Парцыяльнага ціску вадзяной пары і адноснай вільготнасці

Геаграфічнае размеркаванне парцыяльнага ціску вадзяной пары па зямному шару залежыць ад тэмпературы, выпарэння і адвекцыі вільгаці паветранымі масамі. Размеркаванне ціску вадзяной пары ідзе следам за размеркаваннем тэмпературы і носіць занальны характар (рыс. 6.3, 6.4). Тэмпература, а разам з ёю і ціск пары, памяншаецца з шыратой. Найбольшы ціск пары назіраецца ў экватарыяльным поясе, дзе ён дасягае 20 гПа, а ў асобныя месяцы 35 гПа. Па меры павялічэння шыраты парцыяльны ціск вадзяной пары памяншаецца. Самыя халодныя раёны маюць самы нізкі ціск пары. Зімой ціск пары паніжаецца над мацерыкамі да 0,1 гПа, а над Антарктыдай ён яшчэ ніжэй.

Занальнасць назіраецца і ў размеркаванні адноснай вільготнасці. Аднак яе размеркаванне носіць больш складаны характар, чым размеркаванне ціску пары (рыс. 6.5, 6.6). Гэта тлумачыцца тым, што адносная вільготнасць залежыць не толькі ад тэмпературы, але і ад утрымання пары. Так, над экватарам у выніку вялікага вільгацеўтрымання адносная вільготнасць мае таксама вялікія значэнні. Тут адносная вільготнасць у сярэднім гадавым разліку складае 85 %. Вельмі часта над экватарам вадзяная пара знаходзіцца ў стане насычэння, калі адносная вільготнасць дасягае максімальна магчымай сваёй велічыні – 100 %.

Такія ж вялікія значэнні, як і на экватары, адносная вільготнасць мае ў Арктыцы, што абумоўлена нізкімі тэмпературамі, якія вызначаюць ступень насычэння вадзяной пары.

Адносная вільготнасць вельмі нізкая ў субтрапічных і трапічных пустынях (< 30 % – летам, каля 50 % зімой), дзе высокія тэмпературы, а паветра ўтрымлівае мала вільгаці. Над кантынентамі адносная вільготнасць паніжана летам і павышана зімой. У мусонных вобласцях адносная вільготнасць застаецца высокай і ў летні час.

 

6.10. Кандэнсацыя вадзяной пары ў атмасферы

Кандэнсацыяй называецца працэс пераходу вады з газападобнага ў вадкі стан. Пераход жа вадзяной пары непасрэдна ў цвёрдую фазу, мінуючы вадкую, называецца сублімацыяй. Кандэнсацыя ўяўляе сабой згушчэнне вадзяной пары, г. зн. у паветры паяўляюцца дробныя зародкавыя кроплі, якія здольныя павялічвацца ў памеры і ўтвараць воблакі.

Кандэнсацыя вадзяной пары адбываецца ў тым выпадку, калі пругкасць вадзяной пары перавышае пругкасць насычэння (е > Е). Гэты лішак вільгаці пераходзіць у вадкі стан. Згушчэнне вадзяной пары і кандэнсацыя адбываюцца ў выпадках паніжэння тэмпературы паветра ніжэй кропкі расы (t < t_d). Такім чынам, паніжэнне тэмпературы з’яўляецца галоўнай прычынай кандэнсацыі ў атмасферы.

У сваю чаргу, тэмпература паветра паніжаецца пераважна пры яго падняцці за кошт адыябатычнага ахалоджвання.

Вертыкальнае падняцце паветра і адыябатычнае паніжэнне тэмпературы, якое правакуе працэс кандэнсацыі, адбываецца ў наступных выпадках:

1) Пры канвектыўных патоках;

2) Турбулентнасці;

3) На атмасферных франтах;

4) На араграфічных схілах;

5) На грэбнях атмасферных хваляў.

Зразумела, што ў залежнасці ад той ці іншай прычыны падняцця паветра, утвараецца растайныя формы воблакаў на небасхіле.

Прадукты кандэнсацыі (раса, іней, шэрань, туман) узнікаюць таксама на зямной паверхні. Аднак, прычынай кандэнсацыі тут з’яўляецца не падняцце паветра і адыябатычныя працэсы, а радыяцыйнае ахалоджванне зямной паверхні і адвекцыя паветраных мас.

 

Ядры кандэнсацыі

Аказваецца, што для кандэнсацыі аднаго паніжэння тэмпературы недастаткова. У ідэальна чыстым без механічных дамешкаў паветры, нават пры згушчэнні вадзяной пары, кандэнсацыя не ўзнікае. Для таго, каб адбылася кандэнсацыя, ў паветры неабходна наяўнасць ядраў кандэнсацыі. Пры наяўнасці ядраў кандэнсацыі згушчэнне вадзяной пары адбываецца хутка.

Ядрамі кандэнсацыі з’яўляюцца механічныя дамешкі – аэразолі, якія ўтрымліваюцца ў атмасферы (гл. параграф 2.2.4). Крыніцай ядраў кандэнсацыі з’яўляюцца акіяны, кантыненты і антрапагенная дзейнасць. У атмасферу трапляюць крышталі солі, пыл, прадукты вулканізма, гарэння, прамысловыя выкіды.

Істотнай крыніцай ядраў кандэнсацыі для атмасферы з’яўляецца раслінны свет. Расліны ў працэсе транспірацыі разам з вільгаццю пастаўляюць у атмасферу іоны хлора, сульфата амонія, калія, натрыя, кальцыя, магнія і інш. Паводле дадзеных Л.Г.Бондарава (1981) пры транспірацыі ў глабальным масштабе ў атмасферу выносіцца на працягу года каля 1,2-1,4 млрд т мінеральных рэчываў—ядраў кандэнсацыі.

Ядры кандэнсацыі валодаюць гіграскапічнасцю – здольнасцю паглынаць вадзяную пару і гэтым самым паскараць кандэнсацыю. Гэта паскарэнне абумоўлена тым, што пругкасць насычэння над воднымі растворамі меньш, чым над дысталяванай кропелькай.

 

Воблакі

Вялікая колькасць прадуктаў кандэнсацыі – кропляў і крышталяў, называецца воблакамі. Воблакі маюць складаны механізм утварэння. Яны бесперапынна пераносяцца паветранымі масамі, выпарваюцца і ўзнаўляюцца. Воблакі існуюць некалькі дзесяткаў мінут, звычайна 30 мінут. Воблачныя элементы з-за невялікіх сваіх памераў знаходзяцца на вышыні ў завіслым стане за кошт турбулентных і канвектыўных рухаў паветра. Ва ўмовах узбуйнення воблачных элементаў з воблака на зямную паверхню выпадаюць ападкі. Воблакі бесперапынна развіваюцца і відазмяняюцца. Адначасова працякаюць працэсы кандэнсацыі – воблакаўтварэнне і выпарэнне кропель і крышталяў.

Воблакі ўплываюць на разнастайныя атмасферныя працэсы і з’явы. З воблакаў выпадаюць ападкі. Воблачнае покрыва днём змяншае прыток сонечнага цяпла і святла, а ноччу рэзка аслабляе выпраменьванне і ахаладжэнне зямной паверхні. Воблакі перашкаджаюць узнікненню замаразкаў, туманаў, ускладняюць палёты авіяцыі.

На рыс. 6.7 прыведзена схема будовы воблака ў вертыкальным разрэзе.

t^оС

Рыс. 6.7. Будова воблака ў вертыкальным разрэзе

 

Пры падняцці паветра яго тэмпература паніжаеца паводле сухаадыябатычнага закону да ўзроўня кандэнсацыі. На гэтым узроўні вадзяная пара дасягае стану насычэння. Узровень кандэнсацыі з’яўляецца ніжняй мяжой воблакаў, вышэй якой развіваецца вільгацеадыябатычны працэс. Паміж узроўнем кандэнсацыі і ўзроўнем нулявой ізатэрмы воблака складаецца з вадзяных кропель. Вышэй узроўня нулявой ізатэрмы воблачныя кроплі знаходзяцца ў пераахалоджанным стане. Пераахалоджаныя кроплі ў воблаках назіраюцца да ўзроўня замярзання – 12... – 17°С. Вышэй гэтага ўзроўня адбываецца сублімацыя вадзяной пары, а таксама замярзанне пераахалоджаных кропель, дзе воблака складаецца з ледзяных крышталяў.

Верхняй мяжой воблачнага покрыва з’яўляецца ўзровень канвекцыі, на якім прыпыняецца вертыкальнае падняцце паветра.

Відавочна, што магутнасць воблака залежыць ад суадносін паміж узроўнем кандэнсацыі і ўзроўнем канвекцыі. Чым сушэй паветра і больш тэмпература, тым вышэй ляжыць узровень кандэнсацыі. У тропіках і субтропіках узровень кандэнсацыі знаходзіцца вышэй узроўня канвекцыі. Вадзяная пара ў гэтых шыротах не дасягае стану насычэння. Да таго ж, перашкодай для вертыкальнага падняцця паветра тут з’яўляецца пасатная інверсія, якая ўтвараецца ніжэй узроўня кандэнсацыі.

 

6.13. Мікрафізічны склад (структура) воблакаў

У адносінах да мікрафізічнага склада воблакі падзяляюцца на тры групы:

1) Вадзяныя (кропельнавадкія), якія складаюцца з кропель вады. Яны могуць знаходзіцца ў пераахалоджанным стане пры адмоўных тэмпературах – 12... – 17°С.

2) Ледзяныя (крышталічныя), якія складаюцца з ледзяных крышталяў, здольных утварацца ў выніку замярзання кропель і сублімацыі вадзяной пары.

3) Змешаныя, якія ўяўляюць сумесь пераахалоджаных кропель і крышталяў.

Улетку вадзяныя воблакі размяшчаюцца ў ніжняй трапасферы, змешаныя – у сярэдняй, а ледзяныя – у верхняй трапасферы. Узімку пры адмоўных тэмпературах крышталічны склад воблакаў можа захоўвацца на працягу ўсёй трапасферы.

Ледзяныя воблакі складаюцца з крышталяў у выглядзе шасціграннай прызмы, або пласцінкі ці слупка. У паветры, у якім маюцца крышталі, вадзяная пара субліміруецца на вуглах пласцінак або слупкоў, таму што Е_л < Е_в. У выніку сублімацыі фарміруецца 6-гранная зорачка ў выглядзе сняжынкі.

Вызначаюць воднасць воблакаў. Пад воднасцю разумеецца колькасць вады, якая ўтрымліваецца ў 1 м³ воблака. Воднасць залежыць ад формы воблакаў. Максімальную воднасць маюць кучава-дажджавыя воблакі (4-7 г/м³), мінімальную – слаістыя (0,1-0,3 г/м³). Воднасць крышталічных воблакаў нязначная (> 0,1 г/м³).

 

6.14. Міжнародная класіфікацыя воблакаў

Воблакі безперапынна эвалюцыяніруюць. У працэсе эвалюцыі адбываюцца змяненні іх марфалагічных рыс, пераўтварэнне адной формы ў іншыя.

Пры вызначэнні формы воблакаў карыстаюцца міжнароднай класіфікацыяй воблакаў, у аснову якой пакладзены марфалагічныя прыкметы або іх вонкавы выгляд. У адпаведнасці з міжнароднай класіфікацыяй вылучаны 10 асноўных форм (родаў) воблакаў. Кожная з асноўных форм падраздзяляецца на некалькі відаў і разнавіднасцей.

Класіфікацыя асноўных форм, відаў і разнавіднасцей воблакаў, іх падрабязная характарыстыка прыведзены ў “Атласе воблакаў”, які ўяўляе сабой набор адпаведных фатакартак. Ніжэй выкладзена з некаторымі скарачэннямі сучасная класіфікацыя воблакаў паводле гэтага Атласа.

У залежнасці ад вышыні воблакі падзяляюцца на тры ярусы:

воблакі верхняга яруса —вышэй 6000м;

воблакі сярэдняга яруса – іх ніжняя мяжа ляжыць паміж 2000 і 6000 м;

воблакі ніжняга яруса – ніжняя мяжа размешчана ніжэй 2000 м і можа дасягаць паверхні зямлі.

У асобную группу вылучаюць воблакі вертыкальнага развіцця, якія маюць вялікую магутнасць і могуць трапляць ва ўсе ярусы.

Да верхняга яруса адносяцца настунныя формы:

I. Перыстыя воблакі (Cirrus, Ci). Асобныя белыя валакністыя воблакі, звычайна вельмі тонкія і празрыстыя, часам з больш шчыльнымі часткамі. Вышыня ва ўмераных шыротах складае 7-10 км, у тропіках дасягае 17-18 км; маюць крышталічную будову.

Перыстыя воблакі падзяляюцца на наступныя віды:

1. Валакністыя або ніткападобныя (Cirrus fibratus, Ci fib.), маюць выгляд паралельных ці пераблытаных клубкоў валокнаў.

Разнавіднасці:

а ) кіпцюрападобныя (Cirrus uncinus, Ci unc.), у якіх канцы нітак патоўшчаны і загнуты ўверх;

б) хрыбтападобныя (Cirrus vertebratus, Ci vert.), з больш шчыльнай сярэдняй паласой, з якой валокны разыходзяцца ў два бакі;

в) пераблытаныя (Cirrus intortus, Ci int.), з бязладна пераблытаных нітак у выглядзе клубкоў ці плямаў, раскіданых па небе.

2. Шчыльныя (Cirrus spissatus, Ci spi.), якія ўключаюць шматлікія згушчэнні няправільнай формы, што істотна парушае валакністую структуру.

Разнавіднасці:

а) навальнічныя (Cirrus incus-genitus, Ci ing.), якія з’яўляюцна рэшткамі вяршынь кучава-дажджавых воблакаў, што распадаюцца;

б) камякападобныя (Cirrus floccus, Ci fl.), маюць выгляд белых камякоў, раскіданых па прасторы валокнаў перыстых воблакаў.

Перыстыя воблакі ўтвараюцца пад слоем трапапаўзы. Звычайна яны з’яўляюцца часткай воблачнай сістэмы цёплага ці халоднага фронту, а таксама цыклонаў, якія запаўняюцца.

II. Перыста-кучавыя воблакі (Cirrocumulus, Cc.). Белыя тонкія воблакі, што складаюцца з дробных хваляў, камякоў ці рабізны, утвараюць слаі ці паралельныя грады з паступовым пераходам у покрыва Сі або Сs. Гэтыя воблакі малаўстойлівыя. Яны хутка з’яўляюцца, відазмяняюцца і прападаюць. Утвараюцца перыста-кучавыя воблакі ва ўмовах хвалевых ці канвектыўных рухаў паветра. Яны таксама складаюцца з ледзяных крышталяў. Ападкі з іх не выпадаюць.

Від Сс: хвалістыя (Cirrocumulus undulatus, Cc und.) – у выглядзе хваляў ці дробнай рабізны.

Разнавіднасці:

а) лінзападобныя (Cirrocumulus lenticularis, Cc lent.) – выцягнутыя з гладкай паверхняй асобныя воблакі, што патанчаюцца да краёў накшталт лінзаў. Дзе-нідзе праглядваецца валакністая структура;

б) кучавападобныя (Cirrocumulus cumuliformis, Cc cuf.) – дробныя вежы ці камякі, што павялічваюцца зверху;

в) камякападобныя (Cirrocumulus floccus, Cc floc.) – тонкія белыя паўпразрыстыя, раскіданыя па небе камякі.

Перыста-кучавыя воблакі ўтвараюцца ў выніку паветраньіх хваляў ці канвектыўных ячэек, што ўзнікаюць у верхняй трапасферы, некалькі ніжэй трапапаўзы.

III. Перыста-слаістыя воблакі (Cirrostratus, Cs.) – тонкая, белая або трохі блакітнаватая заслона, якая мае аднародную або злёгку валакністую структуру, могуць засцілаць усё неба. Гэтыя воблакі таксама крышталічныя. У перыста-слаістых воблаках вакол сонца могуць назірацца гала – бялявыя кругі (кольца). Гэта аптычная з’ява ўзнікае ў выніку праламлення сонечных промняў у крышталях воблакаў. Гэтыя воблакі ўтвараюцца ў выніку адыябатычнага ахаладжэння паветра пры яго ўзыходзячым руху на атмасферных франтах.

Перыста-слаістыя воблакі падзяляюцца на наступныя віды:

1. Валакністыя (Cirrostratus fibratus, Cs fib.) – заслона трохі валакністай сгруктуры.

2. Туманападобныя (Cirrostratus nebulosus, Cs neb.) – аднародная белая ці блакітнаватая заслона.

Фізічныя ўмовы ўтварэння перыста-слаістых воблакаў падобны да ўмоў паходжання перыстых воблакаў. Але перыста-слаістыя воблакі часцей звязаны з цёплым фронтам, чым з халодным.

Да воблакаў сярэдняга яруса адносяцца:

IV. Высока-кучавыя воблакі (Altocumulus, Ac). Маюць белы або шэры колер, у некаторых выпадках з сіняватым адценнем у выглядзе хваляў або градаў з прасветамі блакітнага неба. Іншы раз уяўляюць амаль суцэльнае воблачнае покрыва. Ніжняя мяжа гэтых воблакаў можа знаходзіцца на вышынях ад 2 да 6 км, а таўшчыню яны маюць ад 0,2 да 0,7 км.

Ападкі выпадаюць вельмі рэдка і толькі ў выглядзе асобных кропель дажджу ці сняжынак.

Воблакі Ас падзяляюцца на наступныя віды:

1. Хвалістыя (Altocumulus undulatus, Ac und.). Яны размяшчаюцца на небасхіле радамі або градамі.

Разнавіднасці:

а) прасвечаныя (Altocumulus translucidus, Ac trans.), якія складаюцца з асобных, выразна акрэсленых элементаў (хваляў, пласцін), паміж якімі маюцца прасветы, якія дазваляюць бачыць блакітнае неба ці нябесныя свяцілы;

б) непрасвечаныя шчыльныя (Altocumulus opacus, Ac op.) – уяўляюць амаль суцэльнае покрыва, на ніжняй паверхні якога выразна вылучаюцца больш цёмныя хвалі ці грады;

в) лінзападобныя (Altocumulus lenticularis, Ac lent.) – асобныя, больш шчыльныя воблакі лінзападобнай формы з выразным або валакністым абрысам;

г) неаднародныя (Altocumulus inhomogenus, Ac inh.) – толькі месцамі маюць хвалістую будову.

2. Кучавападобныя (Altocumulus cumuliformis, Ac cuf.) – адасобленыя, а іншы раз у выглядзе суцэльнай масы з прыкметамі вертыкальнага развіцця.

Разнавіднасці:

а) камякападобныя (Altocumulus floccus, Ac floc.) – падраныя па краях бясформенныя камякі, параўнальна хутка змяняюць свае контуры;

б) вежападобныя (Altocumulus castellanus, Ac cast.) – града воблакаў, ад якіх адыходзяць уверх белыя кучавападобныя купалы ці вежы. Калі-нікалі яны нагадваюць невялікія воблакі Cu і Cb;

в) утвораныя з кучавых воблакаў (Altocumulus cumulogenitus, Ac cug.) – белае покрыва, якое ўзнікае з кучавых або кучава-дажджавых воблакаў, вяршыні якіх расцякаюцца ў сярэднім ярусе;

г) з палосамі падзення (Altocumulus virga, Ac vir.) – з ападкаў у выглядзе валокнаў ці пучкоў, што выпадаюць з асобных высакакучавых воблакаў.

Высакакучавыя воблакі складаюцца пераважна з дробных пераахалоджаных кропель. Іх утварэнне ў асноўным абумоўлена хвалевымі рухамі паветра ў слаях інверсіі, а таксама над франтальнымі паверхнямі і араграфічнымі схіламі.

V. Высокаслаістыя воблакі (Altostratus, As) – утвараюць звычайна суцэльне роўнае ці хвалістае покрыва, маюць шэры або сіняваты колер. Яны больш шчыльныя, чым перыста-слаістыя воблакі. Вышыня ніжняй мяжы складае ад 3 да 5 км, магутнасць воблачнага слоя – каля 1 км, рэдка 2 км.

Воблакі As маюць наступныя віды:

1. Туманападобныя (Altostratus nebulosus, As neb.) – у выглядзе аднароднага шэрага слоя.

2. Хвалістыя (Altostratus undulatus, As und.) – маюць хвалістую ніжнюю мяжу і месцамі валакністую структуру.

Для туманападобных і хвалістых высокаслаістых воблакаў характэрны наступныя разнавіднасці:

а) прасвечаныя (Altostratus translucidus, As trans.) – падобныя да больш шчыльных перыста-слаістых, але маюць шэры колер і размяшчаюцца ніжэй, Сонца і Месяц прасвечваюць праз іх;

б) непрасвечаныя (Altostratus opacus, As op.) – суцэльнае шэрае, месцамі больш светлае або цёмнае покрыва, скрозь якое Сонца і Месяц не прасвечваюць;

в) даюць ападкі (Altostratus praecipitans, As pr.) – звычайна выпадаюць невялікія ападкі, якія не дасягаюць, а зімой дасягаюць зямной паверхні.

Высокаслаістыя воблакі складаюцца з дробных сняжынак і пераахалоджаных кропель. Ва ўмовах цёплага фронту яны насоўваюцца пасля перыста-слаістых і паступова пераходзяць у слаіста-дажджавыя; ва ўмовах жа халоднага фронту – пасля слаіста-дажджавых і з цягам часу ператвараюцца ў перыста-слаістыя. Калі ўтвараюцца тонкія высокаслаістыя воблакі, то на іх фоне могуць назірацца каляровыя вянцы вакол Сонца і Месяца.

Воблакамі ніжняга яруса з’яўляюцца:

VI. Слаіста-кучавыя воблакі (Stratocumulus, Sc). Уяўляюць шэрыя або шэраватыя буйныя грады, хвалі ці камлыгі. Могуць размяшчацца правільнымі радамі і мець прасветы блакітнага неба або ўтвараць суцэльнае хвалістае покрыва неаднароднай шчыльнасці. Звычайна знаходзяцца на вышынях 0,5-1,5 км і маюць магутнасць ад 0,2 да 0,8 км.

Слаіста-кучавыя воблакі падзяляюцца на наступныя віды:

1. Слаіста-кучавыя хвалістыя (Stratocumulus undulatus, Sc und.) – у выглядзе чаргавання градаў і валоў, якія зліваюцца ў суцэльнае покрыва або раздзяляюцца прасветамі.

Разнавіднасці:

а) прасвечаныя (Stratocumulus translucidus, Sc trans.) – грады, пласціны ці глыбы, паміж якімі назіраюцца прасветы блакітнага неба або верхнія воблакі;

б) шчыльныя (Stratocumulus opacus, Sc op.) – складаюцца з глыбаў ці пласцін, што зліваюцца ў цёмна-шэрую масу шчыльных воблакаў, ніжняя мяжа якіх выразна акрэслена, а на яе фоне адрозніваюцца валы ці грады;

в) лінзападобныя (Stratocumulus lenticularis, Sc lent.) – асобныя, выцягнутыя ў даўжыню, даволі плоскія лінзападобныя воблакі.

2. Слаіста-кучавыя кучавападобныя (Stratocumulus cumuliformis, Sc cuf.) – вылучаюцца прекметнай магутнасцю.

Разнавіднасці:

а) вежападобныя (Stratocumulus castellanus, Sc cast.) – слаіста-кучавыя воблакі, з якіх у асобных месцах узыходзяць вежы ці купалы, якія нагадваюць невялікія кучава-дажджавыя воблакі;

б) дзённыя, якія расцякаюцца (Stratocumulus diurnalis, Sc diurn.) – утвараюцца з дзённых кучавых воблакаў у выглядзе нізкага працяглага слоя ці градаў, якія распадаюцца;

в) вячэрнія, якія расцякаюцца (Stratocumulus vesperalis, Sc vesp.) – утвараюцца вечарам у выніку аслаблення канвекцыі, якое выклікае асяданне вяршынь кучавых воблакаў і расцяканне іх ніжняй часткі ў выглядзе плоскіх доўгіх градаў;

г) вымяпадобныя (Stratocumulus mammatus, Sc mam.) – з пукатасцямі, звернутымі ўніз.

Слаіста-кучавыя воблакі складаюцца пераважна з дробных кропелек вады і ападкаў не даюць. Іх утварэнне абумоўлена хвалевымі рухамі паветра, якія ўзнікаюць у слаях вышыннай інверсіі, а таксама пад слоем інверсіі, дзе адбываецца расцяканне кучавых воблакаў, і вечарам у сувязі з аслабленнем канвекцыі.

VII. Слаістыя воблакі (Stratus, St). Маюць выгляд аднароднага слоя шэрага ці жоўта-шэрага колеру, падобныя на туман, прыўзняты над зямной паверхняй. Звычайна суцэльнай масай закрываюць неба. Іх ніжняя мяжа бывае разадранай ці касмыкаватай. Бывае, што слаістыя воблакі апускаюцца так нізка, што зліваюцца з туманам. Вышыня іх асновы звычайна складае 0,1-0,7 км, а магутнасць воблачнага слоя – ад 0,2 да 0,8 км.

Слаістыя воблакі падзяляюцца на наступныя віды:

1. Слаістыя туманападобныя (Stratus nebulosus, St neb.) – аднародныя воблакі шэрага ці жоўта-шэрага колеру, нізка размяшчаюцца над зямной паверхняй.

2. Слаістыя хвалістыя (Stratus undulatus, St und.) – воблакі шэрага ці жоўта-шэрага колеру, на ніжняй паверхні якіх слаба праглядваюцца хвалі ў выглядзе чаргавання больш цёмных і светлых частак.

3. Слаістыя разадраныя (Stratus fractus, St fr.) – гэта намнажэнне асобных воблакаў з разадранымі краямі або касмыкаватага покрыва з абвіслымі камякамі.

Разнавіднасць:

а) разадрана-дажджавыя (Stratus fractonimbus, St frnb.) – нізкія шэрыя, змрочныя, падраныя воблакі. Яны ўтвараюцца пад слоем воблакаў, з якіх выпадаюць ападкі.

Слаістыя воблакі складаюцца з драбнейшых кропелек вады, але могуць прысутнічаць і ледзяныя крышталікі. З гэтых воблакаў улетку магчыма выпадзенне імжы, а ўзімку – дробнага снегу. Яны ўтвараюцца ва ўмовах аднароднай паветранай масы, якая ахалоджваецца пры сваім руху над халоднай зямной паверхняй або ў выніку радыяцыйнага ахалоджвання ў начны час ці пры развіцці турбулентных рухаў паветра ўверх да інверсійнага слоя.

VIII. Слаіста-дажджавыя воблакі (Nimbostratus, Ns). Уяўляюць сабой цёмна-шэрую воблачную масу, якая зрэдку мае жаўтаватае ці сіняватае адценне. З іх выпадаюць заложныя ападкі (снег ці дождж). Звычайна закрываюць усё неба і не маюць разрываў. Ніжняя паверхня гэтых воблакаў знаходзіцца на вышынях 0,1-1,0 км, а таўшчыня воблачнага слоя складае 2-5 км і больш. Яны складаюцца з кропель і ледзяных крышталяў.

Слаіста-дажджявыя воблакі ўтвараюцца ў выніку ахалоджвання паветра пры ўзыходзячых рухах над паверхняй фронту. Сярод іх віды і разнавіднасці не вылучаюцца.

Воблакі вертыкальнага развіцця:

ІХ. Кучавыя воблакі (Cumulus, Cu). Гэта вельмі шчыльныя воблакі, якія маюць значную магутнасць (да некалькіх кіламетраў), з белымі купалападобнымі вяршынямі і з плоскай шараватай або сіняватай асновай. Пры моцным ветры краі кучавых воблакаў выглядаюць разадранымі. Вышыня ніжняй мяжы ва ўмераных шыротах складае звычайна ад 0,8 да 1,5 км. Гэта кропельнавадкія воблакі. 3 іх ва ўмераных шыротах ападкі не выпадаюць; толькі ў тропіках выпадаюць нязначныя дажджы.

Кучавыя воблакі маюць наступныя віды:

1. Кучавыя плоскія (Cumulus humilis, Cu hum.) – маюць нязначную магутнасць (не больш 1 км) і таму здаюцца плоскімі. Звычайна паяўляюцца раніцай, павялічваюцца ў памерах днём, а вечарам паступова расплываюцца, ператвараючыся ў слаіста-кучавыя воблакі, а ноччу прападаюць зусім.

2. Кучавыя сярэднія (Cumulus mediocris, Cu med.) – воблакі з больш значнай вертыкальнай магутнасцю (1-2 км), купалападобнымі вяршынямі.

3. Кучавыя магутныя (Cumulus congestus, Cu cong.) – моцна развітыя па вертыкалі воблакі (больш 2 км). Іх вяршыні маюць бялюткі колер і моцна клубяцца; у аснове больш цёмныя.

Узнікненне кучавых воблакаў звязана з развіццём канвекцыі. Яны служаць прыкметай добрага ўстойлівага надвор’я.

X. Кучава-дажджавыя воблакі (Cumulonimbus, Cb) – гэта вельмі магутныя воблачныя масы, якія з’яўляюцца вынікам пераўтварэння кучавых воблакаў і нагадваюць горы або вежы магутнасцю ў некалькі кіламетраў. Бываюць выпадкі, што вяршыні кучава-дажджавых воблакаў дасягаюць трапапаўзы і маюць валакністую структуру. Гэтыя воблакі даюць ліўневыя кароткачасовыя ападкі: летам – буйнакропельны дождж і град, якія суправаджаюцца навальніцай; а зімой – снег і крупу.

Кучава-дажджавыя воблакі падзяляюцца на наступныя віды:

1. Кучава-дажджавыя лысыя (Cumulonimbus calvus, Cb calv.). Іх вяршыні добра акрэслены і нагадваюць круглявыя беласнежныя купалы, злёгку валакністай структуры.

2. Кучава-дажджавыя валасатыя (Cumulonimbus capillatus, Cb cap.). Верхняя частка гэтых воблакаў мае добра выражаную кудла­тую структуру, якая паступова распаўсюджваецца на небасхіле і пераўтвараецца ў перыстападобныя воблакі.

Разнавіднасці кучава-дажджавых валасатых воблакаў:

а) валасатыя з навальнічным валам (Cumulonimbus arcus, Cb arc.). Пярэдняя частка гэтых воблакаў нагадвае дугападобны воблачны вал. Яны выклікаюць моцны шквалісты вецер і ліўневыя ападкі;

б) з кувалдай (Cumulonimbus incus, Сb inc.), калі верхняя перыстападобная частка воблака расцякаецца ва ўсе бакі і нагадвае фор­му велізарнай кувалды.

Кучава-дажджавыя воблакі ўтвараюцца ў выніку адыябатычнага ахалоджвання паветра пры ўзыходзячых яго рухах на франтальных паверхнях або пры канвекцыі.

 

6.15. Генетычная класіфікацыя воблакаў

Разнастайнасць воблачных форм паводле знешняга выгляду тлумачыцца рознымі ўмовамі іх утварэння, або паходжання (генэзіса). Па ўмовах утварэння воблакі падзяляюцца на чатыры генетычныя тыпы:

1) канвектыўныя воблакі, або вертыкальнага развіцця – утвараюцца ва ўмовах неўстойлівай стратыфікацыі паветранай масы;

2) воблакі ўзыходзячага слізгацення або франтальныя, узнікненне якіх абумоўлена фронтагенэзам;

3) воблакі ўстойлівастратыфіцыраваных паветраных мас, інакш воблакі выпраменьвання або хвалепадобныя;

4) араграфічныя воблакі.

У выніку канвектыўных рухаў пры неўстойлівым стане атмасферы ўтвараюцца кучавыя формы воблакаў (Сu, Сb) (рыс. 6.8). Канвектыўнае падняцце паветра, якое суправаджаецца адыябатычным ахалоджванем, узнікае летам над больш нагрэтымі ўчасткамі (поле, поўднёвы схіл). Над менш нагрэтымі ўчасткамі паветра апускаецца (лес, рака, возера). Канвектыўныя воблакі ўзнікаюць пры адвекцыі халодных паветраных мас на цёплую паверхню сушы і акіяна.

 

Рыс. 6.8. Схема ўзнікнення воблакаў канвекцыі

 

Зімой над халоднымі кантынентамі воблакі канвекцыі не развіваюцца, затое над акіянамі ў гэту пару іх развіццё звычайная з’ява.

Пры слабых канвектыўных токах першапачаткова ўтвараюцца кучавыя воблакі, якія пры ўзмацненні канвекцыі пераўтвараюцца ў кучава-дажджавыя.

Воблакі ўзыходзячага слізгацення ўзнікаюць на франтальнай паверхні. Гэта вельмі магутныя слаістападобныя воблакі, якія ахопліваюць тысячы кіламетраў і ўтвараюцца пры нацяканні цёплага паветра на франтальны клін халоднага паветра (рыс. 6.9).

Непасрэдна над лініяй фронта знаходзяцца самыя магутныя слаіста-дажджавыя воблакі Ns. Далей ад лініі фронта гэтыя воблакі пераўтвараюцца ў менш магутныя высокаслаістыя As, а на адлегласці некалькі сотняў кіламетраў ад лініі фронта назіраюцца перыстыя воблакі Ci, показчыкі набліжэння атмасфернага фронту.

Для халаднага фронта характэрны кучава-дажджавыя Cb і перыста-кучавыя Cc воблакі, а для фронта акклюзіі – высока-кучавыя Ac.

Хвалепадобныя воблакі--воблакі выпраменьвання. Да іх адносяцца слаіста-кучавыя Sc, высока-кучавыя Ac і перыста-кучавыя Cc, што ўтвараюцца пад слоем вышыннай інверсіі ў свабоднай атмасферы. У слаях вышыннай інверсіі, якая характэрна для антыцыклонаў, атмасфера ўстойлівастратыфіцыраваная. У межах інверсіі ўзнікаюць хвалістыя рухі паветра, дзе цёплае паветра размяшчаецца вышэй халоднага. Пры рухах цёплага паветра адносна халоднага на мяжы іх раздзела ўзнікаюць хвалі, падобныя на тыя, што паяўляюцца над морам пры наяўнасці ветру.

 

Рыс. 6.9. Цеплы (А) і халодны (Б) франты ў вертыкальнымразрэзе

 

Паветра, якое падымаецца ў грэбнях хваляў, адыябатычна ахалоджваецца, а вадзяная пара кандэнсіруецца, утвараючы адпаведнай формы воблакі (рыс. 6.10).

 

Рыс. 6.10. Утварэнне хвалістых воблакаў

 

У далінах хваляў паветра апускаецца, а вадзяная пара аддаляецца ад насычэння і воблакі не ўтвараюцца. Таму хвалепадобныя воблакі выцягнуты радамі (палосамі), паміж якімі бачны прасветы блакітнага неба.

Хвалістыя рухі паветра і ўзнікненне воблакаў можа адбывацца не толькі пад слоем вышыннай інверсіі, але таксама пры наяўнасці франтальнай інверсіі.

Араграфічныя воблакі ўтвараюцца пры падняцці паветранай масы ўздоўж горнага схіла. Звычайна гэта кучавападобныя воблакі. Аднак, пры абцяканні паветранымі масамі горных хрыбтоў могуць утварацца хвалістыя воблакі.