Кучевообразные облака

Наиболее эффективные облака - это кучево-дождевые, или грозовые. Летом они часто приносят ливни, град и грозы. Такие облака порождаются быстрым подъемом сравнительно небольших масс воздуха. Мы используем термин "проникающая конвекция", чтобы подчеркнуть ту мысль, что малый объем поднимающегося воздуха (облака) пронизывает по вертикали большую область относительно спокойной окружающей среды. Началом возникновения облаков этого типа обычно является движение вверх относительно перегретого воздуха от поверхности земли. После начала подъема масса теплого воздуха может оказаться в неустойчивом состоянии и продолжать свое движение вверх. Это связано с меньшей плотностью, а значит, и весом теплого воздуха в сравнении с окружающей средой.^*

^* (Для более подробного ознакомления с развитием грозовых облаков см.: L. J. Ваttаn. Тhе natuге of violent stormstоrms. Science Study Series,New York, 1961.)

Иногда образуются только плоские кучевые облака. Обычно, по мере того как облака вырастают до больших высот, окружающий сухой воздух смешивается с облачными массами, что приводит к их охлаждению вследствие испарения облачных капелек. Когда это случается, облако перестает расти и испаряется. Малые кучевые облака обычно существуют лишь 5-15 минут.

Фото V. Быстро растущее кучевое облако. Непрерывный рост этих облаков ведет к образованию кучево-дождевых облаков

В тех случаях, когда атмосфера очень влажна и неустойчива, скорость подъема воздуха с высотой может увеличиваться (фото V). В результате этого возникает вертикальный поток воздуха со скоростью 1200 м/мин. Облако при своем развитии может достичь высоты 18 км и таким образом как бы врасти в стратосферу.^*

^* (Высоты, приведенные автором, относятся только к тропической и субтропической зонам. Севернее широты 40-45° верхняя граница конвективной облачности почти никогда не превышает 12 км. (Прим. ред.))

Фото VI. Кучево-дождевое облако с хорошо развитой наковальнеобразной вершиной 'Наковальня' состоит из ледяных кристаллов, тогда как нижняя часть облака образована водяными капельками. Такое облако является типичным грозовым облаком

Поскольку нижняя часть стратосферы состоит из очень устойчивого воздуха, здесь вертикальные движения затухают. Часто это заставляет вершину облака растечься в стороны, вследствие чего образуется "наковальня" (фото VI). Нижняя часть облака, подобного показанному на фото VI, состоит из водяных капелек, а "наковальня" - из ледяных кристаллов. Процесс образования ледяных кристаллов мы рассмотрим в следующей главе.