КАК ОБРАЗУЮТСЯ ОБЛАКАПроцесс образования облака начинается с того, что некоторая масса достаточно влажного воздуха поднимается вверх. По мере подъема будет происходить расширение воздуха. Это расширение можно считать адиабатным, так как воздух поднимается относительно быстро, и при достаточно большом его объеме (а в образовании облака принимает участие действительно большой объем воздуха) теплообмен между рассматриваемым воздухом и окружающей средой за время подъема попросту не успевает произойти. Как мы уже знаем, при адиабатном расширении газа его температура понижается. Значит, поднимающийся вверх влажный воздух будет охлаждаться. Когда температура охлаждающегося воздуха понизится до точки росы, станет возможным процесс конденсации пара, содержащегося в воздухе. При наличии в атмосфере достаточного количества ядер конденсации этот процесс действительно начинается. Если ядер конденсации в атмосфере мало, конденсация начинается не при температуре, равной точке росы, а при более низких температурах.
Итак, достигнув некоторой высоты Н, поднимающийся влажный
воздух охладится (в результате адиабатного расширения) настолько что начнется
конденсация водяных паров. Высота Н есть нижняя граница
формирующегося облака. Продолжающий поступать снизу воздух проходит сквозь эту
границу, и процесс конденсации паров будет происходить уже выше указанной границы
— облако начнет развиваться в высоту. Вертикальное развитие облака прекратится
тогда, когда воздух перестанет подниматься; Во-вторых, дующий по горизонтальному направлению, вдоль поверхности земли ветер
может встретить на своем пути горы или иные природные возвышения. Обтекая их,
ветер переместит вверх воздушные массы. Образующиеся в данном случае облака
называют облаками орографического происхождения. Такое происхождение могут иметь
слоистые и слоисто-дождевые облака. В третьих, облака образуются на теплых и
холодных фронтах. Если массы теплого воздуха, перемещаясь в горизонтальном направлении,
теснят холодный воздух, возникает так называемый теплый фронт. Если же наступающий
холодный воздух движется быстрее отступающего теплого, то говорят о холодном
фронте. Теплый фронт изображен схематически на рисунке, где красными стрелками
показаны перемещения теплого воздуха, а синими — холодного. |
МЕНЮ |
при этом сформируется верхняя граница облака. Теперь рассмотрим,
что же заставляет воздух подниматься вверх. Во-первых, подъем воздушных масс
может происходить вследствие конвекции — когда в жаркий день
солнечные лучи сильно прогреют земную поверхность и она передаст теплоту приземным
слоям воздуха. В этом случае говорят об облаках конвекционного
происхождения. Кучевые облака имеют чаще всего именно такое происхождение.
Вблизи
границы между теплой и холодной воздушными массами возникают восходящие потоки
воздуха (как теплого, так и холодного). В результате могут образоваться облака
горизонтального развития всех ярусов — слоисто-дождевые, высококучевые, перистые.
Итак, на теплом фронте наступающий теплый воздух как бы «наваливается» на стелющийся
понизу холодный воздух и по нему поднимается вверх. На холодном же фронте наступающий
холодный воздух проникает под теплый воздух и как бы приподнимает его. В-четвертых,
вертикальные перемещения воздушных масс могут быть связаны с циклонической деятельностью,
которая, в свою очередь, связана с взаимодействием теплых и холодных фронтов.