Привет! Как думаете, что общего между облаками и игрой на музыкальных инструментах? Наверное, и то и то очень красиво! Но ещё к появлению музыки и облаков может приводить один и тот же процесс — колебательное движение. Сегодня мы расскажем про шероховатые облака: редкие, впечатляющие и точно самые музыкальные.
Не совсем облака
Все знают, что существуют разные типы облаков. Есть кучевые, перистые, слоистые… Эти названия характеризуют внешний вид (форму) и условия образования облаков, и все облака одного типа похожи друг на друга. Но иногда облака могут обладать необычными особенностями. То есть облако может иметь всё то же происхождение и в целом ту же форму, но выглядеть при этом по-другому. И шероховатыми облаками как раз называют форму, которую иногда приобретают слоисто-кучевые или высокослоистые облака.
Как появляются облака
Точный процесс образования шероховатых облаков сейчас неизвестен. Мы примерно представляем, какие условия приводят к их появлению, но даже при соблюдении этих условий шероховатые облака возникают далеко не всегда.
Для начала должно появиться слоисто-кучевое или высококучевое облако. Это обычно происходит в антициклонах, когда наблюдается устойчивая стратификация (то есть затруднены вертикальные движения воздуха). При нагреве поверхности земли в антициклонах могут образовываться небольшие кучевые облака, которые называют облаками хорошей погоды.
Если атмосфера при этом сильно расслоена (у разных слоёв воздуха сильно отличаются температура или скорость ветра), кучевые облака при росте вверх могут упереться в границу между слоями и начать растекаться в стороны, будто их раскатали скалкой. Когда всё это происходит на высоте около километра, образуются слоисто-кучевые облака, а если на высоте около пяти километров — высококучевые.
С облачностью разобрались. А как появляется шероховатость?
Для начала ещё раз вспомним про стратификацию атмосферы. Она бывает устойчивая и неустойчивая. При неустойчивой стратификации случайное смещение одной частички воздуха вверх или вниз может усилиться и привести к дальнейшему перемешиванию разных слоёв воздуха (конвекции). А вот при устойчивой стратификации воздух стремится поскорее вернуться обратно, и все изменения быстро затухают.
То, как воздух при устойчивой стратификации возвращается на место, похоже на игру на гитаре. Когда вы дёргаете струну, то слышите громкий звук. Потом какое-то время струна продолжает вибрировать, пока окончательно не остановится. Точно так же вибрирует и потом останавливается слой атмосферы, сместившийся вверх или вниз под действием какой-то силы. И если при игре на гитаре в результате колебаний распространяются звуковые волны, то при вибрации воздуха — гравитационные. Мы их не слышим, но они “колеблют” атмосферу на десятки километров от места появления и влияют на многие свойства воздуха.
А теперь проще будет сравнить атмосферу не с гитарой, а с барабаном или тарелкой. Возможно, вы уже видели так называемые фигуры Хладни. Чтобы их получить, на тарелку насыпают, например, песок, и бьют по ней. Поскольку тарелка колеблется неравномерно, песок уходит из зон с самыми сильными колебаниями и концентрируется там, где колебания минимальны. В итоге образуются разные причудливые узоры.
Что-то похожее происходит и в атмосфере, только вместо песка здесь облака. Под воздействием гравитационных волн в одних частях облака возникают уплотнения, а в других — разрежения. Если слой облаков не очень плотный, через разреженные участки просвечивает солнце.
Где и когда наблюдать
Шероховатые облака — одно из редчайших явлений погоды. Недаром их включили в международный атлас облаков только в 2017 году! До появления у широкого круга людей фотоаппаратов и смартфонов никому из метеорологов просто не удавалось их увидеть.
Шероховатые облака появляются в умеренных широтах, когда над территорией располагается антициклон или другая зона повышенного давления.
Преимуществом будет неоднородность подстилающей поверхности: наличие гор, холмов, озёр или заливов. А также неоднородность атмосферы в виде сдвига ветра или струйных течений. Если у вас совпали все факторы, можете почаще поглядывать на небо и надеяться на чудо!
Какую погоду ждать
Для наблюдателя на земле шероховатые облака абсолютно безобидны. Несмотря на устрашающий вид, с ними не связаны опасные явления погоды, и даже дождь из них не идёт. Но шероховатые облака опасны для авиации. Для их появления нужна очень неоднородная атмосфера, поэтому самолёт, пролетающий через такое облако, попадёт в сильную болтанку. Поэтому желаем всем когда-нибудь увидеть эти облака, но только снизу!