Идет ли дождь сегодня? Что эти 6 облаков говорят вам о погоде

Современные прогнозы погоды основаны на сложных компьютерных симуляторах. Эти тренажеры используют все физические уравнения, которые описывают атмосферу, включая движение воздуха, солнечное тепло и образование облаков и дождя.

Постепенное улучшение прогнозов со временем означает, что современные пятидневные прогнозы погоды столь же искусны, как и трехдневные прогнозы 20 лет назад.

Но вам не нужен суперкомпьютер, чтобы предсказать, как погода над вашей головой, вероятно, изменится в течение следующих нескольких часов - это было известно в разных культурах на протяжении тысячелетий. Следя за небом над вами и немного зная о том, как образуются облака, вы можете предсказать, идет ли дождь.

И небольшое понимание физики формирования облаков подчеркивает сложность атмосферы и проливает некоторый свет на то, почему прогнозирование погоды на несколько дней является такой сложной проблемой.

Итак, вот шесть облаков, за которыми нужно следить, и как они могут помочь вам понять погоду.

1) Кучевые

Облака образуются, когда воздух охлаждается до точки росы - температуры, при которой воздух больше не может удерживать весь свой водяной пар. При этой температуре водяной пар конденсируется с образованием капель жидкой воды, которую мы наблюдаем как облако. Чтобы этот процесс состоялся, нам необходимо, чтобы воздух был вынужден подниматься в атмосферу или чтобы влажный воздух вступал в контакт с холодной поверхностью.

В солнечный день солнечное излучение нагревает землю, которая в свою очередь нагревает воздух прямо над ней. Этот нагретый воздух поднимается конвекцией и образует кучевые облака. Эти облака «ясной погоды» выглядят как вата. Если вы посмотрите на небо, заполненное кучевыми облаками, вы можете заметить, что они имеют плоские основания, которые лежат на одном уровне. На этой высоте воздух с уровня земли остыл до точки росы. Кучевые облака, как правило, не идут дождь - вы находитесь в хорошую погоду.

2) кучево-дождевые

Несмотря на то, что маленькие кучевые облака не идут дождь, если вы заметите, что кучевые облака увеличиваются и распространяются все выше в атмосферу, это признак того, что идет интенсивный дождь. Летом это обычное явление, когда утренние кучевые облака превращаются в глубокие кучево-дождевые (грозовые) облака днем.

У основания кучево-дождевые облака хорошо выражены, но выше они начинают выглядеть по краям тонкими. Этот переход указывает на то, что облако уже состоит не из капель воды, а из кристаллов льда. Когда порывы ветра уносят капли воды за пределы облака, они быстро испаряются в более сухой среде, давая водяным облакам очень острый край. С другой стороны, кристаллы льда, вынесенные за пределы облака, не быстро испаряются, создавая тонкую поверхность.

Кучево-дождевые облака часто бывают плоскими. Внутри кучево-дождевых облаков теплый воздух поднимается конвекцией. При этом он постепенно охлаждается, пока не достигнет той же температуры, что и окружающая атмосфера. На этом уровне воздух больше не плавучий, поэтому он не может подниматься дальше. Вместо этого он распространяется, образуя характерную форму наковальни.

3) Cirrus

Форма цирруса очень высоко в атмосфере. Они тонкие, состоящие исключительно из ледяных кристаллов, падающих через атмосферу. Если циррусы переносятся горизонтально ветрами, движущимися с разными скоростями, они приобретают характерную зацепленную форму. Только на очень больших высотах или широтах Cirrus производит дождь на уровне земли.

Но если вы заметите, что Cirrus начинает покрывать большую часть неба и становится все ниже и толще, это хороший признак того, что приближается теплый фронт. На тёплом фронте встречаются тёплая и холодная воздушная масса. Более легкий теплый воздух вынужден подниматься над массой холодного воздуха, что приводит к образованию облаков. Опускающиеся облака указывают, что фронт приближается, давая период дождя в следующие 12 часов.

4) Стратус

Stratus - низкий непрерывный слой облаков, покрывающий небо. Слои образуются в результате мягкого подъема воздуха или мягкого ветра, приносящего влажный воздух над холодной землей или морской поверхностью. Слоистое облако тонкое, поэтому, несмотря на то, что условия могут быть мрачными, дождь маловероятен, и в лучшем случае будет небольшой моросящий дождь. Стратус идентичен туману, поэтому, если вы когда-нибудь гуляли в горах в туманный день, вы гуляли в облаках.

5) линзовидный

Наши последние два типа облаков не помогут вам предсказать предстоящую погоду, но они дают представление о чрезвычайно сложных движениях атмосферы. Гладкие линзовидные облака в форме линз образуются, когда воздух поднимается над горным хребтом.

Пройдя мимо горы, воздух возвращается на прежний уровень. Когда он тонет, он нагревается и облако испаряется. Но он может перескочить, и в этом случае воздушная масса отскакивает назад, позволяя сформироваться другому линзовидному облаку. Это может привести к ряду облаков, простирающихся далеко за пределы горного хребта. Взаимодействие ветра с горами и другими поверхностными элементами является одной из многих деталей, которые должны быть представлены в компьютерных симуляторах, чтобы получить точные прогнозы погоды.

6) Кельвин-Гельмгольц

И, наконец, мой личный фаворит. Облако Кельвина-Гельмгольца напоминает разбивающуюся океанскую волну. Когда воздушные массы на разных высотах движутся горизонтально с разными скоростями, ситуация становится нестабильной. Граница между воздушными массами начинает колебаться, в конечном итоге образуя более крупные волны.

Облака Кельвина-Гельмгольца редки - единственный раз, когда я заметил, был над Ютландией, западная Дания, - потому что мы можем видеть, как этот процесс происходит в атмосфере, только если нижняя масса воздуха содержит облако. Облако может затем проследить ломающиеся волны, раскрывая запутанность других невидимых движений над нашими головами.

Подробнее: «Зверь с Востока» и необычайно теплая температура в Арктике не случайны

Эта статья была первоначально опубликована в «Разговоре» Ханны Кристенсен. Прочитайте оригинальную статью здесь.