Сегодня поговорим про облака, с которыми обычно связаны все самые страшные метеорологические явления.
Из кучевых в кучево-дождевые
Все начинается с формирования кучевого облака, для которого нужна сильная разница в температурах с высотой: воздух должен быть очень теплым у земли и очень холодным чуть выше, например.
Обычно такие условия возникают летом, когда солнце успевает очень сильно прогреть землю. Поскольку с ростом температуры воздух становится менее плотным и более легким, он начинает подниматься вверх — появляются теплые восходящие потоки.
Поток поднимает в небо и водяной пар. В пути воздух остывает, сталкивается с мелкими частичками вроде пыльцы и сажи и конденсируется на них, то есть переходит из газообразного (пар) в жидкое (вода) состояние. Так и происходит формирование кучевого облака.
Часто все начинается и заканчивается с плоского основания на высоте примерно 500 метров, которое называют плоским кучевым облаком. Но в отличие от других облаков, кучевые не относят к какому-то конкретному ярусу — диапазону высот, на которых определенные облака возникают чаще всего. Поэтому их также называют облаками вертикального развития.
Чем сильнее восходящий поток и чем быстрее меняется температура окружающего воздуха с высотой, тем выше поднимается влага, то есть выше становится и само кучевое облако.
Там, где разница температур поднимающегося и окружающего воздуха становится менее значимой, поток замедляется. Чем выше эта граница, тем выше вырастает облако — сначала до среднего кучевого облака, потом и до мощного кучевого.
А если в поднимающемся воздухе еще и очень много влаги, то мощное кучевое облако может потемнеть от обилия воды и превратиться в кучево-дождевое — источник гроз и дождей.
Чего ожидать от кучево-дождевого облака
Обычно кучево-дождевое облако вырастает с высоты примерно в 500 метров у основания облака до 9-14 километров у верхней границы.
Верхушка такого облака похожа на наковальню — облако как будто растекается в ширину, потому что там сильные ветра, а выше уже находится тропопауза, где температура почти не меняется с высотой. А значит, воздух уже не может подниматься.
Кучево-дождевое облако может принести ливень, грозу, град, шквалистый ветер, высокую турбулентность, зимой — смешанные осадки вроде ливневого снега. Хотя современные самолеты защищены от удара молнии, пилотам запрещено летать внутри кучево-дождевых облаков и даже находиться рядом с ними.
Иногда такие облака возникают не спонтанно от сильно нагретой земли, а на холодном фронте, то есть при движении холодной воздушной массы в сторону более теплой. Теплый воздух на границе холодного фронта выталкивается вверх, то есть образуются необходимые для кучевых облаков восходящие потоки.
Холодный фронт бывает очень протяженным, поэтому часто приводит к формированию целых «стен» из множества кучево-дождевых облаков. Хорошая новость — движение холодного фронта легко прогнозировать.
Определить кучево-дождевое облако также можно по аэрологической диаграмме: голубая кривая должна быть расположена правее красной. Это означает, что температура поднимающегося воздуха (кривая состояния, голубая) медленнее убывает с высотой, чем температура окружающего воздуха (кривая стратификации, красная) — есть условия для появления кучевых облаков.
Чем мощнее слой, где возможен подъем воздуха, тем вероятнее развитие опасных кучевых облаков. Также следует обратить внимание на индекс неустойчивости атмосферы CAPE: чем выше его значение, тем лучше условия для облачности с дождями и грозами.
