Перистые облака в атмосфере Земли¶
Перистые облака — один из основных родов облаков верхнего яруса, представляющий собой тонкие, раздельные, волокнистые или нитевидные белые образования без собственной тени, состоящие преимущественно из ледяных кристаллов. В международной классификации обозначаются латинским термином Cirrus (сокращённо Ci). Располагаются на высотах обычно от 6 до 12 километров в умеренных широтах, выше — в тропиках и ниже — в полярных областях. Перистые облака относятся к облакам верхнего яруса и служат одним из визуальных признаков приближения атмосферного фронта.
¶Общая характеристика
Перистые облака формируются в верхней тропосфере, где температура воздуха опускается ниже −40 °C. При таких условиях водяной пар сублимируется непосредственно в лёд, поэтому облако состоит из кристаллов льда различной формы — столбиков, пластинок, игл. Именно ледяной состав объясняет характерный просвечивающий, «перьевой» вид: солнечный свет почти свободно проходит сквозь тонкую облачную пелену, а оптические явления — гало, венцы, ложные солнца — возникают при взаимодействии света с кристаллами.
Водность таких облаков крайне мала, осадки из них, как правило, не выпадают. Однако перистые облака играют заметную роль в радиационном балансе планеты: они пропускают коротковолновое солнечное излучение и задерживают часть теплового излучения Земли, влияя тем самым на температуру поверхности.
¶Классификация
Внутри рода Cirrus выделяют несколько видов, различающихся формой и происхождением:
| Вид | Латинское название | Особенности |
|---|---|---|
| Нитчатые | Cirrus fibratus | Длинные параллельные волокна, напоминающие пряди волос |
| Хвостатые | Cirrus caudatus | Волокна с утолщением на конце, похожи на хвост |
| Когтевидные | Cirrus uncinus | Загнутые кверху концы, «когти» |
| Плотные | Cirrus spissatus | Наиболее плотные, могут давать тень |
| Хлопьевидные | Cirrus floccus | Отдельные хлопья с рваными краями |
| Слоистые | Cirrus radiatus | Волокна, расходящиеся из одной точки |
Различают также разновидности по прозрачности (просвечивающие и плотные) и по происхождению. Перистые облака нередко образуются из остатков грозовых облаков — наковален кучево-дождевых облаков, которые, растекаясь в верхних слоях, теряют капельную структуру и превращаются в ледяные волокна.
¶Связь с погодой
Перистые облака — один из классических предвестников смены погоды. Их появление часто связано с приближением тёплого фронта: тёплый воздух, надвигаясь на холодный, поднимается по пологой поверхности раздела, и первыми в зоне фронта возникают именно высокие ледяные облака. Последовательность «перистые — перисто-слоистые — высокослоистые — слоисто-дождевые» отражает постепенное уплотнение и снижение облачности, за которым следуют осадки.
Однако не всякие перистые облака предвещают ненастье. Если они появляются в ясном небе небольшими группами и не уплотняются, погода, как правило, сохраняется устойчивой. Наблюдения за направлением и скоростью движения таких облаков используются в авиации и синоптике: быстрое смещение перистой пелены указывает на сильные ветры в верхней тропосфере, связанные со струйными течениями.
¶Наблюдение и изучение
Перистые облака наблюдаются визуально с поверхности Земли, а также фиксируются метеорологическими спутниками и радиолокаторами. Для определения высоты нижней границы применяют светолокацию (лидары) и стереофотограмметрию. В России регулярные наблюдения за облачностью верхнего яруса ведут метеостанции Росгидромета, данные обобщаются в облачных атласах и используются в климатических моделях.
В международной практике названия облаков унифицированы «Международным атласом облаков», выпускаемым Всемирной метеорологической организацией. Русская терминология восходит к трудам метеорологов XIX—XX веков, а латинские названия родов облаков были закреплены в конце XIX века.
¶Значение и интересные факты
Перистые облака — самые высокие из «обычных» облаков тропосферы, но уступают по высоте серебристым и перламутровым облакам, формирующимся в мезосфере и стратосфере. Из-за ледяного состава они дают начало оптическим эффектам, в том числе гало вокруг Солнца и Луны, которые в народной традиции также считались признаком перемены погоды.
Существует гипотеза о влиянии перистых облаков на климат: предполагается, что увеличение их площади способствует дополнительному нагреву поверхности. Эта идея обсуждается в связи с проектами геоинженерии, однако однозначных выводов о масштабах эффекта нет.
Перистые облака фигурируют в живописи и поэзии как образ лёгкости и высоты; в изобразительном искусстве их часто писали на фоне закатного неба. В авиации они учитываются при планировании полётов, поскольку связаны с турбулентностью и обледенением на больших высотах.
Источники: Международный атлас облаков Всемирной метеорологической организации; материалы Росгидромета; учебные пособия по метеорологии и физике атмосферы.