Нижняя часть многих кучевых облаков выглядит плоской, потому что капли воды начинают образовываться примерно на одной высоте. Поднимающийся тёплый воздух расширяется и охлаждается. Когда его температура достигает точки росы, водяной пар конденсируется, и невидимый до этого поток воздуха становится видимым облаком. Если температура и влажность над большой территорией похожи, этот переход происходит почти на одном уровне.
Как рождается нижняя граница облака
В солнечный день земля нагревает находящийся над ней воздух. Более тёплые участки воздуха становятся менее плотными и поднимаются вверх. По мере подъёма давление уменьшается, воздух расширяется и охлаждается.
Сначала в нём ещё нет видимых капель. Водяной пар остаётся газом, поэтому восходящий поток выглядит прозрачным. Но с высотой температура продолжает снижаться, а относительная влажность растёт. На определённом уровне воздух достигает насыщения. Начинается конденсация, и на мельчайших частицах в воздухе возникают капли воды.
Высоту, на которой начинается этот процесс, называют уровнем конденсации. Именно он часто совпадает с нижней границей кучевого облака. Ниже уровня конденсации воздух остаётся прозрачным, а выше появляется белая или серая масса капель.
Почему основание получается почти ровным
Соседние восходящие потоки обычно проходят через один и тот же приземный слой воздуха. Если его температура и влажность меняются не слишком сильно, все потоки достигают точки росы примерно на одинаковой высоте.
Поэтому отдельные кучевые облака могут иметь разные размеры и объёмные вершины, но их основания располагаются почти на одной горизонтальной линии. Это особенно хорошо заметно в поле или над равнинной местностью, когда в небе одновременно находится несколько облаков.
Плоское основание не является твёрдой поверхностью. Воздух непрерывно входит в облако, поднимается внутри него, смешивается с окружающей атмосферой и иногда снова испаряется. Ровная граница показывает лишь уровень, ниже которого капли в данных условиях обычно не сохраняются.
Почему верх облака не бывает таким же ровным
Выше основания восходящий воздух продолжает двигаться, но его скорость неодинакова. Где поток сильнее, облако растёт выше и образует купол или башню. Где воздух смешивается с сухим окружением, часть капель испаряется, а край становится неровным.
Поэтому кучевое облако часто напоминает кучу ваты: снизу у него сравнительно ровная линия, а сверху располагаются округлые выступы. Чем сильнее восходящие потоки и чем менее устойчива атмосфера, тем выше может развиться облако. Именно различия в движении воздуха, температуре и влажности объясняют, почему облака имеют разную форму.
Некоторые облака возникают иначе. Например, над горами воздух может подниматься волной и создавать почти неподвижные линзовидные облака. Их форма определяется не только уровнем конденсации, но и движением воздуха над рельефом.
Все ли облака плоские снизу
Чёткое ровное основание особенно характерно для кучевых облаков, образованных конвекцией. У слоистых облаков вся структура может выглядеть как широкая однородная пелена. У разрушающихся облаков нижний край бывает рваным, а дождь или испаряющиеся полосы осадков скрывают первоначальную границу.
Кроме того, основание может быть слегка наклонным, если над разными участками земли отличаются температура или влажность. С расстояния небольшие неровности почти незаметны, поэтому нижняя часть кажется ещё более прямой.
---
Плоский низ облака обычно не оптическая иллюзия, а видимая граница между ненасыщенным и насыщенным воздухом. На одной высоте водяной пар начинает превращаться в капли, тогда как выше облако свободно растёт под действием неодинаковых восходящих потоков.
