Слоисто -кучевые облака , иногда называемые кучевыми-слоистыми , относятся к роду-типу облаков, характеризующихся большими темными, округлыми массами, обычно в группах, линиях или волнах, причем отдельные элементы крупнее, чем в высококучевых облаках , и все они находятся на меньшей высоте, обычно ниже 2000 метров (6600 футов). [1] [2] Слабые конвективные потоки создают неглубокие слои облаков (см. также: море облаков ) из-за более сухого, стабильного воздуха выше, препятствующего дальнейшему вертикальному развитию. Исторически в английском языке этот тип облаков назывался twain cloud, так как представлял собой комбинацию двух типов облаков.
Слоисто-кучевые облака представляют собой округлые комки или пятна белого или темно-серого цвета, которые обычно формируются группами. Отдельные элементы облаков, охватывающие более 5 градусов дуги каждый, могут соединяться друг с другом и иногда располагаются в правильном порядке. [3] [4] [5]
Обширные районы субтропических и полярных океанов покрыты массивными слоями слоисто-кучевых облаков. Они могут организовываться в характерные узоры, которые в настоящее время активно изучаются. В субтропиках они покрывают края климатологических максимумов конской широты и уменьшают количество солнечной энергии, поглощаемой океаном. Когда они дрейфуют над сушей, летняя жара или зимний холод уменьшаются. «Скучная погода» — это распространенное выражение, включающее в себя пасмурные слоисто-кучевые дни, которые обычно случаются либо в теплом секторе между теплым и холодным фронтом в депрессии, либо в области высокого давления, в последнем случае иногда сохраняясь над определенной областью в течение нескольких дней. Если воздух над сушей влажный и достаточно горячий, слоисто-кучевые облака могут развиться в различные кучевые облака , или, что чаще, слой слоисто-кучевых облаков может стать достаточно толстым, чтобы вызвать небольшой дождь. В более сухих областях они быстро рассеиваются над сушей, напоминая кучевые низкие облака . Это часто происходит поздним утром в районах с антициклональной погодой, когда слоисто-кучевые облака распадаются под воздействием солнечного тепла и часто снова формируются к вечеру, когда солнечное тепло снова спадает.
Чаще всего слоисто-кучевые облака не производят осадков, а когда они это делают, то это обычно только небольшой дождь или снег . Однако эти облака часто видны либо в начале, либо в конце плохой погоды, поэтому они могут указывать на приближающиеся штормы в виде грозовых фронтов или порывистого ветра . Их также часто можно увидеть под перисто-слоистыми и высокослоистыми облаками, которые часто предшествуют теплому фронту, поскольку эти более высокие облака уменьшают солнечное тепло и, следовательно, конвекцию, заставляя любые кучевые облака распространяться в слоисто-кучевые облака.
Слоисто-кучевые облака внешне похожи на высококучевые и могут быть ошибочно приняты за них. Простой тест для их различения — сравнение размера отдельных масс или валов: если указать рукой в направлении облака, то если облако размером с большой палец, то это высококучевые облака; если оно размером с кулак, то это слоисто-кучевые облака. [3] Это часто не применимо, когда слоисто-кучевые облака имеют разорванную, рваную форму, когда они могут казаться такими же маленькими, как высококучевые облака.
Слоисто-кучевые облака являются основным типом облаков, которые могут производить сумеречные лучи . Тонкие слоисто-кучевые облака также часто являются причиной коронных эффектов вокруг Луны ночью. Все подтипы слоисто-кучевых облаков кодируются C L 5, за исключением случаев, когда они образуются из свободно конвективных материнских облаков (C L 4) или когда они образуются отдельно от сосуществующих (C L 8).
Слоисто-кучевые облака обычно образуются из-за подъема и распада слоистых облаков . [3] [6] Они также могут образовываться из высокослоистых и слоисто-дождевых облаков , либо когда испаряющиеся осадки конденсируются в облако, либо когда слоисто-дождевые облака сами по себе истончаются и распадаются. Если кучевое облако становится плоским (например, из-за сдвига ветра или температурной инверсии ), оно также может стать слоисто-кучевым облаком. [6]
Слоисто- кучевые облака (Stratocumulus Stratiformis) представляют собой обширные плоские, но слегка комковатые слои, которые демонстрируют лишь минимальную конвективную активность.
Stratocumulus Lenticularis — отдельные плоские удлиненные облака в форме семян. Они типичны для полярных стран или более теплого климата в зимние сезоны. Они также могут быть образованы ветрами, проходящими через холмы или горы, такими как фёновые ветры , и в этом случае они могут иметь очень правильную форму.
Stratocumulus Castellanus обладают более сильной конвективной активностью из-за присутствия все более нестабильного воздуха. Они отличаются от других слоисто-кучевых облаков пухлыми башнеобразными образованиями поверх облачного слоя. [7] Они выглядят как cumulus congestus , но их легко спутать: «башни» cumulus congestus вырастают над отдельными облаками, тогда как в случае stratocumulus castellanus всегда есть более или менее определенный слой облаков. Stratocumulus castellanus могут развиться в cumulus congestus (и даже далее в cumulonimbus ) при благоприятных условиях. Любые ливни от stratocumulus castellanus обычно не такие сильные, как от cumulus congestus.
Stratocumulus Opacus — темный слой облаков, покрывающий все небо без каких-либо разрывов. Однако облачный покров не полностью однороден, так что отдельные основания облаков все еще можно увидеть. Это основной тип осадков, однако любой дождь обычно слабый. Если слой облаков становится серым до такой степени, что отдельные облака невозможно различить, слоисто-кучевые облака превращаются в слоистые облака .
Слоисто-кучевые облака (Stratocumulus Perlucidus) — это слой слоисто-кучевых облаков с небольшими промежутками, образующими неправильную структуру, сквозь которые можно увидеть чистое небо или более высокие облака.
Stratocumulus Translucidus состоят из отдельных групп слоисто-кучевых облаков, между которыми видно чистое небо (или более высокие облака). В большинстве случаев осадков нет. [8]
Слоисто-кучевые волнистые облака выглядят как почти параллельные волны, гряды или отдельные вытянутые облака без значительного вертикального развития. [8]
Слоисто-кучевые лучистые облака выглядят так же, как слоисто-кучевые волнистые облака, но слоисто-кучевые волнистые облака движутся перпендикулярно сдвигу ветра, а слоисто-кучевые лучистые облака движутся параллельно сдвигу ветра.
Слоисто-кучевые облака Duplicatus выглядят как слоисто-кучевые облака с двумя или более слоями или пластами. Слоисто-кучевые облака duplicatus обычны для видов lenticularis или лентикулярных облаков .
Слоисто-кучевые облака Lacunosus встречаются очень редко. Они возникают только тогда, когда через слоисто-кучевое облако пробиваются локальные нисходящие потоки .
Слоисто-кучевые облака Mamma — это тип облаков mammatus . [9]
Stratocumulus Asperitas — редкая, недавно признанная дополнительная особенность, которая представляет собой хаотичные, волнистые волны, появляющиеся в основании слоисто-кучевого облачного покрова. Считается, что эти облака образуются в результате сильного сдвига ветра.
Слоисто-кучевые облака (Stratocumulus Fluctus) также являются редким, недавно обнаруженным дополнительным явлением, при котором на вершине слоисто-кучевых облаков образуются кратковременные «морские волны». Они вызваны разницей в скорости и направлении ветра непосредственно под облаком и над ним.
Слоисто-кучевые облака Virga — это форма осадков, которые испаряются в воздухе и не достигают земли.
Stratocumulus Praecipitatio — это форма осадков, выпадающих на землю в виде небольшого дождя или снега.
Stratocumulus Cumulomutatus — особый тип слоисто-кучевых облаков, плоские и вытянутые. Они образуются вечером, когда восходящие потоки, вызванные конвекцией, уменьшаются, заставляя кучевые облака терять вертикальное развитие и распространяться горизонтально. Они также могут образовываться под высокослоистыми облаками, предшествующими теплому или окклюзионному фронту, когда кучевые облака обычно теряют вертикальное развитие по мере уменьшения солнечного тепла. Как и все другие формы слоисто-кучевых облаков, кроме castellanus, они также часто встречаются в антициклонах .
Stratocumulus Cumulogenitus из кучевых или кучево-дождевых облаков, нарушенных уменьшающейся конвекцией. В период формирования пухлые верхушки кучевых облаков могут выступать из слоисто-кучевых кучевых облаков в течение относительно длительного времени, пока они полностью не распространятся в горизонтальном направлении. Stratocumulus cumulogenitus появляются в виде длинной пелены или в виде группы отдельных вытянутых облачных валиков или волн.
В 2019 году исследование использовало большую вихревую имитационную модель для оценки того, что экваториальные слоисто-кучевые облака могут распадаться и рассеиваться, когда уровень CO 2 поднимется выше 1200 ppm (почти в три раза выше нынешнего уровня и более чем в 4 раза выше доиндустриального уровня). Исследование подсчитало, что это вызовет потепление поверхности примерно на 8 °C (14 °F) в глобальном масштабе и на 10 °C (18 °F) в субтропиках, что будет в дополнение к по крайней мере 4 °C (7,2 °F), уже вызванным такими концентрациями CO 2. Кроме того, слоисто-кучевые облака не будут реформироваться, пока концентрация CO 2 не упадет до гораздо более низкого уровня. [10] Было высказано предположение, что это открытие может помочь объяснить прошлые эпизоды необычно быстрого потепления, такие как палеоцен-эоценовый термический максимум [11] В 2020 году дальнейшая работа тех же авторов показала, что в их моделировании большого вихря этот переломный момент не может быть остановлен изменением солнечного излучения : в гипотетическом сценарии, где очень высокие выбросы CO2 продолжаются в течение длительного времени, но компенсируются обширным изменением солнечного излучения, разрушение слоисто-кучевых облаков просто задерживается до тех пор, пока концентрация CO2 не достигнет 1700 ppm, и в этот момент это все равно вызовет около 5 °C (9,0 °F) неизбежного потепления. [12]
Однако, поскольку модели симуляции крупных вихрей проще и имеют меньший масштаб, чем модели общей циркуляции , используемые для климатических прогнозов, с ограниченным представлением атмосферных процессов, таких как оседание , это открытие в настоящее время считается спекулятивным. [13] Другие ученые говорят, что модель, использованная в этом исследовании, нереалистично экстраполирует поведение небольших облачных областей на все облачные слои и что она неспособна моделировать что-либо, кроме быстрого перехода, некоторые сравнивают ее с «ручкой с двумя настройками». [14] Кроме того, концентрации CO 2 достигнут только 1200 ppm, если мир будет следовать репрезентативному пути концентрации 8.5, который представляет собой максимально возможный сценарий выбросов парниковых газов и предполагает масштабное расширение угольной инфраструктуры. В этом случае 1200 ppm будет преодолено вскоре после 2100 года. [13]
