Откуда берутся облака? (интересные факты, фото, видео)

Откуда берутся облака?

Лёгкие, пушистые и воздушные облака – они ежедневно проплывают над нашими головами и заставляют поднимать вверх голову и любоваться причудливыми формами и оригинальными фигурами. Иногда сквозь них пробивается удивительного вида радуга, а бывает – утром или вечером во время заката или восхода Солнца облака озаряют солнечные лучи, придавая им невероятный, зачаровывающий дух оттенок. Ученые уже давно исследуют воздушные облака и другие виды облаков. Они дали ответы на вопросы, что это за явление и какие бывают облака.

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

Каждый наверняка задавался вопросом, какие бывают облака? Обычно образование облаков происходит в тропосфере, верхняя граница которой в полярных широтах находится на расстоянии в 10 км, в умеренных – 12 км, в тропических – 18 км. Нередко можно наблюдать и другие виды. Например, перламутровые обычно расположены на высоте от 20 до 25 км, а серебристые – от 70 до 80 км.

В основном мы имеем возможность наблюдать за тропосферными облаками, которые подразделяются на такие виды облаков: верхнего, среднего и нижнего ярусов, а также вертикального развития. Практически все они (кроме последнего типа) появляются тогда, когда влажный тёплый воздух поднимается наверх.

Если воздушные массы тропосферы находятся в спокойном состоянии, образуются перистые, слоистые облака (перисто-слоистые, высокослоистые и слоисто-дождевые) и если воздух в тропосфере движется волнообразно, появляются кучевые облака (перисто-кучевые, высококучевые и слоисто-кучевые).

Облака верхнего яруса

Речь идёт о перистых, перисто-кучевых и перисто-слоистых облаках. Небо облака внешне напоминает перья, волны или вуаль. Все они полупрозрачные и более-менее свободно пропускают солнечные лучи. Они могут быть как чрезвычайно тонкими, так и довольно плотными (перисто-слоистые), значит, свету пробиваться через них тяжелее. Погода облаков сигнализирует о приближении теплового фронта.

Перистые облака также могут возникать выше облаков. Они располагаются полосами, которые пересекают небесный свод. В атмосфере они располагаются выше облаков. Как правило, осадкой из них не выпадает.

В средних широтах расположены белые облака верхнего яруса обычно на высоте от 6 до 13 км, в тропических – значительно выше (18 км). При этом толщина облаков может составлять от несколько сотен метров до сотен километров, которые могут располагаться выше облаков.

Движение облаков верхнего яруса по небосводу прежде всего зависит от скорости ветра, поэтому может варьироваться от 10 до 200 км/ч. Небо облака состоит из мелких ледяных кристалликов, но погода облаков осадков практических не дает (а если и дает, то измерить их на данный момент нет никакой возможности).

Облака среднего яруса (от 2 до 6 км)

Это кучевые облака и слоистые облака. В умеренных и полярных широтах они находятся на расстоянии от 2 до 7 км над Землёй, в тропических могут подниматься немного выше – до 8 км. Все они имеют смешанную структуру и состоят из водяных капелек, смешанных с ледяными кристаллами. Поскольку высота небольшая, в тёплое время года в основном состоят из водяных, в холодное – из ледяных капелек. Правда, осадки из них до поверхности нашей планеты не доходят – испаряются в дороге.

Кучевые облака немного прозрачные и располагаются выше облаков. Цвет облаков белого или серого оттенков, местами затемнённые, имеющие вид слоёв или параллельных рядов из округлых масс, валов или огромных хлопьев. Туманные или волнистые слоистые облака представляют собой пелену, которая постепенно закрывает небеса.

Образуются в основном тогда, когда холодный фронт вытесняет наверх тёплый. И, хотя осадки до земли не долетают, появление облаков среднего яруса почти всегда (кроме, может, башенковидных) сигнализирует о перемене погоды в худшую сторону (например, к грозе или к снегопадам). Происходит это из-за того, что сам по себе холодный воздух намного тяжелее тёплого и двигаясь вдоль поверхности нашей планеты, он очень быстро вытесняет нагретые воздушные массы наверх – поэтому из-за этого при резком вертикальном подъёме тёплого воздуха образуются сначала белые облака среднего яруса, а затем и дождевые облака, небо облака которого несет громы и молнии.

Облака нижнего яруса (до 2 км)

Слоистые облака, дождевые облака и кучевые облака содержат капельки воды, которые в холодное время года замерзают и превращаются в частицы снега и льда. Расположены они довольно невысоко – на расстоянии от 0,05 до 2 км и являют собой плотный, однородный низко нависающий покров, редко размещаются выше облаков (других видов). Цвет облаков серый. Слоистые облака похожи на большие валы. Погода облаков часто сопровождается осадками (мелкий дождь, снег, туман).

Облака вертикального развития (конвенции)

Кучевые облака сами по себе довольно плотные. По форме немного напоминают купола или башни с округлыми очертаниями. Кучевые облака при порывистом ветре могут становиться разорванными. Находятся они на расстоянии 800 метров от земной поверхности и выше, толщина составляет от 1 до 5 км. Некоторые из них способны преобразоваться в кучево-дождевые облака и располагаться выше облаков.

Кучево-дождевые облака могут находиться на довольно большой высоте (до 14 км). Нижние их уровни содержат воду, верхние – ледяные кристаллики. Их появление всегда сопровождается ливнями, грозами, в отдельных случаях – градом.

Кучевые и кучево-дождевые, в отличии от других облаков образуются только при очень быстром вертикальном подъеме влажного воздуха:

Влажный тёплый воздух чрезвычайно интенсивно поднимается вверх.
Наверху капельки воды замерзают, верхняя часть облака тяжелеет, опускается и вытягивается по направлению к ветру.
Через четверть часа начинается гроза.

Облака верхних слоёв атмосферы

Иногда в небе можно наблюдать за облаками, которые находятся в верхних слоях атмосферы. Например, на высоте от 20 до 30 км образуются перламутровые небесные облака, которые состоят в основном из ледяных кристаллов. А перед заходом или восходом Солнца нередко можно увидеть серебристые тучки, которые находятся в верхних слоях атмосферы, на расстоянии около 80 км (интересно, что эти небесные облака открыли только в 19 веке).

Облака этой категории могут размещаться выше облаков. Например, облако-шапка — это небольшое, горизонтальное и высоко-слоистое облако, которое зачастую располагается выше облаков, а именно выше кучево-дождевых и кучевых. Данный вид облака может образовываться выше облака из пепла или огненного облака в период извержения вулканов.

Сколько живут облака

Жизнь облаков напрямую зависит от влажности воздуха в атмосфере. Если её мало, они довольно быстро испаряются (например, есть белые облака, которые живут не более 10-15 минут). Если много – могут продержаться довольно длительное время, дождаться образования определённых условий, и выпасть на Землю в виде осадков.

Сколько бы не жило облако, оно никогда не находится в неизменном состоянии. Частицы, из которых оно состоит, постоянно испаряются и появляются снова. Если даже внешне облако не изменяет своей высоты, на самом деле оно находится в постоянном движении, поскольку находящиеся в нём капли опускаются, переходят в воздух под облаком и испаряются.

Облако в домашних условиях

Белые облака довольно нетрудно сделать в домашних условиях. Например, один нидерландский художник научился создавать его в квартире. Для этого он при определённой температуре, уровне влажности и освещения из дымовой машины выпустил немного пара. Облако, которое получается в состоянии продержаться несколько минут, чего будет вполне достаточно, чтобы сфотографировать удивительное явление.

Как образуются облака: процесс испарения влаги

13 Августа, 2018
Советы туристу
Р.И.М.

Не последнюю роль в формировании погоды играют водяные пары, содержащиеся в атмосфере. Водяной пар – это вода в газообразном состоянии. В это состояние она переходит не только при кипении, но и находясь в состоянии льда. В атмосферу пары поступают при испарении с водных поверхностей, почвы, при транспирации растений. В воздухе пары находятся при любых, даже при отрицательных температурах. При испарении пары поднимаются вверх, насыщают атмосферу, а после того, как образуются облака и насытятся капельками воды или льда, начинаются дожди. Все эти процессы происходят только при определенных условиях.

Пары в атмосфере

Как известно, примерно половина земной поверхности закрыта облаками. Это переносимые по воздуху ветрами водяные пары. Сами облака являются частью круговорота воды в природе, процесса, который обеспечивает пресной водой Землю. Ведь на ней почти не образуется новых запасов воды, а постоянно «перекачиваются» старые запасы. Так, тот дождь, который шел миллионы лет тому назад, идет сегодня.

При испарении с поверхности земли, воды поднимается водный пар. Во время подъема он охлаждается. После того, как образуются тучи, и они перенасытятся влагой, начинает идти дождь или снег.

Процесс испарения

Водяные пары присутствуют в атмосфере постоянно. Это происходит из-за того, что вода всегда испаряется с поверхностей даже при минусовой температуре. Время испарения зависит от температуры воздуха: летом оно происходит быстрее, чем зимой. Из-за этой особенности видно, как быстро испаряется вода при кипении, а вот снег и лед испаряются очень медленно, практически незаметно для глаз. Сами пары тоже незаметны, так как состоят из очень маленьких водяных молекул. Но когда этих частиц становится много, то мы видим капельки воды или льдинки, снежинки. Сами же молекулы воды постоянно находятся в движении, скорость которого зависит от температуры окружающей среды. При высокой температуре молекулы двигаются очень быстро, активнее происходит испарение.

Невидимые облака

Все облака образуются в результате испарений, но не все они видны глазу. Когда пары поднимаются в атмосферу, насыщая ее, и до момента, пока их не видно, можно говорить о том, что облако невидимое. Но когда создадутся определенные температурные условия, эти пары станут видны глазу. После того, как образуются облака, они приобретают причудливую форму. Это связано со скоростью подъема паров в верхние слои атмосферы, температуры, при которой происходит этот процесс, наличия ветра и других факторов. К примеру, водяной пар в жаркую погоду очень быстро поднимается в верхние слои атмосферы, где происходит накапливание влаги. Во время подъема пар охлаждается, но молекулы воды удерживаются воздушными массами. После того, как образуются облака, и количество влаги в них достигнет критического уровня, капельки воды вновь падают на землю в виде осадков.

Чтобы лучше понять процесс, можно провести опыт. В зимний день открыть окно комнаты. В этот момент снаружи сразу же появится облачко, но как только окно закроется, оно пропадет. Это происходит в тот момент, когда теплый воздух сталкивается с холодным и начинает охлаждаться. Исходя из этого, можно сделать вывод, как образуются облака: они появляются в результате конденсирования или при охлаждении пара, который соединяется в капельки воды.

Появление облака

Водяной пар, находящийся в воздухе, при определенных температурах невидим. А как образуются облака, видимые глазу, что для этого нужно? Как только атмосфера насытится парами, а температура начнет понижаться, достигая определенного предела, пар начнет конденсироваться и становится видимым.

В разное время суток и при разной погоде формируются различные виды облаков. В полуденные летние дни появляются кучевые облака. Утром и вечером этот вид не формируется.

Кучевые облака

Зная, как появляются облака, напрашивается вывод, что воздух высоко в атмосфере прогревает неравномерно. Из-за этого на небе видны «клочки» облаков. И это действительно так. Высоко в небе отдельные участки воздуха сильно охлаждены. Попадая в такие карманы, сильно нагретые пары резко проявляются, становятся видимыми. В этих белых тучках содержится весь тот пар, который поднялся с поверхности. При сильном насыщении парами, мелкие частички начинают собираться в более крупные капли воды. Когда их атмосфера не сможет удерживать, начинает идти дождь.

Зная, откуда появляются облака, ученые могут прогнозировать образование кучевых, кучево-дождевых видов. При неравномерном нагревании Солнцем земной поверхности, происходит испарение различной интенсивности. В результате такого явления на небе видны красивые, забавной формы облака. С ветрами они передвигаются по небу, насыщаясь влагой. И, достигнув пика насыщения, лишнюю влагу тучки «сбрасывают» на землю в виде дождя. Затем вся вода опять испарится, появятся облака и процесс начнется сначала.

Образование других облаков

На месте встречи холодного и теплого воздуха, на фронте, появляются не отдельные облака, а сплошной слой. Сначала он рыхлый, затем, после снижения облачной массы, толщина и плотность начинает увеличиваться. Как только такие образования дойдут до места, где их плотность и опущение достигнут максимума, начинает идти ровный небольшой дождь или снег. Выпадение осадков длится долго. В народе при таких тучках говорят «дождь обложился».

Помимо дождевых и кучевых облаков, в атмосфере формируются слоистые, волнистые виды. Все они появляются при охлаждении воздуха, когда создаются условия конденсации.

Как образуются облака? Типы облаков с описанием и фото

Из чего состоят облака?
Как формируются облака?
Как облака парят по небу?
Где встречаются облака?
Почему облака разные?
Кучевые облака
Слоистые облака
Слоисто-кучевые облака
Высокослоистые облака
Высококучевые облака
Перистые облака
Перисто-кучевые облака
Перисто-слоистые облака
Слоисто-дождевые облака
Кучево-дождевые облака
Как различить в небе кучевые, высококучевые и перисто-кучевые облака?
Почему облака белые?
Что такое конденсационный след от самолета?
Как определить погоду по облакам?

Облака летают по небу, высоко над нашими головами. Они часто приковывают к себе взгляды взрослых и детей. Нет ничего удивительного в том, что у вас может возникнуть множество вопросов о том как появляются облака, из чего они состоят, как парят в небе, какие бывают и т.д. В этой статье вы получите ответы на все эти вопросы и сможете удовлетворить свое любопытство.

Из чего состоят облака?

Облака состоят из множества крошечных капелек воды или кристалликов льда, парящих в небе на разных высотах.

Как формируются облака?

Поскольку Солнце нагревает воду, она превращается в газ, называемый водяным паром. Этот процесс называется испарением. Когда водяной пар поднимается к небу, он охлаждается. Чем выше, тем прохладнее воздух. В конце концов, пар становится достаточно прохладным и конденсируется в капельки воды образовывая облака, которые мы наблюдаем на небе.

Как облака парят по небу?

Облака легче, чем окружающий воздух. Это означает, что они могут буквально плыть по небу. При этом потоки воздуха способны увеличивать их скорость.

Когда облака накапливают много влаги, и становятся тяжелыми, начинается дождь, град или снег.

Где встречаются облака?

Все основные типы облаков парят в тропосфере; это самая низкая часть атмосферы, наиболее близкая к Земле. Над тропосферой находится стратосфера, а выше – мезосфера, термосфера и экзосфера.

Почему облака разные?

Существует 10 основных видов облаков:

Кучевые облака

Они выглядят как пушистые шарики из ваты. Как правило, кучевые облака встречаются в спокойные ясные дни и указывают на хорошую погоду. Однако при определенных условиях они могут стать грозовыми.

Слоистые облака

Это плоские, серые, безликие слои, которые часто находятся близко к поверхности Земли, скрывая облака выше. Иногда они могут вызвать легкий дождь. Туман – это просто слоистое облако, которое опустилось до уровня поверхности земли. И когда вы идете в туманную погоду, вы фактически проходите через облака.

Слоисто-кучевые облака

Слоистые облака могут распадаться, образуя кучевые облака. Или несколько кучевых облаков способны соединяться вместе, образуя слои. Расстояние между ними характеризует этот тип, как слоисто-кучевые облака.

Высокослоистые облака

Высокослоистые облака находятся в середине тропосферы. Они обычно тоньше и легче, чем слоистые. Если внимательно посмотреть на небо, сквозь такое облако можно увидеть солнечные лучи.

Высококучевые облака

Подобно высокослоистым, высококучевые облака находятся в середине тропосферы. Однако есть разница, высококучевые облака значительно меньше кучевых и состоят как из кристаллов льда, так и капелек воды.

Перистые облака

Перистые облака – это облака самого высокого уровня, состоящие целиком из кристалликов льда. Это тонкие облака, которые выглядят как хвост лошади.

Перисто-кучевые облака

Это кучевые облака на высоте перистых. Перисто-кучевые облака состоят исключительно из кристалликов льда. Они похожи на маленькие рыбные чешуйки в небе.

Перисто-слоистые облака

Перисто-слоистые облака находятся высоко в небе. Они могут вызвать прекрасные оптические феномены, такие как Гало. Солнце по-прежнему сияет ярко сквозь эти слои, несмотря на то, что небо может быть полностью ими покрыто.

Слоисто-дождевые облака

Слоисто-дождевые облака производят длительный дождь или снег, который может быть легким, или умеренным. Эти высокие слоистые облака существуют на низких и средних уровнях тропосферы.

Кучево-дождевые облака

Также известные как «короли облаков», кучево-дождевые облака несут ответственность за очень сильный дождь и град. Осадки выпадают за короткий промежуток времени.

Это также единственные облака, которые могут генерировать молнию и гром. Кучево-дождевые облака очень высоки и часто распространяются на разных слоях неба.

Как различить в небе кучевые, высококучевые и перисто-кучевые облака?

Различить эти типы облаков можно с помощью руки. Протяните руку в сторону облака и сожмите пальцы в кулак. Если облако будет больше, чем кулак – это кучевое облако.

Если облако меньше, чем кулак, отведите в сторону большой палец. Когда облако больше пальца – это высококучевое, а если оно меньше – это, скорее всего, перисто-кучевое облако.

Почему облака белые?

Облака белые, потому что капли внутри них больше, чем частицы в синем небе вокруг. Это делает капельки облаков способными рассеивать и разбивать свет на различные цвета, которые затем объединяются в белый цвет.

Облака выглядят серыми, когда становятся достаточно плотными, чтобы не пропускать солнечные свет.

Что такое конденсационный след от самолета?

Конденсационный след образуется, когда самолеты проходят через прохладный воздух. Выброс теплого, влажного воздуха из выхлопной трубы самолета вызывает на своем пути облачную тропу.

Как определить погоду по облакам?

Сложно точно предсказать погоду с помощью облаков, однако по некоторым признакам это можно сделать! Если облака высокие, темные и покрывают все небо, дождь будет продолжительный. В случае, когда большая часть неба голубая, можно ожидать небольшой дождь.

Если кучевые облака становятся все выше и выше, вы можете наблюдать резкие ливни вечером или даже гром и молнию. Однако это зачастую происходит в жаркие и влажные дни.

Шесть типов облаков, которые нужно знать – и что они рассказывают о погоде

Современные прогнозы погоды основаны на сложных компьютерных симуляциях. Эти симуляции используют физические уравнения, описывающие атмосферу, включая движение воздуха, солнечное тепло, формирование облаков и дождя. Постепенное улучшение прогнозов со временем означает, что сегодняшние пятидневные прогнозы настолько же точны, насколько 20 лет назад были точны трёхдневные.

Но вам не нужен суперкомпьютер для предсказания того, как изменится погода у вас над головой в ближайшие несколько часов – подобные приметы известны в разных культурах уже много тысяч лет. Следя за небом и обладая некоторыми знаниями по формированию облаков, можно предсказать, будет ли дождь.

Более того, небольшое понимание физики формирования облаков подчёркивает сложность атмосферы и проливает свет на причины того, почему предсказание погоды на срок, больший, чем несколько дней, оказывается такой сложной задачей.

Вот шесть видов облаков, которые можно увидеть, и то, как они могут помочь вам понять погоду.

1) Кучевые облака

Небольшие белые пушистые облака

Облака появляются, когда воздух охлаждается до точки росы, температуры, при которой воздух уже не справляется с содержащимся в нём водяным паром. При этой температуре водяной пар конденсируется и формирует капельки жидкой воды, которые мы видим, как облако. Чтобы это произошло, воздух необходимо заставить подняться в атмосфере, или же влажный воздух должен войти в контакт с холодной поверхностью.

В солнечный день лучи греют землю, которая греет воздух, расположенный прямо над ней. Нагретый воздух благодаря конвекции поднимается вверх и формирует кучевые облака. Эти облака «хорошей погоды» похожи на вату. Если посмотреть на небо, заполненное кучевыми облаками, можно увидеть, что у них плоское дно, расположенное на одном уровне для всех облаков. На этой высоте воздух, поднявшийся с уровня земли, охлаждается до точки росы. Из кучевых облаков дождь обычно не идёт – а значит, погода будет хорошей.

2) Кучево-дождевые облака

Небольшие кучевые облака дождём не проливаются, но если они увеличиваются и растут по высоте, это признак того, что скоро будет сильный дождь. Это часто случается летом, когда утренние кучевые облака днём превращаются в кучево-дождевые.

Недалеко от земли кучево-дождевые облака чётко оформлены, но с высотой они начинают становиться более дымчатыми по краям. Такой переход указывает на то, что облако состоит уже не из капель воды, а из кристаллов льда. Когда порывы ветра выдувают капли воды за пределы облака, те быстро испаряются в более сухом окружении, из-за чего у водяных облаков очень резко очерчены края. Ледяные кристаллы, выносимые за пределы облака, не испаряются так быстро, из-за чего края такого облака выглядят более дымчатыми.

Кучево-дождевые облака часто имеют плоскую верхушку. Внутри такого облака происходит конвекция воздуха, и он постепенно охлаждается, пока не достигнет температуры окружающей атмосферы. В этот момент он теряет плавучесть и уже не может подниматься выше. Вместо этого он распространяется в стороны, образуя характерную форму наковальни.

3) Перистые облака

Перистые облака могут знаменовать приближение тёплого фронта и дождя

Перистые облака формируются в очень высоких слоях атмосферы. Они дымчатые, поскольку полностью состоят из кристаллов льда, падающих в атмосфере. Если перистые облака переносят ветра, движущиеся с разными скоростями, они приобретают характерную загнутую форму. И только на очень больших высотах или на высоких широтах перистые облака выдают дождь, достигающий земли.

Но если вы заметили, что перистые облака начинают покрывать большую площадь неба, становятся ниже и толще, то это верный признак приближения тёплого фронта. В тёплом фронте встречаются тёплые и холодные воздушные массы. Более лёгкий тёплый воздух поднимается над холодным, что приводит к формированию облаков. Опускание облаков говорит о приближении фронта, и о том, что в следующие 12 часов пойдёт дождь.

4) Слоистые облака

Слоистые облака: мрачно

Слоистые облака – низко расположенная, непрерывная облачная простыня, покрывающая небо. Слоистые облака формируются медленно восходящим воздухом или несильным ветром, покрывающим влажным воздухом холодную землю или поверхность моря. Слоистые облака тонкие, поэтому, несмотря на мрачную картину, дождь из них вряд ли пойдёт, максимум небольшая морось. Слоистые облака идентичны туману, поэтому, если вы когда-нибудь шли по горной местности в туманный день, вы находились внутри облака.

5) Лентикулярные облака

Два последних типа облаков не помогут вам предсказывать погоду, но дадут первичное представление о чрезвычайно сложных движениях атмосферы. Гладкие и линзообразные лентикулярные облака формируются, когда воздух выдувается вверх и через горную гряду.

Перевалив через гору, воздух спускается до прежнего уровня. В это время он разогревается и облако испаряется. Но он может проскочить и дальше, в результате чего воздух вновь поднимется вверх и сформирует ещё одно лентикулярное облако. Это может привести к появлению цепочки облаков, простирающихся далеко за границы горной гряды. Взаимодействие ветра с горами и другими особенностями поверхности – одна из множества деталей, которые необходимо учитывать в компьютерных симуляциях для получения точных предсказаний погоды.

6) Кельвина — Гельмгольца

И, наконец, мои любимые. Облака Кельвина – Гельмгольца напоминают ломающуюся океанскую волну. Когда воздушные массы на разных высотах двигаются по горизонтали с разными скоростями, их состояние становится нестабильным. Граница между воздушными массами начинает покрываться рябью и формирует крупные волны.

Такие облака встречаются довольно редко – лично я видела их единственный раз над Ютландией, западной Данией – поскольку мы можем наблюдать этот процесс в атмосфере, только если в нижней воздушной массе есть облако. Тогда оно может обрисовать ломающиеся волны и обнаружить запутанные движения, происходящие у нас над головой, которые обычно не видны.

Облака

Создав воздушный шар, человек смог дотронуться до облаков и увидеть их совсем не такими, какими они кажутся с земли. Перьевые, кучевые, грозовые, в виде слоников, котов, лошадок, других фигурок. Они проплывают по небу, проливаются дождиком на поля и засыпают города снегом, и кажутся невесомыми. Как появляются эти удивительные атмосферные образования, без которых небо было бы скучным?

Что такое облака

Половина приземного слоя атмосферы покрыта облачной массой. Аналогичное явление – туман, который наблюдается очень низко. Облака же находятся выше и являются результатом конденсации водяного пара. Масса состоит из микроскопических каплей воды и кристаллов льда, которые скапливаются в атмосфере и двигаются под воздействием силы ветра на сотни километров. Изучая атмосферное явление, ученые выяснили, что это атмосферное явление несет в себе более 100 тонн воды.

Кучевые

Глядя в небо, мы видим облака разного оттенка. Иногда они чисто белые, а могут быть сероватыми. Цвет водяной взвеси зависит от плотности водных пузырьков. Чем она выше, тем хуже пропускает солнечные лучи, которые, преломляясь, собираются в световой пучок. Высокая влажность способствует уплотнению взвеси, и тогда облака проливаются на землю дождем. Если влажность невысокая, они рассеиваются, испаряются.

Как образуются облака

Облачная масса формируется за счет испарения воды, капли которой поднимаются с поверхности суши, движимые воздушными потоками. Над морями и океанами процесс происходит активнее. На высоте испарение конденсируются, возникают мельчайшие водные пузырьки и кристаллы льда.

Схема образования облаков

В зависимости от агрегатного состояния воды, определяется характеристика облака. Это плотность, тип, обильность атмосферных осадков, длительность существования, форма. При этом к массе примешиваются разные конденсационные частицы солей, дыма, пыли.

Влияние на разновидность водной взвеси оказывает температура воздуха в атмосферных слоях. Чем она ниже, тем плотнее агрегатное состояние. При температуре ниже -15 градусов возникают кристаллы льда.

Классификация атмосферного явления определена исследователями еще в XVIII веке. Еще тогда ученые разделили их на разные виды с учетом высоты, распределили по разным ярусам, систематизировали по многообразию форм.

Верхний ярус – самые высокие облака, формирующиеся на высоте 6-18 километров от поверхности земли, из них не выпадают атмосферные осадки:

перистые;
перисто-кучевые;
перисто-слоистые.

Средний ярус – располагаются на высоте 3-6 километров, характеризуются смешанным типом состава (водяные пузырьки и ледяные кристаллы). Когда они появляются, в небе обычно пасмурно, выпадающие осадки не достигают поверхности земли:

высококучевые;
высокослоистые.

Нижний ярус – плотная масса сероватого оттенка, из которой появляется мелкий дождик:

слоистые;
слоисто-кучевые;
слоисто-дождевые.

Вертикального развития – самый низкий вид, характеризующийся вертикальным, вытянутым относительно земли расположением. Способны приносить ливни, град:

кучевые;
кучево-дождевые.

Ниже всех нависают над земной поверхностью кучевые (800 метров). Виды облаков определить очень легко. Если вытянуть руку, сжатую в кулак по направлению облака, и оно будет больше по размеру, значит, это кучевое.

Изучение атмосферного явления позволило ученым выделить из основных типов другие. Так, при вулканических извержениях над вулканом поверх кучевых собираются облака-шапки, к составу которых примешивается пепел и дымовой выброс. А до восхода или заката можно увидеть другой редкий тип, названный «серебристым». Удивительное зрелище представляют линзовидные образования, возникающие над вершинами гор. Их характерная черта – неподвижность даже при сильном ветре.

Чем отличается облако от тучи

Учитывая, что облака состоят из воды и являются аналогом тумана, только располагаются выше, можно с высокой долей вероятности предсказывать погоду. Каждый знает, туча – главная причина проливного дождя или даже грозы. Но ученые этот термин не используют. Разница между тучей и описанными выше атмосферными формированиями в высокой концентрации водяного пара, пузырьков и кристаллов льда. Когда концентрация влаги становится слишком большой, масса уже не может поддерживаться в атмосфере частицами и происходит дождь. Из-за высокой концентрации тучи всегда очень темные, иногда почти черные, через них плохо проходят солнечные лучи.

Облако – это не просто красивый объект в небе, вдохновляющий поэтов на написание романтических произведений. Они играют важную роль в процессе распределения влаги на планете, влияют на формирование погодных условий, спасают население и землю от засухи, лесных пожаров, неурожая. Они переносят влагу в сухие регионы, смягчают переходы между климатическими зонами.

Почему образуются облака?

Как и туманы, облака возникают в результате конденсации водяного пара в жидкое и твёрдое состояния. Конденсация происходит или вследствие увеличения абсолютной влажности воздуха, или в результате понижения температуры воздуха. На практике в образовании облаков участвуют оба фактора.

Понижение температуры воздуха обусловлено, во-первых, подъёмом (восходящим движением) воздушных масс и, во-вторых, адвекцией воздушных масс — их перемещением в горизонтальном направлении, благодаря чему тёплый воздух может оказаться над холодной земной поверхностью.

Ограничимся обсуждением образования облаков, вызванного понижением температуры воздуха при восходящем движении. Очевидно, что такой процесс существенно отличается от образования тумана — ведь туман практически не поднимается вверх, он остаётся непосредственно у земной поверхности.

Что заставляет воздух подниматься вверх? Отметим четыре причины восходящего движения воздушных масс. Первая причина — конвекция воздуха в атмосфере. В жаркий день солнечные лучи сильно прогревают земную поверхность, она передаёт тепло приземным массам воздуха — и начинается их подъём. Кучевые и кучево-дождевые облака имеют чаще всего именно конвективное происхождение.

Процесс образования облака начинается с того, что некоторая воздушная масса поднимается вверх. По мере подъёма будет происходить расширение воздуха. Это расширение можно считать адиабатным, так как воздух поднимается относительно быстро, и поэтому при достаточно большом его объёме (а в образовании облака участвует действительно большой объём воздуха) теплообмен между поднимающимся воздухом и окружающей средой просто не успевает произойти за время подъёма. При адиабатном расширении воздух, не получая теплоты извне, совершает работу только за счёт собственной внутренней энергии, а потом охлаждается. Итак, поднимающийся вверх воздух будет охлаждаться.

Формирование облаков в результате конвекции

Когда начальная температура T поднимающегося воздуха понизится до точки росы T_р, соответствующей упругости содержащегося в нём пара, станет возможным процесс конденсации этого пара. При наличии в атмосфере ядер конденсации (а они практически всегда присутствуют) этот процесс действительно начинается. Высота H, на которой начинается конденсация пара, определяет нижнюю границу формирующегося облака. Её называют уровнем конденсации. В метеорологии применяют приближённую формулу для высоты H (так называемую формулу Ферреля):

где H измеряется в метрах.

Продолжающий поступать снизу воздух пересекает уровень конденсации, и процесс конденсации пара происходит уже выше этого уровня — облако начинает развиваться в высоту. Вертикальное развитие облака прекратится тогда, когда воздух, охладившись, перестанет подниматься. При этом сформируется нечётко выраженная верхняя граница облака. Её называют уровнем свободной конвекции. Он располагается несколько выше уровня, на котором температура поднимающегося воздуха становится равной температуре окружающего воздуха.

Вторая причина подъёма воздушных масс обусловлена рельефом местности. Ветер, дующий вдоль земной поверхности, может встретить на своём пути горы или иные природные возвышения. Преодолевая их, воздушные массы вынуждены подниматься вверх. Образующиеся в данном случае облака называют облаками орографического происхождения (от греческого слова όρος, означающего «гора»). Понятно, что такие облака не получают существенного развития в высоту (она ограничена высотой преодолеваемого воздухом возвышения); в этом случае возникают слоистые и слоисто-дождевые облака.

Третья причина подъёма воздушных масс — возникновение тёплых и холодных атмосферных фронтов. Образование облака происходит особенно интенсивно над тёплым фронтом — когда тёплая воздушная масса, надвигаясь на холодную массу воздуха, вынуждена скользить вверх по клину отступающего холодного воздуха. Фронтальная поверхность (поверхность холодного клина) очень пологая — тангенс угла её наклона к горизонтальной поверхности составляет всего 0,005–0,01. Поэтому восходящее движение тёплого воздуха мало отличается от горизонтального движения; как следствие облачность, возникающая над холодным клином, слабо развивается в высоту, но имеет значительную горизонтальную протяжённость. Такие облака называют облаками восходящего скольжения. В нижнем и среднем ярусах это слоисто-дождевые и высокослоистые облака, а в верхнем ярусе — перисто-слоистые и перистые (понятно, что облака верхнего яруса образуются уже далеко за линией атмосферного фронта). Горизонтальная протяжённость облаков восходящего скольжения может измеряться сотнями километров.

Формирование облаков над тёплым атмосферным фронтом

Образование облаков происходит также и над холодным атмосферным фронтом — когда наступающая холодная воздушная масса подвигается под массу тёплого воздуха и тем самым поднимает её. В этом случае наряду с облаками восходящего скольжения могут возникать также кучевые облака.

Формирование облаков над холодным атмосферным фронтом

Четвёртая причина подъёма воздушных масс — циклоны. Воздушные массы, двигаясь вдоль поверхности земли, закручиваются к центру депрессии в циклоне. Накапливаясь там, они создают перепад давления по вертикали и устремляются вверх. Интенсивный подъём воздуха вплоть до границы тропосферы приводит к мощному облакообразованию — возникают облака циклонического происхождения. Это могут быть слоисто-дождевые, высокослоистые, кучево-дождевые облака. Из всех таких облаков выпадают осадки, создавая дождливую погоду, характерную для циклона.

По книге Л. В. Тарасова «Ветры и грозы в атмосфере Земли» (Долгопрудный: ИД «Интеллект», 2011).

Влаголюбивые растения: примеры кустарников и правила ухода

Частая проблема, с которой сталкиваются дачники — посадка подходящих растений на участке. Из-за особенностей почвы подойдёт не каждая культура. Особенно это касается влаголюбивых растений, которые погибнут в слишком сухой земле. Чтобы сад радовал пышной зеленью и цветами, нужно правильно подобрать растительность, которая предназначена для произрастания в подобных условиях.

Особенности культур для сырой почвы
Разнообразие влаголюбивых цветов и кустарников
- Болотный Аир
- Щитовидная Дармера и вербейник
- Болотный молочай
- Калужница и лабазник
- Болотная роза
- Гималайская жимолость
Советы по уходу за растениями

Особенности культур для сырой почвы

Влаголюбивые деревья и кустарники для дачи — это настоящая находка для участков с сырой почвой. Можно посадить их и в условиях засушливого климата, но в этом случае придётся самостоятельно обеспечить им необходимые условия для роста и развития.

Существует 2 вида влаголюбивых растений:

С красивыми листьями и цветами.
Лиственные, с малопривлекательными цветками.

Эти виды растений могут быть однолетними и многолетними. Большая их часть — это кустарники и деревья, например, гортензия, калина или травянистые культуры, которые длительное время произрастают на одном месте. Естественная среда для них — болотистая или водная местность. Такие образцы можно смело выращивать и в искусственных условиях.

Особенность влаголюбивых растений заключается в том, что они впитывают воду вокруг себя, осушая почву. Берёза способна убрать лишнюю влагу на расстоянии до 10 метров вокруг себя. Эта особенность характерна для ивы, бузины и клёна. Клюква, серебристая смородина, калина также являются влаголюбивыми кустарниками. Высадить на участке можно несколько плодоносных кустов, однако стоит знать, что на переувлажненной почве влагоустойчивая растительность не приносит плодов.

Разнообразие влаголюбивых цветов и кустарников

Перед тем как облагородить дачный участок растениями, которые произрастают в увлажнённой местности и хорошо переносят сырость, нужно разобраться в их особенностях. Влаголюбивые растения, примеры которых довольно разнообразны, позволят не тратить силы на работы по осушению почвы или переустройству естественного ландшафта.

Болотный Аир

Излюбленные места произрастания — болота, реки и озёра. Посадить аир можно и на дачной клумбе. Многолетнее растение вырастает в длину от полуметра до метра и имеет длинные узколинейные зелёные листья и зеленовато-жёлтые мелкие цветы. Прекрасно растёт в подтопляемых зонах при условии поступления открытого солнечного цвета.

Аир имеет свойство сильно разрастаться. Для того чтобы этого не произошло, нужно вовремя разделять грядки. На клумбе аир выгоднее смотрится с растениями, цветущими в начале лета.

Специально выведен искусственный сорт аира — «Вариегата». Он отличается от дикого собрата меньшей высотой и листьями с белыми полосками. Декоративный образец отлично смотрится в палисаднике и привлекает внимание необычным видом.

Щитовидная Дармера и вербейник

Многолетнее растение дармер представляет собой декоративную ценность с момента цветения и до осени, когда его листья приобретают оранжевый тон. Цветы — розового оттенка, листья крупные с пурпурными пятнами. Зацветает в апреле ещё до появления листьев. Предпочитает полутень, почву с меняющимся уровнем заболоченности.

После цветения следует обрезать цветоносные побеги. При разрастании — кусты разделяют. Наиболее известен сорт «Нанум».

Вербейник — многолетнее растение, высотой около 70 см. Растёт как в тени, так и в солнечных местах. Не требует укрытия на зиму, т. к. холод ему не страшен. Куст имеет свойство сильно разрастаться, поэтому лишние отростки нужно удалять.

Благоприятная почва — умеренной влажности, но вербейник неплохо переносит и сильно увлажнённую землю. Цветение длится с мая до августа. Цветы розовые, жёлтые или белые. Когда куст отцветёт, нужно обрезать цветоносные стебли, тогда цветение продолжится.

Болотный молочай

Вырастает высотой до 1,5 м. Хорошо растёт в условиях сырости, переносит небольшие затопления. В дизайне участка молочай используют в качестве фона для других растений. Он прекрасно смотрится вместе с болотным аиром, тюльпанами или вейником.

В уходе молочай неприхотлив. Обращаться с ним нужно осторожно — его сок ядовит. Цветы невзрачные, листья — зелёные и узкие. Раз в 3 года молочай нуждается в омоложении. Для этого срезают верхние стебли, оставляя только корни.

Калужница и лабазник

Распространённое растение в ландшафтном дизайне. Для внешнего вида характерны большие округлые листья, толстые стебли высотой от 15 до 70 см с ярко-желтыми цветами. Бутоны расцветают в апреле. На клумбах часто встречаются многолепестковая, болотная и дудчатая калужница.

Многолетняя культура любит солнечные места, но нормально растёт и в полутени. Раз в 2−3 года нужно делать рассадку разросшихся кустов.

Лабазник или таволга предпочитает болотистую местность. В первый месяц он уже цветёт. Цветки бывают розового или белого цвета с приятным ароматом. Листья широкие и перистые. Многолетнее растение достигает одного метра в высоту, не разрастается за счёт небольшой корневой системы.

После цветения бутоны срезают, пересадка требуется раз в 5 лет.

Болотная роза

Другое название болотной розы — пенсильванская, т. к. родом она из Северной Америки. Кустарник достигает в высоту 2 метра и имеет высокие развесистые стебли. В естественной среде встречается в оврагах и болотистой местности. Разрастается очень быстро. Растёт в солнечных и в полутеневых местах.

Стебли пурпурно-красного оттенка с большим количеством шипов. Листья с зубчиками по краям. Цветки собраны в небольшие соцветия, которые придают растению изящество. Период цветения розы — июль — август. За это время оттенок цветов меняется с розового на огненно-оранжевый. Цветки издают приятный аромат.

Чтобы очаровательный цветок не погиб, требуется постоянный уход. Ему необходимы удаление молодых отростков и ежегодная обрезка старых веточек.

Используют розу как красивоцветущий акцент в декорировании клумбы.

Гималайская жимолость

Этот кустарник нетребователен к условиям произрастания. Жимолость подходит для оформления беседок и аллей. Период цветения — с конца мая до середины июня. После цветения образуется ядовитый плод. Из всего разнообразия разновидностей в пищу употребляют только плоды съедобной, камчатской и алтайской жимолости.

Советы по уходу за растениями

В неестественных для них условиях влаголюбивые растения часто хиреют и гибнут. Чтобы этого не произошло в искусственной среде, нужно выполнить несложные рекомендации по их посадке и уходу:

Перед посадкой растения почву нужно удобрить питательными субстратами.
Обязательно поддержание постоянной влажности почвы.
Удачные места для создания клумб с влагоустойчивыми растениями — наиболее влажные зоны, например, пограничные области участка с озером или рекой.
Посадка в местах, где уровень влажности повышен, не должна происходить в осенние месяцы, иначе растение замёрзнет.