Международная классификация облаков реферат
Обновлено: 02.07.2024
Формы облаков в тропосфере очень разнообразны. Однако их можно свести к относительно небольшому числу основных типов. В современном варианте международной классификации облака делятся на десять основных форм (родов) по внешнему виду. В основных родах различают значительное число видов, разновидностей и дополнительных особенностей; различаются также промежуточные формы.
Существует десять основных родов облаков (в скобках приведены международные латинские наименования и их сокращения):
перистые – Cirrus (Ci);
перисто-кучевые – Cirrocumulus (Cc);
перисто-слоистые – Cirrostratus (Cs);
высококучевые – Altocumulus (Ac);
высокослоистые – Altostratus (As);
слоисто-дождевые – Nimbostratus (Ns);
слоисто-кучевые – Stratocumulus (Sc);
слоистые – Stratus (St);
кучевые – Cumulus (Cu);
кучево-дождевые – Cumulonimbus (Cb).
Облака всех родов встречаются на высотах между уровнем моря и тропопаузой. В этом диапазоне высот условно различаются три яруса. Для каждого рода облаков можно указать, в каком ярусе или ярусах эти облака встречаются. В зависимости от температурных условий и от высоты тропопаузы границы ярусов в разных широтах несколько различаются.
Основание облаков верхнего яруса находится в полярных широтах на высотах от 3 до 8 км, в умеренных широтах – от 6 до 13 км и в тропических широтах – от 6 до 18 км; среднего яруса – соответственно от 2 до 4, от 2 до 7 и от 2 до 8 км; нижнего яруса на всех широтах – от земной поверхности до 2 км.
Облака перистые, перисто-кучевые и перисто-слоистые встречаются в верхнем ярусе; высококучевые и высокослоистые – в среднем ярусе; слоисто-кучевые, слоистые и слоисто-дождевые в нижнем.
Высокослоистые облака часто проникают и в верхний ярус; слоисто-дождевые обычно проникают и в вышележащие ярусы. Основания кучевых и кучево-дождевых облаков почти всегда находятся в нижнем ярусе, но их вершины часто проникают в средний, а у кучево-дождевых облаков и в верхний ярус. Поэтому эти облака называют облаками вертикального развития, а также конвективными.
Облака верхнего яруса. Это самые высокие облака тропосферы. Они образуются при наиболее низких температурах и состоят из ледяных кристаллов. Эти облака имеют белый цвет, они полупрозрачные и мало затеняют солнечный свет.
Перистые облака выглядят как отдельные нити, гряды или полосы волокнистой структуры. Перисто-кучевые облака представляют собой гряды или пласты, состоящие из очень мелких хлопьев, шариков, завитков (барашков). Часто они напоминают рябь на поверхности волы или песка.
Перисто-слоистые облака – тонкая прозрачная белесоватая вуаль, частично или полностью закрывающая небосвод. Иногда они имеют волокнистую структуру. В этих облаках часто возникают оптические явления: гало или различные комбинации светлых дуг.
Облака среднего яруса. Высококучевые облака представляют собой облачные пласты или гряды белого или серого цвета (или одновременно и того и другого). Это достаточно тонкие облака, более или менее затеняющие солнце. Пласты или гряды состоят из плоских валов, дисков, пластин, часто расположенных рядами. Кажущаяся ширина этих элементов в облаках на небесном своде 1-5°.
В них возникают оптические явления - венцы. Для высококучевых облаков характерна иризация – радужная окраска краев облаков, направленных к солнцу. Иризация указывает на то, что высококучевые облака состоят из очень мелких однородных капель, как правило, переохлажденных.
Высокослоистые облака – светлый, молочно-серый облачный покров различной плотности, застилающий небосвод целиком или частично. Через менее плотные участки могут просвечивать солнце и луна, однако, в виде размытых пятен. Высокослоистые облака являются типичными смешанными облаками: наряду с мельчайшими каплями в них содержатся и мелкие снежинки. Такие облака дают слабые осадки, которые в теплое время года, как правило, испаряются по пути к земной поверхности. Зимой из высокослоистых облаков часто выпадает мелкий снег.
Облака нижнего яруса. Слоисто-дождевые облака имеют такое же происхождение, как и высокослоистые. Однако слой их более мощный (несколько километров). Эти облака находятся в нижнем, среднем и часто верхнем ярусах. В верхней части они состоят из мельчайших капель и снежинок (схожи с высокослоистыми облаками), а в нижней могут содержать также крупные капли и снежинки.
Поэтому слой этих облаков имеет темно-серый цвет. Солнце и луна сквозь него не просвечивают. Из слоисто-дождевых облаков, как правило, выпадает обложной дождь или снег, достигающий земной поверхности. Под покровом таких облаков часто существуют бесформенные скопления низких разорванных облаков, особенно мрачных на фоне слоисто-дождевых.
Слоисто-кучевые облака представляют собой гряды или слои серых или беловатых облаков, почти всегда имеющие более темные участки. Облака состоят из таких же элементов, что и высококучевые (из дисков, плит, валов), только более крупных. Расположены структурные элементы чаше всего рядами. Слоисто-кучевые облака состоят в основном из мелких однородных капель (при отрицательных температурах – переохлажденных) и не дают осадков. Иногда из них выпадает слабая морось или (при низких температурах) снежные зерна.
Слоистые облака – однородный серый слой капельного строения. Из них может выпадать морось. При достаточно низких отрицательных температурах в облаках появляются и твердые элементы: тогда из этих облаков могут выпадать ледяные иглы, мелкий снег, снежные зерна. Солнечный диск, просвечивающий сквозь облака, имеет четкие очертания. Иногда слоистые облака имеют вид разорванных клочьев; тогда их называют разорванно-слоистыми.
Облака вертикального развития. Кучевые облака – плотные с резко очерченными контурами отдельные облака, развивающиеся вверх в виде холмов, куполов, башен. Имеют ослепительно белые клубящиеся вершины (похожи на кочаны цветной капусты). Основания облаков сравнительно темные. При большом количестве образуют гряды. Иногда они имеют разорванные края. Кучевые облака состоят только из водяных капель (без кристаллов) и осадков не дают. Однако в тропиках, где водность облаков велика, из них вследствие взаимного слияния капель могут выпадать небольшие дожди.
Кучево-дождевые облака образуются в результате дальнейшего развития кучевых облаков. Они представляют собой мощные кучевообразные массы, очень сильно развитые по вертикали в виде гор и башен. Часто простираются от нижнего яруса до верхнего. Закрывая солнце, они сильно уменьшают освещенность. Вершины их приплюснуты и имеют волокнистую перистообразную структуру, нередко характерную форму наковален.
Кучево-дождевые облака состоят в верхней части из ледяных кристаллов, в средней – из кристаллов и капель различного размера, вплоть до самых крупных. Они дают осадки ливневого характера. С такими облаками часто связаны грозовые явления, поэтому их называют еще грозовыми (а также ливневыми). На фоне их нередко наблюдается радуга. Под основанием этих облаков, так же как и под слоисто-дождевыми, часто наблюдаются скопления разорванных облаков.
Облака играют ключевую роль в прогнозах погоды и предупреждениях. Они вносят вклад в функционирование круговорота воды и всей климатической системы. На протяжении всей истории они вдохновляли художников, поэтов, музыкантов, фотографов, а также бесконечное множество других любителей прекрасного.
Текущая международная система классификации облаков, основанная на латинских названиях, восходит к 1803 году, когда метеоролог-любитель Люк Говард написал Essay on the Modification of Clouds (Эссе о видоизменениях облаков).
В Международном атласе облаков в настоящее время установлены 10 основных родов облаков, которые определяются в соответствии с местом формирования облаков на небосводе и их приблизительным внешним видом.
Основание облаков верхнего яруса, как правило, располагается на высоте около 5 000 метров (16 500 футов), облаков среднего яруса — обычно в диапазоне от 2 000 до 7 000 метров (от 6 500 до 23 000 футов), а облаков нижнего яруса — обычно на высоте, не превышающей 2 000 метров (6 500 футов).
Большинство названий облаков содержат латинские префиксы и суффиксы, которые в сочетании указывают на характер облака. Они включают:
- Stratus/strato (слоистые/слоисто-): плоские, слоистые и гладкие;
- Cumulus/cumulo (кучевые/кучево-): нагроможденные, пышные;
- Cirrus/cirro (перистые/перисто-): перистые, тонкие;
- Nimbus/nimbo (дождевые/-дождевые): несущие дождь;
Эти 10 родов подразделяются на виды, описывающие форму и внутреннюю структуру облаков, и разновидности, описывающие их прозрачность и расположение. В общей сложности насчитывается около 100 комбинаций
Новый Международный атлас облаков — свидетельство щедрости Гонконгской обсерватории и преданности делу и энтузиазма специальной целевой группы ВМО, которая посвятила почти три года пересмотру текста, а также сбору и классификации изображений и данных. Он расширяет и обогащает наше понимание облаков и послужит бесценным ресурсом на многие годы вперед.
Впервые попытался разделить облака по внешнему виду в 1776 г. Жан Батист Ламарк . Классификация его была несовершенна, поэтому не нашла широкого применения.
Первая классификация, вошедшая в науку, появилась в 1803 г. и связана с именем Люка Говарда. Его работа Essay on the Modification of Clouds (Эссе о видоизменениях облаков) послужила отправной точкой для ученых Г. Гильдебрандсона и Р. Эберкромби . В 1887 г. они переработали классификацию Говарда, а в 1891 г. представили ее на Международной конференции директоров метеорологических служб в Мюнхене. Предложенный проект новой классификации был принят и в дальнейшем лег в основу всех последующих классификаций (дополнения и уточнения вносились в 20-х и 50-х гг. XX в.).
Первый Международный атлас облаков с 30 цветными литографиями был издан в 1896 г. Первое русское издание этого Атласа вышло в свет в 1898 г., следующее – в 1917 г. [1].
С учетом расширения представлений об облаках новый Международный атлас облаков появился в 1930 г. (на русском языке в сокращенном варианте был издан в 1933 г.). Второе отечественное издание вышло в 1940 г., куда вошли 75 снимков облаков, сделанных с поверхности земли, и 22 снимка, сделанных с самолетов и аэростатов. В основу третьего издания Атласа 1957 г. был положен Международный атлас облаков 1956 г. [1].
В 1978 г. увидело свет четвертое издание Атласа облаков, осуществленное Госкомгидрометом СССР. Оно мало отличалось от предыдущего издания и содержало как снимки облаков различных форм, так и пояснительные тексты к ним [1].
В настоящее время Международный атлас облаков редакции 2017 г. доступен онлайн на официальном сайте Всемирной Метеорологической Организации (ВМО) [3].
Облака располагаются над поверхностью земли на различных высотах, поэтому различают облака верхнего, среднего и нижнего ярусов (рис.1, табл.1).
Основания кучевых и кучево-дождевых облаков почти всегда находятся в нижнем ярусе, но их вершины часто проникают в средний, а у кучево-дождевых облаков и в верхний ярус. Поэтому эти облака называют облаками вертикального развития , а также конвективными (конвекция – восходящее движение воздушных масс) [2]. В табл.1 под высотой нижней границы облаков понимается минимальное расстояние от поверхности земли до основания облака.
Согласно Международной классификации, выделяются 10 основных родов облаков , их обозначают латинскими буквами. Кратко дам характеристики для каждого рода облаков (по работе [2]).
МЕЖДУНАРО́ДНАЯ КЛАССИФИКА́ЦИЯ ОБЛАКО́В, принятое в метеорологии деление облаков по особенностям внешнего вида и внутр. структуры. По М. к. о., разработанной ок. 1890, уточнённой в 1920–1950-х гг. и принятой за основу в России, в совр. варианте все облака в атмосфере между уровнем моря и тропопаузой делятся на десять осн. родов, с последующим подразделением на виды, разновидности и т. д. Ниже приводятся русские и междунар. латинские наименования родов облаков и их сокращения: перистые – Cirrus (Ci), перисто-кучевые – Cirrocumulus (Cc), перисто-слоистые – Cirrostratus (Cs), высококучевые – Altocumulus (Ac), высокослоистые – Altostratus (As), слоисто-дождевые – Nimbostratus (Ns), слоисто-кучевые – Stratocumulus (Sc), слоистые – Stratus (St), кучевые – Cumulus (Cu), кучево-дождевые – Cumulonimbus (Cb). Созданы наставления и атласы фотографий, позволяющие классифицировать наблюдаемые на небе облака. По высоте условно выделяются три яруса, в каждом из которых преим. встречаются те или иные формы облаков. Границы ярусов в разных широтах несколько различаются в зависимости от высоты тропопаузы. Основания облаков нижнего яруса во всех широтах наблюдаются до выс. 2 км, почти всегда это слоисто-кучевые, кучевые, слоистые, кучево-дождевые и слоисто-дождевые облака (все они тёмно-серого цвета, плотные, слабо пропускающие солнечный свет); их вершины часто проникают в средний, а у кучево-дождевых и в верхний ярус. Кучевые и кучево-дождевые называют облаками вертикального развития или конвективными. В среднем ярусе в полярных широтах основания облаков достигают выс. 4 км, в умеренных – 7 км, в тропических – 8 км, здесь встречаются высококучевые и высокослоистые облака (облачные пласты или гряды белого или серого цвета, достаточно тонкие, более или менее затеняющие солнце), также часто проникающие в верхний ярус. Основания облаков верхнего яруса в полярных широтах лежат на выс. 3–8 км, в умеренных – 6–13 км, в тропических – 6–18 км, здесь встречаются перистые, перисто-кучевые и перисто-слоистые облака (белые, полупрозрачные, мало затеняющие солнечный свет). Б. ч. родов облаков подразделяется на виды. Видовые названия, применяемые в качестве дополнения к родовому, также характеризуют вид и качество облаков, напр. волокнистые – fibratus (fib.), когтевидные – uncinus (unс.), плотные – spissatus (spiss.) и т. д. Далее по особенностям макроскопич. элементов облаков, по степени их прозрачности проводится определение их разновидностей, напр. перепутанные – intortus (int.), хребтовидные – vertebratus (vert.), волнистые – undulatus (und.) и т. д. Возможно и дальнейшее подразделение облаков по дополнит. особенностям формы и происхождению.
Читайте также: