Як виникають хмари? Класифікація хмар та їх особливості.

Хмари мають значний вплив на погодні умови і є джерелом численних атмосферних явищ. Фото: pixabay.com

У нашій атмосфері, серед різноманітних газових компонентів, завжди присутня водяна пара (H₂O). Неподалік від поверхні Землі вміст водяної пари в повітрі коливається в середньому від 0,2% обсягу в холодних регіонах до 2,5% у тропічних зонах. З підвищенням висоти її частка в загальному газовому складі знижується. У звичайних умовах (при нормальному атмосферному тиску та стабільній температурі) водяна пара зазвичай не досягає насиченого стану, тобто не заповнює максимально можливу кількість. Проте існують два основні механізми, завдяки яким водяна пара може перетворитися з газоподібного стану в рідкий. Перший механізм полягає у зниженні тиску, а другий — в охолодженні повітря до точки роси, коли починається процес конденсації. Часом в атмосфері одночасно діють обидва ці механізми.

Коли велика маса повітря піднімається вгору, що зазвичай відбувається в зонах атмосферних фронтів, циклонів та на конвергенційних лініях, вона зазнає адіабатичного охолодження. Це призводить до суттєвого зниження тиску і температури. На певній висоті ці параметри досягають критичного значення, що викликає конденсацію. В результаті, водяна пара перетворюється на краплі, і ми спостерігаємо формування хмари. Хмара є скупченням дрібних крапель води в обмеженому обсязі повітря. Однак хмари не піднімаються до верхніх шарів атмосфери, а зазвичай обмежені певним рівнем, вище якого умови для подальшої конденсації стають несприятливими. Тому більшість хмар, які ми бачимо на Землі, формуються на висотах приблизно від 100 метрів до 16-18 км, що відповідає нижньому шарові атмосфери — тропосфері. Єдиними винятками є два рідкісні види хмар: перламутрові та сріблясті. Перші з'являються в стратосфері полярних регіонів на висотах близько 22-25 км, тоді як сріблясті хмари утворюються в мезосфері на висотах приблизно 75-78 км влітку.

Ми більш детально розглянемо тропосферні хмари, які безпосередньо впливають на погодні умови та є джерелом багатьох атмосферних явищ. Хмари класифікуються за висотою свого формування на нижні, середні, верхні яруси, а також хмари вертикального розвитку. Відповідно до загальноприйнятої міжнародної системи класифікації, існує десять основних типів хмар:

Окрім зазначених основних форм, існує безліч інших видів і варіацій. Серед них можна виділити, зокрема, лентикулярні хмари, вим'яподібні утворення та смуги падіння (virga). Як видно, сімейство хмар є надзвичайно різноманітним, і деякі з них частіше зустрічаються влітку, в той час як інші більш поширені взимку та восени.