Ľahké, nadýchané a vzdušné oblaky - každý deň nám prechádzajú nad hlavami a nútia nás zdvihnúť hlavu a obdivovať bizarné tvary a originálne postavy. Niekedy to cez nich prerazí úžasný pohľad dúha, a to sa stáva - ráno alebo večer pri západe alebo východe slnka svietia mraky slnečné lúče, čo im dáva neuveriteľný, úchvatný odtieň. Vedci už dlho skúmajú vzdušné mraky a iné typy oblakov. Odpovedali na otázky, o aký jav ide a čo sú mraky.

V skutočnosti nie je také ľahké podať vysvetlenie. Pretože sa skladajú z obyčajných kvapiek vody, ktoré teplý vzduch zdvihol z povrchu Zeme. Najväčšie množstvo vodnej pary sa tvorí nad oceánmi (za jeden rok sa tu vyparí najmenej 400 tisíc km3 vody), na súši - štyrikrát menej.

A keďže je v horných vrstvách atmosféry oveľa chladnejšie ako dole, vzduch sa tam dosť rýchlo ochladzuje, para kondenzuje a vytvára drobné čiastočky vody a ľadu, v dôsledku čoho vznikajú biele oblaky. Dá sa tvrdiť, že každý oblak je akýmsi generátorom vlhkosti, cez ktorý prechádza voda.

Voda v oblaku je v plynnom, kvapalnom a pevnom skupenstve. Voda v oblaku a prítomnosť ľadových častíc v nich ovplyvňuje vzhľad oblakov, ich tvorbu, ako aj charakter zrážok. Práve od typu oblaku závisí voda v oblaku, napríklad sprchové oblaky najväčší počet voda a v nimbostrate je toto číslo 3-krát menšie. Vodu v oblaku charakterizuje aj množstvo, ktoré je v nich uložené – vodná rezerva oblaku (voda alebo ľad obsiahnutý v oblačnom stĺpci).

Všetko však nie je také jednoduché, pretože na vytvorenie oblaku potrebujú kvapôčky kondenzačné zrná - najmenšie čiastočky prachu, dymu alebo soli (ak hovoríme o mori), na ktoré sa musia prilepiť a okolo ktorých sa musia tvoriť. . To znamená, že aj keď je zloženie vzduchu úplne presýtené vodnou parou, bez prachu sa nebude môcť zmeniť na oblak.

Akú formu budú mať kvapky (voda), závisí predovšetkým od indikátorov teploty v hornej atmosfére:

• ak teplota vzduchu v atmosfére presiahne -10°C, biele oblaky budú pozostávať z vodných kvapiek;
• ak indikátory teploty atmosféra bude kolísať medzi -10°С a -15°С, potom bude zloženie oblakov zmiešané (kvapka + kryštalické);
• ak je teplota v atmosfére nižšia ako -15°C, biele oblaky budú obsahovať ľadové kryštály.

Po príslušných transformáciách sa ukazuje, že 1 cm3 oblaku obsahuje asi 200 kvapiek, pričom ich polomer bude od 1 do 50 mikrónov (priemerné hodnoty sú od 1 do 10 mikrónov).

Klasifikácia oblakov

Každého určite napadlo, čo sú to mraky? Oblaky sa zvyčajne tvoria v troposfére, ktorej horná hranica je vo vzdialenosti 10 km v polárnych šírkach, 12 km v miernych šírkach a 18 km v tropických šírkach. Často je možné vidieť aj iné druhy. Napríklad perleť sa zvyčajne nachádza v nadmorskej výške 20 až 25 km a striebro - od 70 do 80 km.

V podstate máme možnosť pozorovať troposférickú oblačnosť, ktorá sa delí na tieto typy oblakov: horná, stredná a dolná vrstva, ako aj vertikálny vývoj. Takmer všetky (okrem posledného typu) sa objavujú, keď stúpa vlhký teplý vzduch.

Ak sú vzduchové hmoty troposféry v pokojnom stave, tvoria sa cirry, stratusová oblačnosť(cirro-stratified, high-stratified a nimbostratus) a ak sa vzduch v troposfére pohybuje vo vlnách, objavujú sa Kupovité oblaky(Cirrocumulus, Altocumulus a Stratocumulus).

Horné oblaky

Ide o oblaky cirrus, cirrocumulus a cirrostratus. Oblačná obloha vyzerá ako perie, vlny alebo závoj. Všetky sú priesvitné a viac-menej voľne prechádzajú slnečnými lúčmi. Môžu byť extrémne tenké aj dosť husté (perovito vrstvené), čo znamená, že cez ne je ťažšie preniknúť svetlo. Zamračené počasie signalizuje blížiaci sa front tepla.

Cirrusové oblaky sa môžu vyskytovať aj nad oblakmi. Sú usporiadané do pruhov, ktoré pretínajú nebeskú klenbu. V atmosfére sa nachádzajú nad oblakmi. Zrážky z nich spravidla nevypadnú.

Stredné zemepisné šírky majú biele oblaky horná vrstva zvyčajne v nadmorskej výške 6 až 13 km, v trópoch - oveľa vyššie (18 km). V tomto prípade sa hrúbka oblačnosti môže pohybovať od niekoľkých stoviek metrov až po stovky kilometrov, ktoré sa môžu nachádzať nad oblakmi.

Pohyb oblakov hornej vrstvy po oblohe závisí predovšetkým od rýchlosti vetra, takže sa môže pohybovať od 10 do 200 km/h. Obloha oblaku sa skladá z malých ľadových kryštálikov, ale počasie prakticky neposkytuje mraky zrážok (a ak áno, potom ich momentálne nie je možné zmerať).

Stredná oblačnosť (od 2 do 6 km)

Ide o kopovité a stratusové oblaky. V miernych a polárnych šírkach sa nachádzajú vo vzdialenosti 2 až 7 km nad Zemou, v tropických šírkach môžu stúpať o niečo vyššie – až 8 km. Všetky majú zmiešanú štruktúru a pozostávajú z vodných kvapiek zmiešaných s ľadovými kryštálmi. Pretože výška je malá, teplý čas rokov pozostávajú hlavne z vody, v chlade - z ľadových kvapiek. Je pravda, že zrážky z nich nedosahujú povrch našej planéty - vyparujú sa na ceste.

Kupovité oblaky sú mierne priehľadné a nachádzajú sa nad oblakmi. Farba oblakov je biela alebo sivé odtiene, miestami tmavšie, majúce podobu vrstiev alebo rovnobežných radov zaoblených hmôt, hriadeľov alebo obrovských vločiek. Hmlisté alebo vlnité stratusové oblaky sú závojom, ktorý postupne zakrýva oblohu.

Vznikajú najmä vtedy, keď studený front vytlačí teplý front nahor. A hoci zrážky nedosiahnu zem, výskyt oblakov strednej vrstvy takmer vždy (snáď s výnimkou vežovitých) signalizuje zmenu počasia k horšiemu (napríklad na búrku alebo sneženie). To sa deje v dôsledku skutočnosti, že studený vzduch oveľa ťažší ako teplý vzduch a pohybuje sa pozdĺž povrchu našej planéty, veľmi rýchlo vytláča masy ohriateho vzduchu smerom nahor - preto sa pri prudkom vertikálnom vzostupe teplého vzduchu najskôr vytvoria biele oblaky strednej vrstvy a potom dažďové oblaky, na oblohe ktorých oblaky nesú hromy a blesky .

Nižšia oblačnosť (do 2 km)

Stratové oblaky, dažďové oblaky a kopovité oblaky obsahujú kvapôčky vody, ktoré v chladnom období zamŕzajú a menia sa na častice snehu a ľadu. Nachádzajú sa skôr nízko - vo vzdialenosti 0,05 až 2 km a sú hustou, rovnomernou nízkou previsnutou pokrývkou, zriedkavo umiestnenou nad oblakmi (iné typy). Farba oblakov je šedá. Stratusové oblaky sú ako veľké šachty. Zamračené počasie je často sprevádzané zrážkami (slabý dážď, sneženie, hmla).

Mraky vertikálneho rozvoja (konvencie)

Samotné kupovité oblaky sú dosť husté. Tvar je trochu ako kupoly alebo veže so zaoblenými obrysmi. Kupovité oblaky o nárazový vietor sa môže roztrhnúť. Nachádzajú sa vo vzdialenosti 800 metrov zemského povrchu a vyššie, hrúbka je od 1 do 5 km. Niektoré z nich sa dokážu premeniť na oblaky cumulonimbus a usadiť sa nad oblakmi.

Oblaky Cumulonimbus môžu byť v pomerne vysokej nadmorskej výške (až 14 km). Ich spodné úrovne obsahujú vodu, horné obsahujú ľadové kryštály. Ich vzhľad je vždy sprevádzaný prehánkami, búrkami, v niektorých prípadoch - krupobitím.

Kumulus a cumulonimbus sa na rozdiel od iných oblakov tvoria len pri veľmi rýchlom vertikálnom stúpaní vlhkého vzduchu:

1. Mimoriadne intenzívne stúpa vlhký teplý vzduch.
2. Na vrchole zamŕzajú kvapôčky vody, horná časť oblaku sa stáva ťažším, klesá a naťahuje sa smerom k vetru.
3. O štvrťhodinu neskôr začne búrka.

oblaky hornej atmosféry

Niekedy na oblohe môžete pozorovať mraky, ktoré sú vo vyšších vrstvách atmosféry. Napríklad vo výške 20 až 30 km sa tvoria perleťové oblaky, ktoré pozostávajú najmä z ľadových kryštálikov. A pred západom alebo východom slnka môžete často vidieť striebristé oblaky, ktoré sú vo vyšších vrstvách atmosféry, vo vzdialenosti asi 80 km (zaujímavé je, že tieto nebeské oblaky boli objavené až v 19. storočí).

Mraky v tejto kategórii sa môžu nachádzať nad oblakmi. Napríklad čiapkový oblak je malý, horizontálny a altostratusový oblak, ktorý sa často nachádza nad oblakmi, konkrétne nad cumulonimbusom a cumulusom. Tento typ mraky sa môžu vytvárať nad oblakom popola alebo ohnivým oblakom počas sopečných erupcií.

Ako dlho žijú mraky

Životnosť oblakov priamo závisí od vlhkosti vzduchu v atmosfére. Ak je malý, odparujú sa pomerne rýchlo (napríklad existujú biele oblaky, ktoré žijú nie dlhšie ako 10-15 minút). Ak ich je veľa, vydržia dosť dlho. dlho, čakať na vytvorenie určitých podmienok a spadnúť na Zem vo forme zrážok.

Bez ohľadu na to, ako dlho cloud žije, nikdy nie je v nezmenenom stave. Častice, ktoré ho tvoria, sa neustále vyparujú a znova sa objavujú. Aj keď navonok mrak nemení svoju výšku, v skutočnosti je v neustálom pohybe, pretože kvapôčky v ňom klesajú, prechádzajú do vzduchu pod mrakom a vyparujú sa.

Cloud doma

Biele oblaky sa dajú celkom ľahko vyrobiť doma. Napríklad jeden holandský umelec sa naučil, ako ho vytvoriť v byte. Aby to urobil, vypustil trochu pary z dymovnice pri určitej teplote, vlhkosti a osvetlení. Oblak, ktorý sa ukáže byť schopný vydržať niekoľko minút, čo bude úplne stačiť na fotografovanie úžasného úkazu.

Kupovité oblaky- husté, jasnobiele oblaky cez deň s výrazným vertikálnym vývojom. Súvisí s rozvojom konvekcie v dolnej a čiastočne strednej troposfére.

Kumulus sa najčastejšie vyskytuje v studených vzduchových masách v zadnej časti cyklónu, ale často sa pozoruje v teplých vzduchových masách v cyklónoch a anticyklónach (okrem strednej časti cyklón).

V miernych a vysokých zemepisných šírkach sa pozorujú hlavne v teplom období (druhá polovica jari, leta a prvá polovica jesene) a v trópoch po celý rok. Spravidla sa objavujú uprostred dňa a večer sú zničené (aj keď ich možno pozorovať nad morami v noci).

Typy kopovitých oblakov:

Kumulové oblaky sú husté a vertikálne dobre vyvinuté. Majú biele klenuté alebo kupovité vrcholy s plochým základom, ktorý je sivastý alebo modrastý. Obrysy sú ostré, avšak pri silnom nárazovom vetre sa môžu okraje trhať.

Kumulové oblaky sa nachádzajú na oblohe vo forme samostatných zriedkavých alebo významných nahromadení oblakov pokrývajúcich takmer celú oblohu. Jednotlivé kupovité oblaky sú zvyčajne rozptýlené náhodne, ale môžu vytvárať hrebene a reťaze. Zároveň sú ich základy na rovnakej úrovni.

Výška spodnej hranice kupovitej oblačnosti silne závisí od vlhkosti prízemného vzduchu a býva najčastejšie od 800 do 1500 m a v suchých vzduchových hmotách (najmä v stepiach a púšťach) môže byť 2-3 km, niekedy aj 4-4,5 km.

Príčiny vzniku oblačnosti. Úroveň kondenzácie (rosný bod)

Atmosférický vzduch vždy obsahuje určité množstvo vodnej pary, ktorá vzniká v dôsledku vyparovania vody z povrchu pevniny a oceánu. Rýchlosť vyparovania závisí predovšetkým od teploty a vetra. Čím vyššia je teplota a čím väčšia je kapacita pary, tým silnejšie je odparovanie.

Vzduch môže prijímať vodnú paru až do určitej hranice, kým sa nestane bohatý. Ak sa nasýtený vzduch zahreje, opäť získa schopnosť prijímať vodnú paru, t.j. opäť sa stane nenasýtené. Keď sa nenasýtený vzduch ochladzuje, blíži sa k nasýteniu. Schopnosť vzduchu obsahovať viac alebo menej vodnej pary teda závisí od teploty.

Množstvo vodnej pary, ktoré je v danom momente obsiahnuté vo vzduchu (v g na 1 m3) sa nazýva absolútna vlhkosť.

Pomer množstva vodnej pary prítomnej vo vzduchu v danom okamihu k množstvu, ktoré môže zadržať pri danej teplote, sa nazýva relatívna vlhkosť a meria sa v percentách.

Okamih prechodu vzduchu z nenasýteného stavu do nasýteného sa nazýva rosný bod(úroveň kondenzácie). Čím nižšia je teplota vzduchu, tým menej vodnej pary môže obsahovať a tým vyššiu relatívna vlhkosť. To znamená, že keď je vzduch chladnejší, rosný bod prichádza rýchlejšie.

Na začiatku rosného bodu, t.j. keď je vzduch úplne nasýtený vodnou parou, keď sa relatívna vlhkosť blíži k 100 %, kondenzácia vodnej pary- prechod vody z plynného do kvapalného skupenstva.

Keď vodná para kondenzuje v atmosfére vo výške niekoľkých desiatok až stoviek metrov a dokonca kilometrov, mraky.

K tomu dochádza v dôsledku vyparovania vodnej pary z povrchu Zeme a jej stúpania vzostupnými prúdmi teplého vzduchu. V závislosti od teploty sa oblaky skladajú z vodných kvapiek alebo ľadových a snehových kryštálov. Tieto kvapôčky a kryštály sú také malé, že aj slabé stúpavé prúdy ich udržia v atmosfére. Oblaky presýtené vodnou parou, ktoré majú tmavofialový alebo takmer čierny odtieň, sa nazývajú oblaky.

Štruktúra oblaku cumulus korunuje aktívny TVP

Vzduchové prúdy v kupovitých oblakoch

Tepelné prúdenie je stĺpec stúpajúceho vzduchu. Stúpajúci teplý vzduch je zhora nahradený studeným vzduchom a pozdĺž okrajov prúdenia vzduchu sa vytvárajú zóny pohybu vzduchu smerom nadol. Čím silnejší tok, t.j. čím rýchlejšie teplý vzduch stúpa, tým rýchlejšie dochádza k výmene a tým rýchlejšie klesá studený vzduch po okrajoch.

V oblakoch tieto procesy samozrejme pokračujú. Teplý vzduch stúpa, ochladzuje a kondenzuje. Kvapky vody spolu so studeným vzduchom zhora padajú dole a nahrádzajú teplý. V dôsledku toho sa vytvorí vír vzduchu so silným vzostupom v strede a rovnako silným pohybom nadol pozdĺž okrajov.

Tvorba búrkových oblakov. Životný cyklus búrkového mraku

Nevyhnutnými podmienkami pre vznik búrkovej oblačnosti je prítomnosť podmienok pre rozvoj konvekcie alebo iného mechanizmu, ktorý vytvára vzostupné prúdenie, vlahová rezerva dostatočná na tvorbu zrážok a prítomnosť štruktúry, v ktorej sú niektoré častice oblakov. sú v tekutom stave a niektoré sú v ľadovom stave. Existujú frontálne a lokálne búrky: v prvom prípade je vývoj konvekcie spôsobený prechodom frontu av druhom prípade nerovnomerným zahrievaním podkladového povrchu v rámci jednej vzduchovej hmoty.

Dá sa zlomiť životný cyklus búrkový mrak v niekoľkých fázach:

• tvorba kupovitých oblakov a jeho vývoj v dôsledku nestability miestnej vzduchovej hmoty a konvekcie: tvorba kupovitých oblakov;
• maximálna fáza vývoja oblaku typu cumulonimbus, kedy sú najintenzívnejšie zrážky, víchrice pri prechode frontu búrok, ako aj najsilnejšie búrky. Táto fáza je tiež charakterizovaná intenzívnymi pohybmi vzduchu smerom nadol;
• zničenie búrky s bleskami (zničenie oblakov cumulonimbus), zníženie intenzity zrážok a búrok až do ich ukončenia).

Poďme sa teda podrobnejšie venovať každej z fáz vývoja búrky.

Tvorba kupovitých oblakov

Predpokladajme, že v dôsledku prechodu čela alebo intenzívneho zahrievania podkladového povrchu slnečnými lúčmi dochádza ku konvekčnému pohybu vzduchu. Keď je atmosféra nestabilná, teplý vzduch stúpa. Pri stúpaní sa vzduch adiabaticky ochladzuje, dosahuje určitú teplotu, pri ktorej začína kondenzácia vlhkosti v ňom obsiahnutej. Začínajú sa vytvárať mraky. Počas kondenzácie dochádza k uvoľňovaniu tepelnej energie, ktorá postačuje na ďalšie stúpanie vzduchu. V tomto prípade sa pozoruje vývoj kupovitého oblaku pozdĺž vertikály. Rýchlosť vertikálneho vývoja môže byť od 5 do 20 m/s, takže horná hranica vytvoreného oblaku cumulonimbus aj v miestnej vzduchovej hmote môže dosahovať 8 a viac kilometrov nad zemským povrchom. Tie. v priebehu asi 7 minút môže kupovitý oblak narásť do výšky rádovo 8 km a zmeniť sa na kupovitý oblak. Len čo vertikálne rastúci kupovitý oblak v určitej výške prejde nulovou izotermou (teplota mrazu), začnú sa v jeho zložení objavovať ľadové kryštály, hoci celkový počet kvapiek (už podchladených) dominuje. Treba si uvedomiť, že aj pri teplotách mínus 40 stupňov sa môžu vyskytnúť podchladené kvapky vody. Súčasne sa začína proces tvorby zrážok. Akonáhle začnú zrážky z oblaku, začína sa druhá etapa vývoja búrky s bleskami.

Maximálna fáza vývoja búrky

V tomto štádiu už oblak cumulonimbus dosiahol maximálny vertikálny vývoj, t.j. dosiahol „uzamykaciu“ vrstvu stabilnejšieho vzduchu – tropopauzu. Preto sa namiesto vertikálneho vývoja začína vrchol oblaku vyvíjať v horizontálnom smere. Objavuje sa takzvaná „nákova“, čo sú cirrové oblaky, pozostávajúce už z ľadových kryštálikov. V samotnom oblaku tvoria konvekčné prúdy vzostupné prúdenie vzduchu (od základne po vrch oblaku) a zrážky spôsobujú zostupné prúdenie (smerované z vrchu oblaku k jeho základni a potom úplne k zemskému povrchu). Zrážky ochladzujú okolitý vzduch, niekedy až o 10 stupňov. Vzduch sa stáva hustejším a jeho pád na zemský povrch sa zvyšuje a stáva sa rýchlejším. V takom momente, zvyčajne v prvých minútach lejaku, možno pri zemi pozorovať zosilnenie prudkého vetra, nebezpečné pre letectvo a schopné spôsobiť značné škody. Práve tie sa pri absencii skutočného tornáda niekedy mylne nazývajú „tornádo“. Zároveň je pozorovaná najintenzívnejšia búrka. Zrážky vedú k prevahe zostupných prúdov vzduchu v búrkovom oblaku. Prichádza tretia, posledná etapa vývoja búrky - zničenie búrky.

Zničenie bleskovej búrky

Vzostupné prúdy vzduchu v oblaku cumulonimbus sú nahradené zostupnými prúdmi, čím sa blokuje prístup teplého a vlhkého vzduchu, ktorý je zodpovedný za vertikálny vývoj oblaku. Búrkový mrak je úplne zničený a na oblohe zostáva len „nákova“ pozostávajúca z cirrusových oblakov, absolútne neperspektívna z hľadiska vzniku búrky.

Nebezpečenstvá spojené s lietaním v blízkosti kopovitých oblakov

Ako už bolo spomenuté vyššie, oblaky vznikajú kondenzáciou stúpajúceho teplého vzduchu. Pri dolnom okraji kupovitých oblakov sa teplý vzduch zrýchľuje, pretože. teplota okolia klesá a k substitúcii dochádza rýchlejšie. Závesný klzák, ktorý naberá na tomto prúde teplého vzduchu, môže premeškať moment, keď je jeho horizontálna rýchlosť ešte vyššia ako rýchlosť stúpania, a môže byť vtiahnutý do oblaku spolu so stúpajúcim vzduchom.

V oblaku je vďaka vysokej koncentrácii vodných kvapiek takmer nulová viditeľnosť, respektíve závesný klzák okamžite stráca orientáciu v priestore a už nevie povedať, kde a ako letí.

V najhoršom prípade, ak teplý vzduch stúpa veľmi rýchlo (napríklad v búrkovom mraku), môže sa závesný klzák náhodne dostať do susednej zóny stúpajúceho a klesajúceho vzduchu, čo povedie k kotrmelci a s najväčšou pravdepodobnosťou zničeniu zariadenia. . Alebo bude pilot zdvihnutý do výšok so silnou mínusovou teplotou a riedkym vzduchom.

Analýza a krátkodobá predpoveď počasia. atmosférické fronty. Vonkajšie znaky blížiaceho sa studeného, ​​teplého frontu

V predchádzajúcich prednáškach som hovoril o možnosti predpovedať letové a neletové počasie, priblíženie toho či onoho atmosférického frontu.

Pripomínam ti to atmosférický predok je prechodná zóna v troposfére medzi susednými vzduchovými hmotami s rozdielnymi fyzikálne vlastnosti.

Pri výmene a miešaní jednej masy vzduchu s druhou s výbornými fyzikálnymi vlastnosťami - teplota, tlak, vlhkosť - rôzne prirodzený fenomén, ktoré možno použiť na analýzu a predpovedanie pohybu týchto vzdušných hmôt.

Keď sa teda blíži teplý front, za deň sa objavia jeho prekurzory, cirry. Plávajú ako perie vo výške 7-10 km. V tom čase Atmosférický tlak ide dole. Príchod teplého frontu býva spojený s oteplením a výdatnými, mrholiacimi zrážkami.

S nástupom studeného frontu sa naopak spájajú dažďové oblaky stratocumulus, ktoré sa hromadia ako hory alebo veže a zrážky z nich padajú vo forme prehánok s prehánkami a búrkami. S prechodom studeného frontu je spojené ochladenie a zosilnenie vetra.

Cyklóny a anticyklóny

Zem sa otáča a pohybujúce sa masy vzduchu sú tiež zapojené do tohto kruhového pohybu, ktorý sa krúti do špirály. Tieto obrovské atmosférické víry sa nazývajú cyklóny a anticyklóny.

Cyklón- atmosférický vír obrovského priemeru so zníženým tlakom vzduchu v strede.

Anticyklóna- atmosférický vír so zvýšeným tlakom vzduchu v strede, s jeho postupným poklesom od centrálnej časti k periférii.

Nástup cyklónu alebo anticyklóny vieme predpovedať aj zmenou počasia. Cyklón so sebou teda prináša zamračené počasie so zrážkami v lete a snežením v zime. A anticyklóna - jasné alebo zamračené počasie, pokoj a nedostatok zrážok. Je tu ustálený charakter počasia, t.j. časom sa výrazne nemení. Z pohľadu letov nás, samozrejme, viac zaujímajú anticyklóny.

Studený front. Štruktúra oblačnosti na studenom fronte

Vráťme sa na fronty. Keď hovoríme, že „prichádza“ studený front, máme na mysli, že veľká masa studeného vzduchu smeruje k teplejšiemu vzduchu. Studený vzduch je ťažší, teplý ľahší, takže postupujúca studená hmota akoby podliezala tú teplú a vytláčala ju nahor. To vytvára silný pohyb vzduchu smerom nahor.

Rýchlo stúpajúci teplý vzduch sa vo vyšších vrstvách atmosféry ochladzuje a kondenzuje, objavujú sa oblaky. Ako som povedal, vzduch sa neustále pohybuje smerom nahor, takže oblaky, ktoré majú stály prísun teplého a vlhkého vzduchu, rastú. Tie. studený front prináša kumuly, stratokumuly a dažďové oblaky s dobrým vertikálnym vývojom.

Studený front sa posúva, teplý sa posúva nahor a oblačnosť sa presýti skondenzovanou vlhkosťou. V určitom okamihu sa leje v prehánkach, akoby zhadzoval prebytok, až kým sila pohybu teplého vzduchu nahor opäť neprekročí gravitáciu kvapiek vody.

Teplý front. Štruktúra oblačnosti v teplom fronte

Teraz si predstavte opačný obrázok: teplý vzduch sa pohybuje smerom k studenému vzduchu. Teplý vzduch je ľahší a pri pohybe sa plazí na studený vzduch, klesá atmosférický tlak, pretože. opäť o stĺp viac ľahký vzduch tlačí menej.

Ako teplý vzduch stúpa, ochladzuje sa a kondenzuje. Objaví sa oblačno. Ale nedochádza k žiadnemu pohybu vzduchu nahor: studený vzduch sa už rozšíril dole, nemá čo vytláčať, teplý vzduch je už hore. Pretože nedochádza k pohybu vzduchu smerom nahor, teplý vzduch sa ochladzuje rovnomerne. Oblačnosť sa ukazuje ako súvislá, bez vertikálneho vývoja - cirry.

Nebezpečenstvá spojené s nástupom studeného a teplého frontu

Ako som už povedal, nástup studeného frontu je charakterizovaný silným pohybom teplého vzduchu smerom nahor a v dôsledku toho nadmerným vývojom kupovitých oblakov a búrkami. Okrem toho prudká zmena pohybu teplého vzduchu smerom nahor a priľahlého pohybu studeného vzduchu smerom nadol, ktorý sa ho snaží nahradiť, vedie k silným turbulenciám. Pilot to pociťuje ako silnú turbulenciu s prudkými náhlymi rolovaniami a spúšťaním / zdvíhaním nosa zariadenia.

Turbulencie v najhoršom prípade môžu viesť až k saltu, navyše procesy vzletu a pristátia zariadenia sú komplikované, lietanie v blízkosti svahov si vyžaduje väčšiu koncentráciu.

Časté a silné búrky môžu nepozorného alebo uneseného pilota strhnúť a už v oblaku dôjde k kotrmelcovi, ktorý sa vrhne do veľkej výšky, kde je zima a nie je tam žiadny kyslík – a možná smrť.

Teplý front je málo užitočný pre dobré stúpavé lety a nepredstavuje žiadne nebezpečenstvo, snáď okrem nebezpečenstva premočenia.

Sekundárne fronty

Nazýva sa úsek v rámci tej istej vzduchovej hmoty, ale medzi oblasťami vzduchu s rôznymi teplotami sekundárne čelo. Sekundárne studené fronty sa nachádzajú v blízkosti zemského povrchu v barických žľaboch (regióny znížený tlak) v zadnej časti cyklónu za hlavným čelom, kde dochádza ku konvergencii vetra.

Sekundárnych studených frontov môže byť niekoľko a každý oddeľuje studený vzduch od chladnejšieho. Počasie na sekundárnom studenom fronte je podobné počasiu na studenom fronte, avšak v dôsledku menších teplotných kontrastov sú všetky poveternostné javy menej výrazné, t.j. oblaky sú menej vyvinuté, vertikálne aj horizontálne. Zrážkové pásmo, 5-10 km.

V lete na sekundárnych studených frontoch prevláda kupovitá oblačnosť s búrkami, krúpami, víchricami, silnými turbulenciami a námrazou, v zime zas všeobecné fujavice, snehové nádielky, ktoré zhoršujú viditeľnosť na menej ako 1 km. Vertikálne čelo je rozvinuté do 6 km v lete a do 1-2 km v zime.

Fronty oklúzie

Fronty oklúzie vznikla v dôsledku uzavretia studeného a teplého frontu a vytlačenia teplého vzduchu nahor. Proces uzatvárania sa vyskytuje v cyklónoch, kde studený front, pohybujúci sa vysokou rýchlosťou, predbieha teplý front. Teplý vzduch sa v tomto prípade odtrháva od zeme a tlačí nahor a front pri zemskom povrchu sa pohybuje v podstate už pod vplyvom pohybu dvoch studených vzduchových hmôt.

Ukazuje sa, že na tvorbe oklúzneho frontu sa podieľajú tri vzduchové hmoty – dve studené a jedna teplá. Ak je studená vzduchová hmota za studeným frontom teplejšia ako studená hmota pred frontom, tak pri vytláčaní teplého vzduchu nahor zároveň sama prúdi na prednú, chladnejšiu hmotu. Táto predná časť je tzv teplá oklúzia(obr. 1).

Ryža. 1. Čelo teplej oklúzie na vertikálnom reze a na mape počasia.

Ak je vzduchová hmota za studeným frontom chladnejšia ako vzduchová hmota pred teplým frontom, tak táto zadná hmota bude prúdiť pod teplým aj pod predným studeným vzduchom. Táto predná časť je tzv studená oklúzia(obr. 2).

Ryža. 2. Čelo studenej oklúzie na vertikálnom reze a na mape počasia.

Oklúzne fronty prechádzajú vo svojom vývoji niekoľkými štádiami. Najťažšie poveternostné podmienky na frontoch oklúzie sú pozorované v počiatočnom momente uzavretia termálneho a studeného frontu. V tomto období je oblačný systém kombináciou oblačnosti teplého a studeného frontu. Z vrstvovito-nimbovej a kumulonimbovej oblačnosti začínajú vypadávať zrážky všeobecného charakteru, v prednej zóne sa menia na prehánky.

Vietor pred teplým frontom oklúzie zosilnie, po jeho prechode zoslabne a stáča sa doprava.

Pred studeným frontom oklúzie sa vietor zosilňuje na búrku, po jej prechode slabne a prudko sa stáča doprava. Ako sa teplý vzduch vytláča do vyšších vrstiev, oklúzny front postupne eroduje, vertikálna sila oblačnosti klesá a vznikajú bezoblačné priestory. Oblačnosť Nimbostratus sa postupne mení na stratus, altostratus na altocumulus a cirrostratus na cirrocumulus. Dážď ustáva. Prechod starých frontov oklúzie sa prejavuje v prúdení vysokokumulovej oblačnosti 7-10 bodov.

Podmienky pre plavbu cez oklúznu prednú zónu v počiatočná fáza vývoj sa takmer nelíši od podmienok plavby, resp. pri prechode pásmom teplého alebo studeného frontu.

Vnútromasové búrky

Búrky sú vo všeobecnosti rozdelené do dvoch hlavných typov: hromadné a frontálne. Najbežnejšie búrky sú intramasové (lokálne) búrky, ktoré sa vyskytujú ďaleko od frontálnych zón a sú spôsobené charakteristikami miestnych vzduchových más.

vnútromasová búrka je búrka spojená s konvekciou vo vzduchovej hmote.

Trvanie takýchto búrok je krátke a spravidla nepresiahne jednu hodinu. Miestne búrky môžu byť spojené s jednou alebo viacerými bunkami oblakov cumulonimbus a prechádzajú štandardnými štádiami vývoja: zrodenie oblaku cumulus, nadmerný vývoj na búrku, zrážky, rozpad.

Zvyčajne sú intramasové búrky spojené s jednou bunkou, hoci existujú aj viacbunkové vnútromasové búrky. Pri viacbunkovej búrkovej aktivite vytvárajú zostupné prúdy studeného vzduchu „rodičovského“ oblaku vzostupné prúdy, ktoré tvoria „dcérsky“ oblak. búrkový oblak. Môže sa tak vytvoriť séria buniek.

Známky lepšieho počasia

1. Tlak vzduchu je vysoký, takmer nezmenený alebo pomaly stúpajúci.
2. Denné kolísanie teploty je výrazne vyjadrené: cez deň je horúco, v noci je chladno.
3. Vietor je slabý, k poludniu zosilnie, večer utíchne.
4. Obloha je celý deň bez mráčika alebo je pokrytá kupovitými mrakmi, ktoré večer miznú. Relatívna vlhkosť vzduchu cez deň klesá a v noci stúpa.
5. Cez deň je obloha jasne modrá, súmrak je krátky, hviezdy slabo blikajú. Večer je úsvit žltý alebo oranžový.
6. V noci silná rosa alebo mráz.
7. Hmla nad nížinami, v noci zosilnená a cez deň miznúca.
8. V noci je v lese teplejšie ako na poli.
9. Z komínov a ohňov stúpa dym.
10. Lastovičky lietajú vysoko.

Známky zlého počasia

1. Tlak prudko kolíše alebo neustále klesá.
2. Denný priebeh teploty je slabo vyjadrený alebo s porušením všeobecného priebehu (napríklad v noci teplota stúpa).
3. Vietor zosilnie, prudko mení svoj smer, pohyb spodných vrstiev oblakov sa nezhoduje s pohybom horných.
4. Oblačnosť sa zvyšuje. Na západnej alebo juhozápadnej strane horizontu sa objavujú cirrostratus mraky ktoré sa šíria po oblohe. Nahrádzajú ich oblaky altostratus a nimbostratus.
5. Od rána je dusno. Kupovité mraky rastú nahor a menia sa na cumulonimbus - na búrku.
6. Ranné a večerné zore sú červené.
7. V noci vietor neutícha, ale zosilnie.
8. Svetelné kruhy (halo) sa objavujú v oblakoch cirrostratus okolo Slnka a Mesiaca. V oblakoch strednej vrstvy - koruny.
9. Neexistuje žiadna ranná rosa.
10. Lastovičky lietajú nízko. Mravce sa schovávajú v mraveniskách.

Stacionárne vlny

Stacionárne vlny- ide o typ premeny horizontálneho pohybu vzduchu na vlnu. Vlna môže nastať, keď sa rýchlo pohybujúce sa vzduchové masy stretnú s pohoriami značnej výšky. Nevyhnutnou podmienkou pre vznik vlny je stabilita atmosféry siahajúca do značnej výšky.

Ak chcete vidieť model atmosférickej vlny, môžete ísť k potoku a pozrieť sa, ako prebieha obtekanie ponoreného kameňa. Voda, obtekajúca kameň, stúpa pred ním a vytvára akúsi drevovláknitú dosku. Za kameňom sa tvoria vlnky alebo séria vĺn. Tieto vlny môžu byť v rýchlom a hlbokom prúde dosť veľké. Niečo podobné sa deje v atmosfére.

Keď horský masív preteká, rýchlosť prúdenia sa zvyšuje a tlak v ňom klesá. Preto sú horné vrstvy vzduchu o niečo znížené. Po prekročení vrcholu prúdenie zníži svoju rýchlosť, zvýši sa tlak v ňom a časť vzduchu sa ponáhľa nahor. Takýto kmitavý impulz môže spôsobiť vlnovitý pohyb prúdenia za hrebeňom (obr. 3).

Ryža. 3. Schéma vzniku stacionárnych vĺn:
1 - nerušený tok; 2 - tok dole cez prekážku; 3 - šošovkovitý oblak na vrchole vlny; 4 - oblak uzáveru; 5 - rotačný oblak na základni vlny

Tieto stacionárne vlny sa často šíria do vysokých nadmorských výšok. Bolo zaznamenané vyparenie klzáku v prúde vĺn do výšky viac ako 15 000 m. Vertikálna rýchlosť vlny môže dosahovať desiatky metrov za sekundu. Vzdialenosti medzi susednými „hrbolčekmi“ alebo vlnová dĺžka sa pohybujú od 2 do 30 km.

Prúdenie vzduchu za horou je výškovo rozdelené na dve vrstvy, ktoré sa od seba výrazne líšia - turbulentnú podvlnnú vrstvu, ktorej hrúbka sa pohybuje od niekoľkých stoviek metrov až po niekoľko kilometrov, a nad ňou umiestnenú vrstvu laminárnych vĺn.

Je možné použiť vlnové toky, ak je v turbulentnej zóne druhý dostatočne vysoký hrebeň a taká vzdialenosť, že zóna rotora od prvého neovplyvňuje druhý hrebeň. V tomto prípade pilot, začínajúci od druhého hrebeňa, okamžite vstúpi do vlnovej zóny.

Pri dostatočnej vlhkosti vzduchu sa na vrcholoch vĺn objavujú šošovkovité mraky. Spodný okraj takýchto oblakov sa nachádza vo výške najmenej 3 km a ich vertikálny vývoj dosahuje 2 - 5 km. Je tiež možné vytvoriť čiapkový oblak priamo nad vrcholom hory a rotorové oblaky za ním.

Napriek tomu silný vietor(vlna môže nastať pri rýchlosti vetra aspoň 8 m/s), tieto oblaky sú voči zemi nehybné. Keď sa určitá „častica“ prúdu vzduchu priblíži k vrcholu hory alebo vlny, vlhkosť v nej obsiahnutá kondenzuje a vytvára sa oblak.

Za horou sa vytvorená hmla rozpúšťa a „čiastočka“ potoka sa opäť stáva priehľadnou. Nad horou a na vrcholoch vĺn sa rýchlosť prúdenia vzduchu zvyšuje.

V tomto prípade tlak vzduchu klesá. Zo školského kurzu fyziky (plynové zákony) je známe, že pri poklese tlaku a pri absencii výmeny tepla s životné prostredie teplota vzduchu klesá.

Pokles teploty vzduchu vedie ku kondenzácii vlhkosti a tvorbe oblačnosti. Za horou sa prúdenie spomaľuje, tlak v ňom stúpa, teplota stúpa. Oblak zmizne.

Stacionárne vlny sa môžu objaviť aj nad rovným terénom. V tomto prípade môže byť príčinou ich vzniku studený front alebo víry (rotory), ktoré vznikajú pri rôznych rýchlostiach a smeroch pohybu dvoch susedných vzduchových vrstiev.

Počasie na horách. Vlastnosti zmien počasia v horách

Hory sú bližšie k slnku, a preto sa zahrievajú rýchlejšie a lepšie. To vedie k vzniku silných konvekčných prúdov a rýchlej tvorbe oblačnosti vrátane búrok.

Okrem toho sú hory výrazne členitou časťou zemského povrchu. Vietor, ktorý prechádza cez hory, turbulizuje v dôsledku ohýbania sa okolo mnohých prekážok rôznych veľkostí - od metra (kamene) po niekoľko kilometrov (samotné hory) - a v dôsledku miešania prechádzajúceho vzduchu konvekciou. prúdy.

Horský terén sa teda vyznačuje silnou termálnosťou v kombinácii so silnou turbulenciou, silným vetrom rôznych smerov a búrkovou činnosťou.

Analýza incidentov a predpokladov súvisiacich s meteorologickými podmienkami

Najklasickejším incidentom spojeným s meteorologickými podmienkami je odfúknutie alebo samovyletenie aparatúry do zóny rotora v záveternej časti hory (v menšom meradle - rotor od prekážky). Predpokladom pre to je odchod spolu s tokom hrebeňovej línie v nízkej nadmorskej výške alebo banálna neznalosť teórie. Lietanie v rotore je plné prinajmenšom nepríjemných turbulencií, maximálne - salto a zničenie prístroja.

Druhý zarážajúci incident je nasávaný do oblaku. Predpokladom na to je spracovanie TVP pri okraji oblaku v kombinácii s roztržitosťou, prílišnou odvahou či neznalosťou letových vlastností svojho aparátu. To vedie k strate viditeľnosti a orientácie v priestore, v najhoršom prípade k saltu a hodu do nepoužiteľnej výšky.

Nakoniec tretím klasickým výskytom je „obalenie“ a pád na svah alebo na zem pri pristávaní v termálnom dni. Predpokladom je lietanie s hodenou palicou, t.j. bez rezervy rýchlosti na manévrovanie.

Z povrchu Zeme sa zdá, že všetky oblaky sú približne v rovnakej výške. Medzi nimi však môžu byť obrovské vzdialenosti, ktoré sa rovnajú niekoľkým kilometrom. Aké sú však najvyššie a najnižšie z nich? Tento príspevok obsahuje všetky informácie, ktoré potrebujete, aby ste sa stali expertom na cloud!

10. Vrstevnatá oblačnosť (priemerná výška - 300-450 m)

Wikipedia info: Stratusové oblaky sú oblaky nízkej úrovne charakterizované horizontálnym vrstvením s jednotnou vrstvou, na rozdiel od kupovitých oblakov, ktoré vznikajú vzostupnými teplými prúdmi.

Presnejšie povedané, výraz "stratus" sa používa na opis plochých, zahmlených oblakov na nízkej úrovni, ktorých farba sa pohybuje od tmavošedej po takmer bielu.

9. Kupovitá oblačnosť (priemerná výška - 450-2000 m)


Wikipedia info: "Cumulus" v latinčine znamená "kopa, kopa". Kumulové oblaky sú často popisované ako „tučné“, „ako bavlna“ alebo „nadýchané“. vzhľad a majú plochý spodný okraj.

Ako nízke oblaky sú zvyčajne vysoké menej ako 1000 metrov, pokiaľ nejde o vertikálnejšiu formu kupy. Kumulové oblaky sa môžu objaviť samostatne, v líniách alebo v zhlukoch.

8. Oblačnosť Stratocumulus (priemerná výška - 450-2000 m)


Wikipedia Info: Stratocumulus patrí k typu oblakov charakterizovaných veľkými tmavými, zaoblenými masami, zvyčajne v skupinách, líniách alebo vlnách, ktorých jednotlivé prvky sú väčšie ako oblaky altocumulus, ktoré sa tvoria v nižšej nadmorskej výške, zvyčajne pod 2400 metrov.

Slabé konvekčné prúdenie vzduchu vytvára vplyvom suchšieho, nehybného vzduchu nad nimi plytké vrstvy oblakov, ktoré bránia ďalšiemu vertikálnemu vývoju.

7. Oblačnosť Cumulonimbus (priemerná výška - 450-2000 m)


Wikipedia Info: Oblaky Cumulonimbus sú husté, týčiace sa vertikálne oblaky spojené s búrkami a atmosférickou nestabilitou, tvorené vodnou parou prenášanou silnými prúdmi.

Oblaky Cumulonimbus sa môžu vytvárať samostatne, v zhlukoch alebo ako vlnobitie s prívalom pozdĺž studeného frontu. Tieto oblaky sú schopné produkovať blesky a iné nebezpečné vážne udalosti počasie ako napríklad tornádo.

6. Oblačnosť Nimbostratus (priemerná výška - 900-3000 m)


Wikipedia info: Oblaky Nimbostratus zvyčajne vytvárajú zrážky na obrovskej ploche. Majú difúznu základňu, ktorá sa zvyčajne nachádza niekde blízko povrchu na nižších úrovniach a v nadmorskej výške okolo 3000 metrov na stredných úrovniach.

Napriek tomu, že oblaky nimbostratus sú zvyčajne tmavá farba na základni sú často osvetlené zvnútra pri pohľade z povrchu Zeme.

5. Oblačnosť Altostratus (priemerná výška - 2000-7000 m)


Informácie z Wikipédie: Oblaky Altostratus sú typom oblakov strednej vrstvy patriace do fyzickej kategórie podobných vrstve, ktorá sa vyznačuje všeobecne jednotnou vrstvou, ktorej farba sa mení od sivej po modrozelenú.

Sú svetlejšie ako nimbostratus a tmavšie ako vysoký cirrostratus. Slnko je možné vidieť cez tenké altostratusové oblaky, ale hrubšie oblaky môžu mať hustejšiu, nepriehľadnú štruktúru.

4. Oblačnosť Altocumulus (priemerná výška - 2000-7000 m)


Wikipedia Info: Altocumulus je typ oblaku strednej vrstvy, ktorý patrí prevažne do fyzickej kategórie stratocumulus, charakterizovaný guľovitými masami alebo hrebeňmi vo vrstvách alebo listoch, ktorých jednotlivé prvky sú väčšie a tmavšie ako cirrocumulus a menšie. než oblaky stratocumulus.

Ak sa však vrstvy stanú vločkovitými v dôsledku zvýšenej nestability vzdušnej hmoty, potom sa oblaky altocumulus stanú viac kupovitými v štruktúre.

3. Cirrusové oblaky (priemerná výška - 5000-13.500 m)


Wikipedia info: Cirrusové oblaky sú typom atmosférického oblaku, zvyčajne charakterizovaného tenkými vláknitými vláknami.

Oblakové vlákna sa niekedy formujú do zväzkov charakteristickú formu, známy pod spoločný názov„kobylie chvosty“. Cirrusové oblaky majú zvyčajne bielu alebo svetlosivú farbu.

2. Oblaky Cirrostratus ( priemerná úroveň- 5 000 - 13 500 m)


Wikipedia info: Oblaky Cirrostratus sú typom tenkých, belavých stratusových oblakov tvorených ľadovými kryštálmi. Je ťažké ich odhaliť a sú schopné vytvárať halo, keď majú formu tenkého hmly cirrostratus.

1. Oblačnosť Cirrocumulus (priemerná výška - 5000-13.500 m)


Wikipedia info: Cirrocumulus je jednou z troch hlavných odrôd horných troposférických oblakov (ďalšie dve sú cirrus a cirrostratus). Ako nižšie kupovité mraky, cirrocumulus oblaky znamená konvekciu.

Na rozdiel od iných vysokých cirrusov a cirrostratusov sú cirrocumuly zložené z malého množstva priehľadných kvapiek vody, hoci sú v podchladenom stave.

Podobne ako hmly, aj oblaky vznikajú kondenzáciou vodnej pary na kvapalné a pevné skupenstvo. Ku kondenzácii dochádza buď v dôsledku zvýšenia absolútnej vlhkosti vzduchu, alebo v dôsledku zníženia teploty vzduchu. V praxi sa na tvorbe oblačnosti podieľajú oba faktory.

Pokles teploty vzduchu je spôsobený po prvé vzostupom (vzostupným pohybom) vzduchových hmôt a po druhé advekciou vzduchových hmôt - ich pohybom v horizontálnom smere, vďaka čomu môže byť teplý vzduch nad studeným zemským povrchom.

Obmedzíme sa na diskusiu o tvorbe oblačnosti spôsobenej poklesom teploty vzduchu počas pohybu nahor. Je zrejmé, že takýto proces sa výrazne líši od tvorby hmly - veď hmla prakticky nevystupuje hore, zostáva priamo pri zemskom povrchu.

Čo spôsobuje stúpanie vzduchu? Existujú štyri dôvody pre pohyb vzdušných hmôt nahor. Prvým dôvodom je konvekcia vzduchu v atmosfére. Slnečné lúče v horúcom dni silne ohrievajú zemský povrch, odovzdáva teplo prízemným vzduchovým hmotám – a začína sa ich stúpanie. Kumulus a cumulonimbus sú najčastejšie konvekčného pôvodu.

Proces tvorby oblakov začína tým, že stúpa určitá vzduchová hmota. Ako stúpate, vzduch sa rozpína. Túto expanziu možno považovať za adiabatickú, keďže vzduch stúpa pomerne rýchlo, a preto pri dostatočne veľkom objeme (a na tvorbe oblaku sa podieľa naozaj veľký objem vzduchu) dochádza k výmene tepla medzi stúpajúcim vzduchom a okolím. jednoducho nestihne nastať počas stúpania. Počas adiabatickej expanzie vzduch, ktorý neprijíma teplo zvonku, pracuje iba vďaka svojej vlastnej vnútornej energii a potom sa ochladzuje. Vzduch stúpajúci nahor sa teda ochladí.

Pri počiatočnej teplote T 0 stúpajúci vzduch klesne na rosný bod T p zodpovedajúce elasticite pary v nej obsiahnutej, bude možný proces kondenzácie tejto pary. Ak sú v atmosfére kondenzačné jadrá (a tie sú takmer vždy prítomné), tento proces naozaj začína. Výška H, pri ktorej začína kondenzácia pár, určuje spodnú hranicu tvoriaceho sa oblaku. Nazýva sa to úroveň kondenzácie. V meteorológii sa používa približný vzorec pre výšku H(takzvaný Ferrelov vzorec):

H = 120(T 0 −T R),

kde H merané v metroch.

Vzduch, ktorý ďalej prúdi zdola, prekročí kondenzačnú hladinu a proces kondenzácie pary nastáva už nad touto hladinou – oblak sa začína rozvíjať do výšky. Vertikálny vývoj oblaku sa zastaví, keď vzduch po ochladení prestane stúpať. V tomto prípade sa vytvorí fuzzy horná hranica oblaku. Nazýva sa to úroveň voľnej konvekcie. Nachádza sa mierne nad úrovňou, pri ktorej sa teplota stúpajúceho vzduchu rovná teplote okolitého vzduchu.

Druhým dôvodom vzostupu vzdušných hmôt je terén. Vietor fúkajúci po zemskom povrchu môže na svojej ceste stretnúť hory alebo iné prírodné vyvýšeniny. Pri ich prekonaní sú vzdušné masy nútené stúpať. Vzniknuté oblaky sa v tomto prípade nazývajú oblaky orografického pôvodu (z gréckeho slova όρος, čo znamená „hora“). Je zrejmé, že takéto oblaky nedostávajú výrazný výškový vývoj (je limitovaný výškou prevýšenia prekonanou vzduchom); v tomto prípade vznikajú oblaky stratus a nimbostratus.

Tretím dôvodom vzostupu vzduchových hmôt je výskyt teplých a studených atmosférických frontov. Obzvlášť intenzívne sa vytvára oblačnosť nad teplým frontom - keď je teplá vzduchová hmota postupujúca po studenej vzduchovej hmote nútená skĺznuť po klinu ustupujúceho studeného vzduchu. Čelná plocha (plocha studeného klinu) je veľmi plochá - dotyčnica jej sklonu k vodorovnej ploche je len 0,005–0,01. Preto sa pohyb teplého vzduchu smerom nahor len málo líši od horizontálneho pohybu; v dôsledku toho sa oblačnosť, ktorá vzniká nad studeným klinom, vyvíja slabo do výšky, ale má výrazný horizontálny rozsah. Takéto oblaky sa nazývajú upslip clouds. V nižších a stredných vrstvách sú to oblaky nimbostratus a altostratus a v hornej vrstve - cirrostratus a cirrus (je zrejmé, že oblaky hornej vrstvy sa už tvoria ďaleko za atmosférickou prednou líniou). Horizontálny rozsah stúpajúcich oblakov sa dá merať v stovkách kilometrov.

K tvorbe oblačnosti dochádza aj nad studeným atmosférickým frontom – keď sa postupujúca masa studeného vzduchu pohybuje pod masou teplého vzduchu a tým ju dvíha. V tomto prípade môžu vznikať aj kupovité oblaky spolu s upslip clouds.

Štvrtým dôvodom nárastu vzdušných hmôt sú cyklóny. Vzduchové hmoty, pohybujúce sa pozdĺž zemského povrchu, sa v cyklóne krútia smerom k stredu depresie. Hromadia sa tam, vytvárajú pokles tlaku pozdĺž vertikály a ponáhľajú sa nahor. Intenzívne stúpanie vzduchu až k hranici troposféry vedie k mohutnej tvorbe oblačnosti – objavujú sa oblaky cyklónového pôvodu. Môže ísť o oblaky vrstevnaté-nimbus, altostratus, cumulonimbus. Zo všetkých takýchto oblakov padajú zrážky a vytvárajú daždivé počasie charakteristické pre cyklón.

Na základe knihy L. V. Tarasova „Vietry a búrky v zemskej atmosfére“ (Dolgoprudny: Vydavateľstvo „Intellect“, 2011).

Dobrý deň, priatelia! Mraky, kone s bielou hrivou... Ach, o čom to hovorím🙂V skutočnosti chcem hovoriť o tom, ako sa tvoria mraky, kde sa tvoria a aké sú dôvody na to a aké sú ďalšie typy oblakov ...

Masy vodnej pary prenášané vzduchom sú mraky. V každom okamihu je asi 50% zemského povrchu pokrytých mrakmi. Oblaky sú tiež súčasťou procesu, ktorý poskytuje sladkej vody všetko živé na .

Keď para stúpa, ochladzuje sa a opäť prechádza do pevného (ľad) alebo kvapalného (voda) skupenstva a vytvára oblaky (neviditeľné hmoty). Vo forme, ktorú odnášajú potoky a rieky, sa vlhkosť vracia na Zem a cyklus sa opakuje.

Ako vznikajú oblaky?

Mraky sú tvorené ľadom a/alebo vodou. Všade vo vnútri je vodná para, ktorá sa vyparuje z oceánov a morí. " Absolútna vlhkosť» vzduch určuje množstvo pary v danom objeme vzduchu. Čím vyššia je teplota, tým viac vodnej pary môže byť obsiahnuté vo vzduchu.

Ak vzduch obsahuje maximálne možné množstvo vodnej pary pre danú teplotu, považuje sa za „nasýtený“ a jeho „relatívna vlhkosť“ je 100 %. "Rosný bod" je zodpovedajúca teplota. Proces premeny vodnej pary na pevné alebo kvapalné skupenstvo, ku ktorému dochádza, keď sa vzduch obsahujúci paru ochladí a nasýti, sa nazýva kondenzácia.

Chladenie vzduchom.

V dôsledku stúpania sa vzduch môže ochladiť, napríklad keď prúdi cez kopce. Zároveň s využitím časti svojho tepla expanduje v dôsledku poklesu tlaku („adiabatická expanzia“). Mraky vznikajú, keď prebytočná vodná para kondenzuje na vodné kvapky, keď teplota klesne na určitý bod.

Hlavné príčiny stúpania vzduchu, ktoré vedú k jeho ochladzovaniu, tvorbe mrakov a kondenzácii: prvá je spôsobená prudkou zmenou rýchlosti a smeru vetra a vytvára všetko potrebné podmienky pre turbulenciu tvorby oblakov.

Druhý - pri prechode cez hory a kopce "pravopisný vzostup" vzduchu. V tomto prípade môžu vzniknúť rôzne druhy oblakov: oblaková čiapočka, horská hmla, vír, oblaky v tvare vlajky a šošovky.

Keď sa ochladí na rosný bod vlhký vzduch, pred dosiahnutím vrcholu sa objaví horská hmla. Všetko je vnímané ako niečo, čo spadlo do takého oblaku a priľne k vrchu a náveternej strane.

S pomerne suchým vzduchom, ktorý sa po vystúpení nad vrchol hory na rosný bod ochladí, sa vytvorí mrak. Zdá sa, že oblak nehybne visí nad vrcholom hory aj napriek vetru. Toto nie je ten istý oblak, prísne vzaté, neustále sa tvorí na náveternej strane a vyparuje sa na záveternej strane.

Vlajkové oblaky podobné vlajkám sa vytvárajú nad horskými štítmi, keď je vzduch nútený obtekať vrchol na oboch stranách, čím sa vytvára turbulentný zdvih dostatočný na vytvorenie oblakov a vírov vo vlhkých prúdoch vzduchu na záveternej strane hory.

Oblak, ktorý sa vytvoril za vrcholom, prúdi po vetre a nakoniec sa vyparí. Na hrebeňoch zvlnených vzdušných prúdov, ktoré prechádzajú cez nerovný terén, sa často tvoria šošovkovité zvlnené oblaky.

Môže vzniknúť vírový oblak v podobe pretiahnutého valca, ktorý sa nachádza rovnobežne s pohorím na jeho záveternej strane v turbulentnom víre.

Konvergencia.

Vo vnútri obrovských poveternostných systémov – „cyklónov“ (oblasti nízkeho tlaku) môžu stúpať aj vzduchové hmoty.

Keď sa v „boji“ o voľný priestor „konvergujú“ (konvergujú) teplé vlhké masy s masami studeného vzduchu – vznikajú veľké hrebene mrakov. Hore vytláča ľahší a teplejší vzduch – hustejší a chladnejší. Často takýto „front“ prináša dlhotrvajúce dažde a výdatné zrážky.

Charakter pohybu vzdušných hmôt smerom nahor určuje tvar oblakov. Pomaly stúpajúce prúdy vzduchu (5 - 10 cm / sek.) zvyčajne tvoria stratusové oblaky, a teplý vzduch- kumuly, ktoré vychádzajú z povrchu najmenej 100-krát rýchlejšie ako stratusové oblaky.

Vedci zistili, že v týchto oblakoch môžu prúdy vzduchu stúpať rýchlosťou až 100 km/h a to, ako vysoko stúpajú, závisí vo veľkej miere od „nestability“ alebo „stability“ vzduchu, ktorým prechádzajú.

Vzduch v oblaku sa ochladzuje o 1°C na každých 100 m stúpania.„Stabilné“ podmienky sú, keď teplota okolitého vzduchu klesá vysokou rýchlosťou, pričom tento prúd stále stúpa.

"Nestabilné podmienky" je to kedy okolitého vzduchu ochladzuje pomalšie a stúpavé prúdy čoskoro dosiahnu rovnakú teplotu a stúpanie sa zastaví.

Klasifikácia oblakov.

Mraky, ovplyvnené mnohými procesmi, ktoré sa podieľajú na ich vzniku, sú rôzne tvary, farby a veľkosti. Starovekí vedci, dávno predtým, ako začali chápať dôvody vzniku oblakov, sa snažili klasifikovať a opísať ich rozmanitosť.

Jean Baptiste Lamarck (1744 - 1829), francúzsky zakladateľ evolučnej teórie a zároveň prírodovedec, bol jedným z prvých medzi nimi.

V roku 1802 navrhol klasifikovať oblaky do piatich typov a troch úrovní. Lamarck veril, že oblaky sa vytvorili v dôsledku série okolností (hoci presne nevedel za čo), a nie náhodou.

Anglický chemik Luke Howard v tom istom roku 1802 vypracoval klasifikáciu, ktorá zahŕňala tri hlavné typy oblakov, a dal im aj latinské názvy: Stratus je stratiformný, Cirrus je sperený a Cumulus je kupovitý.

A tieto základné pojmy sa používajú aj dnes. Prvý „medzinárodný atlas oblakov“ bol vydaný v roku 1896. V tom čase sa oblaky ešte považovali za nerozvíjajúce sa stále hmoty. Ale skutočnosť, že každý oblak má svoj vlastný životný cyklus, sa ukázala v tridsiatych rokoch minulého storočia.

Svetová meteorologická organizácia (WMO) dnes rozlišuje 10 hlavných typov oblakov podľa tvaru a výšky. Každý typ má spoločnú skratku.

Vznášajúce sa hore.

Komu horná oblačnosť zahŕňajú cirrostratus (Cs), cirrocumulus (Cc) a cirrocumulus (Ci). Sú zložené z ľadových kryštálikov, vyskytujú sa vo výškach 6 až 18 km a nie sú zdrojom zrážok, ktoré padajú na Zem.

Cirrusové oblaky majú tvar jednotlivých tenkých bielych chĺpkov. Vlnité platne alebo biele škvrny, pripomínajúce cirrocumulus oblaky. A na priehľadnom závoji hodenom k ​​nebu vyzerajú oblaky cirrostratus.

Stredná oblačnosť - Altostratus (As) a Altocumulus (Ac) - pozostávajú zo zmesi ľadových kryštálikov a kvapiek vody a nachádzajú sa v nadmorskej výške 3 - 6 km. Oblaky Altocumulus vyzerajú ako bielo-sivé rozbité dosky a oblaky altostratus ako sivomodré celé listy. Zo strednej oblačnosti padá veľmi málo zrážok.

Nižšia oblačnosť (do výšky 3 km) patria Stratocumulus (Cs), Cumulus (Cu), Stratocumulus (Ns), Stratus (St) a Cumulonimbus (Cb). Cumulus, stratocumulus a stratus sú tvorené kvapôčkami, zatiaľ čo stratonimbus a cumulonimbus sú tvorené zmesou ľadu a vody.

Oblaky Stratus a stratocumulus vyzerajú ako sivé plátno, ale prvé sú homogénnou vrstvou, zatiaľ čo druhé sú viac fragmentované. Môžu prísť počas mrholenia alebo slabého dažďa. Oblaky Nimbostratus vyzerajú ako tmavošedá vrstva, nesú sneh alebo silné dažde.

Vertikálne stúpajúce kupovité oblaky majú jasné obrysy a hustú štruktúru. Môžu byť sprevádzané prehánkami. Cumulonimbus sú tmavé, veľké a husté oblaky (niekedy s plochým vrchom nákovy) spojené s búrkami a silným dažďom.

Teraz, keď sa pozriete na oblohu, môžete pochopiť, aké sú tam mraky a aké počasie by ste mali očakávať...