Слоисто-дождевые облака: строение и осадки¶

Слоисто-дождевые облака (лат. Nimbostratus, Ns) — это dense и мощный слой облаков нижнего и среднего ярусов, который характеризуется значительной вертикальной протяжённостью и способностью давать продолжительные обложные осадки. Они относятся к классу слоистообразных облаков и формируются при устойчивом восходящем движении больших масс воздуха, обеспечивающем непрерывное облакообразование.

¶Строение и характеристики

Слоисто-дождевые облака представляют собой однородную серую или тёмно-серую пелену, которая часто полностью закрывает небо, делая его «свинцовым». В отличие от кучевых облаков, они не имеют чётко выраженных отдельных элементов, а их нижняя граница обычно размыта из-за выпадающих осадков. Типичная высота основания составляет от 300 до 1500 метров, однако при мощных атмосферных фронтах она может опускаться до 100 метров и ниже.

Вертикальная протяжённость Nimbostratus может достигать 3–5 километров, что позволяет им охватывать несколько ярусов одновременно. Верхняя часть облака, как правило, находится в слое ледяных кристаллов, средняя — в зоне переохлаждённых капель, а нижняя — в зоне обычных водяных капель. Такое сложное строение определяет их осадкообразующий потенциал.

¶Процесс образования

Формирование слоисто-дождевых облаков связано с медленным, но устойчивым подъёмом тёплого и влажного воздуха. Наиболее часто этот процесс происходит вдоль тёплых атмосферных фронтов, где тёплый воздух плавно поднимается над холодным. В результате адиабатического охлаждения водяной пар конденсируется, образуя мощный и однородный слой облачности.

В отличие от кучево-дождевых облаков, которые развиваются за счёт мощных вертикальных потоков и дают ливневые осадки, слоисто-дождевые облака образуются при слабых восходящих движениях (скорость порядка нескольких сантиметров в секунду). Это обеспечивает равномерное и длительное насыщение воздуха влагой.

¶Осадки и их интенсивность

Главной отличительной чертой слоисто-дождевых облаков является их способность давать обложные осадки. Эти осадки выпадают на большой площади (сотни километров) и характеризуются умеренной, но постоянной интенсивностью. В отличие от ливней, они могут продолжаться от нескольких часов до нескольких суток.

Характер осадков зависит от температуры воздуха:

• При положительных температурах выпадает обложной дождь;
• При отрицательных — обложной снег;
• В переходные сезоны возможен ледяной дождь или снежная крупа.

Интенсивность осадков обычно составляет 1–5 мм в час, что значительно ниже, чем при грозовых ливнях, однако суммарное количество выпавшей влаги за период может быть очень существенным. Осадки из Nimbostratus часто сопровождаются ухудшением видимости и снижением облачности до тумана.

¶Сопутствующие явления

Под нижней границей слоисто-дождевых облаков часто образуются разорванно-дождевые облака (Fractonimbus, FrNb). Это низкие, рваные, быстро движущиеся облака серого цвета, которые формируются в насыщенном влагой воздухе под основным облачным слоем. Их наличие является надёжным признаком того, что из вышележащего слоя идут или скоро пойдут осадки.

Слоисто-дождевые облака часто сопровождаются моросью — мелкими каплями воды диаметром менее 0,5 мм, которые парят в воздухе и медленно оседают. Морось обычно наблюдается при слабом ветре и характерна для тёплого времени года.

¶Отличие от других видов облаков

Слоисто-дождевые облака часто путают с слоистыми облаками (Stratus) и высокослоистыми (Altostratus). Ключевые различия:

Важным отличием от кучево-дождевых облаков (Cumulonimbus) является отсутствие грозовой активности: слоисто-дождевые облака не дают молний и града, а осадки из них носят не ливневый, а обложной характер.

¶Значение в метеорологии

Слоисто-дождевые облака являются индикатором устойчивой пасмурной погоды, связанной с прохождением атмосферных фронтов. Для авиации они представляют серьёзную опасность из-за сильного обледенения на высотах, где температура близка к 0 °C, а также из-за резкого снижения видимости. В синоптической практике наличие Nimbostratus служит надёжным признаком затяжных осадков и отсутствия быстрых улучшений погоды.

¶Источники

• «Атлас облаков» / под ред. А. Х. Хргиана. — Л.: Гидрометеоиздат, 1957.
• Мазин И. П., Шметер С. М. «Облака: строение и физика образования». — Л.: Гидрометеоиздат, 1983.
• Международный атлас облаков ВМО. — Женева: Всемирная метеорологическая организация, 2017.