Влажность воздуха, облачность, осадки.
Источником влаги в воздухе является вода, испаряющаяся с подстилающей поверхности океанов, морей, озер, рек, водохранилищ. Эта влага находится в атмосфере в трех состояниях: газообразном - в виде пара, жидком - в виде разной величины капель и твердом - в виде снега, града и других ледяных образований. Поскольку водяной пар - составная часть атмосферы, он существенно влияет на все атмосферные процессы.
Влажность воздуха определяется наличием в нем водяного пара, и зависит она от количества его массы, в метеорологии учитывают два вида влажности: абсолютную, выраженную массой водяного пара, содержащегося в единице объема воздуха (кг/м3), и относительную, выраженную отношением абсолютной влажности к ее максимальному значению при данной температуре. При 100% относительной влажности в воздухе может произойти конденсация водяных паров с выпадением воды. Температура, при которой это случается, называется точкой росы.
Наглядный пример жидкого и твердого состояния влаги в атмосфере - облака, состоящие из мельчайших капелек воды, кристалликов льда или их смеси. Необходимое условие образования облаков - насыщение водяных паров до состояния конденсации (превращение пара в воду) или сублимации(превращение пара в ледяные кристаллы, минуя жидкую фазу) и понижение температуры воздуха до критической. Кроме того, в воздухе должны находиться так называемые ядра конденсации (или сублимации). Основная масса ядер конденсации состоит из частиц соли, попавших в атмосферу из испаряющихся водной пыли и брызг во время штормов. Взвешенные в воздухе частицы соли переносятся воздушными потоками до встречи с водяными капельками. Ядрами конденсации могут быть и микроскопические частицы пыли и дымообразующих веществ. Переохлажденные капельки с ядер конденсации, замерзающие при низких температурах, могут сублимироваться и образовывать ледяные кристаллики.
В основу классификации облачных структур взяты латинские слова, характеризующие их внешний вид: страдус (stratus) - слой, кумулюс (cumulus) - куча, циррус (cirrus) - перо, альтус (altus) - высокий, опакус (opakus) - плотный, нимбус (nimbus)- дождь, транслюцидус (translu-cidus) - просвечивающий, фрактус (fractus) - разорванный, хумилис (humilis) - низкий.
Классификация выглядит следующим образом:
I. Облака нижнего яруса.
1. Слоистые облака (стратус - St) - высота 0,05-0,5 км. Сплошной, однородный, серый, низконависающий покров. Обычно дают моросящие осадки. В отдельных случаях могут простираться до видимого горизонта.
2. Слоисто-кучевые (стратокумулюс - Sc) - высота нижнего края 0,3-1,5 км. Сплошной волнистообразный серый покров, перемежающийся волнами и более светлыми промежутками между ними (Sc opacus). Выше 0,6 км образуются слоисто-кучевые просвечивающие облака (Sc translucidus) серого цвета с просветами. Могут давать морось.
3. Слоисто-дождевые (нимбостратус - Ns) - высота 0,1-1,0 км. Похожи на слоистые, но имеют более темный цвет. Сопровождаются обложными осадками.
4. Разорванно-слоистые (фракто-стратус - Fs) - сильно изорванные слоистые с просветами.
II. Облака вертикального развития.
5. Кучевые облака (кумулюс - Сu) - высота от 0,3 до 1,5 км. Белые кучи с серым плоским основанием и белыми кучеобразными вершинами. К ним относятся кучевые облака хорошей погоды (кумулехумилис - Сu hum), разорванно-кучевые (фрактоку-мулюс - Fa сu) и мощные кучевые (кумулюс конгестус - Сu cong). Эти облака осадков не дают (рис. 112).
6. Кучево-дождевые (кумуленимбус - Сb) - вершинами достигают высоты перистых облаков (6-10 км), походят на горы или высокие башни. Темное основание лежит на высоте около 0,5 км. Вершины ярко-белые, состоят из ледяных кристаликов. Верхняя часть облака обычно размыта в стовроны, имеет вид наковальни. Эти облака несут сильные ливневые осадки, грозы, град, сопровождаются шквалами (рис. 113).