Механизмы формирования облаков — Дарья Гущина / ПостНаука

ПостНаука

18 May 202016:21

Summary

TLDRСкрипт видео рассматривает разнообразие облаков и их международную классификацию, предложенную английским фармацевтом Льюком Ховардом в начале 19 века. Объясняется генетическая классификация облаков, связывающая их разнообразие с процессами образования. Рассматриваются основные виды облаков: конвекционные, слоистые и волнообразные, а также их формирование и влияние на погоду. Скрипт также упоминает эксперименты в кино для создания волнообразных облаков и их значимость для атмосферных явлений.

Takeaways

🌟 Первая международная классификация облаков была предложена английским фармацевтом Люком Ховардом в начале 19 века, но не опирается на физические закономерности образования облаков.
🌧️ Генетическая классификация облаков связывает разнообразие облачных форм с процессами их формирования и является более корректной.
☁️ Облака - это скопления продуктов конденсации в атмосфере, видимые на определенной высоте, в отличие от тумана или росы.
💧 Облака состоят из водяных капелек или ледяных кристаллов, и их виды определяются их составом.
🌬️ Облака образуются в результате конденсации водяного пара, который поднимается вместе с объемами воздуха в процессе подъема.
🌡️ Подъем воздуха охлаждается при восходе из-за адиабатического расширения, что приводит к конденсации и образованию облаков.
🏞️ Конвективные облака, такие как cumulus, образуются в результате интенсивного подъема теплого воздуха, часто наблюдаются в летнее время.
🌀 Слоистые облака (stratus, altostratus, nimbostratus) образуются в результате взаимодействия теплого и холодного воздуха в атмосферном фронте.
🌊 Волнообразные облака связаны с волновыми движениями в атмосфере, которые могут образовываться под поверхностями инверсии температуры.
🏜️ На западных побережьях материков в тропиках могут наблюдаться свинцовые облака, которые не дают осадков и приводят к формированию пустынь.
🎬 В фильме Стивена Спилберга для создания волнообразных облаков была разработана уникальная технология, которая была номинирована на Оскар.

Q & A

Какие два типа классификации облаков были упомянуты в скрипте?
-В скрипте были упомянуты международная классификация облаков, предложенная английским фармацевтом Люком Ховардом, и генетическая классификация облаков, которая связывает разнообразие облачных форм с процессами их образования.
Почему классификация облаков Люка Ховарда не опирается на физические закономерности?
-Классификация Люка Ховарда не опирается на физические закономерности, потому что он был фармацевтом и физиком, и его классификация не была основана на научных исследованиях облаков.
Что такое облако по определению, которое дано в скрипте?
-Облако, по определению, это скопление продуктов конденсации в атмосфере, которое видно глазом. Важно отметить, что это происходит на определенной высоте, в отличие от тумана, который образуется у земли, или росы, которая образуется на поверхностях, таких как трава или земля.
Какие три основные составляющие облака?
-Облака состоят из водяных капелек или ледяных кристаллов. Они могут быть разделены на водяные (только из водяных капель), смешанные (содержат как воду, так и кристаллы) и кристаллические (состоящие из ледяных кристаллов).
Почему некоторые люди ошибочно считают, что облака состоят из водяного пара?
-Вообще, люди ошибочно думают, что облака состоят из водяного пара, потому что видят, что они невидимые и находятся в молекулах воздуха между капельками. Однако водяной пар является не основной составляющей облака, а продуктом конденсации, который приводит к образованию облака.
Как долго обычно живет каждое отдельное облако?
-Каждое отдельное облако обычно живет всего от 15 до 20 минут, поскольку облака постоянно испаряются, но параллельно происходит процесс конденсации, и образуются новые облака.
Какой процесс приводит к образованию облака?
-Образование облака происходит в результате процесса конденсации, который начинается с поступления влаги в атмосферу через испарение или транспирацию. Затем подъемом воздуха, который охлаждается и не может содержать столько водяного пара, как и прежде, излишек начинает конденсироваться, образуя капельки воды и облака.
Чем отличается процесс образования конвекционных облаков?
-Конвекционные облака образуются в результате интенсивного перемешивания, основанного на действии силы плавучести. Более теплый воздух поднимается вверх и охлаждается, пока не становится холоднее окружающего воздуха. Оптимальные условия для развития конвекции - это высокая температура на земле и низкая температура на высотах.
Какие условия определяют развитие термической конвекции?
-Термическая конвекция развивается, когда воздух на земле прогревается и поднимается, охлаждаясь при этом. Этот процесс часто происходит летом над континентами, особенно в теплом полугодии, и может привести к образованию cumulus облаков.
Чем отличаются слоистые облака от других типов облаков?
-Слоистые облака образуются, когда массы воздуха, разделенные атмосферическим фронтом, сталкиваются, и теплый воздух поднимается медленно и охлаждается, образуя сплошные слои облаков. Эти облака обычно сопровождают неприятную погоду, включая длительные осадки.
Какие волновые движения в атмосфере связаны с облаками?
-Волновые движения в атмосфере связаны с поверхностями раздела, где есть скачок плотности, например, слои инверсии температуры. Под такой инверсией возникают волнообразные облака, которые могут быть различными формами и высотами.
Какой эксперимент в кинематографии был связан с созданием волнообразных облаков?
-В одном из фильмов Стивена Спилберга для изображения волнообразных облаков была разработана уникальная установка, которая имитирует инверсию температуры, создавая условия для образования облаков, подобных природным, что позволило получать визуальные эффекты для фильма.

Outlines

00:00

🌧️ Международная классификация облаков

В первом параграфе обсуждается международная классификация облаков, предложенная английским фармацевтом Люком Ховардом в начале 19 века. Автор подчёркивает, что классификация Ховарда не опирается на физические закономерности, в отличие от генетической классификации, которая связывает разнообразие облаков с процессами их формирования. Облака определяются как скопление продуктов конденсации в атмосфере, отличая их от тумана и росы. Также упоминается, что облака состоят из водяных капелек или ледяных кристаллов, и что они не состоят из водяного пара. В заключение автор упоминает, что облака имеют недолгую жизнь, обычно 15-20 минут, и процесс их образования связан с испарением и подъемом воздуха.

05:00

🌬️ Процесс образования облаков

Второй параграф посвящён процессу образования облаков. Автор объясняет, что для образования облака необходима влажность, которая попадает в атмосферу через испарение или транспирацию. Основной элемент образования облака - подъем воздуха, который охлаждается в процессе адиабатического расширения, из-за чего излишек водяного пара начинает конденсироваться, образуя облака. Автор также рассматривает влияние теплого воздуха на подъем и конденсацию, а также определяет оптимальные условия для развития конвекции и конвективных облаков, таких как Cumulus, которые характерны для жаркого времени года и образуются над континентами.

10:02

⛅️ Различные типы облаков и их условия формирования

Третий параграф рассматривает различные типы облаков, включая конвективные, слоистые и волнообразные, и условия их формирования. Конвективные облака, такие как Cumulus, связаны с термической конвекцией, которая развивается в летнее время. Слоистые облака, или stratus и nimbostratus, образуются в результате взаимодействия теплого и холодного воздуха в зоне атмосферного фронта. Волнообразные облака связаны с поверхностями раздела, где возникают волновые движения. Также упоминается, что в тропиках на западных побережьях материков могут наблюдаться серые облака, которые не дают осадков, что приводит к формированию пустынь.

15:04

🎬 Применение волнообразных облаков в кинематографии

В четвёртом параграфе автор упоминает эксперимент в кинематографии, связанный с созданием волнообразных облаков для фильма Стивена Спилберга. Была разработана уникальная установка, имитирующая инверсию, где между горячей и холодной водой впрыскивали краску, образуя похожие на настоящие облака. Эта техника была настолько эффективна, что изобретение было подано на премию Оскар, хотя не получило её.

Mindmap

Keywords

💡облака

Облака являются скоплениями продуктов конденсации в атмосфере, видимыми для человеческого глаза. Они являются основным предметом исследования в видео и важным компонентом атмосферных процессов. В скрипте облака описываются как разнообразные и существующие в различных формах, включая кучевые, слоистые и волнообразные.

💡классификация облаков

Классификация облаков - это система, предложенная для систематизации и определения различных типов облаков. В видео упоминается международная классификация, предложенная английским фармацевтом Люком Ховардом в начале 19 века, и генетическая классификация, которая связывает облака с процессами их образования.

💡конденсация

Конденсация - это процесс, при котором водяной пар превращается в жидкость, например, в виде капель воды, образующих облака. В видео конденсация является ключевым процессом образования облаков и упоминается в контексте подъема влажного воздуха и последующего охлаждения.

💡подъем воздуха

Подъем воздуха - это процесс, при котором масса воздуха поднимается вверх, часто из-за нагрева. В видео подъем воздуха является основным фактором, вызывающим охлаждение и конденсацию, что приводит к образованию облаков.

💡кучевые облака (cumulus)

Кучевые облака - это тип облаков, возникающий в результате термической конвекции. Они характеризуются собой башенной формой и часто ассоциируются с хорошей погодой. В видео упоминается, что такие облака образуются в результате подъема теплого воздуха, который затем охлаждается и конденсирует.

💡слойистые облака (stratus)

Слоистоые облака - это сплошные слои облаков, которые образуются в результате взаимодействия теплого и холодного воздуха в атмосферном фронте. Они часто сопровождают плохую погоду, включая дождь и туман. В видео упоминается, что они связаны с долгими и не очень интенсивными осадками.

💡волнообразные облака

Волнообразные облака - это облака, принимающие форму волн, часто наблюдаемые в зоне инверсии температуры. Они образуются под поверхностью раздела, где воздух не может подниматься из-за повышения температуры с высотой. В видео упоминается, что такие облака могут быть разных форм и высот.

💡инверсия температуры

Инверсия температуры - это явление, при котором температура воздуха возрастает с высотой вместо обычного падения. Это может привести к образованию волнообразных облаков и ограничивает подъем воздуха. В видео инверсия упоминается как причина образования определенных типов облаков.

💡конвекция

Конвекция - это процесс, при котором более теплый воздух поднимается вверх, а холодный воздух опускается вниз. Это интенсивные перемешивания воздуха, основанные на действиях силы плавучести. В видео конвекция упоминается как ключевой процесс, приводящий к образованию кучевых облаков.

💡атмосферный фронт

Атмосферный фронт - это линия, где сталкиваются массы теплого и холодного воздуха, что приводит к различным метеорологическим явлениям, включая изменение облачности и осадков. В видео атмосферный фронт упоминается как причина образования слоистых облаков.

Highlights

Обсуждение разнообразия облаков и существующей международной классификации.

Первоначальная классификация облаков была предложена английским фармацевтом Люком Ховардом в начале 19 века.

Генетическая классификация облаков связывает различные облачные формы с процессами их образования.

Облака состоят из водяных капель или ледяных кристаллов, в зависимости от температуры.

Облака не состоят из водяного пара, который невидим и находится между капельками в атмосфере.

Облака имеют существенное различие по времени жизни, от 15-20 минут для отдельных облаков.

Облака образуются в результате конденсации, когда подъем воздуха охлаждается и не может содержать больше водяного пара.

Процесс образования облаков начинается с введения влаги в атмосферу через испарение или транспирацию.

Подъем воздуха, связанный с охлаждением, является ключевым процессом в образовании облаков.

Описывается термическая конвекция, процесс подъема теплого воздуха, который приводит к образованию конвективных облаков.

Конвективные облака, такие как cumulus, связаны с высокой температурой земли и происходят в теплый сезон.

Облака конвекции могут достигать различных форм и включать в себя cumulo-nimbus с грозами и дождем.

Слоистые облака (stratus) образуются в результате взаимодействия теплого и холодного воздуха в атмосферном фронте.

Слоистые облака часто сопровождают плохую погоду, включая долгий серый небо и длительные осадки.

Волнообразные облака связаны с поверхностями раздела и инверсией температур в атмосфере.

Волнообразные облака могут быть высоко-кучевые (cumulus) или низко-кучевые (stratus) в зависимости от инверсии.

Уникальные эксперименты в кино для создания волнообразных облаков без использования природных условий.

Факт о существовании пустынь на западных побережьях материков в тропиках, связанных с волнообразными облаками.