Связь облачных структур с типом погоды.
По причине образования облака подразделяются на кучевообразные (облака конвекции) , слоистообразные (восходящего скольжения) и волнистообразные. Генетический тип облаков зависит от процессов, происходящих в атмосфере.
Различают облака внутримассовые и фронтальные. Первые зарождаются внутри определенной воздушной массы, а вторые — на границах между воздушными массами с различными физическими свойствами.В неустойчивых воздушных массах при развитии конвективных движений развиваются кучевообразные облака, которые достигают в умеренных широтах высоты 13—14 км, а в тропиках— 15— 20 км.
При развитии восходящего движения теплого влажного воздуха по клину холодного (теплый фронт) образуются слоистообразные облака, представляющие собой огромные облачные системы, вытянутые в длину вдоль фронта на тысячи километров и в ширину на сотни километров.
В устойчивых воздушных массах при наличии высотных инвер- сийных слоев могут образовываться слоистые, слоисто-кучевые и высококучевые облака, имеющие волнистую структуру (рис. 2, а, б, в). Они сравнительно тонки и растянуты в горизонтальном направлении.
Кучевообразные облака интенсивно развиваются при неустойчивой стратификации атмосферы, т. е. когда вертикальные градиенты температуры в ней до уровня конденсации выше сухоадиабатических, а над уровнем конденсации — выше влажноадиабатических. Особенно интенсивно развиваются кучевообразные облака в холодных воздушных массах над теплой морской поверхностью как летом, так и зимой. В тропических широтах кучевообразные конвективные облака являются преобладающими. Более подробно турбулентные движения и ветер в грозовом облаке представлены на рис.З.
Слоистообразная облачность наиболее типична для теплого атмосферного фронта. Самая мощная часть этой облачной системы располагается вблизи линии фронта (т. е. вблизи линии пересечения фронтальной поверхности с подстилающей поверхностью) и представляет собой слоисто-дождевые облака в несколько километров толщиной.
По мере удаления от линии фронта облака переходят в менее мощные высокослоистые и перисто-слоистые облака. Летом осадки из высокослоистых облаков не достигают земной поверхности. Слоисто-дождевые облака дают обложные и моросящие осадки полосой, ширина которой 200—300 км и более.Появление на западной и южной частях горизонта вытянутых (сходящихся в перспективе) полос перистых (особенно когтевидных) облаков часто может служить признаком приближения теплого фронта с последующей более или менее мощной облачностью и осадками.
В слоях высотных инверсий и по обеим сторонам от них нередко возникают воздушные волны длиной 50—2000 м, обусловленные разрывом скорости ветра и плотности воздуха. Вследствие этого облачный слой может расчленяться на отдельные валы, характерные для внешнего вида слоисто-кучевых или высококучевых облаков.
Рис. 3. Ветер и турбулентные движения грозового облака 24
Кроме свободных волн, в атмосфере могут возникать и вынужденные стоячие волны над горами, через которые перетекает воздух. На гребнях таких стоячих волн могут возникать облака, называемые облаками препятствий. Нередки такие облака с подветренных сторон гористых островов, например Гренландии, Исландии, Кергелена и др.
Таким образом, вид и форма облаков находятся в зависимости от характера преобладающих процессов в атмосфере, от сезона года и времени суток. Вот почему наблюдениям за развитием облачности над морем уделяется большое внимание при плавании.