Облаци су резултат кондензације водене паре. Они играју важну улогу у процесима прерасподјеле влаге на Земљи.
Композиција облака
У зависности од састава, подељене су у 3 групе:
- Вода - у потпуности састављена од капи воде (изнад -10 ℃). При нижим температурама, капљице се супер хладе.
- Лед или кристални облик - у потпуности састављен од кристала леда (испод -15 ℃).
- Мешовита - мешавина ледених кристала и капи воде (од -10 до -15 ℃).
Капи воде и кристала називају се облачни елементи. Величина капи се значајно разликује. Они се одређују методом микрофотографије (стварање фотографија са великим увећањем).
Када се облак тек почиње формирати, пречник капи у њему варира између 5-50 микрона (1 микрон = 0,001 мм). У фази развоја облака, капљице постају веће - у пречнику од 50 до 200 микрона. Полако почињу да падају, док у метеорологији говоре о финој киши. У будућности се капљице могу трансформисати у кишне капи пречника 500 до 5000 микрона.
Интересантна чињеница: облаци делују лагано и „прозрачно“, али у стварности је тежина великог облака око 1 тоне.
Кристали имају различите облике и величине у зависности од влажности и температуре ваздуха. Већина их се назива комплетним и подсећају на шестерокутну призму. Ако је висина таквог кристала мала у односу на базу, то је плоча. Насупротни кристали су ледени стубови. Пронађени су такође елементи сложеног облика, у облику игле.
Тако су капљице воде мале величине, али њихова густина у саставу облака је неколико стотина на 1 цм³. Кристали су, напротив, већи, али су мање густи - до 100 у 10 цм³.
Друга важна карактеристика је садржај воде - то је количина воде која се налази у 1м³ облака. Просечни садржај воде:
- облаци са ситним капљицама - до 1 г / м³;
- кумулус - 2 г / м³;
- кумулонимбус - 4-5 г / м³;
- кристални - до 0,02 г / м³;
- мешани - 0,2-0,3 г / м³.
Како се формирају облаци?
Формирање облака је сложен процес, чије су све фазе уско повезане. Облаци се могу формирати на било којој географској ширини.
Обликовање облака
Облак настаје услед преласка водене паре у течно или чврсто стање - кондензација. Јавља се из два разлога: пад температуре и пораст апсолутне влаге. Најчешће су оба фактора присутна истовремено.
Пад температуре се објашњава порастом ваздушних маса, као и њиховим хоризонталним кретањем (адвекција). Тако се топли ваздух налази изнад хладне површине земље. Зрачне масе се повећавају из више разлога:
- конвекција;
- топографија;
- циклони;
- формирање атмосферских фронтова.
Када се земаљска површина интензивно загрева сунчевом светлошћу, топлота се преноси у ваздух. Долази до конвекције - загрејани ваздух се брзо подиже и почиње да се хлади на висини. Садржи водену пару. Постоји концепт тачке росе - то је температура при којој водена пара досеже тачку засићења и почиње да се кондензује.
Висина на којој започиње процес претварања паре у росну капљицу је доња граница облака која формира или ниво кондензације. У овом случају загревани ваздух и даље тече са површине земље. Прелази доњу границу, а кондензација долази на вишем нивоу. Тако облак постаје већи у висину. Његова горња граница се обично изражава нејасно, назива се нивоом слободне конвекције.
Интересантна чињеница: понекад се на путу ваздушних струја појављују узвишења. Током њиховог превазилажења, ваздушне масе се повећавају.Такви облаци су орографског порекла. Њихова висина одређује се висином препреке.
Циклона је ваздушна маса у облику атмосферског вртлога. Зрачне масе се окрећу према средини вертикалне осе циклона. Због тога долази до пада притиска - протоци ваздуха интензивно се повећавају. Они могу досећи горње границе тропосфере и формирати велики број слојевитих, кишних, кумулусних облака и њихових сорти. Такви облаци увек доносе падавине.
Утицај атмосферских фронтова на облаке
Атмосферски фронт је формиран као резултат конвергенције маса топлог и хладног ваздуха. У овом се случају облаци могу појавити и преко топле и хладне фронте. Преко топлог облака формирање се интензивније врши.
За време судара ваздушних маса, топли токови се крећу према горе - дуж нежне линије повлачења хладних струја или дуж фронталне површине. Како се ваздух креће скоро водоравно (са малим одступањем према горе), формирају се облаци узлазног клизања. Такви облаци су приметни по малој висини и значајној дужини у хоризонталном правцу - до стотина километара.
Кумулусни облаци се формирају изнад хладног атмосферског фронта. Кад се маса топлог ваздуха клизне према горе, хладан се креће тачно испод њих.
Како облаци лете по небу?
Облаци су лакши од ваздуха. Смјештени су на различитим висинама. Облаци се крећу небом због кретања ваздушних маса, струјања ветра.
Интересантна чињеница: Кретање облака у супротним смеровима је невероватна, али разумљива појава. То је због чињенице да облаци нису непрекидни и крећу се заједно са ваздушним струјама. У исто време, смер и брзина ветра се мењају са висином.
Где су нађени облаци?
Свака група облака има одређену локацију локације, што зависи од доба године. Дакле, у пролеће и лето (у умереним ширинама) водени облаци заузимају доњи део тропосфере (доњи слој атмосфере, чија се горња граница налази на надморској висини од 6-20 км). Мешани облаци заузимају средњи слој тропосфере, док кристални облаци заузимају горњи. С почетком јесенско-зимске сезоне могу се појавити ледени облаци у доњој тропосфери.
Постоји и класификација облака према којој су подељени у породице и родове. Свака породица има свој ниво:
- Облаци вертикалног развоја (конвекције).
- Доњи ниво је до 2 км.
- Средњи ниво је од 2 до 6 км.
- Горњи ниво је од 6 до 13 км.
Врсте облака
Постоји 10 главних родова или врста облака који се разликују по изгледу, облику и другим параметрима.
Кумулусни облаци
Разликује се густином, јарко беле боје. Развијено у вертикалном правцу. Горњи део има округли облик. Они се, по правилу, формирају у неутралним или хладним ваздушним масама. Дебљина - 1-2 или 3-5 км.
Слојевити облаци
Конструкција подсећа на маглу због хомогености, али заузима висину од 100-400 м. Најчешће потпуно затежу небо, понекад се примете сузе. Просечна дебљина је десетине, стотине метара.
Облаци стратоцумулус
Разликују се сивом нијансом и састоје се углавном од воде. Могу се представити у облику непрекидне масе или таласа раздвојених сунчевим зрацима. Дебљина - 200-800 м.
Алтостратус
Споља подсећају на вео сиве боје, понекад са плавкастим нијансама. Може имати хомогену или благо изражену структуру. У композицији доминирају кристали, охлађене капи.
Алтоцумулус цлоудс
Карактеристично за топлу сезону. Може имати бели, сиви, плави нијансу. Они су у облику плоча, раздераних пахуљица, између којих зраче сунчеве зраке. У висину се протежу неколико стотина метара. Понекад се претворе у моћан кумулус.
Спиндрифт цлоудс
Многобројни елементи цируса (нити, комадићи, гребени), издужени.Имају влакнасту структуру и могуће присуство свиленог сјаја. Смјештени су на великој надморској висини и састављени су од кристала.
Доминирају крупни кристали који примјетно падају. Због тога су облаци цируса карактеристични по значајном вертикалном обиму и неравномерном правцу нити.
Цирроцумулус цлоудс
Имају сферни издужени облик, који се налази на надморској висини од 6 км. Карактеристична карактеристика је одсуство сјена. Такође је могуће обојити ивице у облику дуге. Настао од кристала.
Цирростратус цлоудс
Представљен је у облику беле нијансе са хомогеном структуром. Добро прозиран од сунца и месечине. Може бити магловит или влакнаст.
Интересантна чињеница: Учешћем облака цирростратуса често се јавља феномен назван хало или хало. Ово је атмосферска појава оптичке природе, која представља сјај око извора светлости. Настаје због чињенице да зраке светлости које пролазе кроз облак прелазе кристали. Хало чешће има облик круга, полукруга, стуба светлости, итд.
Кишни облаци
Чврсти слој тамно сиве боје. Дебљина досеже неколико километара. Током периода падавина делује хомогено. У паузама постају хетерогене.
Кумулонимбусни облаци
Одликује их густина, вертикални развој, обилне падавине са грмљавином, градом. Настао од великих кумулусних облака. Могу се сакупљати у дугачку линију - линију чучњева.
Како разликовати кумулус, Алтоцумулус и Цирроцумулус облаке на небу?
Кумулусни облак има изражен облик, велике величине. Дебљина му обично одговара ширини или је премашује. Облаци алтоцумулуса су мали и раштркани по небу (најчешће се појављују у пролеће и лето). Цирроцумулус облаци су танки, подсећају на талас или набора због бројних завоја.
Ретке врсте облака
Ако су кумулус, цируси и други облаци уобичајени, онда гледање сорти доле описаних на небу може се сматрати срећом.
Јутарња Глорија
Атмосферски таласи који леже у низу, а који се најчешће примећују у северном делу Аустралије (Царпентариа баи). Стручњаци још увек не могу да утврде тачан узрок стварања таквих облака. Они се протежу стотинама километара у дужини, налазе се на надморској висини од 100-200 м.
Сторм Цоллар
Друго име је груб облак. Такође је уобичајени назив за одређени број облака кумулонимбуса који у облику наликују дугачкој осовини. Често се на граници атмосферских фронтова на надморској висини од 100 до 2000 м формира олујна олуја, која са собом доноси бараже, пљускове, грмљавину и пад притиска близу површине земље. Јутарња глорија се сматра најрјеђом разноликошћу олујних огрлица.
Фаллстреак ефекат
Када се у непрекидном слоју облака Алтоцумулус или Цирроцумулус појави јаз, то је ефекат Фаллстреак-а. Велике рупе настају као резултат падајућих кристала леда. Формирају се у горњим слојевима или чак у издувним гасовима летећег авиона.
У зависности од неколико услова (температура ваздуха, влага, прехлађене капи воде), кристали током пада апсорбују воду и повећавају се у величини. Вода у облаку испарава и ствара се јаз.
Облаци леће
Лентакуларни (лентукуларни) облаци се не крећу по небу без обзира на јачину ветра. Настају између два слоја ваздуха или на гребену ваздушних таласа. Стабилност настаје због чињенице да се процеси кондензације и испаравања континуирано одвијају у таласним токовима. Често се налази у близини планинских ланаца на надморској висини од 2-15 км.
Облаци Цалвина Хелмхолтза
Они подсећају на морске таласе и формирају се када се два слоја ваздуха крећу различитим брзинама. У овом случају горњи слој се креће брже, а доњи - спорије.Чешћи је код јаких ветрова и променљивих густина ваздуха.
Облак гљива
Облак у облику гљиве настаје не само као резултат нуклеарних или термонуклеарних експлозија. Накнадно се може формирати у обичној експлозији, под условом да нема различитих сметњи (на пример, ветра). Ово такође укључује експлозије проузроковане падом метеорита и ерупцијом вулкана.
Сребрни облаци
Ова ретка појава има неколико имена. Међу њима су ноћни ужарени облаци. Чињеница је да се они могу разматрати само под условом дубоког сумрака или за време помрачења Сунца. Ови облаци се налазе прилично високо - у просеку, на надморској висини од 82 км. Њихова студија изведена је не само са Земље, већ и уз помоћ ракетних сонди.
Интересантна чињеница: велики допринос у истраживању сребрних облака дао је руски астроном - Витолд Цераски. Доказано је да је ова појава карактеристична не само за Земљу, већ и за друге планете, на пример, Марс. 2007. године лансиран је НАСА АИМ сателит, међу чијим задацима је проучавање сребрних облака.
Облаци медузе
Облаци су ово име добили због сличности у облику са медузама. Формирају се на местима где се сударају влажни (из заливског тока) и суви (атмосферски) ваздух. Доњи део, који подсећа на пипке, настаје услед капања, али капљица које одмах испарава.
Облачно облачно
Облаци са карактеристичном марсупијалном структуром. Свака ћелија има величину од око 500 метара. Сматрају се веома ретким (налазе се неколико пута у току 10 година) и формирају се у вези са тропским циклонама.
Матични бисерни облаци
Настаје на надморској висини од око 20 до 30 км. Веома ретке, али не могу се мешати са другим врстама облака због своје специфичне боје. Формирају се у зимско-пролећном периоду и виде се тек пред излазак сунца или након заласка сунца.
Зашто су облаци бели?
Облаци су бели због високог садржаја елемената облака у њима - капи и кристала. Они одражавају сунчеве зраке. Што је мања величина ових елемената, бледо изгледа облак.
Која је разлика између облака и облака?
У терминологији недостаје концепт „облака“. Ово је исти облак, али већег и тамније боје. За разлику од белог облака, облак садржи велику количину влаге због велике густине капљица воде и доноси падавине.
Зашто су облаци бели а облаци сиви?
Облаци попримају сиву и једнолику црну боју када се посматрају са земље, јер их карактерише велика густина. Они бацају сенку један на другог, а такође слабо преносе сунчеву светлост.
Интересантна чињеница: ако летите тачно изнад сивог облака, изгледаће бело - сунчеви зраци падају одозго.
Шта је кондензацијски траг из авиона?
Траг за кондензацију је уметни или вештачки облак. Настаје као резултат кондензације атмосферске влаге помешане са воденом паром из издувних гасова које ослобађају мотори авиона. Временом траг нестаје - његове компоненте испарају.
Како одредити време из облака?
Облаци не пружају потпуне информације о најближим временским условима, али неки од њих ипак могу предвидјети одређене метеоролошке појаве:
- Кумулус - у правилу, лепо време без падавина.
- Кумулонимбус (гушћи) - налази се ниско изнад земље, може проносити кишу.
- Циррус - који се постепено спушта ниже на површину земље, може указивати на падавине у наредних 12 сати.
- Слојевити - ретко доносе падавине због мале дебљине.
Густи тамни облаци су падавине. У овом случају, црна означава одсуство јаких ветрова, смеђкаста значи могућност јаких ветрова, а сива може указивати на дужу кишу.
Процеси седиментације
Падавине настају углавном у тропосфери, пошто има највише водене паре.Магла се формира у близини земљине површине као резултат накупљања продуката кондензације.
Падавине настају само у оним облацима који су састављени од крупних облачних честица (0,1-7 мм). Они постају тешки, не могу се задржати у облаку и испадају у облику падавина. Падавине се таложе из облака или се таложе на површину из ваздуха.
Падавине:
- корица - монотона, дугачка;
- лепршање - неинтензивно, монотоно;
- пљускови кише карактеришу оштре колебање.
Падавине на површини:
- Роса;
- мраз;
- лед (формиран на било којој површини услед замрзавања честица падавина);
- сусњежица (формирана само на површини земље).
Неразврстане падавине:
- ледене игле;
- Золација (ретка појава у облику великих водених мехурића који се јављају током грмљавине).
Методе изложености облаку
Савремена наука открила је неке начине утицаја на облаке. Конкретно, распршивање прехлађених облака, магле, ефекат на облаке који носе град. У овом случају се микроструктура облака, као и њихово фазно стање, вештачки мењају.
На пример, како би се распршио прехлађени облак, расхладни реагенси или јодне честице ледених материја уносе се у њега из авиона. Ове супстанце доприносе стварању великог броја кристала - густина капљица воде опада и облак се расипа. Да би утицали на маглу, користе се приземне инсталације сличне природе.
Могуће су и вештачке падавине, на пример, током шумских пожара. Да бисте то учинили, помоћу летелице, реагенси се уносе у облак - сребрни јодид или посебне пиротехничке композиције.