Переменная облачность
В апреле, когда земной шар вновь наклоняется к Солнцу той стороной, где мы, как никогда хочется ненадолго превратиться из человека разумного в существо-лежащее-на-спине-и-разглядывающее-облака.
Мечтать, глядя на проплывающие в небе облака, – естественное человеческое занятие. Но мечтать – еще не значит задумываться. Поэтому немногие задумываются о том…
- что мечтать получается только глядя на кучевые облака, а другие виды облаков с мечтами не ассоциируются;
- что большинство из нас трогало облако руками или стояло в облаке;
- что существуют экзотические очень необычные облака, которые дано увидеть не каждому, и что увидеть такое облако – большая удача;
- и что облака вполне способны влиять на климат, хотя пока что не совсем понятно, каков будет результат этого влияния в сухом остатке.
Для того чтобы узнать об облаках побольше и поделиться знаниями с читателями, автор поговорил со специалистами: соавтором интернет-проекта «Meteoweb.ru» Егором Цимериновым и кандидатом географических наук, доцентом кафедры метеорологии и климатологии географического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова Павлом Константиновым.
Что такое облако?
Почти каждый из нас трогал облако рукой или стоял в облаке, даже те, кто не забирался на большую высоту – не летал на воздушном шаре и не был высоко в горах. Облаком является обычный туман.
Однако побывать в грозовом облаке – совсем не то же самое, что постоять в тумане. Американский летчик Уильям Рэнкин пережил такой опыт, когда летел над Северной Каролиной и едва остался жив. Ему пришлось катапультироваться из самолета на высоте 14,3 км, находясь над грозовым облаком, из-за отказа двигателя. В момент, когда летчик покинул кабину, он сильно обморозился, пережил стремительное падение давления и недостаток кислорода. Его спасло лишь то, что он сумел надеть кислородную маску. Но после этого он провалился в грозовое облако. Вокруг него гремел гром, сверкали молнии, а затем к этому добавился и град. Рэнкину казалось, что по его телу барабанят тысячи молотков. Его спуск продолжался 40 минут, и все это время он был на грани жизни и смерти. В конце концов летчик приземлился в лесу и сумел выбраться на дорогу, где его подобрали и отвезли в больницу. Об этих уникальных сорока минутах своей жизни Уильям Рэнкин написал книгу «Человек, оседлавший гром».
Вода испаряется с поверхности морей, рек, болот, озер, из низин и в виде водяного пара поднимается клубами вверх. Если насыщенный естественным путем водяным паром воздух стелется по земле или по морю, ухудшает видимость до километра, а то и меньше, мы называем его туманом. Но как только он поднимается на некоторую высоту, метеорологи будут называть его облаком.
Но хотя любой туман – это низкое облако, далеко не любое облако является туманом. В более высоких слоях атмосферы капельки замерзают, становясь кристалликами льда. Так что любое облако – это скопление частиц воды в разном состоянии – газообразном (водяной пар), жидком (капельки) и кристаллическом (лед). Точный состав каждого конкретного облака зависит от температуры и других условий. С поверхности Земли облака часто видятся кусочками ваты или нежными перьями, но метеорологи их сравнивают с генерирующей и перобразующей машиной, переводящей воду из одного состояние в другое.
И вот что удивительно. Если в обычных условиях вода замерзает при 0°C или чуть ниже, то на высоте пар может существовать и при –30°С, если не встретит частичку твердого вещества и не кристаллизуется. В воздухе, даже в очень высоких слоях, присутствуют морская соль, частички пыли и сажи, пыльца растений. Кроме того, там встречаются аэрозоли кислот, выбрасываемые вулканами, а также аэрозоли технического происхождения. Эти частицы и служат затравкой для образования капелек жидкости и кристалликов льда из водяного пара.
Облачный атлас
Все виды облаков ученые уже разобрали по форме и содержанию и составили свой «облачный атлас», в котором насчитывается более 150 видов разных облаков (https://cloudatlas.wmo.int/en/home.html). В 2017 году после ревизии атласа появилась и его оцифрованная версия. Так что каждый желающий может углубиться в тему классификации облаков.
Помимо экзотических видов, которые стоят особняком, все остальные облака грубо можно поделить на три большие группы: слоистые, перистые и кучевые. Разумеется, существуют также их комбинированные и переходные формы. Кроме того, облака различаются по высоте, или, как говорят метеорологи, по ярусам: облака нижнего, среднего и верхнего ярусов. При этом, согласно законам физики, самые плотные облака находятся в нижних слоях атмосферы, а чем выше забирается водяной пар, тем он становится разряженнее.