Прогноз слоистой облачности

  Прогноз облачности тесно связан с прогнозом синоптического положения и разрабатывается на основе закономерностей, отражающих связь между образованием облачности и различными атмосферными объектами (барическими образованиями, фронтами, воздушными массами). При разработке прогноза облачности прежде всего учитываются перемещение и эволюция барических образований и атмосферных фронтов, адвекция и трансформация воздушных масс, суточный ход ряда метеорологических величин и влияние местных физико-географических особенностей.
  Перемещение и эволюция фронтальных облачных систем прогнозируются исходя из ожидаемого перемещения и эволюции барических образований и фронтальных разделов. Поскольку фронтальные облачные системы на протяжении периода краткосрочного прогноза (до 36 ч) часто претерпевают сравнительно небольшие изменения, успешность прогноза их характеристик в этих случаях зависит главным образом от наличия в распоряжении синоптика информации о фактическом состоянии облачности на фронте и от точности предсказания перемещения фронта. Однако в условиях активных атмосферных процессов необходимо прогнозировать и эволюцию фронтальных облачных систем.
  Значительные сложности могут возникать и при прогнозе внутримассовой облачности. Характеристики этой облачности, как правило, существенно изменяются на протяжении периода прогноза и не могут быть определены путем простого переноса облачных полей, наблюдавшихся в исходный момент.
При прогнозе облачности рекомендуется:
— построить траектории перемещения частиц и определить район, из которого ожидается поступление воздушной массы;
— оценить фактическое распределение облачности в этом районе (на синоптической карте выделить зоны облачности с различной высотой нижней границы, например до 200 м, 200—300 м и т. д.);
— оценить возможную эволюцию облачности в процессе ее ожидаемого перемещения (с учетом эволюции барических образований и атмосферных фронтов, влияния подстилающей поверхности, суточного хода и других облакообразующих факторов).

  Для устойчивых воздушных масс характерны слоистые и слоисто-кучевые облака. Над континентом они чаще всего образуются в холодную половину года, над морем — в теплую.
  Прогноз слоистой и слоисто-кучевой внутримассовой облачности основывается на расчете изменения насыщения воздушной массы в процессе ее перемещения. Однако непосредственное прогнозирование степени насыщения воздуха на различных высотах затруднено, поэтому обычно пользуются статистическими связями.
  При прогнозе на 12 ч количества внутримассовой неконвективной облачности для европейской части СНГ удовлетворительные результаты дает использование номограммы, представленной на рис. 1, где по оси абсцисс отложены адвективные значения дефицита точки росы, снятые в начале 12-часовых траекторий воздушных частиц на карте АТ850, а по оси ординат — прогностические значения вертикальных движений в гектопаскалях за 12 ч на уровне поверхности 850 гПа.

  Для качественной оценки эволюции высоты НГО в течение ночи (к 9 ч утра) на европейской части СНГ может быть использована схема, представленная на рис. 2. Входными параметрами в данной схеме являются адвективные изменения температуры dT=Т'—Т0 и дефицита точки росы (T'—T'd) — {Т0—Td0), определяемые с помощью построения 12-часовых траекторий на приземной карте за 21 ч.

  На рис. 3 представлены кривые распределения вероятностей прогностических высот НГО ниже задаваемых пределов в зависимости от разности T0—Td. Для прогноза с помощью этого графика необходимо на карте за 21 ч построить 12-часовую траекторию и в начальной ее точке определить значение точки росы Td. Затем по разности То—Td войти в график и определить, какова вероятность того, что высота НГО в 9 ч утра следующего дня будет ниже задаваемых пределов (например, ниже 50, 100 или 150 м и т.д.). По тем же входным данным с помощью графика, приведенного на рис.4, можно определить наиболее вероятную прогностическую высоту НГО.

  В северо-западных районах европейской части СНГ в холодную часть года при адвекции теплого влажного воздуха удобно пользоваться формулой, по которой можно рассчитать вероятность появления через сутки облаков ниже 200 м:

H‹200=20T24-17T0-10,

где H‹200 —вероятность (%) высоты нижней границы облаков ниже 200 м, T24 — прогностическая температура воздуха через сутки после исходного срока составления прогноза, T0 - температура воздуха в исходный срок составления прогноза.
  Вероятность появления низких облаков будет тем больше, чем больше межсуточное увеличение температуры воздуха Т24—Т0 и чем выше прогностическая температура воздуха Т24.
  Для оперативных прогнозов высоты нижней границы слоистой облачности на аэродроме с успехом применяются различные статистические методы, разработанные на материале местных наблюдений.

  При разработке прогноза высоты низких облаков следует учитывать, что адвекция тепла и смещение зоны осадков из района, где отсутствует снежный покров, в район с устойчивым снежным покровом, как правило, приводят к понижению нижней границы облачности.
  Выпадение моросящих осадков из слоистых облаков является одним из признаков, указывающих на понижение высоты их нижней границы. В 92% случаев моросящих осадков высота облаков не превышает 200 м, причем в 51% случаев облачность имеет высоту 100 м и менее.
  Высота облаков в значительной мере зависит от физико-географических особенностей местности. При перемещении облачности над пересеченной местностью высота ее нижней границы значительно понижается над возвышенными участками. Снижение обычно составляет 50—60% превышения пункта над местностью.
  На наветренных склонах возвышенностей отмечается повышение повторяемости низкой облачности в связи с адиабатическим охлаждением воздуха при подъеме. На подветренных склонах повторяемость низкой облачности уменьшается.
  Над лесными массивами и заболоченными участками относительная влажность воздуха увеличивается, что приводит к понижению облачности или к дополнительному образованию низких облаков.   Верхняя граница внутримассовых слоистых и слоисто-кучевых облаков, как правило, располагается под задерживающими слоями: инверсиями, изотермиями, слоями замедленного падения температуры. Поэтому ее прогнозирование может быть сведено к прогнозу распределения температуры и точки росы с высотой.