета, и смесени – състоящи се от преохладени капки и ледени кристалчета.

Още първите наблюдения са показали, че независимо от голямото разнообразие на облаците, те могат да бъдат сведени до няколко основни типа в зависимост от външния им вид. За еднородност и удобство при определяне вида на облаците се използва Международен облачен атлас, в който са дадени снимки и описание на най-разпространените видове облаци. Този атлас съответства на международно приета класификация на облаците, съставена според техния вид и височина. Наименованията на облаците имат латински произход и се формират от думи, даващи възможност да си представим техния външен вид. Най-често употребяваните са “stratus”, което означава слой, “cumulus” – куп, “cirrus” – къдрица, “altus” – висок, “nimbus” – дъжд, и т. н.

Според международната класификация облаците се делят на 4 семейства, тези семейства се разделят на 10 рода, а те – на множество видове и разновидности.

Четирите семейства се определят според височината:
– високи – с долна граница над 6 км;
– средни – с долна граница от 2 до 6 км;
– ниски – с долна граница под 2 км и
– облаци с вертикално развитие – основата им обикновенно е на височина 1 – 2 км, а горната им част достига, а понякога надминава 13 км.

Десетта рода и най-характерните особенности на всеки от тях са следните:

Високи облаци – образуват се от ледени кристали, много са тънки и от тях не вали.

1. Перести облаци (Cirrus, съкратено Ci) – отделни почти прозрачни нежни облаци с нишковидна или влакнеста структура. През тях се виждат добре Слънцето и Луната.

2. Пересто – купесто облаци (Cirrocumulus, съкратено Cc) – тънък прозрачен облачен слой, състоящ се от малки кълбета или отделни парцали, разположени в групи, а често и в редове.

3. Пересто – слоести облаци (Cirrostratus, съкратено Cs) – тънко белезникаво було, което придава на небето млечен цвят. През тези облаци се наблюдават най-ярките оптични явления – кръгове около Слънцето и Луната.

Средни облаци

4. Висококупести облаци (Altocumulus, съкратено Ас) – тънък облачен слой, състоящ се от отделни редици или правилно подредени кълбовидни образувания със засенчени места. Рядко са в безредие, понякога се образуват просвети, през които се вижда небето. Съставени са от водни капки, често преохладени, а в някои случаи в тях се появяват и ледени кристали. Имат много разновидности – понякога например формата им е лещовидна (Altocumulus lenticularis), друг път са като разкъсани парцали, а понякога от тях изникват отделни образования, като зъбери, куполи или кулички. Тези образувания показват, че атмосферата е нестабилна и обикновено са предвестници на валеж в следобедните часове.

5. Високослоести облаци (Altostratus, съкратено As) – сива облачна пелена с влакнеста структура. Появяват се най-често след пересто-слоестите. Те са типични смесени облаци. Докато са по-тънки, Слънцето и Луната прозират през тях, но с течение на времето могат да се уплътнят и да се снижат и от тях да падне слаб валеж. Това обикновено става през зимата, защото през лятото дребните капчици се изпаряват, преди да стигнат до земята.

Ниски облаци

6. Слоесто-купести облаци (Stratocumulus, съкратено Sc) – по външен вид приличат на висококупестите, но са по-плътни и са разположени по-ниско. От тях не вали.

7. Слоести облаци (Stratus, съкратено St) – еднороден облачен слой със сив цвят, който може да покрива цялото небе. Понякога е разположен много ниско над земята – на 50 – 100 м. От такива облаци може да ръми или да падат дребни снежинки или снежни зърна.

8. Слоесто-дъждовни облаци (Nimbostratus, съкратено Ns) – тъмносив, плътен, сравнително еднороден облачен слой с доста голяма дебелина. Тези облаци могат да покриват цялото небе и от тях падат продължителни валежи.

Облаци с вертикално развитие

9. Купести облаци (Cumulus, съкратено Cu) – отделни плътни облачни маси с плоска основа и куполообразна бяла и като че ли набъбваща горна част. Зараждат се като неголеми бели кълба, но бързо се формира хоризонтална основа и облакът започва да се развива във височина. Могат да бъдат слаборазвити по вертикалата – Cumulus humilis (Cuhum), или т. н. “облаци на хубаво време”, или мощни купести облаци – Cumulus congestus, които се образуват, ако атмосферата е неустойчива. Имат добре изразен дневен ход – най-често се наблюдават около обедните часове през лятото. Вечер започват да се разстилат и да образуват вечерни слоесто-купести облаци – Stratocumulus vesperalis.

10. Купесто-дъждовни облаци (Cumulonimbus, съкратено Cb) – образуват се в резултат на по-нататъшното развитие на купестите облаци при силна неустойчивост на атмосферата. Достигат много голямо развитие по вертикалата и горната им част се състои от ледени кристали и капки, чийто размери могат да бъдат много големи. Върхът им загубва закръглената си форма, придобива влакнеста структура и се превръща в “наковалня” – Cumulonimbus incus. Скоростта на вертикалните движения в тях може да надмине 20 м/с. От купесто-дъждовните облаци падат поройни валежи, придружени от гръмотевична дейност, понякога падат градушки. При развитието и разпадането на такъв облак се образуват Cirrus – това е “наковалнята”, Altostratus, Altocumulus и т. н., т. е. той е една истинска “фабрика за облаци”.

Образуване на облаците.

За да се образува облак, не е достатъчно в атмосферата да има водна пара и кондензационни (сублимационни) ядра. Необходимо е и охлаждане на въздуха, за да се стигне до точката на оросяване и да започнат да се образуват водни капки. Механизмите за това са няколко, но решаващата роля за образуването на облаци принадлежи на адиабатното охлаждане при издигането на въздушните маси. В такъв случай трябва да се отговори на въпроса, кои са причините за издигането на въздушните маси, водещо до понижаване на тяхната температура. Най-общо, могат да се разграничат две такива причини: въздухът се издига или защото става по-лек от околния в резултат на нагряване и овлажняване, или защото му действат някакви външни сили, насочващи го нагоре.

В първия случай говорим за термична конвекция. Поради силното нагряване на отделни участъци от земната повърхност се нагрява и приземният въздух и отделни порции, наречени термици, започват да изплуват нагоре; над по-слабо нагретите участъци възникват низходящи компенсационни движения. Постепенно отделните термици се сливат и се образува мощен възходящ поток, който увлича със себе си все повече и повече въздух. Когато температурата в термика се понижи до точката на оросяване, той става видим заради водните капки, които се образуват, т. е. превръща се в облак. Отделената при кондензацията топлина спомага за по-нататъшното издигане. Колкото повече термици се издигат и колкото по-голяма височина достигат, толкова по-мощни облаци се образуват. Това, както вече казахме, зависи от степента на устойчивост на атмосферата – тя определя дали ще се образуват само купести облаци на хубаво време, или те ще прераснат в мощни купести или купесто-дъждовни облаци. Ролята на термичната конвекция за образуването на облаци е най-голяма през летните и късните пролетни месеци, когато земната повърхност, която е все още достатъчно влажна, се нагрява силно от слънчевите лъчи.

Другият механизъм – принудено издигане на въздуха – може да се осъществи, когато при движението си той срещне планинско препятствие (динамична конвекция). Ако височината на препятствието е достатъчно голяма и въздухът е достатъчно влажен, издигайки се по наветрения склон, той ще достигне до нивото на кондензация и ще се образуват облаци. Освен това поради смущенията в потока, създадени от препятствието, зад него възниква система от вълни, чийто гребени и долини остават приблизително на едно и също място (стоящи вълни). По гребените на вълните въздушните частици се охлаждат поради издигането, водната пара кондензира и се образуват облаци. Обратно, в долините въздухът се загрява при спускането и се отдалечава от състоянието на насищане. Така се образуват вълнообразни облаци. Най-често в първата вълна се образува облак с лещовидна удължена форма и “шлифовани” краища. Облаците, свързани с обтичането на планински препятствия, се наричат орографски (от “орос” – планина). Вълнообразни облаци се образуват и на границата на инверсионните или изотермните слоеве. Тъй като са устойчиви, тези слоеве задържат вертикалния обмен и водната пара близо до тях може да достигне състояние, близко до наситеното. Ако скоростта на вятъра под и над задържащия слой е различна (съответно С1 и С2), върху него възникват вълни, в гребените на които може да се достигне точката на оросяване и да се образуват облаци.

Друга причина за образуването на облаци е турбулентността, която се развива под инверсионния слой и изнася нагоре водна пара. Тъй като слоят е устойчиво-стратифициран и не позволява изнасянето на водна пара по-нагоре, тя се разпределя почти равномерно в пространството между земната повърхност и долната граница на инверсията. Това всъщност означава, че на известна височина нейното количество става по-голямо, отколкото е било до началото на интензивната турбулентност. Тъй като с височината температурата се понижава, под инверсионния слой може да настъпи насищане на водната пара и да се образува облак. Тези облаци са слоести, ниски и плътни и обхващат обширни пространства, достигащи понякога до стотици хиляди кв. км. Характерни са за есента и зимата (когато температурата е достатъчно ниска). За образуването им спомага изпарението от земната повърхност или от снега.

Всички разгледани дотук процеси протичат в еднородна въздушна маса, затова и облаците, породени от тях, се наричат вътрешномасови. Друга голяма група облаци са онези, които се наблюдават на границите между въздушни маси с различни температури, т. е. по атмосферните фронтове. Те се наричат фронтални и се образуват в топлия въздух в резултат на принуденото му издигане над студения. Образува се цяла система от облаци, закриваща небето на големи пространства и обхващаща всички етажи (високи, средни и ниски). Когато студеният въздух се движи бързо и изтласква нагоре големи порции топъл въздух, се образуват и мощни купесто-дъждовни облаци.

Автори и източници:

  1. Векилска Б., Обща климатология, Ун. изд. “Св. Кл. Охридски”, София, 1991;
  2. Сиракова М. и колектив, Метеорология за всеки, Изд. Наука и изкуство, София, 1989
Реклами
Published in: on март 27, 2014 at 12:32  Вашият коментар  

The URI to TrackBack this entry is: https://starinthenightsky.wordpress.com/2014/03/27/%d0%be%d0%b1%d0%bb%d0%b0%d1%86%d0%b8/trackback/

RSS feed for comments on this post.

Вашият коментар

Попълнете полетата по-долу или кликнете върху икона, за да влезете:

WordPress.com лого

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out /  Промяна )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out /  Промяна )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out /  Промяна )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out /  Промяна )

Connecting to %s