Облачность. Механика зарождения облаков. Как появляются облака?

Статья из книги «Какая будет погода, 1960»

Рождение облачка — процесс, конечно, знакомый нам по собственным наблюдениям. Рано утром на небе нет ни единого облака; к полудню — иногда раньше, иногда позже — появляются или, лучше сказать, возникают первые облачка. Наблюдая за ними, легко заметить, что «грозные» тучи не всегда приходят издалека, а нередко возникают у нас на глазах. Словно из ничего сначала совсем крошечным появляется такое облачко на небе.

Как широчайшая река берет свое начало где-нибудь в лесу или на лугу, в роднике или маленьком ручейке, так сильнейший ливень и жесточайшая гроза начинаются с маленького облака. Но у облака вскоре появляются спутники — слева и справа от него, сзади и спереди возникают комочки облаков. Небо словно оживает. Сначала каждое вновь родившееся облако можно назвать облаком хорошей погоды — не пойдет же из такого крохотного облачка дождь или град! Но в дальнейшем все будет зависеть от того, что с ним произойдет: останется ли оно действительно облаком хорошей погоды или превратится в дождевое или грозовое облако.

На примере помещенной ниже серии снимков мы рассмотрим различные варианты развития облаков, попытаемся установить, как и при каких обстоятельствах облако хорошей погоды превращается в грозовое. Но прежде всего следует предостеречь от одной ошибки, свойственной людям, наблюдающим за погодой, а именно: предполагать, что погода, которую мы видим сейчас, останется такой же в течение нескольких часов или дней. Сущность явлений погоды как раз и состоит в непрерывных изменениях: безоблачное небо утром летнего дня еще ничего не говорит о погоде, которая будет в этот день. И в то же время ни одно облако не похоже на другое.

Рассматривая снимки 1—4, проследим, как летним утром возникают облака в двух разных местностях и в разные дни. На снимках 1 и 3 мы видим безоблачное небо, на снимках 2 и 4, сделанных несколькими секундами позже, — по одному облачку. Но из того факта, что началось образование облаков, никаких определенных выводов о дальнейшем изменении погоды делать еще нельзя. В лучшем случае можно сказать: чем позднее начнется днем развитие облаков, тем позднее при некоторых благоприятных условиях пойдет дождь, либо тем меньше вероятность превращения облака в грозовое. Если же вообще появятся только крохотные неизменяющиеся облака, само собой разумеется, что сохранится малооблачная погода.

Вскоре после зарождения облаков мы замечаем, что они не остаются на месте, а движутся. Следовательно, на той высоте, где находятся облака, воздух должен быть подвижным, то есть там дует ветер. На облака оказывают воздействие, таким образом, две силы: внутренняя, вызывающая образование и изменение облака, и ветер, или движение воздуха, переносящее облако и в то же время изменяющее его.

Выводы, которые мы сделаем в следующих главах, будут относиться только к облакам, изображенным на снимках, при условии, что другие облака отсутствуют. Занимаясь предсказаниями, мы должны проявить также некоторую осторожность в своих выводах, ибо наши наблюдения не позволяют сказать, какая будет погода через пять или десять дней. Но на сегодня и, быть может, на завтра наш прогноз может оказаться правильным. Не следует также распространять свои выводы на обширную территорию. Если мы установим, например, что в Штутгарте определенный день будет ясным, то во Франкфурте или Бремене, конечно, тоже может стоять ясная погода, но с таким же успехом там может идти дождь. В районе, простирающемся на несколько сотен километров, трудно ожидать однообразия погоды.

Облако развивается

Мы поднялись на нагорье Швабской Юры и стоим у перевала Лохен, недалеко от Балингена. Снова утро ясного летнего дня; только что появилось первое облачко. Оно изображено на снимке 5. Дальнейшие изменения состояния облака мы будем отмечать через каждые пять минут. На снимке 6 видны уже два облака. Движение облаков хорошо заметно по их смещению относительно отдельно растущей ели. Снимок 7 показывает, что из двух маленьких облачков образовались настоящие облака, которые словно жмут друг другу руки; конечно, говорить о дожде пока еще рано. Но не будем спешить с выводами — возможно, эти облака и превратятся в дождевые. Посмотрим, что произойдет дальше: вот на снимке 8, всего лишь через пять минут, облака открывают свои карты. Отчетливо заметно, как они вытягиваются и не растут больше в высоту, а становятся плоскими и широкими. Планеристу сегодня летать не особенно интересно— облака вверх не стремятся, значит, и его планер высоко не поднимется. Но он увидит, что все облака держатся на одной высоте, словно расстилаются по невидимой равнине.

Никаких изменений погоды в дальнейшем не произошло, день был необыкновенно ясным, без осадков. Да и удивительно было бы, если бы из таких облаков пошел дождь. Достаточно посмотреть на снимки (стр. 71), сделанные приблизительно через один или два часа после описанной серии! Развитие облаков в ширину иногда может протекать быстрее, иногда медленнее, но его можно считать явным признаком малооблачной погоды. В дальнейшем мы будем говорить об осадках, о дождевых или грозовых облаках — читателю эти явления, несомненно, известны из повседневной жизни.

Теперь можно сделать первый вывод: облака, которые после возникновения не развиваются больше в высоту, а расстилаются в горизонтальной плоскости, — это облака хорошей погоды, и такими они останутся.

Облака снова рассеиваются

А теперь мы находимся на склоне холма в Эслин-гене у реки Неккар. Снова утро, но мы начнем наблюдения несколько позже, то есть попробуем проследить не возникновение, а процесс развития облака, которое существует уже примерно 30—40 минут. Чтобы лучше разобраться в снимке 9, заметим, что облака возникли справа на заднем плане и легким ветром переносились влево, ближе к наблюдателю. При этом не случайно облака словно шествуют гусиным строем, почти по прямой линии одно за другим: они ведь возникли в одном и том же месте и переносятся ветром по одному пути. Такие «караваны» облаков можно наблюдать очень часто.

На снимке 10, сделанном ровно через две минуты после снимка 9, мы замечаем: некоторые части облаков уже исчезли, следовательно, происходит рассеяние облаков, и мы вправе спросить; «Какая же может быть гроза, если облака, не просуществовав и получаса, так охотно рассеиваются?» Но не будем делать слишком поспешных выводов, так как это рассеяние облаков могло быть и случайным.

Еще через две минуты (снимок 11) мы видим: караван продолжает свое плавание, облака перемещаются влево, ближе к переднему плану. Через следующие две минуты наблюдения за передовым Облаком каравана (снимок 12, слева вверху) мы замечаем, что снова началось рассеяние облаков. В дальнейшем, в течение часа это возникновение, плавание и рассеяние наблюдались непрерывно — не только на этом участке неба, но и далеко вокруг все облака, просуществовав не более 50 минут, снова рассеивались.

Делаем второй вывод, непрерывное рассеяние недавно образовавшихся облаков всегда предвещает малооблачную погоду — в этот день дождя явно не будет.

Возникновение облачной башни

На снимках некоторых серий контуры облаков получились нечеткими. Облака в этих случаях оказались, как говорят, не очень «фотогеничными»; это объясняется тем, что здесь мы смотрим на них через город Эслинген почти точно на юг, а солнце стоит над нами слева. Чтобы получить контрастные снимки, нужно, стало быть, фотографировать стоя спиной к солнцу. Но нельзя же требовать от облаков, чтобы они в угоду фотографу перешли на другую сторону!

На снимке 13 изображено облако такого вида, который нам уже знаком. От роду ему примерно 30 минут, поэтому интересно, как же оно будет развиваться дальше? Снимки сделаны с интервалом 2 минуты; ветер на высоте перемещает облака от середины снимка вправо.

На снимке 14 заметно, что облако, в отличие от облаков предыдущей серии, задумало что-то серьезное: оно разбухает в высоту и, словно башня, начинает подниматься вверх. О таких облаках планеристы только и мечтают! Только в том случае, когда облака растут именно таким образом и развиваются вверх, можно ожидать возникновения грозы. Облачные башни — всегда сигнал тревоги, свидетельство появления условий для дальнейшего развития. Сохранятся ли они, должно установить наблюдение. Однако это не означает, что облако на снимке 14 — уже грозовое облако. Несомненно, это ё!Гце облако хорошей погоды, но оно могло бы превратиться и в грозовое, если бы не произошло событие, зафиксированное на снимке 15.

Башнеобразная форма облака еще совершенно "отчетлива, но если на предыдущем снимке облако было округлым и мощным, то теперь оно стало более хилым и заметно уменьшилось. Создается впечатление, что у него иссякли резервы, или, в буквальном смысле, «вышли пары». На снимке 16 распад облачной башни и рассеяние ее «обломков» видны еще отчетливее.

Итак, запишем третий вывод: облачные башни требуют особого внимания. Но если эти башни постоянно распадаются, можно ожидать сохранения малооблачной погоды.

Очертания облаков меняются

Внешний вид облаков в серии снимков 17—20 явно напоминает снимки предыдущей главы. На этот раз фотографии сделаны с интервалом в 3 минуты. Снова облака — здесь уже довольно внушительные — разрастаются вверх. При взгляде на снимки 17 и 18 можно было бы, пожалуй, подумать о надвигающейся грозе, но события развиваются по-другому. Облака начинают уменьшаться и таять — см. снимки 19 и 20. Результат, следовательно, такой же, какой мы видели в главе 4.

Но облака, изображенные на снимках 17—20, по сравнению с облаками на предыдущих снимках заметно больше и темнее. Было бы ошибочным на этом основании подразделять облака следующим образом: белые облака — это облака хорошей погоды, а серые или облака с темными тенями — дождевые. Это совершенно неправильно: ведь вы, наверное, заметили, что из серых темных туч не всегда выпадает дождь. Когда облако увеличивается, становится более плотным и округлым, солнечные лучи не проникают сквозь него так легко, как сквозь маленькое облако, поэтому нижний его край кажется темным. Имеет значение также положение наблюдателя относительно облака и солнца. Дождевое или грозовое облако распознается не только по его размерам, мощности или оттенку, важно еще одно, совершенно иное обстоятельство, с которым мы вкратце сейчас познакомимся.

Перелистаем еще раз предыдущие страницы и посмотрим внимательно на фотографии облаков в главах 1—5. Мы увидим, что все они, если не учитывать небольшое влияние ветра, отличаются резко очерченными краями, прежде всего вверху, на облачных башнях. Все эти облака отчетливо выделяются на фоне голубого неба, и их легко зарисовать.

Мы можем, таким образом, сделать четвертый вывод: облака с резко очерченными границами — это облака хорошей погоды при одном, правда, существенном условии, — если эта четкость сохраняется!

Облачные башни разрушаются ветром

На снимках 21 и 23 мы снова видим знакомые нам облака. В левой части снимка 21 над деревом как бы стоит маленькая облачная башенка, на снимке 23 видны мощные облачные башни. Границы облаков четки и резко очерчены. Облака, изображенные на снимке 23, имеют достаточно внушительный вид: кажется, что гроза неминуема. Но читателю опять придется «разочароваться» — ни те, ни другие облака осадков не принесли.

Снова действует правило: решающее значение имеет не размер облака и не его оттенки, а характер дальнейшего его развития. Сейчас мы сосредоточим свое внимание именно на этих облачных башнях. Но что же с ними происходит? Об этом рассказывают снимки 22 и 24. Башни наклоняются вправо, словно поверженные невидимой рукой. Следовательно, там наверху — посмотрите на два нижних снимка — на высоте 2000—2500 метров дует довольно сильный ветер. Он не дает облачным башням развиваться в высоту и препятствует облакам завершить их «темное дело» — разразиться грозой.

Снимки 22 и 24 сделаны через две минуты после снимков 21 и 23. Пятый вывод состоит в следующем: если развитие облачных башен нарушается и они не достигают определенной высоты (о которой мы еще поговорим), то как бы они ни были велики, дождя не будет.

В метеорологии все облака имеют, конечно, точные наименования. Однако сейчас мы не будем утруждать себя заучиванием многочисленных названий, которые иногда даже могут ввести неспециалиста в заблуждение, а запомним лишь, простоты ради, только общее название всех облаков, с которыми мы уже познакомились. Это кучевые облака; такое название как нельзя лучше, подходит к их форме.

Обобщим теперь вкратце все выводы: в день наблюдения можно рассчитывать на погоду без осадков, если кучевые облака становятся плоскими, либо рассеиваются, либо «опрокидываются» ветром.

Гроза разразилась

В серии снимков 25—32 прежде всего обратим внимание на снимок 25, где изображено теперь уже хорошо знакомое нам кучевое облако, которому уже около двух часов от роду; оно разрастается и наподобие башни устремляется вверх. На этот раз мы не видим ни сплющивания, ни рассеяния, ни опрокидывания «башни». Теперь, очевидно, развитию облака в высоту ничто не мешает. Ни один из признаков погоды без дождя, о которых мы узнали в предыдущих главах, здесь не подходит; в правой выпуклости облака на снимке 25 действительно заметно нечто новое. Резкая граница облака (признак погоды без дождя) расплывается, и облако начинает как бы дымить. На снимках 26—28, сделанных с интервалами в три минуты, видно, как верхняя граница двуглавого облака постепенно утрачивает свои четкие контуры. Что-то в этом облаке теперь изменилось!

Изменение внешнего вида облака в течение пяти минут, прошедших между снимками 28 и 29, не может остаться незамеченным. Совершенно исчезла его четкая верхняя граница; на снимках 30—32 вершина облака напоминает наковальню с размытыми контурами. Облако разрослось вверх и в стороны и стоит перед нами, словно шляпка гигантского гриба (если облако сильно увеличилось в размерах, часть его может оказаться и над нами). Через полчаса после фотографирования облаков в этом районе разразилась гроза, сопровождавшаяся коротким ливнем. Следовательно, если облака развиваются так, как мы только что рассказали, то нужно обращать внимание на направление их движения: идет ли облако на нас или проплывает мимо. Расширение его происходит, однако, во всех случаях, как это видно хотя бы из того, что на снимках 31 и 32 облако уже не умещается на обычном снимке — пришлось делать сдвоенные снимки. Интервал между снимками 29—32 снова составляет три минуты.

Следует шестой вывод: предпосылкой к дождю из кучевого облака является изменение формы его вершины (снимки 25—32). Теперь уместно вспомнить наш пример из введения: лисичка все же превратилась в мухомор!