2. Суточные и годовые колебания характеристик влажности.

Практический интерес для нужд судовождения представляют временные колебания абсолютной (е, гПа) и относительной (ƒ, %) влажности воздуха. Поскольку влагосодержание воздуха зависит в первую очередь от температуры, а последняя имеет ярко выраженные суточные и годовые колебания, то и характеристики влажности имеют суточные и годовые изменения. Суточный ход абсолютной влажности воздуха над морем аналогичен суточному ходу температуры воздуха. Максимальные значения наблюдаются в 14–15 ч, минимальные – около восхода Солнца. Суточный ход относительной влажности над водой также параллелен суточному ходу температуры воздуха. Это происходит от того, что с ростом испарения в дневные часы влагосодержание растет, а упругость насыщения E_t изменяется незначительно, так как амплитуда суточных колебаний температуры воздуха над водой мала.

Годовой ход абсолютной влажности совпадает с годовым ходом температуры. В северном полушарии, например, максимум приходится на июль, минимум – на январь.

Годовые вариации относительной влажности, напротив, имеют максимальные значения зимой, минимальные – летом.

3. Конденсация водяного пара ,

Вода – самое распространенное и единственное вещество планеты, которое может находиться в естественных условиях сразу в нескольких фазовых соединениях: газообразном, жидком и твердом. Фазовое равновесие воды осуществляется при температуре около 0 °С и упругости пара е=6,1 гПа.

По своей природе ядра конденсации подразделяются на четыре группы:

- наземные (частицы вулканической пыли, почвы, пыльца растений и пр.),

- промышленного происхождения (продукты горения, пары кислот, щелочей, солей и т. д.),

- частицы морской соли

- неизвестные частицы (космические, продукты фотосинтеза и атмосферных химических реакций

С высотой концентрация ядер конденсации быстро падает и на высотах 10 км, например, составляет не более одного на 1 см³ (т. е. соответствует числу капель в облаках на этих высотах).

4. Понятия туманов и облаков.

Облака состоят из крошечных капелек воды и (или) ледяных кристаллов, которые образуются в результате конденсации водяного пара.

Продукты конденсации или сублимации водяного пара в воздухе – мельчайшие капли воды или ледяные кристаллы. В зависимости от концентрации мельчайших частиц в воздухе изменяется величина видимости. Большие объемы воздуха, где образуются скопления продуктов конденсации и сублимации, называются туманом, дымкой или облаком. Если помутнение атмосферного воздуха каплями воды или ледяными кристаллами невелико (дальность видимости меньше 10 км, но больше 1 км), это явление называется дымкой. Если же дальность видимости при помутнении становится меньше 1 км, то такое явление носит название тумана. Облака и туманы образуются при разных условиях, но принципиальной разницы в их природе нет. Когда конденсация происходит непосредственно у земной поверхности и приводит к помутнению атмосферного воздуха – это туман или дымка, а если же на некоторой высоте от поверхности – это облака.

4. Облака их классификация.

Форма, размеры, высота нижнего основания, вертикальная мощность, и характер облаков зависят от условий, при которых они образовывались. Поэтому, они служат индикаторами различных процессов, происходящих в атмосфере. Возможности распознавать различные формы облаков, и знание сопутствующих им условий используются в предсказании погоды.

Разнообразие облаков бесконечно. Однако их можно классифицировать по общим признакам. По высоте нижней границы они группируются в три яруса. Облака верхнего яруса находятся на высотах более 6000 м. Температуры там отрицательные и облака состоят преимущественно из ледяных кристаллов. Облака среднего яруса находятся на высотах между 2000 и 6000 м. В теплое время года они жидко-капельные, хотя верхние их слои содержат ледяные кристаллы. Облака нижнего яруса находятся на высотах менее 200- м. В теплое время года они состоят полностью из капель, зимой – из кристаллов. Указанные высоты характерны для умеренных широт. В низких широтах они расположены выше, а в полярных районах – на меньших высотах.

Кроме этих трех групп есть еще облака вертикального развития, которые начинаются в самом нижнем ярусе и могут простираться до тропопаузы.

Выделяют 10 основных форм облаков (рис.2). Их названия составлены из различных комбинаций следующих латинских слов:

Cirrus – нити или пучки волос,

Cumulus – груда, скопление,

Stratus – слоистые,

Alto – высокие,

Nimbus - осадки.

Отдельные формы облаков имеют различные виды и разновидности.

В зависимости от высоты нижней границы облака подразделяются на три яруса: верхний (высота основания более 6000 м), средний (от 2000 до 6000 м) и нижний (до высоты 2000 м). К облакам нижнего яруса относятся также облака, у которых нижнее основание расположено в непосредственной близости от земли, а вершины могут достигать высоты среднего и верхнего ярусов. Такие облака выделяются в отдельную группу – облака вертикального развития.

Характеристика облачности на картах приземного анализа соответствует морфологической классификации облаков с разделением их по ярусам (высоте расположения нижней кромки) на 10 основных форм:

Согласно международной классификации выделяют около 100 разновидностей (форм) облаков. В основу такой классификации положены внешний вид облаков и высота их нижнего основания.

Высота нижнего основания облаков меняется в течение года и в зависимости от широты места. В целом к высоким широтам и от лета к зиме высота облаков снижается. На практике используют средние значения высот для умеренных широт.