Яхтенная школа

"Если Вам когда-либо довелось выйти в свежий ветер на парусной яхте, встречать восход солнца, поднимающегося из-за горизонта, в открытом море, прислушиваться к гудкам судов,дрейфующих в плотном тумане,и напряженно искать зарницу долгожданного маяка,— вы на всю жизнь полюбили море и парусный спорт. Вы навсегда запомнили удары волн и свист ветра в такелаже. Вы не сможете забыть,как впервые вступили в единоборство со стихией, как впервые почувствовали, что мореходное суденышко послушно вашей воле.После этого вы весь свой досуг стремитесь проводить под парусом...
Для того, чтобы помочь вам в решении целого ряда сложных вопросов, которые неизбежно встают перед яхтсменами-любителями, ниже приведены необходимые материалы, основанные на личном опыте авторов-яхтсменов" -
так ( или примерно так ) начинался 1 выпуск ( в 1963 году ) столь любимого и уважаемого сборника ( теперь уже журнала) "Катера и яхты". Некоторые статьи из его выпусков разных лет, на наш взгляд,не утратившие актуальности и сегодня, мы и приводим ниже, разделив для удобства, на некие условные категории.Справа приведены ссылки на тематические указатели статей этого журнала за разные годы его существования. Там Вы сможете найти то, что интересно Вам, но,возможно, ускользнуло от нашего внимания.

Теория судна

Тематические указатели основных материалов, опубликованных в сборнике (журнале) за прошедшие годы

Морская практика

Общие темы

Навигация

Такелажное дело

Добрые советы

Метеорология

Медицина

Радиосвязь

Ремонт судов

свернуть текст

Формы и виды облачности.

Алексей Бэр
«Катера и яхты» №6(228) 2010 год с.62-67
Каждый человек, даже не имеющий к метеорологии никакого отношения, хоть раз в жизни обращал внимание на то, что облака в небе бывают разные. Высокие и низкие, светлые и темные,хорошей погоды и грозового ненастья... В русском языке для последних даже существует особое название - тучи. Метеорология детально и подробно разделяет облака на роды, виды и подвиды..

Метеорологическая классификация облаков.

Вообще существует три типа классификации облачности. По внешнему виду (морфологическая); по происхождению и характеру процесса их образования (генетическая) и по микро - физическому строению (агрегатному состоянию), виду и размеру облачных частиц, их распределению внутри облака. Наиболее интересна первая классификация, которая, собственно, и используется в практических метеорологических наблюдениях.
Наивно думать, что форма облачности - это объективная характеристика, которую может определить какой-нибудь специальный прибор. Нет, на самом деле, ни один прибор, каким бы современным и совершенным он ни был, не может с этой задачей справиться. Форма не высота - определить ее можно только на глаз. Определение формы облаков (как, кстати, и доли облачности в небе) - задача сугубо метеорологического наблюдателя. Разумеется, как и многое в практической метеорологии, тут зависит от квалификации, а по правде говоря, просто от личных представлений техника-наблюдателя. Одному кажется, к примеру, что на небе мощная кучевая облачность, другому - что кучево-дождевая. И никакие учебники, справочники и атласы облаков окончательной ясности иной раз в разногласия не внесут. Ведь существует ряд переходных форм, облака могут менять свою форму... Очень многое порой зависит от освещения, которое может дать ложную картину.
Различают десять основных форм (родов) облачности, которые разделяются на великое многообразие разновидностей. Но метеорологам вполне достаточно знать основные десять родов, чтобы иметь о вопросе представление и быть, как сейчас говорят, грамотным человеком. Также полезно знать, что эти десять родов облачности подразделяют по высоте расположения на так называемые ярусы: верхний, средний и нижний, а также на облака вертикального развития, которые могут располагаться на высоте сразу трех ярусов в силу своих особенностей образования и развития.

Роды форм облачности.

Следует начать с облаков верхнего яруса. К ним относят три формы облачности: перистые, перисто-кучевые и перисто-слоистые. Облака эти находятся своею нижней границей на высоте более шести километров. Мощность (в метеорологии мощностью называется толщина облака - разница между верхней и нижней границей) их обычно не очень большая, несколько сотен метров. Выглядят они как белая, легкая пелена в высоком небе.
Часто неопытному глазу перисто-слоистые облака не видны вовсе. Они сливаются с небом, которое кажется просто чуть более светлым из-за солнечного света или почему-то еще. Иногда кажется, что небо ясное, а на самом деле оно покрыто сплошной перисто-слоистой облачностью. Даже многие люди, несведущие в метеорологии, но наблюдательные, заметили, что расположенная грядами перистая облачность часто предсказывает ухудшение погоды, дожди... Это связано с тем, что перед теплым фронтом, километров за 400-600, вдоль него образуется облачность такого типа и движется вместе с фронтом. Однако неправильно думать, что не бывает внутримассовой (не фронтальной, внутри одной воздушной массы) перистой облачности, что сам факт нахождения ее на небе обязательно свидетельствует о приближающемся фронте. Хотя метеоролог по расположению такой облачности часто и может понять, что за нею следуют теплый фронт и сопутствующие ему осадки и явления. О фронтальной облачности - чуть позже.
К облакам среднего яруса относятся облака с нижней границей от двух до шести километров: высокослоистые и высококучевые. На глаз их не всегда отличишь, скажем, от кучевых или слоистых облаков - нужны опыт и квалификация метеонаблюдателя. Мощность высококучевых примерно такая же, высокослоистых - 1-2 км. Часто высокослоистые облака сливаются со слоисто-дождевыми и представляют собой общую мощную систему, из которой выпадают обложные осадки. Обычно это бывает на теплом фронте и холодном первого рода (медленном). Вообще изредка и из самих высокослоистых облаков могут выпадать осадки. Особенно в холодный период года. Как правило, они небольшой интенсивности. Как и облака верхнего яруса, среднеярусные облака белые.
Но особенно интересуют метеорологов облака, которые могут своим низким расположением помешать посадке самолетов и из которых могут выпадать осадки: облака нижнего яруса и вертикального развития.
Облака нижнего яруса: слоистые, слоисто-кучевые и слоисто-дождевые. Слоистые облака, как правило, равномерно закрывают собою все небо. Их высота (ВНГО - высота нижней границы облачности, как говорят метеорологи) может варьироваться от десятков метров (приподнятый туман) до километра. Мощность - несколько сот метров. Часто выглядят, как серая пелена, ввиду пасмурности, которую создают, и облачной системы, которая находится выше них. Осадков обычно не дают. Редко - морось (жидкие осадки, не заметные по лужам, напоминающие крупный туман) или очень мелкий снег, чаще снежные зерна.
Различают еще особый вид очень низких разорванных слоистых облаков. Если они находятся под облаками, дающими осадки (слоисто-дождевые или кучево-дождевые), то называются разорвано-дождевыми, но осадки идут не из них - они только висят внизу. А если осадков нет - просто разорвано-слоистыми.
Слоисто-кучевые облака обычно расположены на высоте между 500 м и полутора километров. Это такие же слоистые облака, но с пробелами, неравномерной толщины, часто тоньше и белее. Осадков почти никогда не дают. Часто образуются после растекания (обычно под вечер) кучевой облачности. Определить, не имея опыта, эту форму облаков, ни с чем не перепутав, не всегда возможно.
Наиболее неприятно своими последствиями появление на небе слоисто-дождевой облачности, что связано с фронтами (теплым и медленным холодным). Слоисто-дождевые облака покрывают все небо, имея серую окраску. Их толщина (мощность) вместе с прилегающими высоко-слоистыми может составлять 2-3 км. Нижняя граница (край, как иногда говорят военные синоптики) может быть такой же низкой, как и слоистых. Слоисто-дождевые, как следует из названия, несут продолжительные - обложные - дожди или снег (в холодное время года). Нередка ситуация, когда внутри слоисто-дождевых облаков находятся кучево-дождевые - они вызывают усиление дождя или снега в виде зарядов ливня и называются маскированными. Имеют чаще всего темно-серый цвет, нередко с оттенком лилового. Особенную форму имеют облака вертикального развития. Они образуются в результате конвекции - подъема более теплых воздушных частиц с последующей конденсацией на высоте с более низкой температурой. Облака вертикального развития имеют ВНГО примерно на уровне облаков нижнего яруса и отмечаются метеорологами при наблюдениях в их ряду. Подразделяют на два основных рода: кучевые и кучево-дождевые облака.
Кучевые облака - облака хорошей погоды - хорошо известные многочисленные белые «барашки », небольшие отдельные кусочки воздушной «ваты» на голубом небе. Наблюдаются часто в антициклонах, где развитие облачности слабое, и дальше кучевых облаков дело не идет. Высота их нижней границы - не менее одного километра, хотя бывают и исключения. Мощность до сотен метров и даже нескольких километров (в мощных кучевых облаках - высота которых больше горизонтальных размеров). Осадков не дают.
Наибольший интерес для метеоролога-практика представляют кучево-дождевые облака, которые несут ливневые осадки: дожди и снег. Они имеют обычно свинцовый вид. от серого до фиолетового. Нижняя граница их колеблется от нескольких сот (чаще всего не ниже 500) метров до полутора километров.
Подразделяются кучево-дождевые облака на лысые и волосатые. Если посмотреть сбоку на такое облако, наверху мы увидим или закругленную, относительно аккуратную макушку (это облако лысое), или расползшуюся по небу кристаллическую часть в форме наковальни. Структура этой наковальни напоминает волосы, поэтому облака так и называются. Лед образуется на высоте с соответствующей температурой: волосатые - самые мощные облака. Именно из них выпадают самые интенсивные ливни, реже град. Именно они дают грозы и сильный порывистый ветер, часто ураганной силы - шквал. Мощность таких облаков часто колеблется от трех (зимой) до десяти километров (летом), а иногда (в южных широтах) доходит и до больших значений. Кучево-дождевое облако может развиваться до тропопаузы – высоты, где температура воздуха перестает падать. В умеренных широтах тропопауза обычно находится приблизительно на одиннадцати километрах.
Кучево-дождевые облака могут иметь в диаметре десятки километров. Они образуются как на фронтах (чаще всего на холодном второго рода - быстром), так и внутри одной, достаточно прогретой, воздушной массы и называются, соответственно, фронтальными и внутримассовыми. В последнее время участились случаи нарушений почти вековой традиции не лететь на самолете над кучево-дождевым облаком и около него. Уровень развития техники дает иллюзию безопасности, несмотря ни на что. Как результат - крушения самолетов, или нарывающихся на твердую кристаллическую верхнюю часть наковальню, или попадающие в мощнейший вертикальный воздушный ток, дающий сильную болтанку, гибельную для самолета. Также для кучево-дождевого облака характерно обледенение самолета, с которым, правда, научилась бороться современная химия. В военной авиации само наличие кучево-дождевых облаков на небе называется «грозовым положением» и является основанием для отмены полетов. Стоит ли говорить, что ориентирующиеся на конкретную обстановку военные метеорологи иногда «путают» кучево-дождевое облако с мощным кучевым? Различия у них невелики: очень темный цвет да видимая кристаллическая часть у кучево-дождевого облака, не считая осадков из последнего, если они видны и уже выпадают. Немудрено иной раз и перепутать, даже вовсе не намеренно.

Облачная система образцовых фронтов.

Интересно отдельно рассмотреть характерную облачную систему на атмосферных фронтах - разделах между воздушными массами разных свойств. Фронты обыкновенно движутся с запада на восток (реже с севера на юг или наоборот) и лишь в исключительных случаях в обратном направлении, да и то непродолжительно.
Теплый фронт - тонкий слой, отделяющий теплую воздушную массу, натекающую на холодную, от нее. Приблизительно за 600 км до приземного фронта появляются перистые и перисто-слоистые облака. Они обычно располагаются грядами, параллельно линии фронта. Зная, что средняя скорость теплого фронта 30 км/ч, можно приблизительно рассчитать время его прохождения после появления на небе этих фронтальных облаков. Километров за 400 до фронтального раздела у земли появляются высоко-слоистые облака, часто быстро смыкающиеся со слоисто-дождевыми. В этом случае начинается обложной дождь. В классическом случае он продолжается вплоть до прохождения фронта у земли. Температура поднимается, дождь сменяется туманом или моросью. Поначалу на небе часто видны слоистые облака, но потом проясняется.
По-иному разворачивается облачная картина на холодном фронте. При его прохождении холодная воздушная масса, как более тяжелая, как бы «подбивает» теплую. Медленный холодный фронт (первого рода) движется со скоростью 40-50 км/ч. При этом сначала движутся именно кучево-дождевые облака, они проходят вместе с приземной зоной фронта, за ними идут слоистообразные облака нижнего, среднего, а потом и верхнего яруса.
Дождь постепенно ослабевает, температура падает. Картина напоминает обратный теплый фронт. Ширина всей облачной системы в этом случае не больше 600 км. Быстрый холодный фронт (второго рода) имеет скорость около 70 км/ч. а иногда вдвое большую, чем его медлительный «коллега». Предвестником его являются гряды перисто-кучевых и высоко-кучевых облаков, движущихся за 100-200 км перед кучево-дождевой облачностью, сопровождающий сам фронт. Обычно после их прохождения дождь прекращается, и небо проясняется. Однако часто за такими фронтами следует один или более вторичных холодных фронтов. Они, как и первый фронт, сопровождаются ливнями и грозами со шквалами и иногда градом.
Богата и разнообразна облачная система фронта окклюзии - смыкания холодного и теплого фронтов. Такие фронты могут быть двух типов: холодного и теплого. Первый получается, если воздушная масса за холодным фронтом, догнавшим теплый, холоднее, чем перед теплым. Второй – наоборот, если теплее. Соответственно ведет себя и облачность в этих фронтальных системах. Она может широко варьироваться, но нужно особо отметить, что на месте смыкания фронтов кучево-дождевая облачность с соответствующими явлениями - ливнем и часто грозами - обеспечена.
Итак, общий обзор облачности, самой характерной и учитываемой метеорологами, нами дан. По иллюстрациям образцовых примеров из метеорологического Атласа облаков можно получить о ней наглядное представление.

Стратосферные и мезосферные облака.

Интересующие метеорологов в первую очередь облака находятся в тропосфере, в нижнем (примерно до 11 км) слое атмосферы. Однако существуют облака и как бы вне всяких классификаций. Они находятся выше «актуальных» облаков - в стратосфере и даже в мезосфере.
Сверхперистые облака. Возникают в нижней стратосфере, на высоте примерно 14-16 км. Внешне немного похожи на перисто-кучевые облака, но коричневатого или серого цвета, располагаются тонкими извилистыми полосами. Наблюдаются редко и только в сумерках, обычно в субтропиках. Видны при прямых, просвечивающих их солнечных лучах, когда само солнце или восходит, или заходит.
Перламутровые облака. Наблюдаются в стратосфере, на высоте 22-30 км. В сумерках светятся на темном небе. Иногда похожи на высоко-кучевые облака. Располагаются яркими волнистыми длинными (до 70 км) полосами (перламутр: красный, желтый, зеленый...). По мере захода солнца блекнут и перестают светиться. Наблюдаются в горах или полярных широтах зимой.
Серебристые облака. Образуются в мезопаузе, на высоте около 82 км. Напоминают очень яркие, но в то же время прозрачные перистые и перисто-слоистые облака. Цвет серебристый (голубовато-белый). Наблюдаются только в сумерки, при освещении солнца, опустившегося за горизонт на 6-16°. Видны в северной половине неба, летом. Наблюдают за этим лишь определенные, специальные метеостанции.
Помимо определенных форм облачности, выделяют так называемое хаотическое состояние неба, когда, как говорят метеорологи, на небе - весь атлас (имеется в виду Атлас облаков). Тут трудно выделить что-то конкретное. Небо покрыто самыми разными облаками.
Также часто встречаются и переходные формы облаков. Они получаются в результате эволюции облаков от одной формы к другой. Признаки старой формы облаков иной раз теряются, а новой - еще не появляются. Например, встречаются облака, где кучево-дождевые сливаются со слоисто-дождевыми. Наличие таких форм делает наблюдение за облачностью по-настоящему сложным. Недаром в нашей стране наблюдателей специально готовили в техникумах и выпускников по заслугам считали высококвалифицированными специалистами.
Как и все данные наблюдений, синоптик использует данные об облачности в своем прогнозе. Но это не визуальная оценка происходящего на небе над ним, а, в первую очередь, использование карт, на которые и нанесены в символическом виде результаты наблюдений. Главный инструмент синоптика - синоптические карты. Любой серьезный прогноз возможен только при их наличии.

Возможности прогноза погоды по облачности на небе.

Часто синоптика просят сделать прогноз или просто приблизительно сказать о будущем развитии погоды в ближайшее время, когда он не имеет перед собою синоптических карт - в надежде на то, что он просто посмотрит на небо и выдаст свое пророчество, наблюдая за облачностью. Как уже выше говорилось, по большому счету, сделать это невозможно. Во всяком случае, с достаточной доли достоверности. И все-таки очень приблизительно, ориентировочно, с некоторой долей вероятности прогнозировать погоду на ближайшие часы по облачности на небе можно.
Мы уже говорили выше о том, что фронтальные поверхности сопровождаются вполне определенным типом облачности. Перед теплым фронтом, километров за 600-800 чаще всего грядами появляются перисто-слоистые и перистые облака. Гряды эти располагаются вдоль линии фронтального раздела, параллельно ей. Система «высокослоистые - слоисто-дождевые» облака, из которых начинают выпадать осадки километров за 400, а часто и за 500 до фронта, следует за ними.
Эти обложные осадки продолжаются обычно до самого прохождения фронта у земли. Учитывая, что средняя скорость теплого фронта чаще всего километров 30 в час, можно приблизительно рассчитать, через какое время после появления на небе характерных облаков верхнего яруса начнется дождь и опять-таки, когда он кончится. Но – подчеркиваю, учитывая то, что облака могут располагаться относительно фронта все-таки на разных расстояниях, да и на 30 км/ч фронт не «подписывался», все это весьма приблизительно.
Итак, расстояние от начала перистых до начала высокослоистых примерно 200 км, скорость приближения теплого фронта около 30 км/ч: таким образом, осадки начнутся часов через семь после появления первой фронтальной облачности. Даже профессиональный синоптик может перепутать внутримассовую облачность с фронтальной, глядя на небо, однако признак фронтальной облачности - четкие параллельные гряды. А еще часов через 15 температура должна резко вырасти (пройдет теплый фронт), а осадки прекратиться.
Скачок температуры на теплом фронте может быть вовсе не большим (размытый по температуре фронт; характерно для дня лета) 2-3°С, но может быть и более 10° (ярко выраженный; характерно для ночи зимы). К слову сказать, прогноз времени прохождения таких фронтов - самое интересное и драматичное в науке синоптике: речь уже идет о полноценной прогностической работе с картами, по всем, так сказать, правилам. От того, насколько точен будет расчет синоптика, зависит, оправдается ли прогноз по формальным параметрам. Ведь если фронт пройдет до наступления вечера, максимальная температура за день будет одна, а если нет, то совсем другая. Простому человеку, не имеющему перед собой карт и не разбирающемуся в деле, часто кажутся дураками синоптики, прогнозирующие резкое потепление, а оно не произошло по причине запаздывания ожидаемого фронта. На самом деле, дураков среди синоптиков нет, однако погода не всегда поддается точному расчету. Иногда она подводит и рушит прогнозы.
Аналогично можно прикинуть и время прохождения холодного фронта, но тут еще сложнее. Во-первых, облачная система на нем не так четко выражена. Во-вторых, скорость его движения варьируется сильнее, чем на теплом. Уже говорилось. что первого рода холодный фронт идет со скоростью 30-50 км/ч. а второго от 70 до (довольно, правда, редко) 100 км/ч. Ширина зоны холодного фронта - около 500 км, более медленный фронт начинается непосредственно ливневыми кучево-дождевыми облаками, тогда как перед быстрым холодным фронтом, километров за 200, идут облака верхнего и почти сразу среднего яруса, часто переходящие в слоисто-дождевые и движущиеся за ними кучево-дождевые облака. Осадки начинаются в таких случаях довольно стремительно, в ближайшую пару часов.
Зимою это сильные снежные заряды, летом ливни, грозы, часто град. Все это сопровождается шквалом - сильным, порывистым ветром непредсказуемых направлений. Обрушение температуры начинается с осадками и сопоставимо с величинами, о которых говорилось по поводу теплого фронта. Осадки часто продолжаются и после прохождения фронта, километров 200-300 после него. Кучево-дождевая облачность на фронте часто имеет пробелы, но все же более плотная по сравнению с внутримассовой. Раньше, когда самолеты еще были менее технически совершенны, синоптик указывал в авиационном прогнозе, какую ждет грозу из таких облаков: внутримассовую или самую опасную, сплошную - фронтальную.
Фронт окклюзии имеет не столь размашистую облачную систему, но, если он теплого типа, облачность больше похожа на ту, что характерна для теплого фронта, а если холодного - на ту, что для холодного. Прохождение теплого фронта часто сопровождается туманом, связанным с конденсацией водяного пара теплого воздуха, натекшего на холодную подстилающую поверхность. Такой туман, к слову, называется адвективным - в отличие от радиационного, возникающего вследствие выхолаживания подстилающей поверхности, обычно при ясном небе. Смешанные виды тумана называются адвективно-радиационными.
Несмотря на теоретическую возможность сделать прогноз погоды по визуальным наблюдениям за облачностью при некоторых определенных обстоятельствах, на него не следует полагаться. Гораздо надежнее поинтересоваться профессиональным прогнозом, сделанным по картам синоптическим методом.
свернуть текст