Гэвин Претор-Пинней - Занимательное облаковедение. Учебник любителя облаков

То падая, то поднимаясь, градины обрастали замерзающей водой и увеличивались в размере, затвердевая слоями, как леденцы. Эти льдины стучали по Рэнкину, оставляя синяки. От чудовищной силы вращения Рэнкин испытывал тошноту, ему пришлось зажмуриться, так как он не в силах был видеть разворачивающуюся перед ним кошмарную картину. Правда, в какой-то момент он открыл глаза — перед ним оказался длинный черный тоннель, прорезавший тучу по центру. «То был настоящий бедлам, сотворенный природой, — вспоминал потом Рэнкин, — жуткая клетка из тьмы, в которой визжали и бесновались умалишенные… колотившие меня длинными, плоскими палками, оравшие, царапавшие, пытавшиеся раздавить меня, разорвать на части голыми руками». Потом засверкали молнии, и загремел гром.

Молнии походили на огромные синие лезвия толщиной в несколько футов; Рэнкину казалось, что они разрезают его надвое. Гулкие раскаты грома, вызываемые взрывным расширением воздуха под воздействием проходящего через него электрического разряда невероятной мощности, слышались так близко, что воспринимались скорее как физически ощутимое воздействие, нежели как шум. «Я не слышал гром, — рассказывал Рэнкин, — я его чувствовал кожей». Время от времени Рэнкину приходилось задерживать дыхание, чтобы не захлебнуться в плотных потоках ледяного дождя. Однажды он посмотрел вверх, и как раз в это самое время молния сверкнула прямо над парашютом. Освещенный купол показался измученному пилоту белым сводом громадного кафедрального собора. Видение все не исчезало, и у Рэнкина мелькнула мысль: я уже на том свете.

***

Идеальные условия для превращения кучево-дождевого облака в громадную разгневанную тучу возникают при следующих характеристиках атмосферы:

1) Должен иметься в наличии запас теплого, влажного воздуха вокруг облака. Воздух играет роль источника энергии, он питает облако, которое за счет этого растет. В центральной части движутся быстрые, до 25–70 миль в час[30], восходящие потоки; воздушное течение, рождающее эти восходящие потоки, называется притоком. Когда притекающий воздух теплый и влажный, во время образования в облаке капель воды высвобождается огромное количество теплоты. Возникающая энергия приводит к высокой подвижности воздушных масс в центре облака, усиливая восходящие потоки и вызывая рост облака.

2) Ветры, дующие в тропосфере вокруг кучево-дождевого облака, с набором высоты должны значительно усиливаться, причем в направлении движения облака, побуждая его наклоняться вперед. Что критично для периода жизни облака, поскольку его центральная башня является не просто районом мощных восходящих потоков, но и местом образования сильных осадков, к примеру, града. Когда осадки проходят через тучу, они охлаждают воздух, частично испаряясь, и увлекают его за собой. Сформированный таким образом стремительно падающий нисходящий поток может — при условии, что туча вертикальная, — поглотить живительный для тучи восходящий поток и тем самым довольно быстро убить ее. Эти нисходящие потоки достигают поверхности земли и растекаются как вода по столу, часто рождая слой низких облаков на переднем фронте. Однако когда окружающие кучево-дождевое облако ветры побуждают его наклониться, осадки выпадают немного впереди восходящего потока, сокращая его возможность уравновесить поднимающуюся сердцевину и, следовательно, остановить рост облака.

3) Атмосфера вокруг облака должна быть «неустойчивой». Это связано со степенью прохладности воздуха, увеличивающейся с высотой. Если температура окружающей атмосферы равномерно понижается вместе с увеличением высоты, влажный воздух, входящий во время притока и остывающий при подъеме, всегда бывает несколько теплее, а значит, остается подвижным. Именно это обстоятельство и вызывает рост облака. В тропосфере чем выше, тем холоднее, однако в тропических областях, где сильнее нагретая поверхность земли способствует большему понижению атмосферной температуры, все выглядит еще драматичнее. Это одна из причин частого возникновения в тропиках грозовых туч.

Верхняя часть тропосферы, выступающая в роли невидимой «крышки», останавливает рост кучево-дождевого облака, побуждая его растечься и принять вид «наковальни».

Между прочим, именно температура воздуха, меняющаяся в зависимости от высоты, придает кучево-дождевому облаку такую оригинальную форму — «наковальни». Верхняя часть тропосферы — область, где воздух перестает охлаждаться по мере набора высоты. Она называется тропопаузой, в этом слое температура воздуха остается постоянной — скажем, около -50 °C — до того, как снова начнет повышаться в нижней части стратосферы. Подобные температурные изменения действуют как термальный «потолок», останавливающий рост облаков. Кучево-дождевое облако, достигающее этого уровня, больше не может увеличиваться в высоту и растекается под «потолком».

Шкваловый ворот иногда появляется перед штормом. Его образованию способствуют прохладные нисходящие потоки, распространяющиеся над поверхностью земли и выталкивающие более теплый воздух наверх.

Как и кучевые облака, существующие в виде плоских, средних, мощных и разорванных, кучево-дождевые в свою очередь подразделяются на два вида. Это лысые и волосатые облака; различаются они внешним видом их верхней части, в которой находятся частички льда. Кучево-дождевым лысым облаком называется облако, «наковальня» которого гладкая, с мягкими краями. Кучево-дождевое волосатое облако отличается нитевидной и бороздчатой верхней частью. На латинском оно называется «capillatus», что значит «волосатый», и имеет вид спутанных прядей, как у сорванца, который только что вернулся со двора, где подрался с ребятами.

Не следует удивляться тому, что Царь облаков предпочитает путешествовать с многочисленной свитой. Кроме «наковальни» в верхней части, кучево-дождевое облако имеет целый штат «сопутствующих облаков» (тех, которые появляются рядом или сливаются с облаками одного из десяти родов) и «добавочных элементов» (различных фигур и утолщений, прилегающих к облакам одного из родов). Они и выступают в качестве сопровождающих лиц.

Широкая, с хоботом, «стена облаков» образуется под основанием кучево-дождевого облака, вокруг центра области восходящего потока. Разорванно-дождевые — темные, с рваными краями клочки облаков; они появляются под основанием грозовой тучи, когда воздух сильно насыщается осадками. Впереди, на переднем крае оттока прохладного воздуха, может появиться плотный «риф» или «вал» из приближающегося облака, называемый грозовым валом. «Облачная шапка» формируется в виде ровного покрывала или холмика над вершимой кучево-дождевого облака. Образуется она тогда, когда высокий слои влажного воздуха увлекается поднимающейся центральной башней все выше; шапка редко доживает до того момента, когда кучево-дождевое облако прорастает сквозь нее и вбирает ее в себя. «Вуаль» выглядит как большие плоские лоскуты мягкого на вид облака, однако образуется примерно так же: несколько башен отдельных облаков вместе проталкивают большую область влажного воздуха в более высокие слои атмосферы. «Вуаль» может висеть какое-то время после того, как кучево-дождевые облака уже растворятся. Есть еще «хобот» — первый признак торнадо, образующегося ниже кучево-дождевых облаков. Это нечто вроде пальца, который опускается из основания облака и формируется в центре завихрения, в результате охлаждения воздуха в пониженном давлении воронки.