Облака с ровными границами над Восточной Европой
Утром и в первой половине дня 7 октября 2021 г. над центром Европейской территории России (ЕТР) очевидцы заметили фрагменты облачного покрова с очень резкими и ровными границами. Особенно выраженными границы облаков наблюдались в Тульской и Рязанской областях.
На формирование столь резкой границы облачности среднего яруса (согласно международному атласу облаков, на фотографиях присутствовали высоко-кучевые облака, от лат. Altocumulus) повлияли, вероятно, два основных фактора:
1. Плавное, равномерное нарастание толщины и плотности облаков от краёв к центру слоя. В описываемом случае это было связано с тем, что слой облачности выделился из размывавшейся фронтальной облачной системы: для атмосферных фронтов типичен максимум восходящих движений воздуха, благоприятных для формирования облаков, вблизи фронтальной поверхности с постепенным уменьшением восходящих токов при отдалении от неё. Данный фактор можно назвать подготовительным: без него облачный слой был бы неоднородным, и его границы не были бы столь ровными и резкими.
Читайте также
2. Упорядоченные нисходящие движения воздуха, пришедшие на смену восходящим. Они были связаны с правой частью максимума струйного течения (зоны сильных ветров в средней и верхней тропосфере). Нисходящие движения воздуха за счёт адиабатического нагревания приводят к истончению и рассеянию облачности. Именно они сыграли ключевую роль. Поскольку в данном случае ровная граница была у облаков среднего яруса, которые располагались на высотах примерно 4 - 5 км, то именно в этом слое и сложились благоприятные динамические условия.
Таким образом, весь процесс выглядит так: сперва нисходящие движения размывали более тонкий и менее плотный край облачного слоя, при этом слабо затрагивая основную, центральную его часть. Граница облачного слоя за счёт этого сужалась. За счёт наличия перехода на правой стороне максимума струйного течения от восходящих движений на входе к нисходящим на выходе передний край облачности раньше попадал в область нисходящих движений и успевал рассеяться быстрее, чем следующая за ним облачность. Данный механизм также делает границу облачности более резкой - аналогично тому, как различия в вертикальных движениях во фронтальной зоне могут увеличивать наклон изотерм (линий равных значений температуры) и обострять фронт (то есть, приводить к его активизации).
Следует отметить, что описанный процесс в общих чертах был успешно воспроизведён численными моделями прогноза погоды с высоким разрешением, например, ECMWF. На анимации расчётного количества облачности среднего яруса видно, как слой облаков как будто упирается в "стену" на западе Рязанской области и образуется резкая его граница.
Безусловно, в данном случае сыграло свою роль и преобладающее жидкокапельное строение облачности, характерное для высоко-кучевых облаков. Конечно, при температурах около -20°С вода в облаках была переохлаждённой. Для ледяных облаков, какими являются перистые и перисто-слоистые, важную роль в формировании играют полосы падения, кристаллики льда в которых рассеиваются в окружающем воздухе и придают облакам характерный размытый вид, в отличие от жидкокапельных облаков с относительно резкими границами.
Подготовил: Игорь Кибальчич, кандидат географических наук, синоптик.
