Лаборатория космических исследований

Ульяновская секция Поволжского отделения Российской Академии Космонавтики им. К. Э. Циолковского

Ульяновский Государственный Университет
Облака Асперитас

     Во всех областях науки способность адекватно классифицировать характеристики предметов, которые мы наблюдаем, сыграла важную роль в развитии  понимания мира, в котором мы живем. Это касается метеорологии, где классификация облаков позволила успешно описать особенности неба.

     Для создания единообразия, Всемирная метеорологическая организация (ВМО) разработала Международный облачный атлас (МОА), чтобы дать определения облакам, которые можно интерпретировать в глобальном масштабе, последние изменения в котором были в 1951 году. В МОА описаны 10 типов, 26 видов и 31 подвид облаков.
Более 60 лет развивалась наука, методы и способы исследования воздушного пространства. В начале 2000-х годов стали фиксироваться новые облачные образования, которые не вписываются в общую классификацию облаков. Облака выгладят как мощные складчатые образования, чем-то похожие на бурное море. Облака, названные «Асператус», что в переводе с латинского языка означает «волнисто-бугристые» (впоследствии переименованные в «Асперитас», так как латинское название облака должно быть именем существительным), встречаются очень редко и по всему миру.

     Чаще всего данную облачность наблюдали в США и в Европе в период с мая по август, предположительно в ночное - утреннее время. Поэтому проведено мало исследований, которые дали бы нам информацию о том, как этот вид образуется, и какие опасности несет для авиации. Нет официальных научных исследований Асперитас, но существуют несколько теорий их образования, сделанных на основании фотографий, собранных со всего мира основателем Общества любителей облаков Гэвином Претер-Пиннеем.
     Согласно одной из теорий, холодная воздушная масса подтекает под теплую, образуя холодный фронт. В зависимости от местных условий, образуется температурная инверсия, достигающая десятки метров. Над слоем инверсии образуются фронтальные кучево-дождевые облака, свидетельствующие об абсолютной неустойчивости атмосферы, где из-за нисходящих потоков воздуха появляются мамматус облака (вымяобразные). А так как кучево-дождевые облака характеризуются наличием сдвига ветра, мамматус образования сглаживаются и приобретают вид волн, где слой инверсии не дает им опуститься ниже. Но несмотря на большое содержание влаги в этих облаках, не было зафиксировано случаев выпадения осадков.

     17 июня 2015 года жители Хабаровска стали свидетелями Асперитас. Метеорологи утверждают, что время жизни этих облаков не велико и они разрушаются в течении 1-2 часов. Асперитас возникают из-за волнообразных движений в атмосфере, чаще всего в горных районах или на берегах крупных водоемов. Температура воды реки Амур была всего +19°C, тогда как берега Солнце прогревало до +55-60°C. В такой ситуации теплый воздух поднимался в верхние слои атмосферы, а над холодной водой наблюдался нисходящий поток. Совместно они и сформировали кольцеобразные вихри, породившие необычные облака. Сами Асперитас абсолютно безобидны и не могут влиять на погоду, но вихри, им сопутствующие, могут сформировать более опасную кучево-дождевую облачность. Визит Асперитас в Хабаровске завершился грозой над Амуром.


В октябре 2015 года москвичи наблюдали этот вид облаков, физика образования которых, по словам метеорологов, основана на разности скорости ветра между двумя слоями атмосферы, которая имеет свойство очень быстро выравниваться. В частности Мария Киреева, метеоролог, кандидат наук, считает:

Этот вид облаков изучен слабо, а так как для добавления в МОА должны быть описаны все свойства и процессы облачного образования, существует проблема официального добавления Асперитас в общую классификацию. Они могут быстро появиться и довольно быстро исчезнуть, поэтому сложно их изучать и зафиксировать. Кроме этого, все условия образования – это настоящая загадка для метеорологов.

Так же можно добавить несколько фактов как, почему и когда эти облака формируются:

1.    название «Асперитас» дословно объясняет, как выглядят эти облака;
2.    нижняя граница облаков – от 1000 до 3000м, значит асперитас располагаются сразу в 2-х ярусах: нижнем и среднем и представляют собой слоистые и кучевые формы;
3.    толщина слоя от 1000 м до 2000 м;
4.    длина волн, судя по фотографиям от нескольких сотен метров до нескольких километров. Волны имеют амплитуду примерно 5-10 % от длины волны;
5.    несмотря на штормовой вид, не выделяют осадков;
6.    весьма вероятно, являются последствием конвективной грозовой деятельности.

    В документах ВМО дано определение облака Асперитас:

Образование состоит из четко определенных, волнообразных структур в нижней части облака, схожих с облаками Андулатус (волнистые), но с более хаотичным и  меньшим горизонтальным развитием. Асперитас характеризуются отдельными волнами в основании облака, которые могут быть плавными, пятнистыми или даже приобретать острые формы, словно видишь шероховатую поверхность моря снизу. Различные уровни освещения и толщина облачности могут сформировать такой необычный внешний вид.

Касательно авиации Асперитас представляют опасность, так как могут характеризоваться как кучево-дождевые облака: сильной турбулентностью, интенсивным обледенением, возможной электризацией и усиленным сдвигом ветра. Так летчики могут использовать информацию об Асперитас, как индикатор опасных условий полета.

Данную научно-исследовательскую работу выполнили курсанты 4 курса Ульяновского института гражданской авиации имени главного маршала авиации Б.П. Бугаева, факультет летной эксплуатации и управления воздушным движением
Сонина Анна Михайловна
Пархоменко Александр Павлович

Научный руководитель - Евдокимова Татьяна Александровна, старший преподаватель УИ ГА имени главного маршала авиации Б.П. Бугаева

Воистину впечатляющие облака! Нечто очень похожее я наблюдала однажды в 2013 году   над Ульяновском! Возможно, это они и были! Подобное наблюдение заставляет восторгаться и одновременно пугает своей зрелищностью! Спасибо за необычные научные теории и исследования, представленные в статье! Мне было очень интересно узнать о них.

Я, продолжая исследовать этой весной перламутровые облака, подробно изучила такой атмосферный феномен, как горные волны Ли. Они причастны к образованию очень многих необычных видов облаков, в том числе и перламутровых. Быть может, они же имеют отношение и к асперитас. Недаром эти облака имеют ярко выраженный волнистый вид. Впрочем, это лишь мое предположение. Науке только предстоит познать эту очередную небесную загадку, как и множество других. Небеса столь удивительны и таинственны! 

Необычное для курсантов авиационного института научное исследование облаков. Но и облака впечатляющие, более, чем достойны внимания не только для авиации.

Правда, небо удивляет всегда.