Облачно, возможны осадки в виде чупа-чупсов

Когда в следующий раз на самолете будете влетать в теплый атмосферный фронт, вглядитесь в облака повнимательнее: возможно, вы разглядите там малюсенькие леденцы! Они бесплатные! Можете открыть иллюминатор, взять себе сколько хотите и сосать до посинения.

lollipops-cloud

Днем 21 января 2009 года климатологи из Манчестерского университета (Великобритания) зафиксировали приближающуюся с запада к Британским островам фронтальную систему и отдали приказ поднять в воздух самолет со специальным заданием – прострелять лазерными лучами передовой теплый фронт, чтобы радар зарегистрировал всевозможные ледяные кристаллики в облаках. Это помогло бы прояснить, как формируется лед при температурах выше -30 °C, когда вода в отсутствие точек кристаллизации находится в переохлажденном жидком состоянии (температура ее застывания составляет -48 °C, а в облаках ее превращение в аморфный лед наблюдали при -38–41 °C). Все это нужно для лучшего понимания процесса формирования осадков, продолжительности существования облаков и их отражательной способности – важных факторов, влияющих на погоду и климат.

Тщательно проанализировав более 5 миллионов изображений, полученных с помощью радара, ученые к своему изумлению обнаружили множество ледяных кристаллов в форме чупа-чупса – шарика на палочке! Облака были буквально напичканы ими – соси не хочу! Подобные «леденцы» уже попадались ученым в более ранних исследованиях, но в таких оптовых количествах встретились впервые.

Ледяные чупа-чупсики образуются на высоте до 4 км при температурах от -6 до 0 °C. Некоторые леденцы дополнительно снабжены острыми кристаллическими выростами.

Эти чупа-чупсы представляют собой новые для науки ледяные частицы, отмечают метеорологи, и они могут влиять на хрупкий баланс между жидкой водой и льдом в смешанных облаках, а значит, на сроки их жизни и выпадающие из них осадки. Смешанные облака характеризуются сосуществованием капелек переохлажденной воды и ледяных кристалликов, и преобладание того или другого приводит к разных последствиям.

«Если льда слишком много, то обледенение затронет всю жидкую воду, что приведет к осаждению и рассеиванию облака, – объясняет Джонатан Кросьер, один из авторов исследования. – Если же льда слишком мало, то в небе будет парить переохлажденное жидкое облако с высокой отражающей способностью, и оно может сохраняться в течение длительного времени, не извергая из себя практически никаких осадков».

lollipop-formation
Комикс: JoAnna Wendel.

Как же образуются эти ледяные чупа-чупсы? Ученые полагают, что вот так. Восходящий поток теплого воздуха, продувающий облако, возносит наверх капельки переохлажденной воды, и на вершине облака они сталкиваются с кристалликами льда и застывают. При замерзании они иногда взрываются, и тогда от них откалываются крошечные столбикообразные кристаллы, которые падают сквозь облако, увеличиваясь в размерах, и попадают на другие переохлажденные капли. В результате столкновения образуется конфета на палочке: капля замерзает в форме округлой конфеты, а столбик становится палочкой. Ням.

Размеры чупа-чупсиков невелики – всего от четверти до полутора миллиметров (0,25 – 1,5 мм). Метеорологи относят их к разряду гидрометеоров – так по-научному называются водяные осадки. Да, они, как и снежинки с дождинками, падают из облака, скорость их падения составляет около 3,6 км в час, однако до земли чупа-чупсы не долетают. «Поскольку они обнаружены на высоте 4 км, достичь поверхности в неизменном виде они могли бы чуть больше чем за час, – объясняет Кросьер. – Но когда температура воздуха становится выше нуля, леденцы тают и превращаются в маленькую капельку».

Даже если температура воздуха ниже нуля, например зимой, падающие с неба леденцы утрачивают свою изначальную форму в результате разных атмосферных процессов, а при снижении влажности сублимируются и исчезают бесследно. Так что о дожде из чупа-чупсов мы покамест можем лишь мечтать. За конфетами придется летать в облака.

lollipops-front
Леденцовый атмосферный фронт.

Все эти леденцы будоражат воображение метеорологов. В таких значительных количествах они попадаются крайне редко – второй раз ассортимент облачных чупа-чупсов ученые наблюдали в сентябре 2016 года над северо-восточной частью Атлантического океана, а больше ни разу. Наиболее загадочным моментом остается образование столбчатых кристаллов – палочек для чупа-чупсов. «Исследователи десятилетиями пытаются понять, как происходит заморозка и разбивание маленьких капелек, но безрезультатно, – грустит Джонатан Кросьер. – Есть предположение, что это случается в очень специфических условиях, не слишком теплых и не слишком холодных – прямо как в каше Златовласки». Хм, каша с леденцами? Еще вкуснее!


Текст: Виктор Ковылин. По материалам: NexusMedia, AGU GeoSpace
Научная статья: Geophysical Research Letters (Keppas et al., 2017)

Все права на данный текст принадлежат нашему журналу. Если вы хотите поделиться с друзьями и подписчиками, можно использовать фрагмент и поставить активную ссылку на эту статью – мы будем рады. С уважением, Батрахоспермум.

Вас также могут заинтересовать статьи:
Подснежие – экосистема, о которой вы не слышали
Жука Си Цзиньпина подвергли цензуре в Китае
Литр космоса, пожалуйста


Комментарии:

Высказать свое мудрое мнение