Введение
Тип облака среднего яруса.
Альтостратус – это облако среднего яруса, состоящее из водяных капель, ледяных кристаллов или их смеси. Альтостратусные облака формируются при подъеме больших масс тёплого, влажного воздуха, что приводит к конденсации водяного пара. Обычно альтостратусные облака выглядят как однородные серые или синеватые слои, хотя некоторые варианты имеют волнистые или полосатые основания. Сквозь тонкие альтостратусные облака видно солнце, но более плотные слои могут быть довольно непрозрачными. Альтостратусные облака обычно предвещают приближение тёплого фронта. После появления альтостратусных облаков, связанных с тёплым фронтом, обычно в течение следующих 12–24 часов следует непрерывный дождь или снег. Хотя альтостратусные облака предсказывают наступление более тёплой и влажной погоды, сами по себе они не дают значительных осадков. В альтостратусных облаках могут формироваться грозы, вызывающие кратковременные ливни. Поскольку альтостратусные облака могут содержать ледяные кристаллы, в них могут наблюдаться оптические явления, такие как иризация и короны.
Описание
Облака альтострата обычно имеют серый или синеватый оттенок и выглядят как однородное сплошное полотно. Они не имеют отчетливых черт и обычно не дают осадков. Название "альтостратус" происходит от сочетания латинских слов "altum", означающего "высокий", и "stratus", означающего "слоистый" или "распростёртый". Облака альтострата могут образовывать виргу, из-за чего основание облака кажется туманным. Непрерывные осадки и понижение основания облака приводят к тому, что альтостратус переходит в нимбостратус. В отличие от большинства других типов облаков, альтостратусы не подразделяются на виды из-за их преимущественно однородного внешнего вида. Однако они встречаются в пяти разновидностях: Altostratus duplicatus, opacus, radiatus, translucidus и undulatus. Altostratus duplicatus – редкая форма альтостратусов, состоящая из двух или более слоёв облаков. Translucidus – это полупрозрачная форма альтостратусов, означающая, что сквозь облако можно видеть солнце или луну, в то время как разновидность opacus является непрозрачной. Radiatus – ещё одна редкая разновидность, характеризующаяся параллельными полосами облаков, простирающимися к горизонту. Undulatus имеет волнистый вид – нижняя часть облака кажется приподнятой и опущенной. Альтостратусы и альтокумулусы, оба являющиеся облаками среднего яруса, составляют примерно треть от общего облачного покрова Земли. Облачный покров альтостратусов меняется в зависимости от сезона в умеренных широтах, значительно уменьшаясь в летние месяцы по сравнению с другими временами года. Кроме того, облачный покров альтостратусов варьируется в зависимости от широты: в тропических регионах альтостратусов значительно меньше, чем в умеренных или полярных регионах. Альтостратусы и альтокумулусы покрывают примерно 22% поверхности океана по данным наземных наблюдений, с незначительными сезонными колебаниями. Облака альтострата самые тёплые внизу и самые холодные наверху, при этом наблюдается довольно стабильный градиент температуры (то есть, более быстрое понижение температуры с увеличением высоты) в более холодных облаках. Средняя температура альтостратусов, основанная на данных, собранных в диапазоне примерно от 45° до 80° широты, колебалась от… Теплее всего облака были летом, а холоднее – зимой.
Микрофизические свойства
Альтостратус может состоять из капель воды, переохлажденных капель воды и кристаллов льда. В некоторых облаках альтостратуса, состоящих из кристаллов льда, могут спонтанно появляться очень тонкие горизонтальные слои капель воды, но они быстро исчезают. Размеры кристаллов льда в облаке, как правило, увеличивались с понижением высоты. Однако, по мере приближения к нижней границе облака, размер частиц снова уменьшался. При исследовании одного облака ученые наблюдали гало вблизи верхней части облака, что указывало на шестиугольную форму кристаллов льда в этой области. Однако, на большей глубине кристаллы льда становились более слипшимися. Альтостратусные облака смешанной фазы (содержащие как лед, так и воду) имеют "слой таяния", ниже которого кристаллы льда, как правило, превращаются в капли воды. Эти капли воды имеют сферическую форму и поэтому падают значительно быстрее, чем кристаллы льда, концентрируясь в нижней части облака.
Использование в прогнозировании
Облака альтострата обычно формируются перед теплыми или окклюдированными фронтами и предвещают их приближение. По мере приближения фронтальной системы облака циррострата уплотняются в облака альтострата, которые затем постепенно уплотняются в облака нимбострата. Облака альтострата – единственный род облаков, наряду с облаками циррус, оказывающий чистый глобальный согревающий эффект на Землю и ее атмосферу; однако согревающий эффект цирруса в четыре раза сильнее, чем у альтострата (2 ватта на квадратный метр против всего 0,5 ватта на квадратный метр).
Оптические явления
Облака альтострата могут образовывать яркие гало при наблюдении с воздуха, но не с земли. Гало могут выглядеть как кольца, дуги или пятна белого или разноцветного света и формируются в результате отражения и преломления солнечного или лунного света, проходящего через кристаллы льда в облаке. Дифракция света в облаках альтострата также может создавать короны – небольшие концентрические кольца света пастельных тонов вокруг Солнца или Луны. Они также могут проявлять иридесценцию, часто в виде параллельных полос ярких цветов, проецируемых на облако. В отличие от гало, короны и иридесценция видны с поверхности Земли.
Отношение к другим облакам
Облака альтостратус и альтокумулус – два рода облаков среднего яруса, которые обычно формируются между циррокумулусом и цирростратусом. Иногда их неформально называют облаками цирровидного типа из-за их частой связи с перисто-кучевыми облаками. Ниже облаков среднего яруса находятся облака нижнего яруса, которые обычно формируются ниже 6500 футов (1981 м) и не имеют приставки. Они могут выглядеть как полосатый слой. Цирростратус имеет два вида: волокнистый (fibratus) и перисто-слоистый (nebulosus). Кристаллы льда в этих облаках различаются в зависимости от высоты внутри облака. К нижней части, при температуре около -7°C, кристаллы, как правило, представляют собой длинные, цельные гексагональные колонны. К верхней части облака, при температуре около -45°C, преобладающими типами кристаллов являются толстые гексагональные пластины и короткие, цельные гексагональные колонны. Эти облака часто образуют гало, и иногда гало – единственный признак их присутствия. Они формируются, когда теплый, влажный воздух медленно поднимается на большую высоту. При приближении теплого фронта цирростратовые облака уплотняются и опускаются, образуя альтостратовые облака, часто называемые "слоистыми дождевыми". Альтостратовые облака, поскольку они обычно формируются из теплых фронтов, как правило, не предшествуют другим типам облаков. У облаков нимбостратус нет видов или разновидностей. Как и альтостратус, облака нимбостратус могут состоять из кристаллов льда, переохлажденных капель воды или водяных капель.