Откуда возникают облака и что о них известно

В начале XIX века англичанин Люк Говард разработал общепризнанную классификацию облаков. Он разделил облака по формам на кучи, слои и перья и дал всем им описание.
Форма облака зависит от высоты, на которой оно образуется: на нижнем ярусе — от 0 до 2 км — облака состоят из жидких капель, на верхнем ярусе — выше 7 км — уже из кристалликов льда, а на среднем, между этими высотами, кристаллики льда смешиваются с каплями, поэтому и облака там смешанные.

Как в зоологии или ботанике, в метеорологии в названиях облаков сначала идет имя родовое, а затем видовое, например, Stratocumulus mammatus — это вымеобразные облака, относящиеся к слоисто-кучевым.

«Это протяженные массивы слоисто-кучевой облачности, имеющей неровный нижний край, проявляющий причудливую структуру атмосферных волн в облачном слое. При определенном освещении эти облака могут выглядеть драматичными или даже устрашающими», — говорит главный специалист Гидрометцентра Марина Макарова.

«Само слово „пар“ очень опасное, — рассказывает „Чердаку“ Леонид Дубейковский. — Есть физическое понятие „водяной пар“ — это вода в газообразном состоянии, когда молекулы воды летают отдельно, так же как молекулы азота и кислорода в атмосфере. Но у нас есть и бытовое понятие „водяной пар“ — это тот пар, который поднимается из носика чайника или идет из открытой двери бани. Там вода уже не в газообразном состоянии, а в жидком: она состоит из мелких, микроскопических капелек воды, поэтому мы ее видим. По сути дела, туман, пар из носика чайника, облако — это уже вода в жидко-капельном состоянии».

Когда солнце нагревает землю или воду, тепло от этой поверхности передается нижним слоям воздуха, в котором в той или иной концентрации есть вода в газообразном состоянии — тот самый водяной пар. С повышением температуры плотность воздуха понижается, и он стремится вверх. Чем выше он поднимается, тем ниже становятся атмосферное давление и температура. В конце концов температура достигает точки росы, при которой водяной пар в воздухе достигает насыщения и конденсируется.

Но, чтобы вода из газа смогла стать каплей или кристаллом льда даже при высокой относительной влажности и низкой температуре, ей нужны ядра конденсации, говорит Дубейковский, — твердые частицы, на поверхности которых и сможет выпасть роса. И тут облакам подходит абсолютно все, что есть в воздухе: от частичек пыли и микробов до загрязняющих веществ и даже помета с птичьих базаров, микроскопические частицы которого поднимает ветер.

Если теплый воздух поднимается с подстилающей поверхности, то, как правило, образуются облака нижнего яруса, чаще всего кучевые.

А облака среднего и верхнего ярусов образуются, если все те же процессы — подъем теплого воздуха, его расширение, охлаждение, повышение влажности до 100% и конденсация — происходят уже на высоте. Например, если воздух, уже находящийся на высоте, поднимается еще выше, встречаясь с горой или другим препятствием на своем пути. Таким препятствием может стать и клин холодного воздуха у поверхности — теплый массив начинает «забираться» по нему вверх. Так возникает температурная инверсия — температура воздуха на высоте оказывается выше, чем в слое ниже.

«Любой город — источник облаков. Это прогрев. И есть такое понятие „городские острова тепла“. Бывает, что в городе градусов на 5−8 теплее, чем в пригороде, а значит, над городами висит облачность и загрязнение там больше», — говорит Дубейковский.

Вид облаков может рассказать о том, насколько оно «мокрое». Например, если облако белоснежное, как пломбир или бумажный журавлик, то капли в нем совсем мелкие. И чем оно темнее, тем больше в нем крупных капель.
Облака могут быть не только «сезонные», но и типичные для определенного места. Например, над Фудзиямой, камчатскими вулканами и вообще горами образовываются линзовидные, или лентикулярные, облака.
Подробнее в источнике