Дырка от облака: как образуются облака с круглой прорехой в центре?

Облака с округлыми «прорехами» — необычный феномен, который расширяет наше представление о том, какие бывают виды облаков. Игорь Кибальчич, инженер-синоптик Харьковского регионального центра гидрометеорологии, пояснил механизм образования дырявых облаков (на английском — Fallstreak hole/punch hole clouds).

В редких случаях в однородном слое облаков — высоко-кучевых, перисто-кучевых и иногда слоисто-кучевых — можно наблюдать просветы с ровными краями в виде круга или овала, в центре которых заметны тонкие полосы: это нити кристаллов льда, похожие на скопление паутинок. Несмотря на причудливый внешний вид, процесс формирования таких облаков достаточно прост.

Высоко-кучевые и перисто-кучевые облака состоят из мельчайших капелек переохлажденной воды, температура которой может опускаться до -30 …- 35 ° С. Капельки воды распределены равномерно, то есть облака являются гомогенными. Однако, если в такое ​​»капельное» облако попадут ядра кристаллизации — например, частицы льда — то переохлажденные капли, соприкоснувшись с твердыми частицами, мгновенно замерзнут (кристаллизуются). Окружающий пар окажется перенасыщенным по отношению к этим льдинкам и начнет конденсироваться на их поверности, что в свою очередь приведет к испарению образовавшихся капель.

Такая фазовая перегонка, или переконденсация, называется процессом Бержерона-Финдайзена. Он проходит лавинообразно с постепенным нарастанием скорости и интенсивности и напоминает эффект домино. 

Получается, что относительная влажность в определенном месте падает ниже 100%, и облако в этом месте начинает рассеиваться за счет испарения. А замерзшая вода, существовавшая раньше в виде пара, теперь выпадает в форме снежинок и кристаллов льда в центральной части дыры, формируя полосы в виде нитей или паутинок, на которых иногда можно даже увидеть фрагмент солнечного гало.

Тот же процесс Бержерона-Финдайзена приводит к выпадению дождя или снега, но для этого должны быть подходящие условия: капли или льдинки должны стать достаточно большими и тяжелыми, чтобы преодолеть сопротивление воздуха и полететь к земле. 

Но откуда появляются ядра кристаллизации в однородном облаке?

Чаще всего они образовываются спонтанно, но иногда к этому явлению имеют прямое отношение самолеты, которые являются поставщиками таких ядер (ими служат крошечные частицы выхлопных газов; кроме того, падение давления за крылом самолета приводит к мгновенному охлаждению воздуха, и этого может оказаться достаточно для спонтанной кристаллизации — Ред.).

В любом случае эти облака не привязаны к конкретным географическим регионам, и их можно увидеть в любой точке Земли, главное, чтобы сложились необходимые условия для их формирования.

В наше время такие «дыры» в облаках хорошо прослеживаются даже со спутников, а первое письменно зафиксированное наблюдение было в ноябре 1985 года, когда множественные «прорехи» вытянутой формы были замечены в облаках над штатом Флорида (США). 

Источник: страница Харьковского регионального центра метеорологии в Facebook. 

Читайте также:

Украинские полярники сняли редкие перламутровые облака

Астрофотограф запечатлел редкое явление — серебристые облака