Облака и их международная классификация

Облака

Облака́ — взвешенные в атмосфере продукты конденсации водяного пара, видимые на небе с поверхности земли.

Испаряясь, вода становится водяным паром, который и поднимается над землей вместе с восходящим теплым потоком воздуха. Но, поднимаясь вверх, водяной пар начинает постепенно охлаждаться. часть водяного пара при охлаждении конденсируется, превращается в воду. Часть такой воды, образовавшейся из водяного пара, замерзает и превращается в мельчайшие кристаллики льда. Эти мельчайшие кристаллики льда, крошечные капельки воды и переохлажденный водяной пар и плавают в воздухе, как плавают в воздухе мельчайшие частички пыли; эти плавающие в воздухе крошечные капельки воды, мельчайшие кристаллики льда и переохлажденный водяной пар и образуют облака

Облака состоят из мельчайших капель воды и/или кристаллов льда (называемых облачными элементами). Капельные облачные элементы наблюдаются при температуре воздуха в облаке выше −10 °C; от −10 до −15 °C облака имеют смешанный состав (капли и кристаллы), а при температуре в облаке ниже −15°С — кристаллические.

При укрупнении облачных элементов и возрастании их скорости падения, они выпадают из облаков в виде осадков. Как правило, осадки выпадают из облаков, которые хотя бы в некотором слое имеют смешанный состав (кучево-дождевые, слоисто-дождевые, высоко-слоистые). Слабые моросящие осадки (в виде мороси, снежных зёрен или слабого мелкого снега) могут выпадать из однородных по составу облаков (капельных или кристаллических) — слоистых, слоисто-кучевых.

Обычно облака наблюдаются в тропосфере. Тропосферные облака подразделяются на виды, разновидности и по дополнительным признакам в соответствии с международной классификацией облаков. Изредка наблюдаются другие виды облаков: перламутровые облака (на высоте 20-25 км) и серебристые облака (на высоте 70-80 км).

Классификация облаковКроме всего прочего, облака - известный лирический образ, используемый многими поэтами (Державин, Пушкин) в своих произведениях, писатели часто обращаются к этому образу, если требуется описать нечто высокое, мягкое или недосягаемое. Они ассоциируются с покоем, мягкостью и безмятежностью. Облака часто олицетворяют, придавая им мягкие черты характера.

Облака издревле привлекали человека. В христианстве белые облака - один из символов второго пришествия, а у скандинавов они считались боевыми конями валькирий. Американские индейцы видели в облаке воплощение идеи плодородия, а в индийской мифологии темная дождевая туча, несущая спасение от засухи, олицетворяла Кришну. По теням низко плывущих облаков римские авгуры делали прогнозы погоды, а заодно предрекали победу или поражение, болезни или стихийные бедствия.

И в наш век за облаками пристально наблюдают, правда, делают это в основном метеорологи. Облачность – важный климатообразующий механизм. Из облаков выпадают осадки, они ограничивают поступление солнечной радиации к поверхности, а, значит, от этого во многом зависит, какой будет день, пасмурным или солнечным, теплым или холодным.

Опытному наблюдателю облака подскажут многое: грядут ли перемены в погоде, прольется просто короткий послеполуденный грозовой летний ливень, или стоит ждать града и сильной грозы. Многие народные приметы так или иначе связаны с облаками. Давным-давно наши предки приметили: появились на небе перистые облака в западной части неба, а вокруг Луны или Солнца образовалось гало - жди ненастья. Кучевые облака после полудня приняли форму башен и гор, а в верхней части образовалась "наковальня" в виде перистых облаков - жди грозового ливня. В своем большинстве народные приметы, связанные с облаками, указывают на ухудшение погоды, и это не удивительно, т.к. наиболее развитые облачные системы наблюдаются в циклонах, а также в зонах атмосферных фронтов. Локальные очаги ненастья (грозы, ливни, шквалистые усиления ветра и град) в локальных зонах связаны с местными облаками конвекции и их последующим развитием при неустойчивой стратификации атмосферы и интенсивной летней конвекции. Наблюдаемые нами облака находятся в нижнем слое атмосферы - тропосфере.

Формы облаков в тропосфере очень разнообразны. Однако их можно свести к относительно небольшому числу основных типов.

[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть это изображение]
Распределение родов облаков в тропосфере

Формы облаков в тропосфере очень разнообразны. Однако их можно свести к относительно небольшому числу основных типов. В современном варианте международной классификации облака делятся на десять основных форм (родов) по внешнему виду. В основных родах различают значительное число видов, разновидностей и дополнительных особенностей; различаются также промежуточные формы.
Ниже приводятся десять основных родов облаков. Кроме их русских названий, даются также международные латинские наименования и их сокращения:

I. Перистые - Cirrus (Ci)
II. Перисто-кучевые - Cirrocumulus (Cc)
III. Перисто-слоистые - Cirrostratus (Cs)
IV. Высококучевые - Altocumulus (Ac)
V. Высокослоистые - Altostratus (As)
VI. Слоисто-дождевые - Nimbostratus (Ns)
VII. Слоисто-кучевые - Stratocumulus (Sc)
VIII. Слоистые - Stratus (St)
IX. Кучевые - Cumulus (Cu)
X. Кучево-дождевые - Cumulonimbus (Cb)
Существуют наставления и атласы фотографий облаков, помогающие классифицировать наблюдаемые на небе облака.

Облака всех родов встречаются на высотах между уровнем моря и тропопаузой. В этом диапазоне высот условно различаются три яруса. Для каждого рода облаков можно указать, в каком ярусе или ярусах эти облака встречаются. В зависимости от температурных условий и от высоты тропопаузы границы ярусов в разных широтах несколько различаются.
Основание облаков верхнего яруса находится в полярных широтах на высотах от 3 до 8 км, в умеренных широтах - от 6 до 13 и в тропических широтах - от 6 до 18 км; среднего яруса- соответственно от 2 до 4, от 2 до 7 и от 2 до 8 км; нижнего яруса на всех широтах - от земной поверхности до 2 км.
Облака перистые, перисто-кучевые и перисто-слоистые встречаются в верхнем ярусе; высококучевые и высокослоистые - в среднем ярусе; слоисто-кучевые, слоистые и слоисто-дождевые - в нижнем. Высокослоистые облака часто проникают и в верхний ярус; слоисто-дождевые обычно проникают и в вышележащие ярусы. Основания кучевых и кучево-дождевых облаков почти всегда находятся в нижнем ярусе, но их вершины часто проникают в средний, а у кучево-дождевых облаков и в верхний ярус. Поэтому эти облака называют облаками вертикального развития, а также конвективными.

кн. "Метеорология и климатология" С.П.Хромов, М.А.Петросянц



[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть это изображение]

Состоят из отдельных перистообразных элементов в виде тонких белых нитей или белых (или в большей части белых) клочьев и вытянутых гряд. Имеют волокнистую структуру и/или шелковистый блеск. Наблюдаются в верхней тропосфере, иногда на высотах тропопаузы или непосредственно под нею (в средних широтах их основания чаще всего лежат на высотах 6-8 км, в тропических от 6 до 18 км, в полярных от 3 до 8 км). Видимость внутри облака — 150—500 м. Построены из ледяных кристаллов, достаточно крупных для того, чтобы иметь заметную скорость падения; поэтому они имеют значительное вертикальное протяжение (от сотен метров до нескольких километров). Однако сдвиг ветра и различия в размерах кристаллов приводят к тому, что нити перистых облаков скошены и искривлены. Хорошо выраженных явлений гало перистые облака обычно не дают вследствие своей расчленённости и малости отдельных облачных образований. Данные облака характерны для переднего края облачной системы теплого фронта или фронта окклюзии, связанной с восходящим скольжением. Они часто развиваются также в антициклонической обстановке, иногда являются частями или остатками ледяных вершин (наковален) кучево-дождевых облаков.
Различаются виды: нитевидные (Cirrus fibratus, Ci fibr.), когтевидные (Cirrus uncinus, Ci unc.), башенкообразные (Cirrus castellanus, Ci cast.), плотные (Cirrus spissatus, Ci spiss.), хлопьевидные (Cirrus floccus, Ci fl.) и разновидности: перепутанные (Cirrus intortus, Ci int.), радиальные (Cirrus radiatus, Ci rad.), хребтовидные (Cirrus vertebratus, Ci vert.), двойные (Cirrus duplicatus, Ci dupl.).
Иногда к этому роду облаков, наряду с описанными облаками, относят также перисто-слоистые и перисто-кучевые облака.

Являются признаком приближения циклона и связанного с ним ухудшения погоды.

Перисто-кучевые (Cirrocumulus, Cc)

Cirrocumulus (Cc) - перисто-кучевые облака представляют собой гряды или пласты, состоящие из очень мелких хлопьев, шариков, завитков (барашков). Часто они напоминают рябь на поверхности воды или песка.

кн. "Метеорология и климатология" С.П.Хромов, М.А.Петросянц

[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть это изображение]

Их часто называют «барашки». Очень высокие небольшие шаровидные облака, вытянутые в линии. Похожи на спины скумбрий или рябь на прибрежном песке. Высота нижней границы — 6-8 км, вертикальная протяжённость — до 1 км, видимость внутри — 5509-10000 м. Являются признаком повышения температуры. Нередко наблюдаются вместе с перистыми или перисто-слоистыми облаками. Часто являются предшественниками шторма. При этих облаках наблюдается т. н. «иридизация» — радужное окрашивание края облаков.
[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть это изображение]


Перисто-слоистые (Cirrostratus, Cs)

Cirrostratus (Cs) - перисто-слоистые облака - тонкая прозрачная белесоватая вуаль, частично или полностью закрывающая небосвод. Иногда они имеют волокнистую структуру. В этих облаках часто возникают оптические явления: гало или различные комбинации светлых дуг.

кн. "Метеорология и климатология" С.П.Хромов, М.А.Петросянц

[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть это изображение]

Парусоподобные облака верхнего яруса, состоящие из кристалликов льда. Имеют вид однородной, белесоватой пелены. Высота нижней кромки — 6-8 км, вертикальная протяжённость колеблется от нескольких сотен метров до нескольких километров (2-6 и более), видимость внутри облака — 50-200 м. Перисто-слоистые облака относительно прозрачны, так что солнце или луна могут быть отчётливо видны сквозь них. Эти облака верхнего яруса обычно образуются когда обширные пласты воздуха поднимаются вверх за счет многоуровневой конвергенции.

Перисто-слоистые облака характеризуются тем, что часто дают явления гало вокруг солнца или луны. Гало являются результатом преломления света кристаллами льда, из которых состоит облако. Перисто-слоистые облака, однако, имеют склонность уплотняться при приближении теплого фронта, что означает увеличение образования кристаллов льда. Вследствие этого гало постепенно исчезает, и солнце (или луна) становятся менее заметными.

Высоко-кучевые (Altocumulus, Ac)

[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть это изображение]

Altocumulus (Ac) - высококучевые облака представляют собой облачные пласты и гряды белого или серого цвета (или одновременно и того и другого). Это достаточно тонкие облака, более или менее затеняющие солнце. Пласты или гряды состоят из плоских валов, дисков, пластин, часто расположенных рядами. Кажущаяся ширина этих элементов в облаках на небесном своде 1-5o. В них возникают оптические явления - венцы. Для высококучевых облаков характерна иризация - радужная окраска краев облаков, направленных к солнцу. Иризация указывает на то, что высококучевые облака состоят из очень мелких однородных капель, как правило переохлажденных.

кн. "Метеорология и климатология" С.П.Хромов, М.А.Петросянц

Высоко-кучевые облака (Altocumulus, Ac) — типичная облачность для теплого сезона. Серые, белые, или синеватого цвета облака в виде волн и гряд, состоящих из хлопьев и пластин, разделённых просветами. Высота нижней границы — 2-6 км, вертикальная протяжённость — до нескольких сотен метров, видимость внутри облака — 50-80 м. Располагаются, как правило, над нами,обращёнными
к солнцу. Иногда достигают стадии мощных кучевых облаков. Высоко-кучевые облака обычно возникают в результате поднятия теплых воздушных масс, а также при наступлении холодного фронта, который вытесняет теплый воздух вверх. Поэтому наличие высоко-кучевых облаков теплым и влажным летним утром, что предвещает скорое появление грозовых облаков или перемену погоды.

Высоко-слоистые(Altostratus, As)

[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть это изображение]

Altostratus (As) - высокослоистые облака - светлый, молочно-серый облачный покров различной плотности, застилающий небосвод целиком или частично. Через менее плотные участки могут просвечивать солнце и луна, однако в виде размытых пятен. Высокослоистые облака являются типичными смешанными облаками: наряду с мельчайшими каплями в них содержатся и мелкие снежинки. Такие облака дают слабые осадки, которые в теплое время года, как правило, испаряются по пути к земной поверхности1. Зимой из высокослоистых облаков часто выпадает мелкий снег.

кн. "Метеорология и климатология" С.П.Хромов, М.А.Петросянц

1 - Почему при облачном небе не всегда идет дождь? Облака состоят из водяных капель или из кристалликов льда; те и другие тяжелее воздуха. И, оказывается, при облачном небе дождь идет всегда, но капли, пока не увеличатся до определенных размеров, не достигают земли (восходящие токи воздуха поддерживают капли на известной высоте).

[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть это изображение]

Имеют вид однородной или слабовыраженной волнистой пелены серого или синеватого цвета, солнце и луна, обычно, просвечивают, но слабо. Высота нижней границы — 3-5 км, вертикальная протяжённость — 1-4 км, видимость в облаках — 25-40 м. Эти облака состоят из ледяных кристаллов, переохлажденных капель воды и снежинок. Высоко-слоистые облака могут приносить обложной дождь или снег.

Высоко-слоистые просвечивающие (Altostratus translucidus, As trans)

Высоко-слоистые облака на закате в ХарьковеВысоко-слоистые просвечивающие облака. Волнистая структура облака заметна, солнечный круг солнца вполне различим. На земле иногда могут возникать вполне различимые тени. Отчётливо видны полосы. Пелена облаков, как правило, постепенно закрывает всё небо. Высота основания — в пределах 3-5 км, толщина слоя облаков As trans в среднем около 1 км, изредка до 2 км. Осадки выпадают, но в низких и средних широтах летом редко достигают земли.

Слоисто-дождевые (Nimbostratus, Ns)

Nimbostratus (Ns) - слоисто-дождевые облака имеют такое же происхождение, как и высокослоистые. Однако слой их более мощный (несколько километров). Эти облака находятся в нижнем, среднем и часто в верхнем ярусах. В верхней части они состоят из мельчайших капель и снежинок (схожи с высокослоистыми облаками), а в нижней могут содержать также крупные капли и снежинки. Поэтому слой этих облаков имеет темно-серых цвет. Солнце и луна сквозь него не просвечивают. Из слоисто-дождевых облаков, как правило, выпадает обложной дождь или снег, достигающий земной поверхности. Под покровом таких облаков часто существуют бесформенные скопления низких разорванных облаков, особенно мрачных на фоне слоисто-дождевых.

кн. "Метеорология и климатология" С.П.Хромов, М.А.Петросянц

[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть это изображение]

Слоисто-дождевые облака тёмно-серые, в виде сплошного слоя. При осадках он кажется однородным, в перерывах между выпадением осадков заметна некая неоднородность и даже некоторая волнистость слоя. От слоистых облаков отличаются более тёмным и синеватым цветом, неоднородностью строения и наличием обложных осадков. Высота нижней границы — 0,1-1 км, толщина — до нескольких километров.

Слоистые (Stratus, St)

Stratus (St) - слоистые облака - однородный серый слой капельного строения. Из них может выпадать морось. При достаточно низких отрицательных температурах в облаках появляются и твердые элементы: тогда из этих облаков могут выпадать ледяные иглы, мелкий снег, снежные зерна. Солнечный диск, просвечивающий сквозь облака, имеет четкие очертания. Иногда слоистые облака имеют вид разорванных клочьев; тогда их называют разорванно-слоистыми.

кн. "Метеорология и климатология" С.П.Хромов, М.А.Петросянц

[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть это изображение]

Слоистые облака образуют однородный слой, сходный с туманом, но расположенном на высоте в сотни или даже десятки метров. Обычно они закрывают всё небо, но иногда могут наблюдаться в виде разорванных облачных масс. Нижний край этих облаков может опускаться очень низко; иногда они сливаются с наземным туманом. Толщина их невелика — десятки и сотни метров.

Слоисто-кучевые (Stratocumulus, Sc)

Stratocumulus (Sc) - слоисто-кучевые облака. Облака нижнего яруса (на всех широтах находятся на высоте до 2 км). Представляют собой гряды или слои серых или беловатых облаков, почти всегда имеющие более темные участки. Облака состоят из таких же элементов, что и высококучевые (из дисков, плит, валов), только более крупных. Кажущиеся размеры из более 5о. Расположены структурные элементы чаще всего рядами. Слоисто-кучевые облака состоят в основном из мелких однородных капель (при отрицательных температурах - переохлажденных) и не дают осадков. Иногда из них выпадает слабая морось или (при низких температурах) снежные зерна.

кн. "Метеорология и климатология" С.П.Хромов, М.А.Петросянц

[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть это изображение]

Серые облака, состоящие из крупных гряд, волн, пластин, разделенных просветами или сливающимися в сплошной серый волнистый покров. Состоят преимущественно из капель воды. Толщина слоя от 200 до 800 м. Солнце и луна могут просвечивать только сквозь тонкие края облаков. Осадки, как правило, не выпадают. Из слоисто-кучевых не просвечивающих облаков могут выпадать слабые непродолжительные осадки.

Кучевые облака (Cumulus, Cu)

[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть это изображение]

Cumulus (Cu) - кучевые облака - плотные с резко очерченными контурами отдельные облака, развивающиеся вверх в виде холмов, куполов, башен. Имеют ослепительно белые клубящиеся вершины (похожи на кочаны цветной капусты). Основания облаков сравнительно темные. При большом количестве образуют гряды. Иногда они имеют разорванные края. Кучевые облака состоят только из водяных капель (без кристаллов) и осадки не дают. Однако в тропиках, где водность облаков велика, из них вследствие взаимного слияния капель могут выпадать небольшие дожди.
В результате дальнейшего развития кучевых облаков образуются кучево-дождевые облака.

кн. "Метеорология и климатология" С.П.Хромов, М.А.Петросянц

[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть это изображение]

Кучевые облака — плотные, днём ярко-белые облака со значительным вертикальным развитием (до 5;км и более). Верхние части кучевых облаков имеют вид куполов или башен с округлыми очертаниями. Обычно кучевые облака возникают как облака конвекции в холодных воздушных массах.
Иногда дают короткие дожди, порой связанные с отдельным облаком.


Кучево-дождевые (Cumulonimbus, Cb

Cumulonimbus (Cb) - Кучево-дождевые облака образуются в результате дальнейшего развития кучевых облаков. Они представляют собой мощный кучевообразные массы, очень сильно развитые по вертикали в виде гор и башен. Часто простираются от нижнего до верхнего яруса. Закрывая солнце, они сильно уменьшают освещенность. Вершины их приплюснуты и имеют волокнистую перистообразную структуру, нередко характерную форму наковален. Кучево-дождевые облака состоят в верхней части из кристаллов и капель различного размера, вплоть до самых крупных. Они дают осадки ливневого характера. С такими облаками часто связаны грозовые явления, поэтому их называют еще грозовыми (а также ливневыми). На фоне их нередко наблюдается радуга. Под основанием этих облаков, так же как и под слоисто-дождевыми, часто наблюдаются скопления разорванных облаков.

кн. "Метеорология и климатология" С.П.Хромов, М.А.Петросянц

[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть это изображение]

Кучево-дождевые — мощные и плотные облака с сильным вертикальным развитием (до высоты 14 км), дающие обильные ливневые осадки с мощным градом и грозовыми явлениями. Кучево-дождевые облака/тучи развиваются из мощных кучевых облаков. Они могут образовывать линию, которая называется линией шквалов. Нижние уровни кучево-дождевых облаков состоят в основном из капелек воды, в то время как на более высоких уровнях, где температуры намного ниже 0 °C, преобладают кристаллики льда.

[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть это изображение]


Серебристые
Серебристые облака формируются в верхних слоях атмосферы, называемых мезосферой, на высоте приблизительно 80 км. Их свечение можно наблюдать непосредственно после заката или перед восходом Солнца. Серебристые облака были обнаружены только в XIX веке.


Облака на других планетах

Помимо Земли облака наблюдаются на всех газовых планетах, на Марсе, Венере, спутниках Титане и Тритоне. Внеземные облака имеют разную природу, например, на Венере наиболее мощный облачный слой состоит преимущественно из серной кислоты; облака Титана являются источником метановых дождей при температуре -180 градусов

Серебристые облака - украшение летних ночей

Подготовил Ладинский В.
(Meteoweb.ru/Skywatching.ru)

[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть это изображение]

Наступило лето. Температура воздуха неуклонно повышается, и не только днем - ночи становятся теплее. Казалось бы для наблюдателей наступает благоприятное время, после зимних морозных ночей и весеннего пронизывающего ветра, но только на первый взгляд. На самом деле лето наихудшая пора для наблюдения. И все дело в нашем, Москвы и Подмосковье, географическом положении.

Солнце с каждым днем поднимается все выше и заходит все позже. Закат подолгу горит на горизонте от запада до севера в первой половине ночи, и от севера до востока во второй. Долго тянутся сумарки в мае-июне в средней полосе. И только уже после полуночи появляются звезды на светлом малоконтрастном небе. Но уже через час с небольшим небо, и так не слишком темное, вдруг начинает светлеть еще больше звезды тускнеют, а на северо-востоке уже занимается заря, и только Летний треугольник все еще не сдается, но через полчаса и его уже не видно - начался день.

Не повезло наблюдателям средней полосы - ночи теплые, но короткие, поэтому опытные астрономы-любители используют летние месяцы для технического ухода за своими телескопами и подготовкой к темным осенним ночам.

ак что же, летом так часто бывает ясная погода и ясная ночь, неужели нам так не повезло что такие ночи пропадают попусту? НЕТ. Есть объект, который можно наблюдать летними ночами и именно в наших средних широтах. Серебристые облака.

Может быть читатель уже знаком с ними, когда летней ночью, он вдруг замечает странное серебристо-голубоватое свечение над северной частью горизонта. Постепенно, по мере того как становится темнее, свечение усиливается, и вот уже наблюдатель ясно видит, что свечение - это что-то типа перистых облаков, но очень ярких, светящихся и даже фосфорицирующих на небосводе. Облака меняют форму и медленно дрейфуют в сторону заката. Они могут иметь сложную форму туманообразной пелены или флера, размытах или резко очерченных струй или полос, параллельных валов, и не редко облака разной формы переплетаюся друг с другом, создавая фантастическое, незабываемое зрелище.

Облака могут появится почти в зените, о только после того как Солнце уже достаточно, обычно от 6 до 14 градусов, погрузилось за горизонт и оставаться на небе вплоть до рассвета. Однако сектор неба, занятый облаками уменьшается по мере погружения Солнца. Серебристые облака словно прозрачная нежная вуаль закрывают созвездия кульминирующие в северной части горизонта: звезды Возничего, Персея и Кассиопеи просвечивают сквозь них. Серебристые облака прекрасно смотрятся как в городском пейзаже, так и вдали от города, где-нибудь на природе. Так что же это такое?

Серебристые или мезосферные облака образуются в мезосфере на высотах около 80-85 км. Они наблюдаются только летом, в северном полушарии как правило с мая по август на широтах от 45 до 80 градусов, в южном полушарии их можно наблюдать в более низких широтах от 40-60 градусов. При этом обнаружение этих облаков над другими широтами положительных результатов не дали. Однако значительная высота распространения облаков, позволяют наблюдать их в радиусе 1000 км.

Серебристые облака - объект мало изученный. Первые наблюдения серебристых облаков были сделаны в 1885 году, нашим соотечествиником В.К.Цераским в России и О.Иессе в Германии. Но систематическое наблюдение этих облаков началось только с 30-х годов прошлого века. Предполагается, что они состоят из вулканической или космической пыли либо из ледяных кристаллов. Вероятно, что водяной пар для их формирования попал на такие высоты в результате турбулентной диффузии снизу, при извержении вулканов или образовался путем химического синтеза атмосферного кислорода и водорода под действием солнечной радиации. Голубовато-серебристое свечение серебристых облаков, судя по его спектру, является не только рассеяным солнечным светом, но и фотолюминисценцией кристаликов льда под действием ультрафиолетовой радиации Солнца.

Основная программа научных исследований серебристых облаков состоит из следующих пунктов:

1. Изучение географического распространения и сезонной частоты появления серебристых облаков для района данного наблюдательного пункта.

2. Изучение изменений высоты слоя серебристых облаков в целом и отдельных участков в зависимости от времени суток, сезона и географического положения.

3. Изучение движений серебристых облаков.

4.Изучение оптических свойств серебристых облаков.


Краткая морфология Серебристых облаков.

Тип I. Флер.
Тип II. Полосы
Группа II-a. Размытые полосы.
Группа II-b. Резко очерченные полосы.
Тип III. Гребешки.
Группа III-a. Гребешки.
Группа III-b. Гребни.
Группа III-c. Волнообразные изгибы.
Тип IV. Вихри.
Группа IV-a. Завихрения малого радиуса.
Группа IV-b. Завихрения большого радиуса.
Группа IV-с. Мощные вихревые выбросы.

Надеюсь, что данный материал позволит Вам более лучше разбираться в том, что Вы видите на небе. Предусмотрены и более детальные и подробные методики наблюдения серебристых облаков, выходящии за пределы данной статьи. А пока, уважаемый читатель, зададим себе еще раз вопрос, с которого начиналась статья - Так ли бесполезна летняя ночь? И думаю что ответ мог бы быть положительным, если бы не серебристые облака, которые воистину являются украшением скудной летней ночи.

[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть эту ссылку]

Наблюдайте серебристые облака

Кандидат физико-математических наук В.Бронштэн
"Наука и жизнь" №?, 1986 г

[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть это изображение]

Эти облака действительно кажутся серебристыми - светлые, легкие, прозрачные. Ученые наблюдают их уже более ста лет. Неизвестное раньше явление в земной атмосфере - серебристые облака - было открыто в июне 1885 года почти одновременно и независимо друг от друга сразу несколькими учеными. Одним из первых их наблюдал тогда молодой астроном Московской университетской обсерватории В.Цераский, будущий директор обсерватории. Десятью днями позже серебристые облака заметили эстонский астроном Э.Гартвиг, немецкий метеоролог О.Иессе и другие. По характеру освещения серебристых облаков Солнцем В.Цераский понял, что они расположены очень высоко. Вместе с астрономом А.Белопольским (будущим академиком) Цераский уже через две недели после первого наблюдения определил среднюю высоту серебристых облаков - 79 километров. О.Иессе тоже высчитал высоту этих облаков и получил близкий результат. Сейчас хорошо известно, что серебристые облака плавают в земной атмосфере на высотах от 75 до 90 километров, в области так называемой мезопаузы. Этот атмосферный слой характерен крайне низкими температурами, доходящими до минус 140°С. Такой холод объясняется тем, что земное излучение сюда почти не доходит, а для излучений Солнца на этих высотах нет поглотителей (ниже таким поглотителем служит озон, а выше - атомарный кислород). Более всего здесь понижается температура летом, и притом в средних широтах, таковы особенности циркуляции и теплообмена в верхней атмосфере. Вот почему серебристые облака надо наблюдать именно летом и в средних широтах. (То же самое и в Южном полушарии). На вид серебристые облака похожи на обычные перистые: такие же волнистые "гребешки", длинные полосы, иногда завихрения, похожие на птичьи перья. Но в отличие от перистых облаков, которые видны днем, серебристые видны лишь во время навигационных сумерек (угол погружения Солнца под горизонт - 6-12°) на фоне сегмента зари. В это время видны наиболее яркие звезды (не только первой, но и второй-третьей звездной величины). Длительность этих сумерек различна в различные месяцы лета и зависит также от широты места. Выходя за пределы сегмента зари, который хорошо виден низко на севере, серебристые облака пропадают, становятся невидимыми, потому что их уже не освещает Солнце. Перистые и другие облака, плавающие в тропосфере, в сумерках выглядят темными силуэтами.

Длительные исследования серебристых облаков - инструментальные наблюдения методами фотометрии, поляриметрии, спектроскопии, а также и теоретические расчеты привели советских ученых к заключению, что эти облака, подобно перистым, состоят из мельчайших кристалликов льда. Весьма вероятно, что ядрами конденсации для намерзания льда служат частицы метеорной пыли, проникающие в нашу атмосферу из космического пространства или образующиеся в результате разрушения в атмосфере метеорных тел. Эксперименты шведских и американских ученых подтвердили эту гипотезу, выдвинутую мною в 1950 году.

В поседение годы серебристые облака изучают не только с Земли, но и из космоса. Их наблюдали многие советские космонавты с борта орбитальной станции "Салют". Было установлено, что слабая дымка серебристых облаков образуется не только над средними широтами, но и в экваториальном поясе. Наблюдения серебристых облаков, дающие науке ценные сведения о ветре на больших высотах, вполне посильны и любителям астрономии. Для этого не надо никаких сложных приборов и приспособлений. Требуется только хорошее зрение, глазомер, а из приборов - обычный любительский фотоаппарат и бинокль. Любители астрономии могут вести несколько различных видов наблюдений. Если за это дело возьмется не одиночка, а кружок любителей астрономии, то можно, распределив обязанности между членами кружка, охватить сразу ряд тем.

Вот несколько заданий для любительских наблюдений.

Синоптические наблюдения.
Задача в том, чтобы фиксировать, есть серебристые облака в северном секторе неба или их нет. Наблюдения надо вести весь период видимости серебристых облаков, а именно: с конца мая до середины августа, в часы навигационных сумерек. Для этого при ясной погоде осматривают северный горизонт через каждые полчаса (если серебристые облака появились, то через каждые 15 минут). В соответствующей графе журнала наблюдений против отметки времени, если серебристых облаков нет, пишут слово "нет" либо слово "да", если они видны. В случае, когда наблюдатель не вполне уверен в том, что он видит серебристые облака (мешает свет Луны, проходящие тропосферные облака и т.д.), он ставит вопросительный знак: "есть?", "нет?". При абсолютной уверенности можно поставить восклицательный знак: "есть!", "нет!". В особой графе наблюдатель отмечает, свободен ли сумеречный сегмент неба от облаков нижнего яруса, а если закрыт, то на какую долю (30%, 70% и т.д.). Журнал наблюдений необходимо вести тщательно, аккуратно. Все записи делают карандашом, причем нельзя его стирать или замазывать. Если при записи допущена ошибка, надо аккуратно зачеркнуть неверное слово или число и сверху написать то, что нужно, чтобы можно было понять, какое исправление сделано. Все записи, которые внесены после сеанса наблюдений, делают шариковой ручкой (это могут быть какие-либо дополнения или уточнения, например, запись о том, что параллельно велось фотографирование облаков, что наблюдения прерваны из-за дождя, что в такое-то время взошла Луна и т.п.).

Фотографирование серебристых облаков. Фотографировать серебристые облака можно любым фотоаппаратом, но лучше использовать зеркальные аппараты типа "Зенит". Пленку берут высокой чувствительности. При съемке объектив открывают полностью, отметчик выдержек ставят на букву В, поскольку длительность выдержки должна быть (в зависимости от яркости облаков) 10-13 секунд. Чтобы не смазать изображение, аппарат надо прочно закрепить на устойчивой деревянной или металлической доске. В поле зрения должна быть северная часть небосвода - горизонт и земные предметы. Экспозицию надо делать тросиком, чтобы нечаянно не сдвинуть аппарат. Съемку производят каждые 15 минут, не меняя ориентировку аппарата. Время, когда сделан снимок, длительность экспозиции записывают в журнал. Уберечь объектив от росы помогает картонная, зачерненная внутри трубка-насадка. Можно использовать для этого и солнечные бленды, которые продаются в фотомагазинах.

Если есть три одинаковых аппарата, их закрепляют на доске, развернув веером так, чтобы средний аппарат смотрел точно на север, а два крайних - на 30 градусов правее и левее этой точки. Тогда удается сфотографировать панораму серебристых облаков, которые порой занимают на небе по азимуту 90 градусов и больше. Чтобы экспозиции на всех аппаратах производить одновременно, нужно все три тросика от аппаратов пропустить в рамку так, чтобы одним нажатием объективы аппаратов открывались и закрывались синхронно. После проявления пленок, если все получилось нормально, надо перенумеровать снимки и под этими номерами внести их описания в журнал. Лучше всего пленку разрезать, а кадры со снимками серебристых облаков разложить в специальные бумажные кармашки (можно использовать кляссеры для почтовых марок). Отпечатки с пленок делают на глянцевую фотобумагу размером 13x18 сантиметров. Особо удачные снимки можно увеличить для выставки.

Определение структуры облаков.
Различают четыре основных класса серебристых облаков: флер, полосы, волны, вихри. Флер - это тонкая дымка, более или менее однородная. Часто флер сочетается с другими формами - заполняет промежутки между полосами и гребнями. Но нередко бывает виден только флер. Чтобы его сразу разглядеть, нужен некоторый опыт наблюдений. Полосы, параллельные горизонту, - это, пожалуй, основная форма серебристых облаков. Реже появляются полосы, наклоненные к горизонту или перекрещивающиеся.

Волновые образования имеют вид гребней волн. Их принято делить на три подкласса: гребешки (короткие, идущие на небольших расстояниях параллельно друг другу), гребни (более длинные и часто иначе ориентированные, чем маленькие гребешки), волнообразные изгибы, накладывающиеся на другие образования так, что вся система облаков словно колышется на большой волне. Вихри - облака этого класса, пожалуй, самые эффектные, но встречаются они реже других. Вихревые образования порой напоминают причудливые перья диковинных птиц, иногда похожи на "воронки" с темной серединой.

Отмечать появление перечисленных здесь морфологических форм серебристых облаков следует в особой графе в журнале. Наблюдения эти можно вести параллельно с синоптическими или фотографическими. Классифицировать формы можно и по фотографиям, которые вы получите.

Определение движений серебристых облаков.
По фотографиям после соответствующей обработки можно определить направление и скорость движения серебристых облаков в атмосфере Земли и тем самым получить характеристики ветров в мезопаузе. Эта задача потруднее предыдущих. Для ее решения нужна серия хороших фотографий облаков, сделанных с одного места, одним и тем же фотоаппаратом. Для этого на фотографиях, выполненных строго в одном масштабе, карандашом намечают какие-то приметные детали в облаках: узлы среди полос, пересечения двух полос или гребешков, какой-нибудь характерный изгиб. Дальше начинается самая трудная часть задачи: измерение координат облаков. Для этого надо для избранного вами масштаба снимков построить измерительную палетку. (Как это сделать, рассказано в книге: Бронштэн В.А. "Серебристые облака и их наблюдение". М.: Наука, 1984.) Измерив координаты одной и той же детали на серии снимков, вычисляют скорости движения облаков по формулам, приведенным в той же книге. Формулы не сложны, но расчетов приходится делать немало...

[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть эту ссылку]

[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть это изображение]

Малахов О.
[Вы должны быть зарегистрированы и подключены, чтобы видеть эту ссылку]

Перистые облака нагревают Землю?

Иногда при приближении циклонов и их атмосферных фронтов на небе появляются легкие высокие облака, по форме похожие на волокна, нити и даже кошачьи хвосты. В метеорологии эти облака называются перистыми (Cirrus). Они, как правило, лишь немного ослабляют солнечный свет, тем не менее, предметы продолжают отбрасывать тени, т.е. облака в достаточной степени можно назвать прозрачными для притока солнечной радиации. И это свойство перистых облаков как раз и стало предметом научных исследований. Теоретически удалось установить, что именно эти легкие облака способны создавать на Земле парниковый эффект куда более сильный, чем создают его низкие, плотные и непроницаемые облака. Как известно, на климат Земли влияет количество поступающей на нашу планету солнечной радиации, а также отдача тепловой энергии Землей в космос. И тропосферным облакам природа отвела важную роль в поддержании данного энергетического обмена. Облачный покров не только отражает часть солнечной энергии в космос (эффект альбедо), но и сокращает ее поступление к поверхности Земли. Облака также регулируют радиационное выхолаживание приземного слоя воздуха. При этом разные облака, обладающие разными структурами и свойствами, по-разному воздействуют на этот механизм обмена энергией.
Парниковый эффект, который дают низкие облака, значительно уступает эффекту альбедо (выхолаживанию). Поэтому низкие облака скорее остужают Землю, чем способствуют потеплению климата. Зато перистые облака, состоящие из ледяных кристаллов и образующиеся в верхней части тропосферы, вносят больший вклад в парниковый эффект, чем в отражение солнечной радиации в окружающее Землю пространство. Иными словами, если количество пропускаемой облаками к поверхности Земли энергии Солнца велико, следовательно, от облаков в космическое пространство отражается меньше энергии. А поступающая на Землю энергия «разогревает» ее.
Теоретическое большое значение перистых облаков для климата Земли дало основание к проведению ряда научных экспериментов с применением данных ИСЗ, самолетов и метеозондов. Но на практике оказалось, что перистые облака пропускают солнечной энергии меньше, чем получается из теории. Следовательно, отражательная способность этих облаков недооценена теорией, т.к. мы пока мало знаем о свойствах этих высоких тропосферных облаков. Так влияют ли перистые облака на парниковый эффект? Пожалуй, вопрос остается открытым.

Спасибо - очень интересно!!!

Хороший докладик.

Появление серебристых облаков удалось связать с вращением Солнца

Проведя длительные наблюдения серебристых облаков, группа исследователей из Германии и США обнаружила повторяющиеся с периодичностью в 27 дней изменения частоты регистрации этих атмосферных явлений.
Серебристые облака образуются в обоих полушариях летом на высоте 76–85 км. Заметить их можно только в сумерках, когда они освещаются из-за горизонта. Специалисты начали рассматривать облака такого типа как самостоятельное явление сравнительно недавно, менее полутора веков назад, и некоторые их свойства до сих пор остаются необъясненными.
Авторы рассматриваемой работы использовали данные, полученные спектрометром SCIAMACHY спутника Европейского космического агентства Envisat и радиометром SBUV, который устанавливается на метеорологические спутники Национального управления по исследованию океана и атмосферы (США). Обнаруженный 27-дневный цикл примерно совпадает по длительности с периодом обращения Солнца вокруг своей оси, рассчитанным с позиции наблюдателя на Земле.
По мнению исследователей, связь этих двух процессов обеспечивает поток УФ-излучения, изменяющийся по мере вращения Солнца. Под действием ультрафиолета, напоминает не принимавший участия в исследовании сотрудник Хэмптонского университета (США) Джеймс Рассел (James Russell), разрушаются содержащиеся в атмосфере молекулы воды, что осложняет формирование серебристых облаков.
Вращение Солнца, впрочем, не может объяснить все наблюдаемые вариации процесса образования таких облаков. Считается, что средняя частота их появления постепенно увеличивается, причем многие ученые связывают это с ростом концентрации диоксида углерода в атмосфере.

Полная версия отчета опубликована в издании Journal of Geophysical Research — Atmospheres.

Подготовлено по материалам NewScientist.

Спасибо!!! Очень познавательно!!!
Побольше бы таких статеек.