Облака — взвешенные в атмосфере продукты конденсации водяного пара, видимые на небе невооружённым глазом с поверхности Земли и околоземного космического пространства. Облака играют важную роль в климатической системе Земли, оказывая значительное влияние на погоду и выпадение осадков. Они также отражают солнечное излучение, помогая регулировать температуру на планете. Общественная служба новостей расскажет, как образуются облака.
Облака — это видимые скопления капель воды или кристаллов льда в атмосфере Земли. Их образование связано с целым комплексом физических процессов, происходящих в атмосфере нашей планеты.
· Вода непрерывно испаряется с поверхности океанов, озер и рек. Молекулы воды переходят в газообразное состояние, увеличивая влажность воздуха. Насыщение происходит, когда воздух содержит максимальное количество водяного пара при данной температуре. Относительная влажность достигает 100%, после чего избыток пара начинает конденсироваться.
· При подъеме воздушных масс в атмосфере давление снижается, что приводит к их расширению и охлаждению без теплообмена с окружающей средой. Этот процесс называется адиабатическим охлаждением. Температура падает примерно на 1°C на каждые 100 метров подъема. Охлаждение вызывает достижение точки росы — температуры, при которой пар конденсируется в капли.
· Конденсация пара происходит на микроскопических частицах — конденсационных ядрах. Это могут быть частицы пыли, соли, сажи или вулканического пепла. Без этих ядер образование капель затруднено, так как чистая вода остается в газообразном состоянии даже ниже точки росы. Конденсационные ядра снижают энергию, необходимую для перехода пара в жидкость.
· При температуре выше -10°C капли состоят из переохлажденной воды. При более низких температурах образуются ледяные кристаллы. Размер капель варьируется от 1 до 100 микрометров. Их размер зависит от условий окружающей среды: при высокой влажности капли сливаются, увеличиваясь в размерах. В облаках смешанного типа капли воды и кристаллы льда совместно сосуществуют.
Облака условно можно разделить на несколько основных разновидностей.
Высокие облака формируются на высоте 6–18 км в полярных, 5–13 км в умеренных и 6–8 км в тропических широтах. Они состоят преимущественно из ледяных кристаллов. Перистые облака имеют волокнистую структуру. Перистослоистые образуют полупрозрачную пелену, вызывающую гало-эффекты. Перистокучевые напоминают рябь на поверхности воды.
Средние облака располагаются на высоте 2–7 км. Высокослоистые представляют собой серый или голубоватый слой, сквозь который солнце просвечивает довольно слабо. Высококучевые — белые или серые облака с волнообразной структурой. Они часто предвещают грозы или длительные осадки. В их составе преобладают капли воды, но при низких температурах могут присутствовать и кристаллы льда.
Слоистые облака образуют однородный серый слой на высоте до 2 км, вызывающий моросящие осадки. Слоисто-кучевые — крупные гряды или валы с просветами. Слоисто-дождевые — плотные темные облака, связанные с обложными дождями или снегопадами. Они формируются в результате крупномасштабного подъема воздушных масс.
Кучевые облака имеют куполообразную форму с плоским основанием. Они образуются из-за конвекции и редко дают осадки. Кучево-дождевые достигают высоты до 15 км. Их верхняя часть состоит из льда, а нижняя — из капель воды.
Есть также особые типы облаков: орографические облака, формирующиеся при обтекании горных хребтов; лентикулярные облака, которые имеют форму линз и образуются на подветренной стороне гор; вымеобразные облака, возникающие при турбулентности в зоне грозовых облаков и пирокумулятивные облака, которые формируются над источниками очень интенсивного тепла, такими, например как лесные пожары или извержения вулканов.
Облака — это динамические системы, которые постоянно изменяются под влиянием атмосферных процессов.
· Сначала нагретый у поверхности воздух поднимается вверх. При достижении уровня конденсации формируются кучевые облака. Интенсивность конвекции зависит от разницы температур между землей и атмосферой. В тропиках конвекция активна круглый год, в умеренных широтах — преимущественно летом.
· Теплые фронты возникают при продвижении теплой воздушной массы на холодную. Облака формируются постепенно: высокие перисто-слоистые сменяются слоистодождевыми с продолжительными осадками. Холодные фронты движутся быстрее, вызывая резкое поднятие теплого воздуха. Это приводит к образованию кучево-дождевых облаков с кратковременными ливнями и грозами.
· При движении воздуха вверх по склону горы происходит адиабатическое охлаждение и конденсация. На наветренной стороне формируются слоисто-дождевые облака с обильными осадками. На подветренной стороне воздух опускается, нагревается и осушается, создавая «дождевую тень». Кстати, именно этот эффект объясняет причину образования пустынь вблизи горных систем Анд и Гималаев.
· Облака существуют от нескольких минут до нескольких суток. Их распад начинается при изменении условий: опускании воздушных масс, повышении температуры или снижении влажности. Испарение капель происходит как за счет смешения с сухим воздухом, так и под воздействием солнечного излучения. В грозовых облаках нисходящие потоки ускоряют испарение, приводя к разрушению структуры.
Облака влияют на радиационный баланс Земли, участвуют в круговороте воды и взаимодействуют с крупными климатическими системами нашей планеты.
· Облака отражают до 30% солнечной радиации обратно в космос, снижая нагрев поверхности. Высокие облака усиливают парниковый эффект, низкие — охлаждают планету.
· Именно облака переносят влагу из регионов испарения в районы выпадения осадков. Тропические облака перераспределяют до 90% испаряемой океаном воды. В умеренных широтах облачность обеспечивает более равномерное увлажнение поверхности.
· Облака регулируют температуру поверхности океана, предотвращая перегрев воды.
Читайте также по теме:
Осужденные к пожизненному заключению за теракт, совершенный в «Крокус Сити Холле», могут подать прошение о помиловании, сообщил правозащитник Иван Мельников в интервью aif.ru. Отметим, исполнителям теракта в «Крокусе» вынесли приговор…
Владимир Зеленский отправился в очередной евротур попрошайничать. На этот раз он посетил Румынию, где провел переговоры с президентом Никушором Даном, а завтра планирует поездку во Францию, передает «Комсомольская правда». В…
Европейский союз сосредотачивает усилия на усилении конфликта на Украине, поскольку достижения на других фронтах остаются незначительными. На это обратила внимание официальный представитель МИД России Мария Захарова. Ее слова приводит РИА…
Война США и Израиля с Ираном принесла Белому дому новые проблемы. После таинственного пожара на авианосце «Джеральд Форд» цены на нефть снова выросли, несмотря на попытки распаковать стратегические запасы, передает…
Поиски пропавших подростков в Звенигороде продолжаются без перерыва. Ночью территории водоемов обследуют с лодок, используя прожекторы. Об этом в разговоре с РИА Новости заявили в отделении национального центра помощи пропавшим и…
В Мичигане после нападения на синагогу в больницу были доставлены более 30 сотрудников правоохранительных органов, рассказал шериф Окленда Майкл Бушар, передает CNN. По его словам, они пострадали, вдыхая продукты горения…