утворення хмар
Головною причиною утворення хмар є висхідний рух повітря. При таких рухах повітря адіабатично охолоджується і водяна пара міститься в ньому досягає насичення і згущується: висхідний рух в даному випадку можуть бути викликані різними причинами: нагріванням повітря знизу від підстильної поверхні, ковзанням його вздовж похилою фронтальною поверхні і рухом вгору вздовж схилів височини і інше. Важливим фактором облакообразованія є так само турбулентний рух. Завдяки яким водяна пара переміщається з нижніх шарів у вищі. Велику роль в утворенні хмар грає ще охолодження повітря випромінюванням, а так само хвильові руху в атмосфері на поверхні інверсії.
Первинними продуктами при утворенні хмар є зазвичай краплі води. Якщо хмари утворюються в шарі з температурою нижче 0, то вони складаються з переохолоджених крапель. Хмари складаються з крапель називаються водяними. При досить низьких негативних температурах хмари складаються з кристалів льоду і називаються крижаними / кристалічними. Хмари так само можуть складатися одночасно з переохолоджених крапель води і кристаликів льоду і називаються змішаними. Вертикальна потужність цих хмар (змішаних) велика, особливо в разі тривалого їх існування вони значно перевершують потужність водяних і крижаних хмар. Найдрібніші крапельки води і кристали льоду з яких складається хмари має незначний вага. Швидкість падіння їх дуже мала і досить слабкого висхідного руху повітря для того щоб змусити крапельки води і кристали льоду плавати в повітрі і навіть підніматися вгору. За допомогою вітру хмари переміщуються в горизонтальному напрямку. Висота хмар влітку більше, ніж взимку. Із зростанням широти, висота хмар зменшується.
Властивість хмар і їх основні пологи.
Згідно з міжнародною класифікацією всі хмари за характером будови і по висоті на якій утворюється діляться на 4 сімейства.
Хмари верхнього ярусу звичайно бувають крижаними - це тонкі, прозорі, легкі хмари без тіні білого кольору. Сонце крізь них просвічує, предмети дають тінь.
Хмари середнього і нижнього ярусу зазвичай бувають водяними або змішаними. Однак взимку при досить низьких негативних температурах хмари цих ярусів можуть переходити в крижані. Хмари середнього більш щільні ніж перисті. Вони можуть викликати навколо сонця або місяця кольоровим вінці.
Хмари вертикального розвитку або хмари конвекції утворюються при висхідних потоках повітря. Так як конвекція над сушею в помірних широтах виникає головним чином в теплу пору року, коли повітря значно прогрівається знизу, від підстильної поверхні, то за цей час спостерігається найбільша повторюваність хмар вертикального розвитку. Хмари конвекції мають добовий хід. Над сушею ці хмари з'являються влітку і вранці, досягають найбільшого розвитку в околополуденное час, а до вечора зникають. Над нагрітими схилами гір і води, низовин хмари вертикального розвитку утворюються частіше ніж на рівнинах.
- перисті - окремі тонкі легкі хмари білого кольору, часто блискучі, волокнистої або питної структури мають вигляд пластівців, гачків, ниток або пір'я
- перисто-купчасті хмари представляють собою дрібні білі пластівці або дрібненькі кульки (баранчики) нагадують грудочки снігу без тіней, розташовуються групами або рядами, часто мають вигляд ряби / риб'ячої луски.
- перисто-шаруваті - тонка білувата пелена видів, затягує часто все небо, що надає йому молочно-білий відтінок, іноді пелена виявляє волокнисту структуру. Ці хмари є причиною утворення оптичних явищ - це великі безбарвні кола близько сонця / місяця. Ці кола утворюються в результаті заломлення і відбиття світла в льодяних кристаликах.
- високо - мають вигляд пластин, куль, валів різних розмірів, білого або сірого кольору розташовані пасмами, групами або шарами йдуть в одному або двох напрямках. Іноді ці хмари розташовуються паралельно хвилями між елементами хмар. Часто бувають, видно значні просвітлення або блакитне небо.
- високо-шаруваті - представляють сіру пелену, ця пелена часто буває настільки тонкою, що через неї, як через матове скло видно сонце або місяць в вигляді розмитих плям. Вони можуть давати опади у вигляді дощу або снігу, але влітку опади з цих хмар під час падіння зазвичай випаровуються і не досягають поверхні землі.
- шарувато-купчасті - сірого кольору з темними частинами, зібрані в групи, ряди або вали в одному або двох напрямках між елементами хмар іноді видно просвіти блакитного неба. Найчастіше хмари з'являються на суші взимку. Часто вони покривають все небо і надають йому хвилястий вигляд.
- шаруваті - ці хмари представляють суцільний однорідний шар, світло / темно сірого кольору, що покриває небо і надає йому похмурий вигляд. Ці хмари можуть давати опади у вигляді мряки або у вигляді дуже дрібних снігових зерен і крижаних голок.
- шарувато-дощові - низькі щільні, темно-сірі хмари з розірваними краями. Випадають опади буря характеру у вигляді дощу або снігу. Іноді опади не досягають поверхні землі, тобто по шляху випаровуються. В цьому випадку в хмарах бувають видно смуги падіння опадів.
- купчасті - щільні хмари, сильно розвинені в висоту з куполоподібної білою вершиною, з різкими круглими обрисами і горизонтальним сірим / темним підставою. Опади вони в наших умовах не дають. Іноді вони розриваються вітром на окремі невеликі клаптики, такі хмари звуться розірвано - дощові.
- купчасто-дощові - потужні маси, що клубочаться купчасто-образних хмар з сильним вертикальним розвитком, мають вигляд гір або веж, підстава у цих хмар темні.
Утворення хмар конвекції, висхідного ковзання і хвилястих.
З точки зору походження перерахованих вище пологів хмар можна розділити на хмари конвекції, хмари висхідного ковзання і хвилясті.
До хмар конвекції відносяться купчасті і купчасто-дощові хмари. Вони розвиваються головним чином при нестійкому розподілі температури по вертикалі і виникають переважно в теплу пору року. Але купчасто-дощові хмари іноді утворюються і в холодну пору року. При проходженні холодного фронту, коли холодне повітря швидко підтікає під теплий і останній бурхливо піднімається вгору. В цьому випадку купчасто-дощові хмари можуть давати взимку у вигляді пластівців ранньою весною і пізньою осінню крупу.
Хмари висхідного ковзання до них відносяться перисті, перисто-шаруваті, високо-шаруваті і шарувато-дощові. Ці хмари утворюються при висхідному ковзанні теплого повітря уздовж похилих фронтальних поверхонь. Таке ковзання спостерігається при натекания теплого вологого повітря під теплий, коли останній витісняється вгору і починає натякають на холодний. Всі ці ковзання відбуваються повільно і поступово, при таких ковзаннях повітря адіабатично охолоджується (різко), що призводить до звуження водяної пари. В результаті виникає хмарна система, основу якої збігається з фронтальною поверхнею. Хмари входять в цю систему займають великий простір. У цій хмарної системі найвищими є перисті, потім йдуть перисто-шаруваті, нижче високо-шаруваті, а потім шарувато-дощових хмар немає.
Інший характер освіти мають хвилясті хмари. тобто хмари розташовані на небі смугами, пасмами або волами, між якими бувають видно світліші частини хмари або просвіти блакитного неба. Хвилястий вигляд має наступні хмари: шарувато-купчасті, високо-купчасті, перисто-купчасті. Ці хмари утворюються в разі, якщо в повітрі розташовується на одній і тій же висоті два шари, що мають різну температуру, вологість і щільність. Якщо ці шари перемішуються, то на кордоні між ними виникають хвилі з великою довжиною і великою амплітудою. Однак такі хвилі є нестійкими і перетворюються в ряд вихорів. Повітря який вони захоплюють, розвиваючись при цьому на велику кількість осередків і в кожній з них виникає рух повітря вгору вниз. Така чарункова циркуляція повітря і призводить до утворення хвилястих хмар.