Міжнародна класифікація хмар. Хмари верхнього ярусу. Хмари середнього ярусу Хмари нижнього ярусу. Хмари вертикального розвитку.

 

Форми хмар в тропосфері дуже різноманітні. Першу спробу класифікації форм хмар зробили ще в 1802 р. У кінці ХІХ ст. була прийнята міжнародна класифікація хмар і виданий перший міжнародний атлас хмар (1896р.). У 1929-1932 рр. міжнародною комісією по хмарах була встановлена сучасна міжнародна класифікація хмар і виданий новий атлас хмар (1932р.).

В основу класифікації покладено поділ хмар за формою і висотою. На кожній висоті зустрічаються три основні форми хмар:

а) відокремлені (розірвані) – окремі, не зв'язані між собою хмарні маси;

б) хмари, розташовані в одному горизонтальному шарі, але розділені на волокна, пластини, гряди;

в) суцільна пелена хмар.

З висотою хмари поділяються на 4 родини:

1. Хмари верхнього ярусу (висота їх у полярних широтах 3-8 км, помірних 6-13 км, тропічних – 6-13 км);

2.Хмари середнього ярусу (висота їх в полярних широтах 2-4 км, помірних широтах – 2-7 км, тропічних 2-8 км).

3 Хмари нижнього ярусу (на всіх широтах – від земної поверхні до 2-х км).

4.-Хмари вертикального розвитку (конвективні), їх основи лежать на рівні нижніх хмар, а вершина може інколи досягти хмар верхнього ярусу.

За зовнішнім виглядом форм розрізняють 10 основних родів хмар.

1. Хмари верхнього ярусу.

1.1. Перисті – Cirrus (Ci)

1.2. Перисто-купчасті – Cirrocumulus (Cс).

1.3. Перисто-шаруваті – Cirrostratus (Cs)

2. Хмари середнього ярусу.

2.1. Високо-купчасті – Altocumulus (Ac).

2.2. Високо-шаруваті – Altostratus (As)

3. Хмари нижнього ярусу.

3.1. Шарувато-купчасті – Stratocumulus (Sc).

3.2. Шаруваті - Stratus (St)

3. 3. Шарувато-дощові – Nimbostratus (Ns)

4. Хмари вертикального розвитку (конвективи).

4.1. Купчасті – Cumulus (Cu).

4.2. Купчасто-дощові - Cumulonimbus (Cb).

Кожен із десяти родів хмар має ще різні види.

1. Перисті хмари (Сіrrus –Ci) окремі тонкі, ніжні хмари волокнистої структури без тіней (у вигляді пір'їн, ниток, пучків). Складаються завжди з льодяних кристаликів білого кольору. Найбільш часто зустрічаються окремі перисті ниткоподібні – Cirrus filosus (Ci fil.), перисті хребтовидні – Cirrus vertebratus (Ci vert.), перисті грозові – Cirrus incus-genitus (Cs ing), перисті радіальні – Cirrus radiatus (Ci rad.).

2. Перисто-купчасті (Cirrocumulus – Ci) –представляють собою гряди або шари, що складаються з дрібних завитків, пластівців, кульок. Часто вони нагадують брижі на поверхні води. Складаються з льодових кристаликів. Спостерігаються, як правило, з перистими чи перисто-шаруватими. Малостійкі, швидко появляються, видозмінюються і зникають. Виділяють між ними перисто-купчасті пластівцевидні Cirrocumulus floccus (Cc floc.), перисто-купчасті хвилясті Cirrocumulus undulatus (Cc und.).

3. Перисто-шаруваті (Cirrostratus –Cs.) – це тонка, прозора, білуватого кольору пелена, яка інколи вкриває все небо. Іноді вони мають волокнисту структуру. Складаються з льодяних кристалів. Поява їх служить ознакою погіршення погоди. Хмари утворюються внаслідок адіабатичного охолодження повітря при його висхідному русі на атмосферних фронтах (теплих фронтах оклюзії). У цих хмарах часто виникають оптичні явища – гало.

4. Високо-купчасті (Altocumulus –Ac) – являють собою смуги, гряди або шари хмар білого або сірого кольору. Інколи вони бувають у формі великих баранців. Найбільш поширеними рівновидностями цих хмар є: Altocumulus translucidus (Actr) – високо-купчасті просвічувані. Високо-купчасті хмари суцільного покриву, з хвилястою структурою, крізь яку не просвічується сонце – Altocumulus opacus (Ac op) – високо-купчасті непрозорі. Вони складаються переважно з дрібнесеньких переохолоджених краплин. Самі вони ніколи не є причиною погіршення погоди, не дають опадів, але часто є супутниками інших потужних хмар. У них виникають оптичні явища – вінці. Зустрічаються такі види: високо-купчасті сочевицеподібні – Altocumulus lenticularis (Ac inh); висок-купчасті башневидні - Altocumulus castellatus (Ac cast); високо-купчасті, утворені з купчастих – Altocumulus cumulogenitus (As cug).

Утворення високо-купчастих хмар обумовлене хвилевими рухами повітря перед холодними фронтами, фронтами оклюзії, над гірськими перешкодами. Можуть утворюватися і конвективними рухами вище 2км.

5. Високо-шаруваті (Altostratus – As) – волокниста або шарувата пелена сірого, синюватого кольору, що застилає небо цілком або частково. Сонце просвічує через них, як крізь матове скло (у вигляді розмитої плями). Це хмари мішаного типу і складаються з переохолоджених краплин і льодових кристаликів. Утворення їх пов'язане з фронтами. Розрізняють три види високо-шаруватих хмар: Altostratus translucidus (Astr) – високо-шаруваті, що просвічуються; Altostratus opacus (As op) – високо-шаруваті непрозорі або щільні; Altostratus praccipitans (As pr) – з них випадають слабкі опади в теплу половину року. Опади, як правило, випаровуються, не досягнувши поверхні землі, взимку випадає дрібний сніг.

6. Шарувато-купчасті (Stratocumulus –Sc) –являють собою гряди або шари сірих або білуватих хмар з темними ділянками. Як правило, розташовуються правильними рядами. Вони поділяються на види: такі між якими просвічує голубе небо – шарувато-купчасті хмари, що просвічуються – Stratocumulus translucidus (Sc tr); у вигляді суцільних темно-сірих валів, величезних брил: шарувато-купчасті непрозорі – Stratocumulus opacus (Sc op). Вони складаються переважно з дрібних крапельок води (взимку переохолоджених), опадів не дають. Шарувато-купчасті непрозорі дуже часто спостерігаються в погану погоду і, як правило, супроводжуються шарувато-дощовими або купчасто-дощовими, з яких випадають опади. Зустрічаються шарувато-купчасті чечевицеподібні – Stratocumulus lenticularis (Sc lent.); купчасті башенковидні – Stratocumulus castellatus (Sc cast.), шарувато-купчасті розтічні вечірні – Stratocumulus аsperalis (Sc cast.) Цей рід хмар утворюється в результаті виникнення хвилевих рухів повітря в шарах інверсії.

7. Шаруваті (Stratus – St) – однорідний шар хмар без певних обрисів, подібний до туману сірого кольору. Це найнижчі хмари, які часто зливаються з приземними туманами. Шаруваті хмари утворюються турбулентним перемішуванням в атмосфері внаслідок радіаційного охолодження вночі, а також при переміщенні відносно теплого повітря над холодною підстилаючою поверхнею. Шаруваті хмари складаються з дрібненьких крапельок води (взимку переохолоджених), в них можуть знаходитися дрібні льодові кристали. Із шаруватих мас може випадати мряка, а взимку – снігові зерна і льодяні голки. Часто зустрічаються наступні види цих хмар: шаруваті розірвані - Stratus fractus (St fra.). Їх різновидністю є розірвані дощові – Fractonimbus (Fr nb.) – низькі темно-сірі хмари поганої погоди. Вони опадів не дають, але пронизуються опадами із вищерозташованих хмар. Розірвані дощові хмари утворюються в результаті турбулентних рухів під шаром високо-шаруватих, шарувато-дощових, купчасто-дощових хмар, які дають опади.

8. Шарувато-дощові (Nimbostratus – Ns) – потужний сірий суцільний хмарний покрив, з якого випадають обложні дощі (або сніг). Складаються з крапель і сніжинок. Сонце і місяць через них не просвічуються. Ці хмари части бувають приховані від нас сірими розірваними шаруватими хмарами. Шарувато-дощові хмари утворюються подібно попереднім (As) – при висхідних рухах повітря над поверхнею фронту.

9. Купчасті (Cumulus – Cu) – окремі щільні хмари, що розвиваються вгору у вигляді горбів, куполів, башт. Хмари складаються з крапель (при від'ємних температурах переохолоджені). Мають сліпучо-білі вершини (подібні на качани капусти). Основи хмар темніші. Якщо краї хмар розірвані, то вони називаються розірвано-купчасті Fractocumulus (Fc).

У помірних широтах з купчастих хмар опадів не випадає, у тропічних можуть випадати слабкі опади. При недостатній конвекції утворюються купчасті хмари, мало розвинені по вертикалі – плоскі купчасті хмари - Cumulus humilis (Cu hum.), які служать ознакою доброї стійкої погоди. Вони з'являються біля полудня, а ввечері розтікаються, перетворюються в шарувато-купчасті і вночі зникають зовсім. Серед них виділяють купчасті середні - Cumulus medioris (Cu med.), – гряди або вали, з округлими білими вершинами, що розтікаються вгору. Розташовуючись паралельними рядами, вони утворюють біля горизонту так звану "хмарну драбину". Одними з найбільш поширених є купчасті потужні – Cumulus congestus (Cu cong.),– хмари з вершинами, які швидко ростуть вгору, У верхній частині вони складаються з льодяних кристаликів, а в нижній частині вони водяні.

10. Купчасто-дощові (Cumulonimbus – Cb), це потужні купчасті маси, сильно розвинені по вертикалі в вигляді боліт (часто простягаються від нижнього до верхнього ярусу). Вершини хмар приймають форму наковалень. У верхній частині хмари складаються з льодяних кристаликів і крапель різного розміру, в нижній – тільки з краплин. З хмар випадають зливові опади, з ними пов'язані грозові явища. Їх походження викликає різку зміну погоди. Купчасто-дощові хмари утворюються внаслідок адіабатичного охолодження повітря при потужних висхідних рухах (конвекція або на фронтах). Виділяються види: купчасто-дощові лисі – Cumulonimbus calvus (Cb calv.), - що розвиваються до обмеженої висоти завдяки наявності над ними стійкого шару атмосфери: купчасто-дощові волосаті – Cumulonimbus capillatus (Cb cap.), - волокниста структура є ознакою обледеніння верхньої частини хмари.