Скорость движения облаков¶

Скорость движения облаков — характеристика перемещения облачных масс в атмосфере, определяемая преимущественно скоростью ветра на уровне их формирования. В отличие от скорости ветра у поверхности Земли, скорость облаков измеряется на высотах от нескольких сотен метров до 12—16 километров и может составлять от 1—2 км/ч в штиль до 150—200 км/ч и более в струйном течении.

¶Факторы, определяющие скорость

Облако как таковое не обладает собственной энергией перемещения: оно пассивно переносится воздушными массами, в которых сформировалось. Поэтому скорость облака приблизительно равна скорости ветра на уровне его основания или в слое, где сосредоточена основная масса капель и кристаллов.

Основные факторы:

• Высота расположения. Скорость ветра в тропосфере, как правило, растёт с высотой. Нижние облака (stratus, stratocumulus) движутся со скоростью 5—30 км/ч, средние (altocumulus, altostratus) — 30—60 км/ч, высокие (cirrus, cirrostratus) — 60—150 км/ч.
• Синоптическая обстановка. При прохождении фронтов и циклонов скорость переноса возрастает; в антициклональных областях с барическим градиентом, близким к нулю, облака могут почти стоять на месте.
• Струйное течение. В верхней тропосфере (высота 9—12 км) полосовые течения достигают 150—350 км/ч. Переносимые ими перистые облака — самые быстрые из наблюдаемых; отдельные волокна cirrus могут перемещаться со скоростью, сопоставимой со скоростью пассажирского самолёта.
• Горный рельеф. В горах облака, «прижатые» к склонам, могут казаться неподвижными, даже при сильном ветре; одновременно локальные течения (бризы, фёны, горно-долинные ветры) создают сложную картину переноса.

¶Средние значения по типам облаков

Кучевые грозовые облака cumulonimbus часто перемещаются медленнее окружающего ветра на уровне вершины, но их развитие идёт вертикально, что создаёт иллюзию «стоящего» облака.

¶Измерение и наблюдение

Скорость движения облаков определяется несколькими методами:

• Визуальная оценка — определение угла смещения облака относительно неподвижных ориентиров с помощью секундомера. Простейшая формула: скорость = расстояние до облака × угловая скорость. Для оценки расстояния используется метод «трёх копеек» (или трёх одинаковых предметов), предложенный ещё в XIX веке.
• Облачные радары и метеорологические радиолокаторы — отслеживают смещение отражателей (капель, кристаллов) и позволяют точно рассчитать вектор скорости.
• Аэрологические данные — зондовые измерения ветра на высотах, соответствующих уровню облаков.
• Спутниковые наблюдения — сопоставление последовательных снимков с интервалом в 10—30 минут даёт точный вектор переноса; этот метод применяется для отслеживания циклонов и атмосферных волн.

¶Практическое значение

Скорость переноса облаков учитывается при:

• Прогнозе погоды. Смещение облачных полей определяет время прихода осадков, фронтов, ухудшения видимости.
• Авиации. Скорость и направление облачного слоя влияют на выбор эшелона полёта, оценку турбулентности, прогноз обледенения.
• Оценке загрязнения атмосферы. Перенос облаков и туманов участвует в миграции аэрозолей и загрязняющих веществ.
• Гидроэнергетике и солнечной энергетике. Затенение солнечных электростанций облачными полями напрямую зависит от скорости их перемещения.

¶Особые случаи

• Стационарные облака. В горах (Гавайи, Альпы, Кавказ) облака могут оставаться на одном месте часами, если восходящий поток и ветер уравновешены.
• Атмосферные волны. Линзообразные lentiform-облака, связанные с волнами Кельвина, перемещаются медленно или стоят неподвижно, в то время как воздух внутри движется быстро.
• Пылевые бури. Облачные массы пыли (haboob) в пустынях перемещаются со скоростью 30—60 км/ч, создавая «стену» высотой до 1,5 км.

Источники:

• Всемирная метеорологическая организация. Международный атлас облаков.
• Роджерс, Р. и Яу, М. К. Курс метеорологии облаков и осадков.
• Дерюга, А. Г. Курс синоптической метеорологии.
• Государственный архив аэрологических наблюдений (Росгидромет).