Высота расположения облаков¶
Высота расположения облаков — вертикальное расстояние от поверхности Земли до слоёв облаков, которое существенно варьируется в зависимости от их типа, широты местности, времени года и состояния атмосферы. В тропиках верхние границы облаков достигают 15–20 км, в умеренных широтах — 10–13 км, а низкие облака формируются уже на высотах нескольких сотен метров.
¶Классификация облаков по высоте
Всемирная метеорологическая организация (ВМО) классифицирует облака по высоте основания на три яруса (порядка) — высокие, средние и низкие, — а также выделяет облака вертикального развития, которые могут пересекать несколько ярусов.
| Ярус | Высота основания (умеренные широты) | Основные роды |
|---|---|---|
| Высокие | 6–13 км | Перистые, перисто-слоистые, перисто-кучевые |
| Средние | 2–6 км | Слоисто-дождевые, слоисто-кучевые, высококучевые |
| Низкие | 0–2 км | Слоистые, кучевые, дождевые, кучево-дождевые |
| Вертикального развития | от 0,5–2 км до 10–15 км | Кучево-дождевые (кумулонимбусы) |
В тропических широтах нижняя граница высоких облаков поднимается до 6–8 км, а в полярных — опускается до 2–4 км. Высота основания низких облаков зависит от точки росы и в среднем составляет 300–600 м над равнинами.
¶Высота основания облаков
Высота основания облака определяется уровнем конденсации — высотой, на которой поднимающийся воздух охлаждается до точки росы, и водяной пар начинает конденсироваться в капли. На практике это расстояние от поверхности до нижней плоской границы облачного слоя.
В средних широтах России основание низких облаков чаще всего находится на высоте 300–600 м, средних — 1500–3000 м, высоких — 5000–8000 м. Над морем в жарком климате слоистые облака могут иметь основание на высоте всего 100–200 м (туман морской разновидности формируется на уровне моря).
¶Высота верхушек облаков
Верхняя граница облаков определяется прежде всего высотой тропопаузы — границы тропосферы, за которой температура перестаёт снижаться с подъёмом. В тропиках тропопауза находится на высоте 16–18 км, в умеренных широтах — 10–12 км, в полярных — 8–9 км.
Кучево-дождевые облака (кумулонимбусы) могут достигать тропопаузы и распространяться вширь, образуя «наковальню». Их верхушки в умеренных широтах поднимаются до 10–12 км, в тропиках — до 16–20 км. Перистые облака формируются на высотах 6–12 км и состоят из кристаллов льда.
¶Факторы, влияющие на высоту облаков
- Широта местности. Чем ближе к экватору, тем выше тропопауза и выше поднимаются облака вертикального развития.
- Сезон и время суток. Летом в умеренных широтах конвективные облака поднимаются выше, чем зимой; днём интенсивность восходящих потоков больше, чем ночью.
- Тип воздушной массы. В тропическом воздухе уровень конденсации выше, чем в полярном.
- Рельеф. Над горами облака формируются на меньшей высоте над землёй, так как подъём начинается с большей отметки.
- Аэрозольное загрязнение. Большое количество ядер конденсации может снизить уровень образования облаков и изменить их структуру.
¶Измерение высоты облаков
Высоту облаков измеряют несколькими методами:
- Облачный радар (облачомер) — наземный радар, посылающий импульсы в вертикальном направлении и фиксирующий время возврата сигнала от облачного слоя.
- Лидар — лазерный дистанционный зонд, позволяющий определить высоту основания и верхней границы облаков с высокой точностью.
- Радиозонды — приборы, поднимаемые на метеорологических шарах; они передают данные о температуре, влажности и позволяют уточнить высоту облачных слоёв.
- Спутниковая съёмка — данные метеорологических спутников используются для определения высоты верхушек облаков (в том числе по стереоснимкам).
- Визуальные наблюдения — пилоты и метеонаблюдатели оценивают высоту по шкале высотных признаков, привязанной к наземным ориентирам.
¶Высота облаков над Россией
Над территорией России высота облаков существенно меняется с севера на юг. В Арктике (Земля Франца-Иосифа, Новая Земля) основание слоистых облаков часто находится на высоте 200–400 м, а верхушки высоких облаков — на 4–6 км. В средней полосе (Москва, Санкт-Петербург) основание низких облаков — 300–500 м, средних — 1500–2500 м, высоких — 6000–8000 м. На юге (Сочи, Краснодарский край) летом кучевые облака поднимаются до 2–3 км, а грозовые кучево-дождевые — до 8–10 км.
¶Интересные факты
- Самые низкие облака — прибрежные туманы и слоистые облака — могут располагаться на высоте 10–50 м над землёй.
- На высоте около 10–12 км коммерческие самолёты часто летят под облаками или внутри высоких перистых слоёв.
- Облака вертикального развития могут подниматься со скоростью 5–10 м/с, достигая высоты 10 км за 15–20 минут.
- Над крупными городами из-за повышенного загрязнения атмосферы количество капель в облаках больше, а их размеры меньше — это явление называется «аэрозольным эффектом Твенгфельдта».
¶Источники
- Международный атлас облаков, Всемирная метеорологическая организация (WMO International Cloud Atlas).
- Роденбург Р. Х. «Курс метеорологии».
- Хромов С. П., Мамонтова Л. А. «Метеорология с основами климатологии».
- Швертфегер В. «Метеорология: курс для студентов-географов».
- Справочник «Авиационная метеорология», Гидрометеоиздат.