Алексей Рощин - Сам себе синоптик
Различают облака по высоте их основания, выделяя облака верхнего яруса (выше 6 км над уровнем моря), среднего яруса (от 2 до 6 км) и нижнего яруса (ниже 2 км). Отдельную группу составляют облака вертикального развития с основанием на уровне нижнего яруса и высокой вершиной (до 8… 12 км и больше).
По международной классификации различают 10 главных видов облаков разных ярусов (табл. II и III).
К верхнему ярусу относят перистые, перисто-кучевые и перисто-слоистые облака.
Перистые облака — это отдельные облака волокнистой структуры и белесоватого оттенка. Иногда они имеют очень правильное строение в виде параллельных нитей или полос, иногда же, наоборот, их волокна спутаны и разбросаны по небу отдельными пятнами. Перистые облака прозрачны, так как состоят из мельчайших ледяных кристалликов. Часто появление таких облаков предвещает изменение погоды. Со спутников перистые облака порой трудноразличимы.
Перисто-кучевые облака — слой облаков, тонких и просвечивающихся, как перистые, но состоящие из отдельных хлопьев или мелких шариков, а иногда как бы из параллельных волн. Эти облака обычно образуют, образно говоря, «кучевое» небо. Часто они появляются вместе с перистыми облаками. Бывают видны перед штормами.
Перисто-слоистые облака — тонкий, просвечивающийся беловатый или молочного оттенка покров, сквозь который отчетливо виден диск Солнца или Луны. Покров этот может быть однородным, как слой тумана, либо волокнистым.
На перисто-слоистых облаках наблюдается характерное оптическое явление — гало (светлые круги вокруг Луны или Солнца, ложное Солнце и др.)· Как и перистые, перистослоистые облака часто указывают на приближение ненастной погоды.
К среднему ярусу относят высококучевые и высокослоистые облака. Они отличаются от сходных облачных форм нижнего яруса большой высотой, меньшей плотностью и большей вероятностью наличия ледяной фазы.
Высококучевые облака — слой белых или серых облаков, состоящих из гряд или отдельных «глыб», между которыми обычно просвечивается небо. Гряды и «глыбы», образующие «перистое» небо, сравнительно тонкие и располагаются правильными рядами или в шахматном порядке, реже — в беспорядке. «Перистое» небо обычно является признаком довольно плохой погоды.
Высокослоистые облака — тонкая, реже плотная вуаль сероватого или синеватого оттенка, местами неоднородная или даже волокнистая в виде белых или серых клочьев по всему небу. Солнце или Луна просвечиваются сквозь нее в виде светлых пятен, порой довольно слабых. Эти облака — верный признак небольшого дождя.
К нижнему ярусу относят слоисто-кучевые, слоистые и слоисто-дождевые облака. По мнению многих ученых, слоисто-дождевые облака отнесены к нижнему ярусу нелогично, так как в этом ярусе (ниже 2000 м в умеренных широтах) находятся только их основания, а вершины достигают высоты нескольких километров (уровни облаков среднего яруса). Эти высоты более характерны для облаков вертикального развития, и потому некоторые ученые относят их к облакам среднего яруса.
Слоисто-кучевые облака — облачный слой, состоящий из гряд, валов или отдельных их элементов, крупных и плотных, серого цвета.
Почти всегда имеются более темные участки. Слово «кучевые» (от латинского «куча», «груда») обозначает скупченность, нагроможденность облаков. Эти облака редко приносят дождь; лишь иногда они превращаются в слоисто-дождевые, из которых выпадает дождь или снег.
Слоистые облака — довольно однородный, лишенный правильной структуры слой низких облаков серого цвета, очень похожий на туман, поднявшийся над землей на сотню метров. Слоистые облака закрывают большие пространства, имеют вид рваных лоскутов. Зимой эти облака часто удерживаются весь день, осадки на землю из них обычно не выпадают, иногда бывает морось. Летом они быстро рассеиваются, после чего наступает хорошая погода.
Слоисто-дождевые облака — это темно-серые тучи, порой угрожающего вида. Часто ниже их слоя появляются низкие темные обрывки разорванно-дождевых облаков — типичные предвестники дождя или снегопада.
Облака вертикального развития бывают кучевые и кучево-дождевые.
Кучевые облака — плотные, резко очерченные, с плоским, сравнительно темным основанием и куполообразной белой, как бы клубящейся, вершиной, напоминающей цветную капусту. Они зарождаются в виде небольших белых обрывков, но вскоре у них формируется горизонтальное основание, и облако начинает незаметно подниматься. При небольшой влажности и слабом вертикальном восхождении воздушных масс кучевые облака предвещают ясную погоду. В противном случае они накапливаются в течение дня и могут вызвать грозу.
Кучево-дождевые, ливневые или грозовые облака — быстро растущие до больших высот мощные облачные массы в виде горы или огромной башни, верхняя часть которой оледеневает, то есть капли воды преобразуются в кристаллики. Пик облака обычно выравнивается и приобретает форму наковальни или огромного пера. Высота основания — в пределах от 0,4 до 1,0 км. В умеренной зоне верхняя граница облаков достигает 11…12, иногда 14 км, в тропической — 16…18 км, а в тайфунах даже 18…21 км. Этим облакам сопутствуют проливные дожди или штормы, поэтому их часто называют грозовыми тучами.
Ознакомиться с видами и формами облаков можно по специальному Атласу облаков[8]. Однако для правильного определения высоты и формы облачности необходима многолетняя практика наблюдений.
Наблюдая за облачностью, важно на глаз определить по десятибалльной шкале степень покрытия неба. Чистое небо — 0 баллов. Ясно, на небе нет облаков. Если закрыто облаками не более трети небесного свода — 3 балла, малооблачно. Облачно с прояснением — 4 балла. Это значит, что облака покрывают половину небесного свода, но временами их количество уменьшается до «ясно». Когда небо закрыто наполовину, облачность 5 баллов. Если говорят «небо с просветами», имеют в виду, что облачность не менее 5, но и не более 9 баллов. Пасмурно — небо полностью покрыто облаками, без единого голубого просвета, облачность 10 баллов. Высота облаков нижнего яруса (до 2500 метров) определяется визуально или с помощью приборов (прожектор, шар-пилот).
При глазомерной оценке высоты облаков выбирают на нижней поверхности облачного покрова хорошо заметный на общем фоне участок, расположенный по возможности выше 45° над горизонтом и определяют его высоту над землей. Рекомендуется при этом переводить взгляд с наблюдаемого участка облака на предметы, расстояния до которых известны, и определить высоту облака путем сравнения ее с этими расстояниями. Более точными являются глазомерные определения, когда вблизи пункта наблюдения имеются подходящие высотные ориентиры, возвышенности, вышки, радиомачты и т. д. По закрытию верхней части этих предметов можно легко и правильно определить высоту нижней границы облаков.
Надо уметь «читать небо», разбираться в облаках, различать те из них, с которыми связаны длительные и значительные перемены в погоде, и те, которые несут кратковременные изменения или, наоборот, не предвещают перемен в погоде.
В основе многих примет погоды лежат изменения атмосферного давления.
Что же такое атмосферное давление?
Как ни легок воздух, но он, как и всякое другое вещество, имеет массу. Оказывается, масса 1 м3 сухого воздуха составляет 1 кг 300 г. Воздух в 770 раз легче воды. Значит, воздух, содержащийся в литровой бутылке, имеет примерно такую же массу, как наперсток воды.
Хотя масса воздуха и невелика, но сила, с которой вся толща атмосферы давит на земную поверхность, огромна. Столб воздуха от поверхности Земли до верхней границы атмосферы давит на каждый квадратный сантиметр с силой 1 кг. Таким образом, на человеческую ладонь, площадь которой примерно 150 см 2, воздух давит с силой, равной массе Двух взрослых мужчин. Наш организм приспособлен к такому давлению, потому что тело человека тоже содержит воздух, который уравновешивает давление извне.
Установлено, что на уровне океана при температуре воздуха 0° C ртуть в трубке поднимается на 760 мм рт. ст. (101,3 кПа). Давление при таких условиях называется нормальным атмосферным давлением.
В соответствии с Конвенцией об обязательном применении стандартов СЭВ у нас в стране Госстандарт СССР принял постановление о введении с 1 января 1980 г. стандарта СЭВ 1052-78 «Метеорология». Единицей измерения давления, в том числе и атмосферного, в этом стандарте является паскаль (Па) — ньютон на метр квадратный (ньютон — единица силы в системе СИ). Привычная нам величина атмосферного давления в 760 миллиметров ртутного столба соответствует 101300 Па = 1013 гПа = 101,3 кПа (паскалей). Но передавать по радио или публиковать данные, выраженные шестизначными цифрами, неудобно. Поэтому сведения об атмосферном давлении передаются в гектопаскалях — единицах, в сто раз больших. Тогда 750 миллиметров ртутного столба будут соответствовать 1000 паскалей.
