ЛЕКЦИЯ.

Облака и их классификация

Туманы и их классификация

План

1. Туманы и их классификация.

2. Облака и их классификация.

 

Туманом – называется скопление мельчайших капелек или кристалликов льда в прилегающих к земной поверхности слоях воздуха, вследствие которого горизонтальная видимость становится меньше 5кб. Если видимость больше 5кб, то явление называется дымкой.

В зависимости от видимости в тумане или думке различают:

- очень сильный туман (видимость 1/4кб. – 50м.)

- сильный туман (видимость 1/4 -1кб, 50 – 200м.)

- умеренный туман (видимость 1 – 3кб, 200 – 600м.)

- слабый туман (видимость 3 – 5кб, 600 – 900м.)

- умеренная дымка (видимость 0,5 – 1 миля, 900 – 1800м.)

- слабая дымка (видимость 1 – 5мили, 2 – 10км.)

Образование тумана начинается при относительной влажности воздуха близкой к 100% (90 – 95%) при t = 25⁰С и близкой к 80% при t < 25⁰С.

В зависимости от условий образования туманы разделяются на :

- радиационные,

- адвективные,

- туманы испарения («парения моря»)

Радиационныетуманы образуются обычно над сушей ночью или в предутренние часы. Они имеют небольшую вертикальную мощность. Туманы образующиеся в низинах называются поземными. Радиационные туманы обычно кратковременны, они рассеиваются при повышении температуры после восхода солнца.

Для морей и океанов, а также для прибрежных районов материков характерны адвективныетуманы. Они наиболее устойчивы, имеют значительную вертикальную мощность, большую площадь распространения и наблюдаются при скорости ветра до10 м/с.

В осеннее и зимнее время на побережье адвективные туманы образуются при медленном выносе теплого морского влажного воздуха на холодную сушу, а в море на холодную водную поверхность

Самым «туманным» является район около Ньюфаундлендской банки, где холодное Лабрадорское течение встречается с теплым Гольфстримом.

Туманы испарения возникают в зимнее время над незамерзающими морями или свободной ото льда частью моря, когда на сравнительно теплую поверхность моря перемещается очень холодный воздух.

Они наблюдаются чаще над морями Ледовитого океана, а также над Черным и Азовским морем при вторжении холодного арктического воздуха.

Туманы снижают дальность радиолокационного обнаружения. Например, при видимости в тумане меньше 50м дальность РЛ обнаружение уменьшается на 30 – 45%. При видимости более 80м. дальность обнаружения не снижается. При низких температурах ослабление РЛ сигнала происходит сильнее, чем при высоких. Поэтому в полярных районах дальность РЛ обнаружения уменьшается.

Основная причина образования облаков – восходящее движение воздуха, которое приводит его к адиабатическому охлаждению.

В зависимости от строенияоблака делятся на три класса:

1. Капельные, сохраняющие чисто капельное строение и при отрицательных температурах. Образуются летом в умеренных широтах на высоте 5 – 6км.

2. Смешанные, состоящие из смеси переохлажденных капель и ледяных кристалликов. Образуются при температурах от -10 до -30⁰С. В умеренных широтах в теплое время года на высоте 6 – 8км.

3. Ледяные, состоят только из ледяных кристалликов льда, наблюдаются на высоте выше 8км.

В зависимости от причин образования выделяются три основных типа облаков:

- кучевообразные;

- слоистообразные;

- волнистые.

Кучевообразные облака образуются за счет вертикальных движений воздуха при термической конвекции, которая возникает при неравномерном нагревании подстилающей поверхности солнечными лучами вследствие её неоднородности. Над более теплыми , а значит и более легкими участками. наблюдается восходящие потоки, над менее теплыми – нисходящие.

В восходящем потоке, при достижении уровня конденсации начинается сгущение водяного пара и образование облаков. Если температура с высотой продолжает понижаться кучевообразное облако продолжает развиваться до 8 – 10км, иногда до 13км. При наличии слоя инверсии развитие облака прекращается.

Над сушей кучевообразные облака образуются в летнее время днем, ночью разрушаются, над морями вблизи берегов наоборот, облака развиваются ночью, а днем разрушаются (над водой нисходящие потоки).

В тропиках конвективные облака могут возникать в любое время года.

Кучевообразные облака возникают также на фронтах, когда более тяжелый и плотный воздух вклинивается под теплый.

В экваториальных широтах в зоне пассатов постоянно развивается мощная кучуводождевая облачность. Она называется внутритропической зоной конденсации (ВЗК).

Слоистообразные облака делятся на: слоистые, образующиеся в однородной воздушной массе вследствие охлаждениявлажного слоя воздуха на некоторой высоте и на облака восходящего скольжения, они образуются на границах воздушных масс с разными температурами – (фронтальные облака), имеют огромные облачные системы, вытянутые на сотни и тысячи километров. Слоистые облака характерны для умеренных и высоких широт в зимнее и осеннее время. Могут сохраняться несколько дней. Летом они образуются в утренние часы и к полудню за счет прогрева подстилающей поверхности рассеиваются.

Облака восходящего скольжения всегда связаны с фронтами. К ним относятся слоисто-дождевые (2 – 3км), высокослоистые (3 – 6км), перисто-слоистые (6 – 8км), перистые (7 – 10км). При осадках под этими облаками часто образуются разорванные облака.

Волнистообразные облака образуются под инверсией, когда скорость ветра выше и ниже инверсии резко различна. Здесь образуются волны длинной от 50 до 2000м. Влажный воздух, поднимаясь на вершины волн, охлаждается, происходит конденсация водяного пара и образование облака, а между гребнями воздух опускается, нагревается, облако рассеивается.

В зависимости от высоты волнистые облака называют слоисто-кучевыми(ниже 2км.) высококучевыми (2 – 6км.), перисто-кучевыми(выше 6км.)

а) Наблюдения за облаками. В программу наблюдений за облаками на судах входит:

- определение их формы;

- общее количество облаков;

- количество облаков нижнего яруса;

- высота основания облаков нижнего яруса – глазомерно.

Количество облаков оценивают по 10 бальной шкале. Если все небо покрыто облаками – 100% - 10б, 80% - 8б, и т.д.

б) Международная классификация облаков.Классификация облаков основана на их внешнем виде и состоит из 10 основных и двух дополнительных родов. В зависимости от высоты нижней границы они делятся по ярусам (таблица 1).

Таблица 1. - Деление облаков на ярусы.

Формы облаков.	Обозначение.	Высота нижней границы. км	Осадки.
Русское название.	Латинское.
Облака нижнего яруса (высота нижней границы < 2км)
Слоисто-кучевые.	Stratocumulus (стратокумулюс)	Sc	0,3 – 1,5	Слабые осадки
Слоистые.	Stratus (стратус)	St	0,05-0,5	Морось.
Слоисто – дождевые	Nimbostratus (нимбостратус)	Nb	0,-1,0	Обложные осадки.
Разорвано – дождевые	Fractonimbus (фрактонимбус)	Frnb (Fn)	0,-0,7
Разорвано - слоистые	Fractostratus (фрактостратус)	Frst (Fs)	0,05-0,5
Облака вертикального развития ( Нн < 2км, Нв = 8-13км.)
Кучевые.	Cumulus	Cu	0,1-1,5
Кучево-дождевые.	Cumulonimbus	Cb	0,4-1,0	Ливневе осадки
Мощьно-кучевые.	Cum condenstus	Cu cong	0,6-1,0	Слаб. Ливн. осадки
Облака среднего яруса (нижняя граница 2 – 6км.)
Высоко - кучевые	Altocumulus	Ac	2-6
Высоко -слоистые	Altostratus	As	3-5	Слабый снег
Облака верхнего яруса (выше 6км.)
Перистые.	Cirrus	Ci	7-10
Перисто – кучевые	Cirrocumulus	Cc	6-8
Перисто - слоистые	Cirrostratus	Cs	6-8