Vous n'avez pas besoin d'un superordinateur pour prédire l'évolution de la météo au cours des prochaines heures. En observant le ciel et en connaissant la formation des nuages, il est possible de prédire s'il va pleuvoir.
Les prévisions météorologiques modernes sont basées sur des simulations informatiques sophistiquées. Ces simulations utilisent des équations physiques pour décrire l'atmosphère, y compris le mouvement de l'air, la chaleur solaire, la formation de nuages et la pluie. L'amélioration progressive des prévisions au fil du temps signifie que les prévisions à cinq jours d'aujourd'hui sont aussi précises que les prévisions à trois jours l'étaient il y a 20 ans.
Mais vous n'avez pas besoin d'un superordinateur pour prédire comment les frais généraux vont changer dans les prochaines heures - de tels signes sont connus dans toutes les cultures depuis des milliers d'années. En observant le ciel et en connaissant la formation des nuages, il est possible de prédire s'il va pleuvoir.
De plus, une petite compréhension de la physique de la formation des nuages souligne la complexité de l'atmosphère et met en lumière pourquoi la prévision du temps pendant plus de quelques jours est un tel défi.
Voici six types de nuages que vous pouvez voir et comment ils peuvent vous aider à comprendre la météo.
1) les cumulus
Les nuages apparaissent lorsque l'air se refroidit jusqu'au point de rosée, température à laquelle l'air ne peut plus supporter la vapeur d'eau qu'il contient. A cette température, la vapeur d'eau se condense et forme des gouttelettes d'eau liquide, que nous voyons comme un nuage. Pour que cela se produise, l'air doit être forcé de s'élever dans l'atmosphère, ou l'air humide doit entrer en contact avec une surface froide.
Par une journée ensoleillée, les rayons réchauffent la terre, ce qui réchauffe l'air situé directement au-dessus d'elle. L'air chauffé monte vers le haut en raison de la convection et forme des cumulus. Ces nuages de « beau temps » sont comme du coton. Si vous regardez le ciel rempli de cumulus, vous pouvez voir qu'ils ont un fond plat, situé au même niveau pour tous les nuages. À cette altitude, l'air s'élevant du niveau du sol se refroidit jusqu'au point de rosée. Il ne pleut généralement pas à cause des cumulus, ce qui signifie que le temps sera clément.
2) les cumulonimbus
Les petits cumulus ne pleuvent pas, mais s'ils grandissent et grandissent, c'est un signe que de fortes pluies arrivent bientôt. Cela se produit souvent en été, lorsque les cumulus du matin se transforment en cumulonimbus au cours de la journée.
Non loin du sol, les cumulonimbus sont bien définis, mais avec l'altitude ils commencent à devenir plus enfumés sur les bords. Cette transition indique que le nuage n'est plus composé de gouttelettes d'eau, mais de cristaux de glace. Lorsque des rafales de vent soufflent des gouttelettes d'eau hors du nuage, elles s'évaporent rapidement dans un environnement plus sec, ce qui donne aux nuages d'eau des bords très nets. Les cristaux de glace soufflés hors du nuage ne s'évaporent pas aussi rapidement, ce qui rend les bords du nuage plus enfumés.
Les cumulonimbus ont souvent un sommet plat. La convection de l'air se produit à l'intérieur d'un tel nuage et il se refroidit progressivement jusqu'à ce qu'il atteigne la température de l'atmosphère environnante. A ce moment, il perd sa flottabilité et ne peut plus monter plus haut. Au lieu de cela, il s'étend sur les côtés, formant la forme caractéristique de l'enclume.
3) Les cirrus
Les cirrus se forment à des niveaux très élevés de l'atmosphère. Ils sont enfumés car ils sont entièrement composés de cristaux de glace tombant dans l'atmosphère. Lorsque les cirrus sont transportés par des vents se déplaçant à des vitesses différentes, ils prennent une forme courbe caractéristique. Et ce n'est qu'à de très hautes altitudes ou à de hautes latitudes que les cirrus produisent de la pluie qui atteint le sol.
Mais si vous remarquez que les cirrus commencent à couvrir une grande partie du ciel, deviennent plus bas et plus épais, alors c'est un signe certain d'un front chaud qui approche. Le front chaud contient des masses d'air chaud et froid. L'air plus léger et plus chaud s'élève au-dessus de l'air plus froid, ce qui entraîne la formation de nuages. Les nuages qui tombent indiquent l'approche du front, et qu'il va pleuvoir dans les 12 prochaines heures.
4) Nuages de stratus
Les stratus sont une nappe nuageuse continue et basse qui recouvre le ciel. Les nuages de stratus sont formés par l'air qui monte lentement ou par des vents doux qui recouvrent la surface froide de la terre ou de la mer d'air humide. Les nuages de stratus sont minces, par conséquent, malgré l'image sombre, il est peu probable qu'il en pleuve, un peu de bruine tout au plus. Les nuages de stratus sont identiques au brouillard, donc si vous avez déjà traversé une zone montagneuse un jour brumeux, vous avez été à l'intérieur d'un nuage.
5) Nuages lenticulaires
Les deux derniers types de nuages ne vous aideront pas à prévoir la météo, mais vous donneront une première idée des mouvements extrêmement complexes de l'atmosphère. Des nuages lenticulaires lisses et lenticulaires se forment lorsque l'air est soufflé à travers une chaîne de montagnes.
Après avoir traversé la montagne, l'air redescend à son niveau précédent. A ce moment, il se réchauffe et le nuage s'évapore. Mais il peut glisser davantage, ce qui fait que l'air remonte et forme un autre nuage lenticulaire. Cela peut entraîner une chaîne de nuages s'étendant bien au-delà de la chaîne de montagnes. L'interaction du vent avec les montagnes et d'autres caractéristiques de surface est l'un des nombreux détails qui doivent être pris en compte dans les simulations informatiques pour obtenir des prévisions météorologiques précises.
6) Kelvin - Helmholtz
Et enfin, mes favoris. Les nuages Kelvin-Helmholtz ressemblent à une vague déferlante de l'océan. Lorsque des masses d'air à différentes hauteurs se déplacent horizontalement à différentes vitesses, leur état devient instable. La limite entre les masses d'air commence à onduler et à former de grosses vagues.
De tels nuages sont assez rares - je les ai personnellement vus la seule fois au-dessus du Jutland, dans l'ouest du Danemark - car nous ne pouvons observer ce processus dans l'atmosphère que s'il y a un nuage dans la masse d'air inférieure. Il peut ensuite décrire les vagues déferlantes et détecter des mouvements complexes au-dessus de la tête qui ne sont généralement pas visibles. publié par
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Dans la section sur la question Que signifie l'indice de nébulosité aux points 10/10 ? Quelle est la visibilité sur la route ? donné par l'auteur vieillesse la meilleure réponse est La quantité de nuages est le degré de couverture du ciel par les nuages (à un certain moment ou en moyenne sur une certaine période de temps), exprimé sur une échelle de 10 points ou en pourcentage de couverture. L'échelle moderne des nuages à 10 points a été adoptée lors de la première Conférence météorologique internationale maritime (Bruxelles, 1853).
La quantité totale de nuages et la quantité de nuages bas sont déterminées séparément ; ces nombres sont écrits avec une barre fractionnaire, par exemple 10/4.
En météorologie aéronautique, une échelle de 8 octants est utilisée, ce qui est plus facile pour l'observation visuelle : le ciel est divisé en 8 parties (c'est-à-dire en deux, puis en deux et encore), la nébulosité est indiquée en octants (huitièmes du ciel ). Dans les bulletins météorologiques aéronautiques météorologiques (METAR, SPECI, TAF), la quantité de nuages et la hauteur de la limite inférieure sont indiquées par des couches (de la plus basse à la plus élevée), en utilisant les gradations de la quantité :
* PEU - insignifiant (éparpillé) - 1-2 octants (1-3 points);
* SCT - dispersé (séparé) - 3-4 octants (4-5 points);
* BKN - significatif (cassé) - 5-7 octants (6-9 points);
* OVC - solide - 8 octants (10 points);
* SKC - clair - 0 point (0 octants) ;
* NSC - pas de couverture nuageuse significative (toute quantité de nuages avec une limite inférieure de 1500 m et plus, en l'absence de cumulonimbus et de cumulus de puissance).
Formes de nuages
Les formes de nuages observées (dans les désignations latines) sont indiquées conformément à la classification internationale des nuages.
Hauteur de la base des nuages (VNGO)
Déterminé par le VNGO du palier inférieur en mètres. Dans un certain nombre de stations météorologiques (en particulier aéronautiques), ce paramètre est mesuré par un appareil (erreur 10-15%), au reste - visuellement, approximativement (dans ce cas, l'erreur peut atteindre 50-100%; le VNGO visuel est l'élément le moins fiable de la météo).
Hauteur du sommet des nuages
Elle peut être déterminée à partir des données des sondages aéroportés et radar de l'atmosphère. Dans les stations météorologiques, il n'est généralement pas mesuré, mais dans les prévisions aéronautiques pour les routes et les zones de vol, la hauteur attendue (prédite) du sommet des nuages est indiquée.
Source — Wikipédia.
Quant à la visibilité à la surface de la terre, elle n'est plus liée à la nébulosité, mais aux précipitations ou au brouillard.
Humidité
L'humidité de l'air est la teneur en vapeur d'eau qu'il contient. Ses caractéristiques sont :
humidité absolue une - la quantité de vapeur d'eau (en g) dans 1 m 3 d'air ;
vapeur saturante (saturée) UNE - la quantité de vapeur (en g) nécessaire pour saturer complètement une unité de volume (son élasticité est désignée par la lettre E);
humidité relative R est le rapport de l'humidité absolue à la vapeur saturante, exprimé en pourcentage ( R = 100 % × a / A);
point de rosée- la température à laquelle l'air atteindrait la saturation à un taux d'humidité donné et à pression inchangée.
Dans la zone équatoriale et subtropicale, l'humidité absolue au sol atteint 15 - 20 g / m 3. Sous les latitudes tempérées en été - 5 - 7 g / m 3, en hiver (ainsi que dans le bassin arctique), il diminue à 1 g / m 3 et moins. La teneur en vapeur d'eau dans l'air diminue rapidement avec l'altitude. L'humidité affecte le changement de température de l'air, ainsi que la formation de nuages, de brouillards, de précipitations.
Parallèlement au processus d'évaporation de l'eau dans l'atmosphère, le processus inverse se produit également - la transition de la vapeur d'eau avec une diminution de la température dans un liquide ou directement dans un état solide. Le premier processus est appelé condensation, seconde - sublimation.
La baisse de température se produit de manière adiabatique dans l'air humide ascendant et conduit à la condensation ou à la sublimation de la vapeur d'eau, qui est la principale raison de la formation des nuages. Les raisons de la montée de l'air dans ce cas peuvent être : 1) la convection, 2) le glissement vers le haut le long d'une surface frontale inclinée, 3) les mouvements ondulants, 4) la turbulence.
En plus de ce qui précède, une diminution de la température peut également se produire en raison du refroidissement par rayonnement (du rayonnement) des couches supérieures des inversions ou de la limite supérieure des nuages.
La condensation ne se produit que si l'air est saturé de vapeur d'eau et qu'il y a des noyaux de condensation dans l'atmosphère. Les noyaux de condensation sont les plus petites particules solides, liquides et gazeuses qui sont constamment présentes dans l'atmosphère. Les noyaux les plus courants sont ceux contenant des composés de chlore, de soufre, d'azote, de carbone, de sodium, de calcium, et les noyaux les plus courants sont des composés de sodium et de chlore ayant des propriétés hygroscopiques.
Les noyaux de condensation pénètrent dans l'atmosphère principalement à partir des mers et des océans (environ 80 %) par évaporation et pulvérisation à partir de la surface de l'eau. De plus, les produits de combustion, l'altération des sols, l'activité volcanique, etc. sont des sources de noyaux de condensation.
À la suite de la condensation et de la sublimation dans l'atmosphère, de minuscules gouttelettes d'eau se forment (avec un rayon d'environ 50 mk) et des cristaux de glace sous la forme d'un prisme hexagonal. Leur accumulation dans la couche d'air superficielle donne de la brume ou du brouillard dans les couches sus-jacentes du nuage. La fusion de petites gouttelettes de nuages ou la croissance de cristaux de glace entraîne la formation de divers types de précipitations : pluie, neige.
Les nuages ne peuvent être constitués que de gouttes, uniquement de cristaux et être mélangés, c'est-à-dire constitués de gouttes et de cristaux. Les gouttelettes d'eau dans les nuages à des températures négatives sont dans un état de surfusion. Dans la plupart des cas, des nuages de gouttelettes liquides sont observés jusqu'à -12 ° C, de la glace pure (cristalline) - à des températures inférieures à -40 ° C, mélangées - de -12 à -40 ° C.
Les nuages sont caractérisés par leur teneur en eau. La teneur en eau est la quantité d'eau en grammes contenue dans un mètre cube d'un nuage (g/m3). La teneur en eau des nuages de gouttelettes liquides varie de 0,01 à 4 g par mètre cube de masse nuageuse (dans certains cas, plus de 10 g/m3). Dans les nuages glacés, la teneur en eau est inférieure à 0,02 g/m3, et dans les nuages mixtes jusqu'à 0,2-0,3 g/m3. Ne pas mélanger la teneur en eau avec l'humidité.
Les nuages sont classés :
Par la hauteur de la bordure inférieure de 3 (parfois 4) niveaux,
Par origine (classification génétique) en 3 groupes,
En apparence (classification morphologique), ils se déclinent en plusieurs formes :
On distingue les principales formes :
Cumulus les nuages sont des formations séparées blanches, grises, gris foncé sous la forme de tas de formes diverses.
Cirrus- Séparer de minces nuages légers de structure blanche, transparente, fibreuse ou filamenteuse sous forme de crochets, de fils, de plumes ou de rayures.
Nuages de stratus- représentent une couverture grise uniforme, de transparence variable.
cirrocumulus les nuages, qui sont de petits flocons blancs ou de petites boules (agneaux) qui ressemblent à des mottes de neige,
Cirro-stratus des nuages qui ressemblent à un linceul blanc, couvrant souvent tout le ciel et lui donnant une teinte blanc laiteux.
Stratocumulus nuages gris avec des rayures sombres - remparts nuageux.
D'autres caractéristiques d'apparence (présence d'ondulation, formes de nuages spécifiques) et une relation avec les précipitations sont également notées. Au total, il existe 10 formes de base de nuages et 70 de leurs variétés.
La forme des nuages est déterminée lors de leur observation conformément à la classification acceptée à l'aide d'un Atlas des nuages spécialement publié.
Les nuages qui apparaissent à l'intérieur des masses d'air sont appelés intramasse formé sur les fronts atmosphériques - frontale surgissant au-dessus des montagnes lorsque l'air s'écoule au-dessus d'obstacles (montagnes) - orographique.
| Groupes | Processus d'éducation | Étage | ||
| Plus bas (0 - 2000m). Nuages de développement vertical. | Moyen (2000 - 6000 m). | Supérieur (au-dessus de 6000m). | ||
| Cumulus | Convection en présence d'une couche retardatrice. | Cumulus (nuages plats). | Altocumulus : - floconneux ; - en forme de tour. | Cirrocumulus feuilleté |
| Développement vertical : l'invasion d'air froid sous le chaud. | Cumulonimbus Cumulus puissant (limite supérieure - jusqu'à la tropopause). | |||
| En couches | Glissement vers le haut de l'air chaud le long de sections frontales douces ou le long d'une surface sous-jacente froide. | Nimbostratus. Nimbo brisé (Stratocumulus ou Stratocumulus) | Très stratifié : - fin. - dense | Cirrus. Cirro-stratus |
| Ondulé | Sur-inversion : glissement ascendant de l'air chaud le long de la couche d'inversion avec une légère pente. | Stratocumulus dense | Altocumulus dense | Cirrocumulus ondulé |
| Sous-inversion : turbulence, rayonnement, mélange dans la couche limite. | Stratocumulus translucidus. En couches | Altocumulus translucidus : - ondulé, - crêtes, - lenticulaires |
Lors de la spécification de la hauteur des limites supérieure et inférieure des nuages, il convient de garder à l'esprit qu'elles peuvent être soit assez claires, soit extrêmement floues. Particulièrement dangereuse est la couche prénuageuse de transition atteignant 200 m y sous les nuages d'inversion.
Un groupe distinct devrait être attribué aux cirrus artificiels qui apparaissent derrière un avion en vol dans la haute troposphère. On les appelle des traînées de condensation (parfois des traînées). Ils résultent de la sublimation de la vapeur d'eau contenue dans les gaz d'échappement du moteur.
En raison de l'effet de protection, il empêche à la fois le refroidissement de la surface de la Terre dû à son propre rayonnement thermique et son réchauffement par le rayonnement du Soleil, réduisant ainsi les fluctuations saisonnières et quotidiennes de la température de l'air.
Caractéristiques de nébulosité
Nombre de nuages
La quantité de nuages est le degré de couverture du ciel par les nuages (à un certain moment ou en moyenne sur une certaine période de temps), exprimé sur une échelle de 10 points ou en pourcentage de couverture. L'échelle de nébulosité moderne à 10 points a été adoptée lors de la première Conférence météorologique internationale maritime (Bruxelles, ville).
Lors de l'observation dans les stations météorologiques, la quantité totale de nuages et la quantité de nuages bas sont déterminées ; ces chiffres sont enregistrés dans les journaux météo avec une barre fractionnaire, par exemple 10/4 .
En météorologie aéronautique, une échelle de 8 octants est utilisée, ce qui est plus facile pour l'observation visuelle : le ciel est divisé en 8 parties (c'est-à-dire en deux, puis en deux et encore), la nébulosité est indiquée en octants (huitièmes du ciel ). Dans les bulletins de météorologie aéronautique (METAR, SPECI, TAF), la quantité de nuages et la hauteur de la limite inférieure sont indiquées par des couches (du plus bas au plus haut), en utilisant les gradations de la quantité :
- PEU - insignifiant (éparpillé) - 1-2 octants (1-3 points);
- SCT - dispersé (séparé) - 3-4 octants (4-5 points);
- BKN - significatif (cassé) - 5-7 octants (6-9 points);
- OVC - solide - 8 octants (10 points);
- SKC - clair - 0 point (0 octants) ;
- NSC - aucune couverture nuageuse significative (toute quantité de nuages avec une hauteur limite inférieure de 1500 m et plus, en l'absence de cumulonimbus et de cumulus de puissance) ;
- CLR - pas de nuages en dessous de 3000 m (abréviation utilisée dans les rapports générés par les stations météorologiques automatiques).
Formes de nuages
Les formes de nuages observées (dans les désignations latines) sont indiquées conformément à la classification internationale des nuages.
Hauteur de la base des nuages (VNGO)
Déterminé par le VNGO du palier inférieur en mètres. Dans un certain nombre de stations météorologiques (en particulier aéronautiques), ce paramètre est mesuré par un appareil (erreur 10-15%), au reste - visuellement, approximativement (dans ce cas, l'erreur peut atteindre 50-100%; le VNGO visuel est l'élément le moins fiable de la météo). Selon le VNGO, la nébulosité peut être divisée en 3 niveaux (inférieur, moyen et supérieur). Le niveau inférieur comprend (jusqu'à une hauteur d'environ 2 km) : les stratus (les précipitations peuvent se produire sous forme de bruine), les pluies stratifiées (fortes précipitations), les cumulus stratifiés (en météorologie aéronautique, il existe également des stratus rompus et brisés -Nuages de pluie. Niveau intermédiaire (environ 2 km à 4-6 km) : Altostratus et Altocumulus. Niveau supérieur : cirrus, cirrostratus, cirrostratus.
Hauteur du sommet des nuages
Elle peut être déterminée à partir des données des sondages aéroportés et radar de l'atmosphère. Dans les stations météorologiques, il n'est généralement pas mesuré, mais dans les prévisions aéronautiques pour les routes et les zones de vol, la hauteur attendue (prédite) du sommet des nuages est indiquée.
voir également
Sources de
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extrait nuageux
Enfin, le chef Dron entra dans la pièce et, saluant la princesse, s'arrêta au linteau.La princesse Marya traversa la pièce et s'arrêta en face de lui.
"Dronushka", a déclaré la princesse Marya, qui a vu en lui un ami incontestable, le même Dronushka qui, de son voyage annuel à la foire de Vyazma, l'a amenée à chaque fois et a servi son pain d'épice spécial avec le sourire. "Dronushka, maintenant, après notre malheur," commença-t-elle et se tut, incapable de parler davantage.
"Nous marchons tous sous Dieu", a-t-il dit avec un soupir. Ils étaient silencieux.
- Dronushka, Alpatych est parti quelque part, je n'ai personne vers qui me tourner. Me disent-ils la vérité que je ne peux même pas partir ?
« Pourquoi n'y allez-vous pas, Votre Excellence, vous pouvez y aller », a déclaré Dron.
- On m'a dit que c'est dangereux de la part de l'ennemi. Chéri, je ne peux rien faire, je ne comprends rien, il n'y a personne avec moi. Je veux vraiment y aller le soir ou tôt demain matin. - Le drone était silencieux. Il jeta un coup d'œil sous ses sourcils à la princesse Marya.
- Il n'y a pas de chevaux, - dit-il, - J'ai dit à Yakov Alpatych.
- Pourquoi pas? - dit la princesse.
- Tout cela à cause de la punition de Dieu, - dit Dron. - Quels chevaux ont été démantelés pour les troupes, et qu'est-ce qui est mort, c'est en quelle année. Pas pour nourrir les chevaux, mais pas pour mourir de faim nous-mêmes ! Et donc ils ne mangent pas pendant trois jours. Il n'y a rien, complètement ruiné.
La princesse Marya écouta attentivement ce qu'il lui disait.
- Les gars sont-ils ruinés ? N'ont-ils pas de pain ? Elle a demandé.
- Ils meurent de faim, - dit Dron, - pas comme des charrettes...
- Pourquoi n'as-tu pas dit, Dronushka ? Ne pouvez-vous pas aider? Je ferai tout ce que je peux ... - C'était étrange pour la princesse Marya de penser que maintenant, à un tel moment, où un tel chagrin remplissait son âme, il pouvait y avoir des riches et des pauvres et que les riches ne pouvaient pas aider les pauvres . Elle savait et entendit vaguement qu'il existe un pain de maître et qu'il est donné aux paysans. Elle savait aussi que ni son frère ni son père ne refuseraient les paysans dans le besoin ; elle craignait seulement de se tromper dans ses propos sur cette distribution de pain aux paysans dont elle voulait se débarrasser. Elle était heureuse qu'on lui présente une excuse pour s'occuper d'elle, une excuse pour laquelle elle n'avait pas honte d'oublier son chagrin. Elle a commencé à demander à Dronushka des détails sur les besoins des paysans et sur ce qu'est le maître à Bogucharov.
- On a le pain du maître, frère ? Elle a demandé.
- Le pain du Seigneur est tout intact, - dit Dron avec fierté, - notre prince n'a pas ordonné de vendre.
« Donnez-le aux paysans, donnez-lui tout ce dont ils ont besoin : je vous en donne la permission au nom de votre frère », a déclaré la princesse Marya.
Le drone ne dit rien et prit une profonde inspiration.
« Donnez-leur ce pain, s'il leur suffit. » Distribuez tout. Je t'ordonne au nom de mon frère, et dis-leur : ce qui est à nous, ainsi est le leur. Nous n'épargnerons rien pour eux. Alors dites-moi.
Le drone regarda attentivement la princesse pendant qu'elle parlait.
- Renvoyez-moi, mère, pour l'amour de Dieu, dites-moi de prendre les clés, - dit-il. - Il a servi vingt-trois ans, n'a rien fait de mal; congédier, pour l'amour de Dieu.
La princesse Marya n'a pas compris ce qu'il voulait d'elle et ce qu'il a demandé pour se licencier. Elle lui répondit qu'elle ne doutait jamais de son dévouement et qu'elle était prête à tout faire pour lui et pour les hommes.
Une heure après cela, Dunyasha est venue chez la princesse avec la nouvelle que Dron était venu et tous les paysans, sur ordre de la princesse, se sont réunis à la grange, voulant parler avec la maîtresse.
- Oui, je ne les ai jamais appelés, - dit la princesse Marya, - J'ai juste dit à Dronushka de leur donner du pain.
- Seulement pour l'amour de Dieu, princesse mère, ordonne-leur de partir et ne va pas vers eux. Toute la tromperie est la même, - a déclaré Dunyasha, - et Yakov Alpatych viendra, et nous irons ... et vous ne plairez pas ...