Перистые облака могут быть эхом гроз за тысячи километров — и вот как это работает

Перистые облака легко узнать по тонким белым нитям, будто небо кто-то тронул сухой кистью. Они появляются очень высоко и чаще всего выглядят спокойными и "самостоятельными", особенно когда рядом нет явных гроз.

Однако часть таких "локальных" перистых облаков на самом деле может быть отложенным откликом на штормы за тысячи километров. Об этом говорится в исследовании, опубликованном в AGU Advances (American Geophysical Union).

Почему перистые облака считают особенными

Перистые облака (cirrus) относятся к самым высоким: они формируются в верхних слоях тропосферы, где воздух очень холодный, поэтому состоят в основном из кристалликов льда. Днём эти облака кажутся ярко-белыми, а на рассвете и закате окрашиваются в оттенки, которые задаёт низкое Солнце.

Для метеорологов и климатологов перистые облака важны не только из-за красоты: они влияют на энергетический баланс атмосферы, потому что довольно легко пропускают солнечный свет вниз, но при этом задерживают часть теплового излучения Земли.

Именно из-за этого тонкого "парникового" эффекта перистые облака часто рассматривают как фактор потепления в среднем балансе. При этом влияние облаков на климат — одна из самых непростых тем: результат зависит от высоты, толщины, количества льда, площади покрытия и от того, где именно на планете облака возникают.

Два типа перистых облаков и почему их трудно различить

Долгое время в практике наблюдений выделяли два условных семейства перистых облаков.

Перистые, связанные с грозами

Это те самые высокие "шлейфы", которые расходятся от мощных грозовых систем. Их часто называют наковальнями: верхушка кучево-дождевого облака расплющивается на высоте, а затем растекается в стороны.

"Локальные" перистые (кажущиеся самостоятельными)

Вторая группа — перистые облака, которые как будто появляются "из ниоткуда", без заметной грозовой системы по соседству. На спутниковых снимках они могут выглядеть как отдельные полосы или пятна на ясном фоне. Их и называли локальными, подразумевая, что условия для образования сложились здесь и сейчас, без внешнего "толкача".

Проблема в том, что атмосфера — единая система, и далеко не все причинно-следственные связи видны глазу. Да и спутник, даже самый хороший, фиксирует картинку, а не "историю" того, что произошло до этого в другом полушарии.

Что добавило новое исследование: связь через атмосферные волны

Сильные штормы способны возбуждать мощные атмосферные волны, которые распространяются на большие расстояния, особенно вдоль экваториального пояса. Такие волны меняют температурный профиль в верхних слоях атмосферы: где-то воздух чуть охлаждается, где-то меняется вертикальная структура.

Для перистых облаков это принципиально, потому что образование льда и сохранение кристаллов зависят от температуры и влажности на высоте. Если волна создаёт условия, при которых водяной пар легче переходит в лёд или ледяные частицы стабильнее сохраняются, "локальная" перистость может возникнуть там, где на первый взгляд для неё нет очевидной причины.

Важно, что речь не о том, что шторм "переносит" облака через океаны. Говорится о дистанционном влиянии: грозовая система запускает волновой отклик, а облака появляются уже в другом регионе — как результат изменений в верхней атмосфере.

Почему это имеет значение для темы глобального потепления

Перистые облака часто рассматривают как облачный тип, который в целом склонен удерживать тепло. Если часть перистых облаков появляется "в ответ" на далёкие штормы, это делает картину сложнее: получается, что изменения в характере тропических гроз могут влиять не только на локальную погоду, но и на распределение высоких облаков в масштабе всей планеты.

А климат как раз и меняет статистику штормов: их интенсивность, высоту конвекции, сезонность и географию. Если будущие условия приведут к иной структуре грозовых систем, то может измениться и "карта" перистых облаков — где их больше, где меньше, какие они по оптическим свойствам и насколько сильно они будут удерживать тепло. То есть вопрос уже не о красивых узорах в небе, а о том, как тонкие высокие облака участвуют в общей климатической настройке Земли.

Как наблюдать перистые облака и понимать, что вы видите

1. Сначала оцените обстановку у горизонта: есть ли признаки мощной грозы или плотной кучево-дождевой облачности, от которой мог бы тянуться "шлейф".

2. Посмотрите на форму: наковальневые перистые часто выглядят как расширяющаяся в стороны веерная структура, тогда как локальные — как отдельные "перья" и полосы на чистом фоне.

3. Обратите внимание на высоту и прозрачность: перистые почти всегда тонкие и пропускают свет, давая эффект "молочного" неба вокруг Солнца или Луны.

4. Сравните картину в течение часа-двух: высокие облака меняются иначе, чем низкие, и иногда заметно "плывут" по своим уровням ветра.

5. Если вам интересна физика, смотрите не только на небо, но и на общую синоптику: крупные тропические системы могут влиять далеко за пределами региона через динамику верхней атмосферы.

6. Для климатического контекста важно помнить: не каждая перистость "согревает" одинаково — эффект зависит от свойств облака и от того, что под ним (тёплая поверхность, холодная, океан, суша).

Популярные вопросы о перистых облаках и их связи со штормами

Правда ли, что перистые облака всегда связаны с грозами?

Нет. Часть перистых действительно является "наковальней" от грозовых систем, но существуют и перистые, которые выглядят локальными. Новое исследование как раз предлагает механизм, при котором "локальность" может быть реакцией на далёкие штормы.

Почему перистые облака чаще дают эффект потепления?

Потому что они обычно тонкие для солнечного света (пропускают его вниз), но способны удерживать часть теплового излучения, уходящего от Земли вверх. В сумме это часто смещает баланс в сторону удержания тепла.

Что такое атмосферные волны и при чём тут экватор?

Штормы могут создавать мощные волновые возмущения в атмосфере. По гипотезе исследования, такие волны способны распространяться вдоль экваториального пояса и менять температурный профиль на высоте, создавая условия для образования перистых облаков далеко от источника.

Значит ли это, что из-за изменения штормов перистых облаков станет больше?

Не обязательно. Исследователи подчёркивают, что теперь важно понять, как будущие изменения штормов повлияют на количество и распределение перистых облаков. Это вопрос для дальнейших наблюдений и моделирования.