IV. Облака вертикального развития– нижняя граница менее 2 км, верхняя граница – в среднем или верхнем ярусе:
– кучевые, Cumulus (Cu) – ;
– мощно – кучевые, Cumulus congestus (Cu cong) – ;
– кучево – дождевые, Cumulonimbus (Cb) – (лысые),
(с наковальней).
По условиям образования – генетическая классификация– облака подразделяются на три группы:
I. Кучевообразные облака
Причина образования – различные виды конвекции. К ним относятся: кучевые, мощно – кучевые, кучево – дождевые, высоко – кучевые башенкообразные или хлопьевидные и перисто – кучевые облака.
Кучевые облака – это небольшие облачные массы белого цвета, разбросанные по небу в виде куч. Нижнее основание облаков плоское на высоте 800…1500 м, вершина – выпуклая на высоте 2…3 км. Состоят из капель воды, осадков не дают. Над континентом кучевые облака образуются преимущественно в тёплое время года. Обычно они появляются в 10…12 часов, в 14…15 достигают максимального развития и к вечеру размываются. Малоразвитые по вертикали, плоские кучевые облака называются «облаками хорошей погоды». Полет под облаками и в облаках сопровождается слабой болтанкой, т.к. скорость восходящих потоков 2…5 м/с. Облака располагаются ниже нулевой изотермы, поэтому обледенение в них не наблюдается.
Мощно – кучевые облака– образуются из кучевых облаков. При большой влажности воздуха (α > 10 г./м) и благоприятных условиях для развития конвекции кучевые облака развиваются по вертикали, переходят через нулевую изотерму и становятся мощно – кучевыми. Нижнее основание облаков плоское, слегка сероватое или синеватое на высоте 600…1000 м, вершина – куполообразная, белого цвета на высоте 4…6 км. Мощно – кучевые облака могут располагаться в виде отдельных редких облаков или в виде значительного скопления, закрывающего почти все небо. Облака капельно – жидкие, но выше изотермы 0°С капли воды находятся в переохлажденном состоянии. Осадки из мощно – кучевых облаков не выпадают. В облаках преобладают восходящие потоки, скорость которых достигает 10…15 м/с. Полёты внутри мощно – кучевых облаков запрещены руководящими документами из – за сильной болтанки по всему облаку и интенсивного обледенения выше нулевой изотермы.
Кучево-дождевые облака – огромные горообразные облачные массы с тёмными основаниями и ярко – белыми вершинами, которые, как правило, имеют волокнистое строение. По вертикали кучево – дождевые облака могут развиваться до тропопаузы, а иногда пробивают тропопаузу и вклиниваются в нижнюю стратосферу. Образуются из мощно – кучевых облаков при абсолютной влажности воздуха более 13 г./мили упругости водяного пара более 15 гПа. При благоприятных условиях для развития конвекции и большом влагосодержании воздуха мощно – кучевые облака продолжают расти вверх, и достигают вершинами высот, где температура воздуха настолько низкая, что в облаках начинают образовываться ледяные кристаллы. Таким образом, микроструктура кучево – дождевого
облака смешанная – имеются как капли воды, так и кристаллы льда. Процесс перерастания мощно – кучевого облака в кучево – дождевое происходит очень быстро, иногда в течение 15…20 минут. Признаком такого перерастания может служить изменение формы мощно – кучевого облака. Пока развивающееся облако состоит только из капель воды, оно осадков не дает и имеет резко очерченные контуры. Вершина облаков выглядит подобно головке цветной капусты. Как только верхняя часть облака приобретает кристаллическое строение, оно теряет свои резкие очертания, его края начинают лохматиться, а вершина принимает вид перевернутой метлы (наковальни). Ледяные кристаллы, находясь в соседстве с переохлажденными каплями воды, быстро увеличиваются и начинают выпадать из облака. С момента выпадения осадков облака становятся кучево – дождевыми. Из кучево – дождевых облаков выпадают ливневые осадки в виде дождя, снега, крупы, града. Скорость восходящих
потоков в облаке может достигать 30…40 м/с; за счёт ливневых осадков в кучево – дождевых облаках возникают нисходящие потоки со скоростью 10…15 м/с. Развитие кучево – дождевых облаков, и выпадение ливневых осадков часто сопровождается грозами (), шквалами () и смерчами ().
В зависимости от причин образования, кучево – дождевые облака бывают внутримассовыми и фронтальными. Полет внутри всякого Cb облака опасен и запрещается руководящими документами по следующим причинам:
– сильная болтанка () от нижней границы облака (НГО) до верхней границы облака (ВГО);
– интенсивное обледенение () на всех высотах выше нулевой изотермы;
– возможен разряд молнии через ВС;
– ливневые осадки () ухудшают видимость на взлёте и при заходе на посадку, а град может повредить отдельные части ВС в полёте;
– при полёте в сильных ливневых осадках (видимость менее 1000 м) может произойти срыв потока;
– кучево – дождевые облака часто сопровождаются шквалами и смерчами.
Высоко – кучевые хлопьевидные или башенкообразные облакаимеют вид крупных хлопьев, разделённых просветами голубого неба, или башенок, посаженных на одно общее основание. Образуются в тёплое время года, как правило, в утренние часы, когда в средней тропосфере наблюдается неустойчивое равновесие воздуха. НГО составляет 3…5 км, толщина – 200…500 м. Непосредственно на полёт влияния не оказывают, но являются хорошим признаком образования грозы в дневные часы. При этом, чем больше башенок или хлопьев, тем ближе по времени гроза.