Попробуйте себе вообразить чрезвычайно странное облачко – диаметром всего 1,5 мм, зато высотой почти 8 метров. К тому же оно еще и перевернуто с ног на голову: его нижняя часть значительно холоднее верхней, хотя обычно с облаками дело обстоит ровно наоборот.

Это странное облачко, не испытывающее влияния турбулентности, недолговечно: просуществовав всего несколько секунд, оно исчезает. Его создали в лаборатории, в узкой длинной трубе, снабженной системой охлаждения, оплетенной шлангами и кабелями. Сконструировали эту установку ученые из Лейпцигского института исследований тропосферы имени Лейбница.

«Мы хотим наконец понять, что заставляет облака расти, как они кристаллизуются и как летающие в воздухе частички пыли способствуют их формированию», – рассказывает сотрудница института Хайке Векс. С этой целью немецкие ученые комбинируют в установке разные субстанции, из которых могут состоять природные облака, – мельчайшие аэрозольные частицы и водяной пар.

Люди всегда пытались разгадать тайну «белогривых лошадок», но из всех атмосферных явлений облака до сих пор остаются самыми загадочными. Наверняка  известно лишь то, что они нам нужны. Облака выполняют по крайней мере две функции, без которых была бы невозможна жизнь на Земле.

Во-первых, облака играют важнейшую роль в процессе круговорота воды, ее перераспределения в природе. Они вбирают влагу, которая испаряется с поверхности планеты (океаны, реки, озера, леса), и переносят туда, где она снова выпадает в виде дождя или снега.

Облака постоянно нависают над большей частью земной поверхности. То есть, разумеется, они не застывают неподвижно, а проплывают – иногда почти над самой землей, иногда на высоте 18 километров. Благодаря им в атмосфере циркулирует около 15 биллионов тонн воды. И примерно каждые десять дней этот трудновообразимый запас полностью обновляется. «Нависающее над одним квадратным километ­ром земной поверхности кучевое облако вертикальной мощностью около 500 м содержит до 200 тонн воды», – говорит Хайке Векс.

Облака играют определяющую роль в процессе распределения тепла в атмосфере. Водяной пар, из которого образуется облако, поднимаясь с поверхности Земли, забирает ее тепловую энергию и разносит по планете. Помимо этого облака, отбрасывая тень, приносят прохладу. Но есть и такие, которые задерживают тепло, излучаемое поверхностью Земли, не позволяя ему уходить в космос. Такой вот «двусторонний зонтик».

Процессы, протекающие внутри этих атмосферных образований, весьма сложны. Их трудно наблюдать и еще труднее строить какие-то прогнозы.

Облака непредсказуемы: возникают спонтанно и могут так же внезапно, без видимых причин исчезнуть. Они чрезвычайно разно­образны: иногда похожи на клочья ваты, иногда на морские волны, иногда на прозрачную белую вуаль. Над нашими головами проплывают то черные грозовые или голубовато-серые тучи, то пушистые барашки ослепительной белизны. Но дело не только во внешних различиях: облака могут состоять из мельчайших водяных капель, из смеси таких переохлажденных капель с кристаллами льда, из одних льдинок.

При каких условиях формируются скоп­ления, как долго они могут существовать? На эти вопросы ученые до сих пор не нашли четких ответов, как впрочем и на множество других, связанных с физикой и химией облаков.

Но как-то систематизировать то, что проплывает у нас над головами, мы, конечно, пытаемся. Всемирная метеорологическая организация (ВМО) классифицирует облака по их расстоянию от поверхности Земли. В умеренных широтах можно наблюдать облака различных ярусов: нижнего (на высоте до 2 км), среднего (2–7 км), верхнего (5–13 км) и облака вертикального развития, которые могут занимать пространство от нижнего до верхнего яруса.

Кроме того, выделяют десять различных родов облаков (см. схему на странице 191), которые в свою очередь подразделяются на многочисленные виды и подвиды.Читать дальше >>>