Какие облака образуются в стратосфере. Серебристые и перламутровые облака. Перламутровые облака

Воздух при движении обтекает препятствия на своем пути и таким образом возникают воздушные волны. На гребнях этих самых волн или между слоями воздуха и образуются лентикулярные облака ().

Примечательны они тем, что висят неподвижно, какой бы силы ветер ни дул. Чаще всего линзовидные облака можно наблюдать за горными вершинами и хребтами на высоте от двух до пятнадцати километров.

Появление чечевицеобразных облаков говорит о наличии в атмосфере сильных горизонтальных токов воздуха, а также о высокой относительной влажности. Лентикулярные облака предвещают приближение атмосферного фронта, являются редким видом облаков .

Пирокумулятивные (огненные) облака (pyrocumulus).

Облака, образованные при пожаре или извержении вулкана ().

Нагретый воздух при этих процессах поднимается вверх и, достигнув уровня конденсации, образует кучевые облака, которые могут сформироваться и в кучево-дождевые.

В таком случае не исключены грозы и новые возгорания от ударов молний. Из огненного облака молнии бьют гораздо чаще, чем из обычного облака - это связано с большим процентом положительных молний "облако-земля".

Являются самыми редко встречающимися видом облаков на Земле, а "живут" при этом всего одну-две минуты. Наблюдать их в естественных условиях - большая удача.

Но, несмотря на внешнюю привлекательность и кажущуюся безобидность, перистые завитки Кельвина-Гельмгольтца часто указывают на атмосферную нестабильность и турбулентность для самолетов.

Трубчатые или валовые облака. Облака "Morning Glory"- "Утренняя глория".

Облака "Утренняя глория" () - по форме напоминают длинные трубы или рулоны, перемещающиеся низко над землей.

Возникают около наступающего холодного фронта при высокой относительной влажности и высоком атмосферном давлении. Согретая солнцем передняя часть облака поднимается вверх, тем самым закручивая его. Далее воздух вращается вокруг своей длинной горизонтальной оси.

Трубчатые облака также называют грозовым воротником или шкваловым воротом. Грозовой воротник полностью отделен от породивших его дождевых кучевых облаков и представляет собой как бы гребень волны , передвигающийся со скоростью около 40 км/ч без изменения формы.

Наиболее известным примером валовых облаков является Утренняя глория ("Morning Glory"), возникающая у берегов Австралии. Так как данного вида облака образуются только при определенных условиях, их тоже причисляют к редким видам облаков .

Горизонтальные небольшого размера высокослоистые облака. По форме напоминают шляпу или плоскую шапочку, в связи с чем и получили свое название ().

Находятся выше кучевых и кучево-дождевых облаков.

Облака-шляпы образуются, когда сильные восходящие потоки действуют на влажный воздух на более низких высотах, в результате чего воздух охлаждается до точки росы.

Пилеолусы являются предвестниками ухудшения погоды.

Низкие, по форме напоминают направленную вниз воротник-стойку или арку, расположенную горизонтально. Другое название шельфовых (выступающих) облаков - "шквальный ворот" ().

Идут впереди грозового фронта, прикреплены к облачному массиву. Этим и отличаются от грозового воротника, рассмотренного выше.

Шельфовые облака двигаются очень быстро, выглядят угрожающе. И не зря. Как правило, выступающие облака являются предвестниками шторма, сильной грозы и ураганного ветра. Также являются редким видом облаков.

Волнисто-бугристые облака (Undulatus asperatus).

Самые "молодые" и малоизученные облака. Волнисто-бугристые облака () выделены в отдельную группу и внесены во всемирную классификацию только в 2009 году.

Мрачные, низкие, угрожающего вида облака. Давят своей массивностью и мощью. Порою их связывают даже с приближением "конца света". По виду напоминают опрокинутое и застывшее штормовое море .

Так как упоминаний о волнисто-бугристых облаках ранее не встречалось, предполагают, что это совершенно новый редкий вид облаков, появившихся только в начале этого века.

Несмотря на внушительный вид, undulatus asperatus не несут ни грозы, ни урагана.

Необычайно красивый редкий вид облаков. Образование волнистых облаков () основано на неустойчивости Кельвина-Гельмгольтца, когда два соприкасающихся друг с другом слоя воздуха двигаются с различной скоростью. Причем, быстрее движется верхний холодный слой.

Пары теплого воздуха, поднимаясь вверх, охлаждаются и конденсируются в капли воды. Верхний холодный поток воздуха, двигающийся с большей скоростью, относит их в сторону, образуя гребень волнистых облаков.

Спускаясь же вниз, капли воды вновь согреваются, испаряются и облако рассеивается. Так повторяется несколько раз. В конечном итоге облако приобретает волнообразную структуру.

В данной статье мы ознакомились с редкими видами облаков. С основными видами и формами облаков можно ознакомиться в отдельной статье.

Это была статья "Редкие виды облаков - серебристые облака, волнистые облака, лентикулярные облака и др." Далее читайте:

Тонкие просвечивающие облака, изредка возникающие в стратосфере на высоте 20 30 км. Видны на темном небе после захода и перед восходом Солнца …

перламутровые облака - тонкие просвечивающие облака, изредка возникающие в стратосфере на высоте 20 30 км. Видны на тёмном небе после захода и перед восходом Солнца. * * * ПЕРЛАМУТРОВЫЕ ОБЛАКА ПЕРЛАМУТРОВЫЕ ОБЛАКА, тонкие просвечивающие облака (см. ОБЛАКА), изредка… … Энциклопедический словарь

Перламутровые облака - тонкие, просвечивающие облака, расположенные на больших высотах (около 22 30 км). Наблюдаются сравнительно редко, обычно на широтах 55 60° непосредственно после захода или перед восходом Солнца (днём на фоне рассеянного света они… …

ПЕРЛАМУТРОВЫЕ ОБЛАКА - тонкие просвечивающие облака, изредка возникающие в стратосфере на выс. 20 30 км. Видны на тёмном небе после захода и перед восходом Солнца … Естествознание. Энциклопедический словарь

Облака - У этого термина существуют и другие значения, см. Облако (значения). Облака взвешенные в атмосфере продукты конденсации водяного пара, видимые на небе с поверхности земли. Облака состоят из мельчайших капель воды и/или кристаллов льда… … Википедия

облака Энциклопедический словарь

ОБЛАКА - (Clouds) скопление мельчайших водяных капелек, ледяных кристалликов или снежинок, взвешенных в воздухе на большей или меньшей высоте. Мельчайшие капельки, из которых состоят облака, выделяются при охлаждении влажного воздуха, что происходит… … Морской словарь

ОБЛАКА - скопления взвешенных в атмосфере водяных капель и ледяных кристаллов. Облака образуются главным образом в тропосфере; их различают по высоте: облака верхнего яруса (выше 6 км) перистые, перисто слоистые, перисто кучевые состоят из ледяных… … Большой Энциклопедический словарь

ОБЛАКА - ОБЛАКА, скопления взвешенных в атмосфере водяных капель и ледяных кристаллов. Образуются главным образом в тропосфере. Различают по высоте: облака верхнего яруса (выше 6 км) перистые, перисто слоистые, перисто кучевые, состоят из ледяных… … Современная энциклопедия

Облака - атмосферные, скопление в атмосфере продуктов конденсации (См. Конденсация) водяного пара (См. Пар водяной) в виде огромного числа мельчайших капелек воды или кристалликов льда либо тех и других. Аналогичные скопления непосредственно у… … Большая советская энциклопедия

Перламутровые облака

Перламутровые облака II типа (водяные)

Перламу́тровые облакá (полярные стратосферные облака) - это конденсационные образования , которые образуются в нижней стратосфере в зимне-весенний период, преимущественно в полярных широтах при аномально низких температурах (< 195 K) . Именно поэтому перламутровые облака, следуя современной терминологии, принято называть полярными стратосферными облаками (ПСО). ПСО наблюдаются на высотах от 15 до 27 км и являются достаточно редким явлением. Могут быть обнаружены в средних широтах . Лучшее время для их наблюдений - гражданские сумерки , когда Солнце на глубине 1 - 6 градусов ниже горизонта . Повышенный интерес к ПСО связан с их влиянием на формирование озоновых дыр в полярных областях (особенно антарктических озоновых дыр).

Условия и механизм образования

ПСО возникают в средней атмосфере благодаря наличию в ней ядер конденсации . В качестве последних обычно выступает субмикронный 75%-й сернокислотный аэрозоль , содержание которого сильно зависит от вулканизма , поэтому при возмущениях стратосферы вулканогенным аэрозолем появляются дополнительные условия для образования ПСО. Вторым обязательным условием является низкая температура - она должна быть менее 195 К.

Кроме того, появление ПСО может быть связано с процессом возникновения внутренних гравитационных волн , образованных орографически . Когда струйное течение в средней и верхней тропосфере встречает преграду в виде горного хребта, происходит образование волн с подветренной стороны препятствия. Частицы воздуха, натекающие на препятствие, приобретают вертикальную составляющую скорости движения. Колебания частиц приобретают волновой характер, и волна, достигнув нижней стратосферы, образует в ней области пониженной температуры, что является ключевым фактором для образования ПСО.

Можно указать наиболее благоприятные условия для развития горных волн:

• Постепенное увеличение скорости ветра с высотой.
• Направление ветра в пределах около 30° по отношению к линии горного хребта.
• Сильные ветры на малых высотах в условиях стабильной атмосферы.
• Скорость ветра не менее 20 узлов (10 м/с)

В полярных районах высота тропосферы не превышает 7-8 км. Вершина волны, таким образом, оказывается в стратосфере, что создает благоприятные условия для формирования стратосферных (перламутровых) облаков.

Классификация и характеристики

В зависимости от термодинамического состояния полярного стратосферного воздуха образуются частицы ПСО в разном агрегатном состоянии и разного композиционного состава . По этим характеристика ПСО классифицируют на два типа - I и II. Первый из них дополнительно подразделяют на два подтипа (a и b ). Частицы I типа ПСО образуются при температуре стратосферного воздуха ниже 195 К (< -78 °С). Тип Ia состоит в основном из твердых частиц тригидрата азотной кислоты (NAT (HNO 3 -3H 2 O)), образующихся при медленном понижении температуры (< 5K / день). Тип 1b представляет собой переохлажденные капли тернарного раствора (H 2 O/H 2 SO 4 /HNO 3), возникающие при резком понижении стратосферной температуры до значений T STS < T NAT (STS - supercooled ternary solution). Переохлажденные капли могут сохраняться до 190 К (-83°С). При этом с уменьшением окружающей температуры преобладающая сначала квазибинарная смесь H 2 O/H 2 SO 4 постепенно уступает в пользу квазибинарной смеси H 2 O/HNO 3 . Частицы ПСО II типа образуются при температурах ~188 К (-85 °С) и представляют собой кристаллики льда. Частицы I типа имеют размер ~1 мкм, а кристаллы II типа могут превышать 10 мкм. Кроме того, различают еще тип ПСО Id - твердые частицы, которые представляют собой смесь типов Ia и Ib .

Мы все живем на дне огромного воздушного океана. Он хранит много тайн и загадок. Некоторые из них раскрыты и досконально изучены. Так про облака, кажется, известно все. Однако, есть такие виды облаков, которые до сих пор остаются загадкой. Это серебристые и перламутровые облака.

Перламутровые облака - очень тонкие просвечивающие облака, которые возникают на высотах 22-30 км, сходные по форме с чечевицеобразными. Эти облака имеют радужную окраску вследствие дифракции света на частицах облаков - переохлажденных каплях или ледяных кристаллов. В сумерки рассеянный и отраженный этими облаками свет столь ярок, что предметы на земле отбрасывают заметные тени. Эти облака наблюдаются в северных горных странах - Финляндии, Скандинавии, Аляске. По-видимому, воздушные течения, возникающие над горами, обуславливают их происхождение. Вследствие редкости этого явления перламутровые облака мало изучены.

Что касается серебристых облаков, то их наблюдают ученые более ста лет. В июне 1885 года эти облака были открыты почти одновременно и независимо друг от друга сразу несколькими учеными. Одним из первых их наблюдал тогда молодой астроном Московской университетской обсерватории В.Цераский, будущий директор обсерватории. Десятью днями позже серебристые облака заметили эстонский астроном Э.Гартвиг, немецкий метеоролог О.Иессе и другие. По характеру освещения серебристых облаков солнцем В.Цераский понял, что они расположены очень высоко. Он определил среднюю высоту серебристых облаков - 79 километров.

Сейчас хорошо известно, что серебристые облака плавают в земной атмосфере на высотах от 75 до 90 километров, в области так называемой мезопаузы. Этот атмосферный слой характерен крайне низкими температурами, доходящими до минус 140°С. Такой холод объясняется тем, что земное излучение сюда почти не доходит, а для излучений Солнца на этих высотах нет поглотителей (ниже таким поглотителем служит озон, а выше - атомарный кислород). Более всего здесь понижается температура летом, и притом в средних широтах, таковы особенности циркуляции и теплообмена в верхней атмосфере. Поэтому, серебристые облака наблюдаются только в летний период (июнь-сентябрь), и в средних широтах (в северном полушарии на широтах 45-70°, в южном - на широтах 40-65°). В последние годы серебристые облака изучают не только с Земли, но и из космоса. Было установлено, что слабая дымка серебристых облаков образуется не только над средними широтами, но и в экваториальном поясе.

Серебристые облака - светлые прозрачные облака, (настолько прозрачные, что через них хорошо видны звезды) самые высокие облачные образования. На вид серебристые облака похожи на обычные перистые. Но в отличие от перистых облаков, которые видны днем, серебристые видны после захода солнца, или перед его восходом. Кроме того, серебристые облака обладают собственным свечением, т.е. всегда выглядят светлыми на фоне темного неба. Различают четыре основных класса серебристых облаков: флер, полосы, волны, вихри.

1) Флер - это тонкая дымка, более или менее однородная. Часто флер сочетается с другими формами - заполняет промежутки между полосами и гребнями. Но нередко бывает виден только флер.

2) Полосы, параллельные горизонту - основная форма серебристых облаков. Реже появляются полосы, наклоненные к горизонту или перекрещивающиеся.

3) Волновые образования имеют вид гребней волн. Их принято делить на три подкласса: гребешки (короткие, идущие на небольших расстояниях параллельно друг другу), гребни (более длинные и часто иначе ориентированные, чем маленькие гребешки), волнообразные изгибы, накладывающиеся на другие образования так, что вся система облаков словно колышется на большой волне.

4) Вихри - облака этого класса, пожалуй, самые эффектные, но встречаются они реже других. Вихревые образования порой напоминают причудливые перья диковинных птиц, иногда похожи на "воронки" с темной серединой.

Длительные исследования серебристых облаков показали, что эти облака, состоят из мельчайших кристалликов льда. Весьма вероятно, что ядрами конденсации для намерзания льда служат частицы метеорной пыли, проникающие в нашу атмосферу из космического пространства или образующиеся в результате разрушения в атмосфере метеорных частиц.

Так как, чаще всего серебристые облака наблюдались после сильных, особенно катастрофических извержений, то была гипотеза о том, что они обусловлены вулканическим пеплом. Это предположение подтверждается тем, что после таких сильных извержений, как извержение вулкана Кракатау в 1883 году, серебристые облака появлялись чаще всего. Да и большая часть наблюденных космонавтами В.В.Ковалёнком и В.П.Савиных серебристых облаков была привязана в основном, к низким и экваториальным широтам, где отмечается максимальная вулканическая активность (Индонезия и западное побережье Тихого океана, Антильские острова). Очень яркие серебристые облака и светлые белые ночи отмечались после падения Тунгусского метеорита. По данным наблюдений 34 метеорологических станций, поле серебристых облаков тогда имело площадь 51х106 км 2 .

Перламутровые облака - необычное явление (фото).

Атмосферу нашей планеты, как и её недра, можно разделить на несколько слоев. Самый нижний и плотный слой называется тропосферой . Здесь образуются перистые и кучевые облака.
Второй слой - стратосфера . Здесь - расположены перламутровые облака.
Метеоры зажигаются в мезосфере , а полярные сияния и множество орбит искусственных спутников - обитатели термосферы . Там же парят призрачные серебристые облака.
Слева вы видите километровую шкалу. Справа - температурную. С удалением от поверхности температура падает, но начиная с термосферы начинает расти с высотой.

Полярные стратосферные ("перламутровые") облака Nacreous

Пока центральные районы европейской России переживают традиционно длинную для зимы череду хмурых, пасмурных дней, жители Германии и стран Скандинавии, а также Кольского полуострова, на протяжении всей второй половины января время от времени становились свидетелями очень красивого и редкого природного явления - появления на небе перламутровых облаков, известных ученым под именем Nacreous или полярные стратосферные облака (PSC ).
Эти облака, в отличие от своих тропосферных собратьев, которые мы можем видеть на небе каждый день, формируются на высотах от 15 до 25 км в холодных областях стратосферы (температура ниже -78°). И появляются они редко. Пожалуй, за всю историю физики атмосферы перламутровые облака наблюдались всего около сотни раз. Даже самые высокие облака, именуемые серебристыми, мы можем наблюдать чаще, чем перламутровые. Перламутровые облака, если повезёт, мы можем наблюдать, либо вечером сразу после захода Солнца, либо незадолго до появления дневного светила. Обычно они полностью подсвечиваются Солнцем в течение 20 минут после его захода или до восхода. По цвету и характерной форме перламутровые облака отличаются от более высоких серебристых облаков, формирующихся на высотах 75 км. Серебристые облака видны лишь в летнее время, а перламутровые облака появляются преимущественно зимой.
Научные исследования этих облаков очень важны для лучшего понимания процессов, происходящих в стратосфере. Ведь стратосфера играет немаловажную роль в нашей жизни. Во-первых, в ней находятся озоновый слой, который защищает нас от губительного воздействия солнечной радиации. Во-вторых, влияние динамических процессов, происходящих в стратосфере, сказывается и на тропосферной динамике. По своему химическому составу перламутровые облака делятся на три типа: Ia, Ib, II. Облака типа I содержат азотную кислоту и воду. Так, тип Iа состоит из кристаллов азотной кислоты и воды. Тип Ib включает переохлажденные капли серной кислоты. А вот тип II состоит исключительно из кристаллов воды.