Купчасто-дощові: на горизонті сильний дощ та грім.

Сучасні прогнози погоди спираються на складні комп’ютерні тренажери. У цих тренажерах використовуються всі фізичні рівняння, які описують атмосферу, включаючи рух повітря, тепло Сонця та утворення хмар та дощів.

Поступові поліпшення в прогнози з плином часу це означає, що сучасні п'ятиденні прогнози погоди такі ж майстерні, як і триденні 20 років тому.

Але вам не потрібен суперкомп'ютер, щоб передбачити, як погода над вашою головою, ймовірно, зміниться протягом наступних кількох годин - це було відомо в різних культурах протягом тисячоліть. Слідкуючи за небом над вами та трохи знаючи про те, як утворюються хмари, ви можете передбачити, чи буде дощ на шляху.

Більше того, трохи розуміння фізики, яка стоїть за утворенням хмар, підкреслює складність атмосфери та проливає світло на те, чому прогнозування погоди на кілька днів є такою складною проблемою.

Тож ось шість хмар, на які варто звернути увагу, і як вони можуть допомогти вам зрозуміти погоду.

1) Купчасті

Купчасті: маленькі білі пухнасті хмаринки. Бретт Сейлс/Пекселі, CC BY

Хмари утворюються, коли повітря охолоджується до точки роси - температури, при якій повітря більше не може утримувати всю свою водяну пару. При цій температурі водяна пара конденсується з утворенням крапель рідкої води, яку ми спостерігаємо як хмару. Щоб цей процес відбувся, ми вимагаємо, щоб повітря змушувалося підніматися в атмосферу, або щоб вологе повітря контактувало з холодною поверхнею.

У сонячний день сонячна радіація нагріває землю, а вона, у свою чергу, нагріває повітря прямо над нею. Це підігріте повітря піднімається конвекцією і формується Кукурудзи. Ці хмари «прекрасної погоди» схожі на вату. Якщо ви подивитесь на небо, заповнене купчастими, ви можете помітити, що вони мають плоскі основи, які лежать на одному рівні. На цій висоті повітря з рівня землі охололо до точки роси. Купчасті хмари, як правило, не дощі - вас чекає хороша погода.

2) Купчасто -дощові

Хоча невеликі купчасті дощі не випадають, але якщо ви помітили, що купчасті збільшуються і поширюються вище в атмосферу, це ознака того, що на шляху йде сильний дощ. Це звичайне явище влітку, коли ранкові кучеві кущі переходять у глибокі Кумелонім (гроза) хмари вдень.

Купчасто -дощовий з характерною формою ковадла.

Біля землі купчасто -дощові доріжки добре виражені, але вище вони починають виглядати тонкими по краях. Цей перехід вказує на те, що хмара більше не складається з крапель води, а з кристалів льоду. Коли пориви вітру виносять краплі води за межі хмари, вони швидко випаровуються в більш сухому середовищі, надаючи водяним хмарам дуже гострий край. З іншого боку, крижані кристали, винесені за межі хмари, не швидко випаровуються, надаючи млявий вигляд.

Купчасто-дощові дощі часто мають плоску верхівку. Усередині купчасто -дощового тепла тепле повітря піднімається конвекцією. При цьому він поступово охолоджується, поки не досягне тієї ж температури, що й атмосфера навколишнього середовища. На цьому рівні повітря більше не плаває, тому не може підніматися далі. Натомість він розтікається, утворюючи характерну форму ковадла.

3) Циррус

Перистий хмари можуть позначати наближення теплого фронту - і дощу. Фото: Саймон А. Егстер

вусик утворюють дуже високо в атмосфері. Вони тонкі, складаються повністю з кристалів льоду, що падають через атмосферу. Якщо Cirrus переносяться горизонтально вітрами, що рухаються з різною швидкістю, вони набувають характерну гачкоподібну форму. Лише на дуже великих висотах або широтах циррус виробляє дощ на рівні землі.

Але якщо ви помітите, що Циррус починає покривати більшу частину неба, а стає все нижче і товщі, це є гарним показником того, що наближається теплий фронт. На теплому фронті зустрічається тепла і холодна повітряна маса. Легке тепле повітря змушене підніматися над холодною повітряною масою, що призводить до утворення хмар. Хмари, що опускаються, вказують на те, що фронт наближається, даючи період дощу протягом наступних 12 годин.

4) Пластовий

Страти: похмурі. Ханна Крістенсен, Автор надано

Stratus - це низький безперервний хмарний покрив, що покриває небо. Страти утворюються при повільному підйомі повітря або при слабкому вітрі, що переносить вологе повітря на холодну землю або поверхню моря. Пластова хмара тонка, тому, хоча умови можуть бути похмурими, дощ малоймовірний, і максимум буде невеликий дощ. Страт ідентичний туману, тому, якщо ви коли -небудь ходили в гори в туманний день, ви йшли в хмарах.

5) Лінзоподібний

Наші останні два типи хмар не допоможуть вам передбачити майбутню погоду, але вони дають уявлення про надзвичайно складні рухи атмосфери. Гладка, форма лінзи Линзовидний хмари утворюються під час роздування повітря та над гірським хребтом.

Лінзоподібні хмари утворюються над горами.

Потрапивши повз гору, повітря опускається до попереднього рівня. Занурюючись, він нагрівається, а хмара випаровується. Але він може перестрибнути, і в цьому випадку повітряні маси випадають назад, дозволяючи утворити іншу сочевикову хмару. Це може призвести до низки хмар, які поширюватимуться десь за межі гірського хребта. Взаємодія вітру з горами та інші особливості поверхні є однією з багатьох деталей, які необхідно представити в комп’ютерних тренажерах, щоб отримати точні прогнози погоди.

6) Кельвін-Гельмгольц

І, нарешті, мій улюблений. Кельвіна-Гельмгольца хмара нагадує океанську хвилю, що розбивається. Коли повітряні маси на різній висоті рухаються горизонтально з різною швидкістю, ситуація стає нестійкою. Кордон між повітряними масами починає хвилюватися, з часом утворюючи більші хвилі.

Хмари Кельвіна-Гельмгольца нагадують хвилі, що ламають в океані.

Хмари Кельвіна-Гельмгольца зустрічаються рідко-єдиний раз, коли я їх помітив, був над Ютландією, на заході Данії,-тому що ми можемо побачити цей процес, що відбувається в атмосфері, лише якщо нижня повітряна маса містить хмару. Потім хмара може простежити хвилі, що розриваються, виявляючи складність невидимих ​​в іншому випадку рухів над нашими головами.

Про автора

Ханна Крістенсен, запрошений дослідник, фізика атмосфери океану та планет, Оксфордський університет

Ця стаття була спочатку опублікована на Бесіда. Читати оригінал статті.

Суміжні книги

at InnerSelf Market і Amazon