Как возникают облачные улицы и где их можно наблюдать?
© NASA Earth Observatory
В определённых случаях облака способны выстраиваться в тонкие и длинные цепи, параллельные друг другу – облачные улицы. Такая особенность становится заметной только со значительной высоты и фиксируется с искусственных спутников, иногда с самолётов.
Облачность является одним из важнейших факторов, определяющих характер множества физических и климатообразующих процессов, протекающих в атмосфере нашей планеты. В нынешнем столетии при изучении атмосферных процессов всё больше используются снимки, полученные с искусственных спутников Земли (ИСЗ). Такие снимки в отличии от наземных наблюдений, дают целостную картину распределения облачности на значительных пространствах. Поскольку формирование облаков зависит от характера атмосферной циркуляции и взаимодействия воздушных масс, то они несут важную информацию для оценки распределения температуры с высотой и в конченом счёте – для прогнозов погоды. В данной публикации рассмотрим условия возникновения и характеристики т.н. «облачных улиц» (облачные гряды, англ. – Cloud Streets), часто наблюдаемые на спутниковых снимках над достаточно крупными водными объектами.
На приведенном снимке, который получен при помощи спетрорадиометра MODIS на спутника Aqua (NASA), видны гряды облачности над водной поверхностью Чёрного и Азовского морей, 8 января 2015 года.
Читайте также
Как видно, облачность сосредоточена в основном над водной акваторией и имеет вид дорожек («улиц»). В данном примере происходило активное распространение холодного арктического воздуха с севера в результате определённых синоптических процессов. Обычно холод свободно проникает на Чёрное море и п-ов Малая Азия в результате ультраполярных вторжений или в случае образование мощного Скандинавского антициклона, по восточной периферии которого устанавливаются меридиональные воздушные потоки с арктического региона. Влагосодержание такого воздуха обычно низкое, поэтому при значительных похолоданиях зимой как правило устанавливается ясная погода над сушей. А вот над морями и океанами всё происходит иначе.
При перемещении холодной и сухой воздушной массы над относительно теплыми водами Чёрного моря, она довольно быстро нагрелась и набрала влагу, необходимую для образования облаков. В это же время над континентальной частью мы видим ясное небо (по причине сухости воздуха) и снежный покров белого цвета. Обратите внимание, как облачность над водой выстраивается в организованные ряды, параллельные направлению ветра. Причём, их конфигурация повторяет направление основного ведущего потока в нижней атмосфере (в так называемом, пограничном слое). Эти «облачные улицы» являются результатом того, что природа пытается уравновесить различия в энергии (разница между тёплой водой и холодным воздухом, перемещающимся над ней, может достигать 10 – 20 °С и даже более).
Облачные улицы возникают в том случае, когда порции нагретого воздуха - термики - поднимаются в атмосферу и увлекают тепло от поверхности моря. Влажный воздух поднимается до тех пор, пока не достигнет более теплого слоя воздуха (температурная инверсия), который действует как крышка. Инверсия заставляет нарастающие термики переворачиваться как-бы на себя (опрокидываться), образуя параллельные цилиндры вращающегося воздуха. На верхней стороне цилиндров (поднимающийся воздух) водяной пар конденсируется и образует облака. Вдоль нисходящей стороны (нисходящие потоки) небо остается чистым и облачность не формируется. Данный процесс показан на схеме.
Обратите внимание также, как облачные улицы начинаются на некотором удалении от берега. Это связано с тем, что холодному воздуху требуется некоторое время и расстояние, перемещаясь по воде, чтобы набрать достаточное количество влаги для образования облаков.
Чаще всего облачные улицы состоят из гряд кучевых, слоисто-кучевых, иногда кучево-дождевых облаков. Длина каждой гряды может составлять от нескольких км до сотен и даже тысяч км. Время жизни облачных улиц достигает нескольких часов, иногда сутки и более. Возникают такие структуры повсеместно на Земле, где есть условия распространения холодного воздуха на относительно тёплый водный объект. Практически постоянно в зимний сезон их можно заметить в северных районах Атлантики, Тихого океана, вокруг Антарктиды и над окраинными морями Северной Полярной Области (СПО). Встречаются облачные улицы и над крупными озёрами (Великие озёра в Северной Америке, Байкал и т.д.).
Распределение облачных улиц, их конфигурация и устойчивость во времени дают важную информацию синоптикам и климатологам. Они являются маркерами распространения холодных воздушных масс и в большинстве случаев возникают в тыловых частях циклонов. Над сушей такие структуры также иногда формируются, но ввиду неоднородности подстилающей поверхности и меньшей разницы температур, обычно слабо выраженные и охватывают гораздо меньшие территории.
Ниже на спутниковом коллаже представлены некоторые наиболее яркие примеры облачных улиц из разных уголков планеты.
Подготовил Игорь Кибальчич, кандидат географических наук, синоптик.
