Основные виды облаков

Люди давно замечали, что облака различаются формой, высотой и характером развития. Одни похожи на тонкие белые перья, другие — на серое покрывало, третьи растут вверх огромными башнями. Чтобы метеорологи разных стран описывали небо одинаково, используется международная классификация. Всемирная метеорологическая организация выделяет десять основных родов облаков.

Почему у облаков есть научные названия

В начале XIX века английский исследователь Люк Говард предложил систему названий, основанную на латинских словах. Она стала основой современной классификации. Названия помогают представить форму: cirrus связано с завитком или прядью, cumulus — с кучей, stratus — со слоем, а nimbus указывает на дождевую облачность.

Позже систему уточняли и расширяли. Сегодня Международный атлас облаков Всемирной метеорологической организации служит мировым стандартом. Помимо десяти родов существуют виды, разновидности и дополнительные особенности, но для школьного доклада достаточно сначала научиться различать основные группы.

Высокие, средние и низкие облака

Облачные уровни зависят от широты, поэтому нельзя назначить всем облакам одну и ту же точную высоту по всей Земле. В умеренных широтах, согласно Международному атласу облаков, высокий уровень примерно соответствует 5–13 км, средний — 2–7 км, а низкий начинается у поверхности и простирается примерно до 2 км. Диапазоны перекрываются.

Есть важные исключения. Кучевые и кучево-дождевые облака обычно имеют основание на низком уровне, но способны очень сильно развиваться вверх. Вершина мощного кучево-дождевого облака может пройти через средний уровень и попасть в высокий. Слоисто-дождевые облака тоже часто занимают большую вертикальную толщину.

1. Перистые облака — Cirrus (Ci)

Перистые облака находятся высоко и выглядят как тонкие белые нити, перья или изогнутые волокна. Они состоят из кристалликов льда. Между отдельными полосами обычно хорошо видно голубое небо.

Небольшое количество перистых облаков может наблюдаться при спокойной погоде. Но если их становится больше и вслед за ними появляется тонкая пелена, это иногда связано с приближением крупной атмосферной системы. По одному облаку нельзя точно предсказать дождь, однако последовательность изменений неба даёт метеорологу полезную информацию.

2. Перисто-кучевые — Cirrocumulus (Cc)

Эти высокие облака выглядят как очень мелкие белые зёрна, волны или рябь. Отдельные элементы кажутся маленькими, потому что находятся высоко. Иногда небо с такими облаками напоминает узор из множества крошечных хлопьев.

Перисто-кучевые облака не следует путать со средними высококучевыми: у последних элементы обычно кажутся крупнее и чаще имеют заметные серые оттенки. Для точного определения метеорологи учитывают не только внешний вид, но и высоту, размеры деталей и соседние облака.

3. Перисто-слоистые — Cirrostratus (Cs)

Перисто-слоистое облако образует тонкую беловатую вуаль, которая может покрыть значительную часть неба. Солнце или Луна часто остаются видимыми сквозь неё. Ледяные кристаллы способны преломлять свет, поэтому вокруг Солнца или Луны иногда появляется светлое кольцо — гало.

Появление и постепенное уплотнение перисто-слоистой пелены может быть одним из признаков приближения фронтальной облачной системы. Но это именно признак, а не точный самостоятельный прогноз: метеоролог сравнивает облака с данными давления, ветра, спутников и моделей.

4. Высококучевые — Altocumulus (Ac)

Высококучевые облака относятся в основном к среднему уровню. Они часто состоят из округлых масс, валиков или пластин, расположенных группами. Отдельные элементы визуально крупнее, чем у перисто-кучевых облаков, и могут иметь светлые и серые части.

Высококучевые бывают очень разными. Некоторые показывают волнообразные движения воздуха, другие имеют заметное вертикальное развитие. Поэтому по одному слову «высококучевые» нельзя автоматически сделать один вывод о будущей погоде.

5. Высокослоистые — Altostratus (As)

Высокослоистые облака образуют сероватый или голубовато-серый слой, который способен закрыть почти всё небо. Солнце иногда просвечивает через него как светлое пятно, но чёткие тени на земле становятся слабее.

Такой слой может занимать огромную площадь и нередко входит в состав фронтальной облачной системы. При дальнейшем уплотнении и развитии могут начаться продолжительные осадки, хотя конкретный результат зависит от строения и движения атмосферы.

6. Слоисто-дождевые — Nimbostratus (Ns)

Слоисто-дождевое облако — толстый серый слой, связанный с продолжительными дождём или снегом. Он может полностью заслонить Солнце и выглядеть довольно однородным. Нижняя граница нередко кажется размытой из-за выпадающих осадков и более низких рваных облаков.

По классификации ВМО nimbostratus обычно встречается на среднем уровне, но имеет большую вертикальную толщину и часто заходит в другие уровни. Это хороший пример того, почему простая схема «низкие — средние — высокие» полезна для обучения, но не описывает все детали реальной атмосферы.

7. Слоисто-кучевые — Stratocumulus (Sc)

Слоисто-кучевые облака располагаются низко и выглядят как большие серые или беловатые валы, пластины либо округлые элементы, соединённые в протяжённый слой. Между ними иногда остаются просветы голубого неба.

Они часто не дают сильных осадков, хотя слабые осадки возможны. Большая часть неба может быть закрыта, но слой обычно отличается от ровного туманообразного stratus тем, что в нём хорошо видны отдельные крупные элементы.

8. Слоистые — Stratus (St)

Слоистые облака — низкая, сравнительно однородная серая пелена. Иногда кажется, будто над землёй висит сплошной потолок. Из такого облака может выпадать морось или мелкие осадки.

Туман очень похож по строению: это тоже множество мелких капель воды или кристаллов льда в воздухе, но он соприкасается с земной поверхностью и ухудшает видимость возле земли. Низкий stratus иногда возникает, когда туман приподнимается.

9. Кучевые — Cumulus (Cu)

Кучевые облака знакомы почти каждому. Это отдельные белые облака с чёткими контурами, похожие на хлопья ваты или цветную капусту. Их основания часто относительно плоские, потому что конденсация начинается примерно на том уровне, где поднимающийся воздух охлаждается до насыщения.

Небольшие кучевые облака хорошей погоды возникают при дневном нагреве поверхности и умеренном подъёме воздуха. Но если атмосфера неустойчива и содержит много влаги, кучевые облака могут быстро расти вверх и переходить в более мощные формы.

10. Кучево-дождевые — Cumulonimbus (Cb)

Это самые мощные облака с сильным вертикальным развитием. Их основание обычно находится низко, а вершина может подниматься на много километров. Верхняя часть зрелого облака нередко растекается в стороны и напоминает наковальню.

Кучево-дождевые облака связаны с грозами, сильными ливнями, порывистым ветром, а иногда с градом и другими опасными явлениями. При виде приближающейся грозы нельзя оставаться на открытом месте ради наблюдений: нужно перейти в безопасное помещение и следовать официальным предупреждениям.

Как быстрее запомнить названия

Полезно искать повторяющиеся части слов. «Cirro-» встречается у высоких перистых форм. «Alto-» в названиях Altocumulus и Altostratus связано со средним уровнем. «Strato-» напоминает слой, а «cumulo-» — кучу или растущую вверх массу. «Nimbo-» связано с облаками, дающими осадки.

Но приставка — только подсказка. Лучше одновременно смотреть на форму, примерную высоту и характер развития. Например, cumulonimbus начинается с кучевого роста, но становится грозовым облаком с огромной вертикальной мощностью.

Какие облака состоят из воды, а какие из льда

Высокие перистые облака состоят в основном из ледяных кристаллов, потому что на таких высотах очень холодно. В низких тёплых облаках преобладают капли воды. В средних и мощных вертикальных облаках может встречаться смесь жидкой воды и льда.

Даже при температуре ниже 0 °C маленькие капли иногда остаются жидкими — их называют переохлаждёнными. Поэтому внутреннее строение облака сложнее, чем простая схема «выше нуля — вода, ниже нуля — только лёд».

Сравнение облаков, которые часто путают

Почему высота — не единственный признак

Определять облако только по высоте недостаточно. Уровни перекрываются, а некоторые роды занимают большой диапазон высот. Метеоролог смотрит одновременно на форму, структуру, прозрачность, характер роста и положение в атмосфере.

Например, у Cumulus и Cumulonimbus основание может быть примерно в одном низком слое, но вертикальное развитие совершенно разное. У тонкой перистой пелены и плотного среднего слоя отличается не только высота, но и внешний вид, состав и способность пропускать солнечный свет.

Можно ли предсказывать погоду только по облакам

Наблюдение за облаками действительно даёт подсказки. Быстро растущие вверх кучевые облака могут говорить о развитии конвекции. Уплотняющаяся последовательность высоких и средних слоёв иногда сопровождает приближение фронта. Сплошной nimbostratus обычно связан с продолжительными осадками.

Но это не точный самостоятельный метод прогноза. Похожие облака в разных ситуациях могут развиваться по-разному. Современные метеорологи дополнительно используют станции, радары, спутники, метеозонды и компьютерные модели. Поэтому школьное наблюдение за небом полезно для понимания природы, но не заменяет официальный прогноз.

Почему облачные уровни меняются от полюсов к тропикам

Верхняя граница тропосферы находится на разной высоте в разных широтах: в тропиках она в среднем выше, а в полярных районах ниже. Поэтому и типичные высоты высоких облаков различаются. Международный атлас облаков указывает разные диапазоны для полярных, умеренных и тропических областей.

Это важный научный нюанс. Например, число «высокие облака начинаются примерно с 5 км» удобно для умеренных широт, но его нельзя считать универсальной границей для всей планеты. В тропиках высокий уровень располагается выше, а в полярных районах — ниже.

Облака не стоят на месте, даже когда так кажется

Облачные элементы движутся вместе с воздушными потоками, но само облако одновременно рождается и исчезает. На одном краю водяной пар конденсируется, на другом капли испаряются. Поэтому иногда форма держится над горой почти неподвижно, хотя воздух непрерывно проходит через неё.

Это особенно наглядно показывает, что облако — не твёрдый предмет. Оно является областью атмосферы, где в данный момент поддерживаются подходящие условия для существования капель воды и кристаллов льда.

Практическое наблюдение без приборов

Выберите день с меняющейся облачностью и каждые два-три часа делайте короткую запись: какие формы видны, закрыто ли всё небо, есть ли осадки и сильный ветер. Не смотрите прямо на Солнце. Если облако быстро растёт вверх и слышен гром, прекращайте наблюдение на улице и переходите в безопасное помещение.

Позже сравните зарисовки с фотографиями и описаниями Международного атласа облаков или школьного атласа. Не расстраивайтесь, если определить род с первого раза трудно: реальные облака меняются, соединяются и могут одновременно присутствовать на разных уровнях.

Краткий план доклада

1. Зачем нужна международная классификация облаков.
2. Высокий, средний и низкий облачные уровни.
3. Три высоких рода: Cirrus, Cirrocumulus, Cirrostratus.
4. Средние облака: Altocumulus, Altostratus и Nimbostratus.
5. Низкие облака: Stratus и Stratocumulus.
6. Кучевые и кучево-дождевые облака с вертикальным развитием.
7. Как облака помогают наблюдать изменения погоды.

Вывод

Основных родов облаков десять, и их названия используются метеорологами во всём мире. Они различаются формой, типичной высотой и строением. Высокие облака часто тонкие и ледяные, средние образуют разнообразные слои и группы, низкие находятся ближе к поверхности, а кучевые и особенно кучево-дождевые способны сильно расти вверх. Если научиться замечать форму и высоту облаков, обычное небо превращается в наглядную картину процессов, происходящих в атмосфере.