ОБЛАКА

ОБЛАКА атмосферные, скопление в атмосфере продуктов конденсации водяного пара в виде огромного числа мельчайших капелек воды или кристалликов льда либо тех и других. Аналогичные скопления непосредственно у земной поверхности наз. туманом. О.- существ, погодообразующий фактор, определяющий формирование и режим осадков, влияющий на тепловой режим атмосферы и Земли и т. д. О. покрывают в среднем около половины небосвода Земли и содержат при этом во взвешенном состоянии до 10⁹ т воды. О. являются важным звеном влагооборота на Земле, они могут перемещаться на тысячи км, перенося и тем самым перераспределяя огромные массы воды.

В основном водяной пар содержится в нижней части атмосферы - тропосфере, поэтому именно здесь на различных высотах и сосредоточено подавляющее большинство О. Однако нередко в стратосферу проникают перистые и кучево-дождевые О., последние могут иногда достигать высоты 16 и более км. В стратосфере могут также возникать перламутровые О. (на выс. ок. 25 км), а в мезосфере - серебристые (ок. 80 км). К осн. формам О. (см. табл.) относятся: О. нижнего яруса - слоистые (однородный, лишённый упорядоченной структуры, сравнительно тонкий слой), слоисто-кучевые (слой с ясно выраженной структурой в виде волн, гряд или крупных "пластин") и слоисто-дождевые (сплошная серая пелена большой вертикальной мощности, дающая длит, осадки в виде обложного дождя или снега); О. среднего яруса - высоко-слоистые (сероватая или чуть синеватая пелена) и высоко-кучевые (похожие на слоисто-кучевые, но более тонкие); О. верхнего яруса - перистые (неплотные, часто просвечивающие О. в виде отд. параллельных или спутанных нитей), перисто-слоистые (белая или голубоватая, довольно однородная пелена) и перисто-кучевые (тонкие, полупрозрачные О. в виде ряби или скопления хлопьев) и, наконец, О. вертикального развития, имеющие сравнительно плоские основания и куполообразные вершины часто причудливых очертаний - кучевые, мощно-кучевые и кучево-дождевые (см. на вклейке, табл. XIV, XV, стр. 112-113). Имеются многочисл. разновидности осн. форм О.

Образование О. связано с возникновением в атмосфере областей с высокой относит, влажностью. Наличие в атмосфере огромного числа мельчайших частиц, играющих роль ядер конденсации, обеспечивает появление зародышевых капель уже при достижении насыщения. Условия же насыщения создаются в результате охлаждения воз духа, вызванного, напр., расширением его при упорядоченном подъёме на фронтах атмосферных (так образуются О. Ns и системы Ns-As - Ас), при неупорядоченном турбулентном перемешивании или волновых движениях (St, Sc, Ac), при конвективном подъёме (Сu, СuCong, Сb), при обтекании горных препятствий (Ас) и др. Дальнейшее охлаждение воздуха приводит к появлению избыточного пара, который поглощается растущими каплями. Т. о., первоначально капли растут преим. за счёт конденсации водяного пара. Затем, по мере их укрупнения, всё большую роль начинают играть процессы столкновения и слияния капель друг с другом (т. н. коагуляция облачных элементов). Коагуляционный механизм - основной механизм роста облачных капель радиусом более 30 мкм.

При отрицат. темп-pax О. могут быть капельные (переохлаждённые), кристаллич. или смешанные, т. е. состоящие из капель и кристаллов. Малые размеры облачных капель позволяют им долго сохраняться в жидком виде и при отрицат. темп-pax. Так, при -10 °С О. в половине случаев капельные, в 30% - смешанные и лишь в 20% кристаллические. Переохлаждённые же капли в О. встречаются вплоть до -40 °С. Пересыщение над кристаллами значительно больше, чем над каплями (насыщающая упругость водяного пара над льдом ниже, чем над водой), благодаря чему в смешанных О. кристаллы растут значительно быстрее капель, что способствует выпадению осадков.

Размеры подавляющего большинства капель в О. составляют тысячные и сотые доли мм, а. их концентрация - сотни в 1 см³. Кристаллы обычно имеют в десятки раз большие размеры, а концентрация их в тысячи и десятки тысяч раз меньше (до сотни в 1 л). Форма кристаллов зависит гл. обр. от темп-ры их образования и чрезвычайно разнообразна - иглы, столбики, пучки столбиков, тонкие и толстые пластинки и, наконец, просто частицы неправильной формы. В О., как правило, присутствуют и "сверхкрупные", капли, достигающие десятых долей мм с концентрацией единицы и менее в 1 л. Подобные частицы являются зародышами осадков и вносят осн. вклад в радиолокац. сигнал от капельных облаков. Масса сконденсированной воды в единице объёма О. наз. водностью О. и колеблется обычно от десятых долей до неск. г/м³для капельных О. и от тысячных до десятых долей г/м³в кристаллических. Данные о физич. строении О. получены гл. обр. с помощью самолётов - летающих лабораторий, оснащённых спец. аппаратурой. Дифракция и преломление света в частицах О. вызывают различные оптич. явления - глории, гало, венцы и др.,- по к-рым можно судить о наличии в О. капель или кристаллов. Широкое применение находят радиолокац. методы исследования О., развиваются спутниковые и лазерные методы.

Многообразны и сложны физич. процессы, управляющие развитием О. Возникнув на ядрах конденсации, облачные капли растут, перемещаются внутри О., выносятся за его пределы и испаряются. Время жизни облачных частиц может быть во много раз меньше времени жизни О. в целом. Цикл жизни О. в целом завершается его испарением. Выпадение осадков способствует уносу воды и ускоряет процесс разрушения О. Длит, существование О. объясняется малыми скоростями падения частиц (капли радиусом 1-10 мкм падают со скоростью 0,05- 1,2 см/сек), наличием восходящих движений воздуха, к-рые не только поддерживают облачные частицы, но и вместе с турбулентными движениями обеспечивают приток водяного пара и способствуют зарождению новых частиц.

Можно управлять нек-рыми процессами в О., искусственно изменяя их фазовое состояние и микроструктуру. Наибольшие успехи достигнуты в рассеивании переохлаждённых О. и туманов, в воздействии на градоопасные О. в целях предотвращения градобитий (см. Град). Для рассеяния переохлаждённых О. и туманов в них вносятся (с помощью специальных наземных установок - генераторов или с самолёта) хладореагенты (частицы сухого льда - твёрдой углекислоты) или частицы ледообразующих веществ (йодистое серебро, йодистый свинец и др.), способствующие образованию в О. достаточного кол-ва кристалликов льда, к-рые затем укрупняются и выпадают из облаков. При этом упругость водяного пара в О. понижается, капли испаряются и наступает рассеяние О. (тумана). Таким методом рассеивают туманы и низкие О. над взлётно-посадочными полосами в аэропортах. Время и место внесения реагентов определяются с помощью спец. метеорологич. радиолокационных станций. О. могут быть искусственно созданы с помощью тепловых источников конвекции - метеотронов - или с помощью внесения дополнительной влаги. Так, при сгорании 1 кг керосина образуется около 1,2 кг водяного пара. Этого обычно достаточно для образования конденсационных следов за самолётами, летящими на вые. 8-12 км. Длительность существования таких следов зависит от влажности атмосферы.

Ведутся активные поиски способов искусств, регулирования и перераспределения осадков. Большая природная изменчивость кол-ва естественно выпадающих осадков существенно осложняет проблему определения реальной эффективности применяемых методов воздействия. С развитием этих методов всё большее внимание привлекают экономич., юрид. и социальные аспекты проблемы искусств, воздействия на погоду.

Лит.: Атлас облаков, под ред. А. X. Хргиана, Л., 1957; Физика облаков, под ред. А. X. Хргиана, Л., 1961; Ш м е т е р С. М., Физика конвективных облаков, Л., 1972; Труды VIII Всесоюзной конференции по физике облаков и активным воздействиям, Л., 1970; Изменение погоды человеком, пер. с англ., под ред. И. П. Мазина, М., 1972; Mason В. J., The physics of clouds, Oxf., 1957; Proceedings of the International conference on cloud physics, Toronto, August, 1968, Toronto, 1968. И. П. Мазин.

Смотреть больше слов в «Большой советской энциклопедии»

ОБЛАСТНОЙ СЛОВАРЬ →← ОБЛАГОРАЖИВАНИЕ ДРЕВЕСИНЫ

ОБЛАКА

Смотреть что такое ОБЛАКА в других словарях:

Рекомендуем посмотреть: