Din ce se formează norii cumulus? De unde vin norii? Formarea norilor de tunete

L. Tarasov

La fel ca ceața, norii apar din condensarea vaporilor de apă în stare lichidă și solidă. Condensul apare fie din cauza creșterii umiditate absolută aerului sau ca urmare a scăderii temperaturii aerului. În practică, ambii factori sunt implicați în formarea norilor.

Formarea norilor ca urmare a convecției.

Formarea norilor peste cald frontul atmosferic.

Formarea norilor peste un front rece.

Scăderea temperaturii aerului este cauzată, în primul rând, de creșterea (mișcarea în sus) a maselor de aer și, în al doilea rând, de advecția maselor de aer - mișcarea acestora în direcția orizontală, datorită căreia aerul cald poate apărea deasupra suprafeței rece a pământului. .

Să ne limităm la a discuta despre formarea norilor cauzată de scăderea temperaturii aerului în timpul mișcării în sus. Evident, un astfel de proces este semnificativ diferit de formarea ceții - la urma urmei, ceața practic nu se ridică în sus, rămâne direct la suprafața pământului.

Ce face aerul să se ridice? Să notăm patru motive pentru mișcarea ascendentă a maselor de aer. Primul motiv este convecția aerului în atmosferă. Într-o zi fierbinte razele solareîncălzește puternic suprafața pământului, transferă căldură maselor de aer solului - și începe ascensiunea lor. Norii cumulus și cumulonimbus au cel mai adesea o origine convectivă.

Procesul de formare a norilor începe cu faptul că o anumită masă de aer se ridică în sus. Pe măsură ce te ridici, aerul se va extinde. Această expansiune poate fi considerată adiabatică, deoarece aerul se ridică relativ repede și, prin urmare, dacă volumul său este suficient de mare (și un volum cu adevărat mare de aer este implicat în formarea unui nor), schimbul de căldură între aerul care se ridică și mediu Pur și simplu nu are timp să se întâmple în timpul ascensiunii. În timpul expansiunii adiabatice, aerul, fără a primi căldură din exterior, funcționează numai datorită propriei sale energii interne și apoi se răcește. Deci, aerul care urcă va fi răcit.

Când temperatura inițială T 0 a aerului în creștere scade la punctul de rouă T p, corespunzător elasticității aburului conținut în acesta, procesul de condensare a acestui abur va deveni posibil. Dacă în atmosferă există nuclee de condensare (și sunt aproape întotdeauna prezenți), acest proces începe de fapt. Înălțimea H la care începe condensarea aburului determină limita inferioară a norului care se formează. Acesta se numește nivelul de condensare. În meteorologie, se folosește o formulă aproximativă pentru înălțimea H (așa-numita formulă Ferrel):

H = 120(T0-Tr),

unde H se măsoară în metri.

Aerul care continuă să curgă de jos traversează nivelul de condensare, iar procesul de condensare a aburului are loc deasupra acestui nivel - norul începe să se dezvolte în înălțime. Dezvoltarea verticală a norului se va opri atunci când aerul, răcit, încetează să se ridice. În acest caz, se va forma o limită superioară vag definită a norului. Se numește nivelul de convecție liberă. Este situat puțin peste nivelul la care temperatura aerului în creștere devine egală cu temperatura aerului din jur.

Al doilea motiv pentru creșterea maselor de aer se datorează terenului. Vântul care suflă de-a lungul suprafeței pământului poate întâlni munți sau alte înălțimi naturale pe calea sa. Depășirea lor masele de aer forțat să urce în sus. Format în în acest caz, norii se numesc nori orografici (de la cuvântul grecesc oros, care înseamnă „munte”). Este clar că astfel de nori nu se dezvoltă semnificativ în înălțime (este limitat de înălțimea cotei depășite de aer); în acest caz apar nori stratus și nimbostratus.

Al treilea motiv pentru creșterea maselor de aer este apariția fronturilor atmosferice calde și reci. Formarea norilor are loc deosebit de intens pe un front cald - atunci când o masă de aer cald, care avansează pe o masă de aer rece, este forțată să alunece în sus pe o pană de aer rece care se retrage. Suprafața frontală (suprafața panei reci) este foarte plană - tangenta unghiului său de înclinare la suprafața orizontală este de numai 0,005-0,01. Prin urmare, mișcarea ascendentă a aerului cald diferă puțin de mișcarea orizontală; Ca urmare, nebulozitatea care apare deasupra panei reci se dezvoltă slab în înălțime, dar are o întindere orizontală semnificativă. Astfel de nori se numesc nori ascendenți. În nivelurile inferioare și mijlocii acestea sunt nimbostratus și înalte nori stratus, iar în nivelul superior - cirrostratus și cirrus (este clar că norii nivelului superior se formează mult în spatele liniei frontale atmosferice). Extinderea orizontală a norilor de alunecare ascendentă poate fi măsurată în sute de kilometri.

Formarea norilor are loc și deasupra unui front atmosferic rece - atunci când o masă de aer rece care avansează se mișcă sub o masă de aer cald și astfel o ridică. În acest caz, alături de norii ascendenți, pot apărea și nori. nori cumulus.

Al patrulea motiv pentru creșterea maselor de aer sunt ciclonii. Masele de aer, care se deplasează de-a lungul suprafeței pământului, se rotesc spre centrul depresiunii din ciclon. Acumulând acolo, ele creează o diferență de presiune verticală și se grăbesc în sus. Creșterea intensă a aerului până la limita troposferei duce la formarea puternică a norilor - apar nori de origine ciclonică. Aceștia pot fi nori nimbostratus, altostratus sau cumulonimbus. Toți acești nori produc precipitații, creând vremea ploioasă caracteristică unui ciclon.

Bazat pe cartea lui L. V. Tarasov „Vânturi și furtuni în atmosfera Pământului”. - Dolgoprudnîi:Editura „Intelect”, 2011.
Informații despre carte editura„Intelligence” - pe site

Meteo. Nori sub formă de pufături albe groase... Dicționar cu multe expresii

Nori cumulus- (cumulus)Cumulus, o formațiune de nor formată din forme rotunjite îngrămădite una peste alta... Țările lumii. Dicţionar

Nori Altocumulus, fotografie a S.U.A. Administrația Națională a Oceanică și Atmosferică Nori altocumulus (lat. ... Wikipedia

- (lat. Stratocumulus, Sc) creste mari gri de plăci sau x ... Wikipedia

- (lat. Cirrocumulus, Cc) nori subțiri formați din valuri mici, fulgi sau ondulații ... Wikipedia

nori stratocumulus- Nori joasa (simbol: Sc), predominant stratus sub forma de straturi gri sau albe si creste situate in fata vantului, producand uneori precipitatii usoare sub forma de ploaie, zapada sau burniță... Dicţionar de Geografie

nori cirrocumulus- Straturi sau maluri de nori subțiri albi în troposfera superioară (peste 6000 m) fără umbre, formate din elemente mici care arată ca fulgi sau ondulații (simbol: Cc) ... Dicţionar de Geografie

Nori altocumulus- (altocumulus)Altocumulus, nori din straturile mijlocii ale troposferei, reprezentând mase rotunjite sub formă de straturi și creste și formate din picături minuscule și cristale de gheață... Țările lumii. Dicţionar

Cirrocumulus- (cirrocumulus), Cirrocumulus este forma obișnuită de nori înalți, constând din nori mici, rotunzi, buclați adiacenți unul altuia. Acest tip de înnorire se numește cerul unui miel... Țările lumii. Dicţionar

NORI, o masă vizibilă de particule de apă sau cristale de gheață suspendate în atmosfera inferioară. Norii se formează atunci când apa de pe suprafața Pământului se transformă în abur prin procesul de EVAPORARE. Pe măsură ce aburul se ridică în atmosferă, se răcește și... Științific și tehnic dicţionar enciclopedic

Cărți

• Colecționar de miracole
• Colecționar de miracole, Sergheev Leonid Anatolevici. Într-o colecție de povești ale celebrilor scriitor pentru copii Leonid Sergheev despre care vorbim despre băieții și fetele obișnuite, despre cum cheltuiesc timp liber ce îi interesează, ce visează. tu...

Norii pot fi clasificați astfel: stratus, cumulus și cirrus. Norii stratificati sunt observați atunci când o bandă largă de aer se ridică încet deasupra suprafeței unui front cald.

Norii cumulus se formează atunci când aerul cald este eliberat de sol sau când straturile superioare ale atmosferei sunt instabile din cauza aerului rece. Norii ciruri, dimpotrivă, apar atunci când cristalele de gheață acumulate în straturile superioare ale atmosferei cad și sunt transportate de curenții locali de aer. Aceste trei soiuri principale sunt adesea combinate pentru a forma o serie lungă tipuri suplimentare nori

Norii cumulus cresc încet pe măsură ce curenții de aer continuă să crească. Dacă creșterea lor continuă suficient de mult, se pot transforma în nori cumulonimbus.

Stratul de inversare aplatizează norul

Dacă deasupra unui nor în curs de dezvoltare se formează un strat de inversare a temperaturii (în care temperatura crește odată cu înălțimea), atunci norul poate începe să crească orizontal (în partea de jos), devenind stratocumulus. Dacă norul se extinde sub influența stratosferei, se transformă într-un cumulonimbus plat. Creșterea în sus sau spre interior Norii diferă, de asemenea, în funcție de înălțimea poziției lor deasupra Pământului: inferior, mijlociu și superior. Nori de sus(se găsesc la o altitudine de 5-8 km) includ cirrus, cirrostratus și nori cirrocumulus. Norii medii, care includ nori altostratus, altocumulus și nimbostratus, sunt situați la altitudini de la 2 la 7,3 km. În cele din urmă, norii care se formează sub 2 km altitudine sunt numiți nori de bază; Acestea includ stratus și stratocumulus. Nori verticali Se formează atunci când aerul este încălzit de soare în imediata apropiere a suprafeței, există cumulus și ploaie.

Nori curbați

Cristalele de gheață din norii cirus de mare altitudine (dreapta) pot cădea vertical dacă viteza fluxurilor de aer este aceeași la toate altitudinile. Cu toate acestea, dacă există o diferență de viteză, acestea se pot îndoi sau tăia.

Norii altocumulus (dedesubt), care se formează între straturile de aer cald și rece, respectiv inferior și superior, iau uneori o formă rotunjită. Ele sunt ținute între fluxurile de aer descendente ale stratului superior și fluxurile ascendente ale stratului inferior.

Nori altocumulus

Nori stratificati şi ploaie

Când picăturile de ploaie cad pe zone deosebit de calde ale suprafeței pământului, unele dintre ele încep să se evapore pe măsură ce cad (dedesubt). Dacă evaporarea continuă, aerul poate deveni saturat și poate forma nori stratus.

Nori care se formează în valuri

Când masele de aer orizontale (de mai jos) se mișcă rapid în atmosfera superioară și încet mai aproape de suprafață, rotația lor creează nori în formă de undă.

Crestele valurilor

Norii cu valuri (dreapta) pot fi observați și în vârful curenților de aer care se mișcă între un strat uscat și cald deasupra și un strat umed și rece dedesubt.

Toată lumea a văzut nori. Pot fi mari și mici, aproape transparente și foarte groase, albe sau întunecate, înainte de furtună. Luând formă diferită, seamănă cu animale și obiecte. Dar de ce arată așa? Despre asta vom vorbi mai jos.

Ce este un nor

Oricine a zburat cu un avion probabil că a „trecut” printr-un nor și a observat că arată ca ceață, doar că nu este direct deasupra solului, ci sus pe cer. Comparația este destul de logică, deoarece ambele sunt abur obișnuit. Și, la rândul său, constă din picături microscopice de apă. De unde vin?

Această apă se ridică în aer ca urmare a evaporării de la suprafața pământului și a corpurilor de apă. Prin urmare, cea mai mare acumulare de nori se observă peste mări. Pe parcursul unui an, de la suprafața lor se evaporă aproximativ 400 de mii de kilometri cubi, ceea ce este de 4 ori mai mare decât cel al pământului.

Ce sunt ei? Totul depinde de starea apei care le formează. Poate fi gazos, lichid sau solid. Poate părea surprinzător, dar unii nori sunt de fapt formați din gheață.

Am aflat deja că norii se formează ca urmare a acumulării unui număr mare de particule de apă. Dar pentru a finaliza procesul, este nevoie de o legătură de legătură de care picăturile se vor „lipi” și se vor aduna. Adesea acest rol este jucat de praf, fum sau sare.

Clasificare

Altitudinea locației determină în mare măsură din ce se formează norii și cum vor arăta. De regulă, în troposferă apar masele albe pe care suntem obișnuiți să le vedem pe cer. Limita sa superioară variază în funcție de localizare geografică. Cu cât zona este mai aproape de ecuator, cu atât se pot forma nori standard mai înalți. De exemplu, peste o zonă cu climat tropical Limita troposferei este situată la o altitudine de aproximativ 18 km, iar dincolo de Cercul Arctic - 10 km.

Formarea norilor este posibilă și la altitudini mari, dar în prezent sunt puțin studiate. De exemplu, cele sidefate apar în stratosferă, iar cele argintii apar în mezosferă.

Norii troposferici sunt împărțiți în mod convențional în tipuri în funcție de altitudinea la care se află - în nivelul superior, mijlociu sau inferior al troposferei. Mișcarea aerului are, de asemenea, efect mare influență pentru formarea norilor. În medii calme, se formează nori cirruși și stratus, dar dacă troposfera se mișcă neuniform, probabilitatea apariției norilor cumulus crește.

Nivelul superior

Acest gol acoperă o secțiune a cerului la o altitudine de peste 6 km și până la marginea troposferei. Având în vedere că temperatura aerului aici nu crește peste 0 grade, este ușor de ghicit din ce se formează norii din nivelul superior. Nu poate fi decât gheață.

De aspect Norii localizați aici sunt împărțiți în 3 tipuri:

1. Cirrus. Au o structură ondulată și pot arăta ca fire individuale, dungi sau creste întregi.
2. Cirrocumulus constau din bile mici, bucle sau fulgi.
3. Cirrostratus Ele reprezintă o aparență translucidă de țesătură care „acoperă” cerul. Aceste tipuri de nori se pot întinde pe întreg cerul sau ocupa doar o zonă mică.

Înălțimea norului din nivelul superior poate varia foarte mult în funcție de diferiți factori. Poate fi de câteva sute de metri sau zeci de kilometri.

Nivelul mijlociu și inferior

Stratul mijlociu este o parte a troposferei, situată de obicei între 2 și 6 km. Aici se găsesc nori altocumulus, care sunt mase voluminoase de culoare gri sau albă. Ele constau din apă timp cald an și, în consecință, de la gheață la frig. Al doilea tip de nor este altostratus. Au și adesea acoperă complet cerul. Astfel de nori transportă precipitații sub formă de burniță sau zăpadă ușoară, dar rar ajung la suprafața pământului.

Nivelul inferior reprezintă cerul direct deasupra noastră. Norii aici pot fi de 4 tipuri:

1. Stratocumulus sub formă de blocuri sau arbori de culoare gri. Pot apărea precipitații cu excepția cazului în care temperaturile sunt prea scăzute.
2. Stratificat. Sunt situate sub toate celelalte și sunt de culoare gri.
3. Nimbostratus. După cum se poate înțelege prin nume, ele poartă precipitații și, de regulă, sunt de natură generală. Aceștia sunt nori gri care nu au o formă anume.
4. Cumulus. Unii dintre cei mai recunoscuți nori. Arată ca grămezi și bâte puternice cu o bază aproape plată. Astfel de nori nu aduc precipitații.

Mai există o specie care nu este inclusă în lista generală. Aceștia sunt nori cumulonimbus. Ele se dezvoltă pe verticală și sunt prezente în fiecare dintre cele trei niveluri. Astfel de nori aduc averse, furtuni și grindină, așa că sunt adesea numiți furtuni sau averse.

Durata de viață în cloud

Pentru cei care știu din ce se formează norii, întrebarea privind durata lor de viață poate fi, de asemenea, interesantă. Aici mare valoare joacă un rol în nivelul de umiditate. Ea este un fel de sursă vitalitate pentru nori. Dacă aerul din troposferă este suficient de uscat, norul nu va dura mult. Dacă umiditatea este mare, poate pluti pe cer mai mult până când devine mai puternic pentru a produce precipitații.

În ceea ce privește forma norului, durata de viață a acestuia este foarte scurtă. Particulele de apă tind să se miște constant, să se evapore și să apară din nou. Prin urmare, aceeași formă de nor nu poate fi menținută nici măcar 5 minute.

Principalul motiv pentru formarea norilor este mișcarea în sus a aerului. Cu astfel de mișcări, aerul se răcește adiabatic, iar vaporii de apă conținuti în el ajung la saturație și se condensează: mișcarea ascendentă în acest caz poate fi cauzată din diverse motive: încălzirea aerului de sub suprafața de dedesubt, alunecarea acestuia de-a lungul suprafeței frontale înclinate și deplasându-se în sus de-a lungul versanților dealului etc. Mișcarea turbulentă este, de asemenea, un factor important în formarea norilor. Datorită căreia vaporii de apă se deplasează din straturile inferioare în cele superioare. Un rol major în formarea norilor îl joacă și răcirea aerului prin radiație, precum și mișcările undelor din atmosferă pe suprafața de inversare.

Produsele primare în formarea norilor sunt de obicei picăturile de apă. Dacă norii se formează într-un strat cu o temperatură sub 0, atunci ei constau din picături suprarăcite. Se numesc norii formați din picături apă. La temperaturi negative suficient de scăzute, norii sunt formați din cristale de gheață și sunt numițiînghețat/cristalin . De asemenea, norii pot consta atât din picături de apă suprarăcită, cât și din cristale de gheață și sunt numiți.

Puterea verticală a acestor nori (mixte) este mare, mai ales dacă există de mult timp, depășesc semnificativ puterea apei și a norilor de gheață. Cele mai mici picături de apă și cristale de gheață care alcătuiesc norii au o greutate neglijabilă. Viteza lor de cădere este foarte mică și o mișcare slabă a aerului în sus este suficientă pentru a face picăturile de apă și cristalele de gheață să plutească în aer și chiar să se ridice în sus. Cu ajutorul vântului, norii se deplasează pe orizontală. Înălțimea norilor vara este mai mare decât iarna. Pe măsură ce latitudinea crește, înălțimea norilor scade.

Proprietățile norilor și principalele lor genuri.

Conform clasificării internaționale, toți norii sunt împărțiți în 4 familii în funcție de natura structurii lor și de înălțimea la care se formează. Nori de sus de obicei înghețați - aceștia sunt nori subțiri, transparenți, ușori, fără umbră alb

. Soarele strălucește prin ele, obiectele dau umbră. Nori mijlocii și inferiori

De obicei sunt apă sau amestecate. Totuși, iarna, la temperaturi negative suficient de scăzute, norii acestor niveluri se pot transforma în gheață. Norii medii sunt mai denși decât cirusii. Pot crea coroane colorate în jurul soarelui sau al lunii. Nori de dezvoltare verticală sau norii de convecție se formează prin creșterea curenților de aer. Din moment ce convecția asupra terenului în latitudini temperate

apare în principal în sezonul cald, când aerul se încălzește semnificativ de jos, de la suprafața de bază, apoi în acest timp se observă cea mai mare frecvență a norilor de dezvoltare verticală. Norii de convecție au un ciclu diurn. Pe uscat, acești nori apar vara și dimineața, ating cea mai mare dezvoltare în jurul prânzului și dispar seara. Peste versanții încălziți ai munților și apei, zonelor joase, norii de dezvoltare verticală se formează mai des decât pe câmpie.

- Tipuri de nori:

- cirrus - nori subțiri individuali, ușori, de culoare albă, adesea strălucitori, cu structură fibroasă sau potabilă, care arată ca fulgi, cârlige, fire sau pene

- cirrostratus - un voal subțire de aspect albicios, care acoperă adesea întregul cer, dându-i o nuanță albă lăptoasă uneori vălul dezvăluie o structură fibroasă; Acești nori sunt cauza formării fenomenelor optice - acestea sunt cercuri mari incolore lângă soare/lună. Aceste cercuri se formează ca urmare a refracției și reflectării luminii în cristalele de gheață.

- altocumulus - au forma de plăci, bile, arbori de diferite dimensiuni, albe sau gri, situate în creste, grupuri sau straturi care rulează în una sau două direcții. Uneori, acești nori sunt aranjați paralel cu valurile dintre elementele norului. Adesea, luminiș semnificativ sau cer albastru este vizibil.

- foarte stratificat - reprezintă un voal gri, acest voal este adesea atât de subțire încât prin el, parcă prin sticlă mată soarele sau luna sunt vizibile ca pete neclare. Pot produce precipitații sub formă de ploaie sau zăpadă, dar vara precipitațiile din acești nori se evaporă de obicei pe măsură ce cad și nu ajung la suprafața pământului.

- stratocumulus - de culoare gri cu părți întunecate, adunate în grupuri, rânduri sau arbori în una sau două direcții între elementele norilor, lacunele de cer albastru sunt uneori vizibile. Cel mai adesea, norii apar pe uscat iarna. Ele acoperă adesea întregul cer și îi conferă un aspect ondulat.

- stratus - acesti nori reprezinta un strat omogen continuu, de culoare gri deschis/inchis, acoperind cerul si conferindu-i un aspect innorat. Acești nori pot produce precipitații sub formă de burniță sau sub formă de boabe foarte fine de zăpadă și ace de gheață.

- nimbostratus - nori dense, de culoare gri închis, cu margini rupte. Precipitațiile cad sub formă de ploaie sau zăpadă. Uneori precipitațiile nu ajung la suprafața pământului, adică. se evaporă pe parcurs. În acest caz, în nori pot fi vizibile dungi de precipitații în cădere.

- cumulus - nori densi, foarte dezvoltati in inaltime, cu varful alb in forma de cupola, cu contururi rotunde ascutite si baza orizontala gri/inchisa. În condițiile noastre nu produc precipitații. Uneori sunt sfâșiați de vânt în bucăți mici separate, astfel de nori se numesc rupți - ploaie.

- cumulonimbus - mase puternice de nori cumulonimbus învolburați cu o puternică dezvoltare verticală, având aspect de munți sau turnuri, baza acestor nori este întunecată.

Formarea de convecție, alunecare și nori ondulați.

Din punct de vedere al originii, tipurile de nori de mai sus pot fi împărțite în nori de convecție, nori de alunecare și nori ondulați.

LA nori de convecție includ nori cumulus și cumulonimbus. Ele se dezvoltă în principal în condiții de distribuție verticală instabilă a temperaturii și apar în principal în sezonul cald. Dar norii cumulonimbus se formează uneori în sezonul rece. În timpul trecerii unui front rece, când aer rece curge repede sub cel cald iar acesta din urma se ridica violent. În acest caz, norii cumulonimbus pot apărea sub formă de fulgi iarna primavara devremeși cereale de toamnă târzie.

Nori în ridicare Acestea includ cirrus, cirrostratus, altostratus și nimbostratus. Acești nori se formează atunci când aerul cald alunecă în sus de-a lungul suprafețelor frontale înclinate. O astfel de alunecare se observă atunci când curge apă caldă aer umed sub cel cald, când acesta din urmă este forțat în sus și începe să se ciocnească de cel rece. Toate aceste alunecări apar lent și treptat în timpul unor astfel de alunecări, aerul se răcește adiabatic (brut), ceea ce duce la o îngustare a vaporilor de apă. Ca urmare, apare un sistem de nori, a cărui bază coincide cu suprafața frontală. Norii incluși în acest sistem ocupă un spațiu mare. În acest sistem de nori, cele mai înalte sunt cirrus, urmate de cirrostratus, altostratus inferior și apoi nimbostratus.

Educația are un alt caracter nori ondulați, adică nori situati pe cer in dungi, creste sau creste, intre care sunt vizibile parti mai deschise ale norului sau goluri cerul albastru. Următorii nori au aspect ondulat: stratocumulus, altocumulus, cirrocumulus. Acești nori se formează atunci când există două straturi în aer la aceeași înălțime care au temperaturi, umiditate și densitate diferite. Dacă aceste straturi se amestecă, atunci la limita dintre ele apar unde cu o lungime mare și amplitudine mare. Cu toate acestea, astfel de valuri sunt instabile și se transformă într-o serie de vârtejuri. Aerul pe care îl captează se dezvoltă într-un număr mare de celule și în fiecare dintre ele are loc o mișcare a aerului în sus și în jos. Această circulație celulară a aerului duce la formarea de nori ondulați.