Cтраница 1
Кучево-дождевые облака по своему виду похожи на кучевые, но, в отличие от последних, имеют более крупные размеры, более высоки. Внизу они темные, иногда почти черные. Кучево-дождевые облака смешанные: в нижней части капельные, в верхней ледяные. Они дают сильные ливни и град. [1]
Когда кучево-дождевое облако перерастает в грозовое, в различных участках облака накапливается положительный и отрицательный электрический заряд. Когда заряды сформированы, отрицательный заряд перетекает в направлении положительного в виде разряда молнии, который движется внутри облака или между облаком и землей. Большинство молний движется от облака к облаку, но 20 % из них движется от облака к земле. [2]
Из кучево-дождевых облаков наряду с дождем может выпадать также град - наиболее интересный вид осадков, доставляющий нередко большие неприятности. Сильный град калечит плодовые деревья и кустарники, уничтожает посевы и даже способен разрушать строения, убивать людей и животных. Обычно град выпадает при сильной грозе в летнее время года, когда температура воздуха у поверхности земли выше 20 С и возникают особенно мощные восходящие потоки воздуха. Градина часто состоит из нескольких чередующихся слоев прозрачного и непрозрачного ( белого) льда; толщина отдельного слоя не менее 1 мм. [3]
В кучево-дождевых облаках, кроме процессов электризации капель, которые имеют место в теплых грозовых облаках, возможны процессы электризации при замерзании переохлажденных капель и таянии ледяных частиц, при разрушении ледяных частиц и при соударении ледяных и жидких частиц. [4]
В кучево-дождевых облаках холодных фронтов обледенение может быть очень интенсивным. Наиболее интенсивно обледенение в верхней части облачности. Поэтому пересекать фронт следует или выше облаков, или если это невозможно, на малых высотах. [5]
В кучево-дождевом облаке большой мощности этот заряд генерируется и разделяется в объеме около 50 км3, имеющем средний радиус около 2 км и ограниченном уровнями изотерм 0 и - 40 С. [6]
В кучево-дождевых облаках начальной стадии развития наблюдаются только восходящие токи воздуха. [7]
Важной характеристикой кучево-дождевых облаков является максимальная интенсивность дождя. Таким образом, в районах с более интенсивной грозовой деятельностью наблюдаются ливни с большей интенсивностью. Абсолютный максимум интенсивности ливней на Украине составляет около 10 мм / мин. [8]
Объемные электрические заряды кучево-дождевых облаков состоят в основном из зарядов облачных элементов и гидрометеоров и в какой-то степени из зарядов ионов. Хотя проводимость воздуха грозовых облаков значительно выше, чем свободной атмосферы, и содержание легких ионов велико, их вклад в объемные заряды сравнительно небольшой, так как разность между концентрациями положительных и отрицательных ионов также невелика. К сожалению, сейчас почти полностью отсутствуют сведения о зарядах облачных капелек и ледяных кристаллов в грозовых облаках. [9]
Для грозовой модели кучево-дождевых облаков со значительной интенсивностью осадков время между разрядами лежит в пределах 10 - 30 с. Эти значения характерны для интенсивных гроз. Здесь также наблюдается зависимость времени между разрядами от проводимости, однако она менее сильно выражена, чем для слабых гроз. [10]
Ледяной кристалл в вершине кучево-дождевого облака должен находиться во взвешенном состоянии, так как скорость его падения мала, а скорость восходящих токов уменьшается с увеличением высоты. Вследствие этого в вершине должна существовать большая концентрация ледяных кристаллов. Тем самым увеличивается вероятность их соударения друг с другом и с переохлажденными капельками, а также возможность образования агрегатов. При падении агрегат из ледяных кристаллов продолжает расти за счет соударения с ледяными частицами и переохлажденными капельками. В результате образуется снежная крупа, размеры и плотность которой растут по мере падения. Достигая уровня мокрого роста, снежная крупа превращается в ледяную, а затем и в град. [11]
Рассмотрев три стадии развития кучево-дождевых облаков - роста, зрелости и диссипации ( по Шметеру [205]), Ка-малдина определила для них повторяемость обоих знаков градиентов потенциала. [12]
Большие градиенты скорости в кучево-дождевых облаках вызывают появление в них значительной турбулентности. Еще Бейерс и Брейем [257] обнаружили, что на границе восходящих и нисходящих токов, где существуют большие градиенты скорости вертикальных токов, скорости порывов превышают 10 м / с. [13]
Вообще роль турбулентности в кучево-дождевых облаках проявляется двояким образом. С одной стороны, усиление турбулентности приводит к увеличению частоты соударений мелких частиц, которые при этом электризуются, и, следовательно, к увеличению зарядов в облаке. Но, с другой стороны, усиление турбулентности при наличии частиц с зарядами разных знаков должно приводить к более быстрой их нейтрализации. Поэтому чем больше турбулентность, тем быстрее будет наступать равновесное состояние в той части грозовых облаков, в которой в основном имеются частицы малых размеров. Такое состояние наблюдается в начальной стадии преобразования мощных кучевых облаков в кучево-дождевые и в вершинах развитых кучево-дождевых облаков. Необходимо предположить, что свободный заряд в вершинах кучево-дождевых облаков образуется за счет зарядов, которые приносятся из центральных частей облака, а не в результате процессов электризации облачных элементов - капелек и ледяных кристаллов. [14]
Рассмотрим качественно рост частицы в кучево-дождевом облаке в начальной стадии его развития. [15]