1. Лентикулярные облака

Лентикулярные облака имеют линзовидную форму, их часто сравнивают с НЛО или стопкой блинов. Когда сильные ветры сталкиваются с высокой структурой – например, горой или даже зданием – воздух иногда перенаправляется вверх. Он охлаждается по мере подъёма, и если в нём достаточно влаги, он превращается в плоское облако на гребне волны. И хотя лентикулярные облака часто выглядят так, как будто они неподвижно парят прямо над горной вершиной, на самом деле они пребывают в постоянном движении: воздух нагревается и высыхает по мере продвижения вниз, а ветер постоянно наполняет облака свежим конденсированным воздухом с другой стороны.

После того как ветер столкнулся и преодолел препятствие, он не сразу возвращается к прежнему направлению. «Вы на "Кадиллаке" своей бабушки проезжаете по валику лежачего полицейского, после чего автомобиль какое-то время качает: он то поднимается, то опускается», – поясняет физик Патрик Чуан. Иными словами, воздух продолжит перемещаться волнообразно по другую сторону препятствия.

2. Облачная дыра

Чтобы получить облачную дыру, вам для начала нужно взять слой перисто-кучевых или высококучевых облаков, которые содержат «переохлаждённые» капли. И хотя температура этих капель ниже нуля, отсутствие чего-либо твёрдого, что могло бы образовать вокруг них лёд, удерживает их в жидком состоянии. Когда это «что-то твёрдое» появляется – например, ледяные кристаллы, которые падают с самолёта, летящего над облаками – все переохлаждённые капли замерзают и падают, оставляя после себя дыру.

3. Неустойчивость Кельвина — Гельмгольца

Неслучайно неустойчивость Кельвина — Гельмгольца, названная в честь физиков Уильяма Томсона Кельвина и Германа фон Гельмгольца, напоминает океанскую волну: они обе возникают, когда верхний слой вещества движется быстрее, чем нижний. Когда верхний слой облаков становится теплее нижнего, он теряет плотность и может перемещаться быстрее, чем более холодное и плотное облако внизу. Нестабильность, создаваемая на границе, заставляет верхний край нижнего слоя подниматься по мере его продвижения вперёд, пока он не свернётся, подобно тому, как разбивается волна. Если вы случайно услышите, как пилот упоминает о неустойчивости Кельвина — Гельмгольца во время полёта, ожидайте турбулентности.

4. Валовые облака

Валовые облака – это длинные, низкие, трубчатые дугообразные облака, которые могут простираться на сотни километров. Как и неустойчивость Кельвина — Гельмгольца, они возникают, когда тёплый воздух поднимается выше холодного (это явление известно как инверсия), и указывают на нестабильность. В данном случае подобное часто происходит из-за грозы. Валовые облака – чрезвычайно редкое явление, и единственное место, где они образуются с некой последовательностью – это австралийский мыс Йорк, где они называются «облаками утренней славы» и не всегда совпадают со штормами. Что касается того, почему они возникают там чаще, чем где-либо, это всё ещё загадка. Но учёные полагают, что это связано со столкновением морского бриза, движущегося на восток через мыс со стороны залива Карпентария, и морского бриза, движущегося на запад со стороны Кораллового моря.

5. Кучево-дождевые облака с наковальней

Когда возникает гроза, воздушные потоки, называемые восходящими, поднимаются, охлаждаются и образуют облака. Однако в атмосфере есть точка между тропосферой и стратосферой, называемая тропопаузой, где воздух перестаёт охлаждаться с увеличением высоты. Когда сильный восходящий поток достигает тропопаузы, он не может подниматься выше и вместо этого начинает двигаться в сторону, образуя облако с плоской вершиной, называемое кучево-дождевым облаком с наковальней. Если восходящий поток очень мощный, он может подняться выше тропопаузы в стратосферу, и в этом случае над плоской поверхностью наковальни появится облачный выступ, похожий на купол. Если вы увидите его, готовьтесь к сильному шторму.

6. Шероховатые облака

В 2008 году основатель «Общества любителей облаков», Гэвин Претор-Пинни, предложил Всемирной метеорологической организации (ВМО) добавить в «Международный облачный атлас» описание беспорядочных, вздымающихся облачных волн, которые не имеют очевидной закономерности. Почти десять лет спустя ВМО согласилась, изменив предложенное Претором-Пинни название asperatus, что в переводе с латинского означает «шероховатый», на существительное asperitas, или «шероховатость». Они образуются, когда стабильные горизонтальные протяжённости облаков на средних и малых высотах подвергаются влиянию с разных направлений – часто из-за надвигающегося шторма.

«Представьте, что в бассейн запустили пушечное ядро. Ударившись о поверхность воды, оно спровоцирует всплеск, и волны разойдутся кругами, – пишет метеоролог Мэтью Капуччи. – Пушечное ядро можно сравнить с локальными воздушными карманами, которые перемещаются вверх или вниз в атмосфере и вызывают гравитационные волны, как это обычно бывает во время грозы. Если бы в бассейн, однако, одновременно прыгнули несколько человек, турбулентные волнообразные движения превратили бы поверхность воды в хаос».

7. Перламутровые облака

Перламутровые облака образуются в стратосфере, когда температура намного ниже нуля (от -117 градусов Цельсия), поэтому их в основном наблюдают в арктических и антарктических регионах. Кристаллы льда в перламутровых облаках рассеивают световые волны, создавая ослепительную цветовую гамму по всему небу.

Это красивое зрелище, которое, однако, вредит окружающей среде. Исследования показали, что перламутровые облака активируют хлор в таких соединениях, как хлорфторуглерод – искусственный парниковый газ, который использовали в хладагентах, аэрозолях и чистящих растворах. Этот хлор разрушает озоновый слой, который является частью стратосферы.

8. Вымеобразные облака

Вымеобразные облака требуют нестабильной атмосферы и часто появляются в штормовую погоду. Вопрос, почему они образуются, до сих пор вызывает споры, но некоторые учёные считают, что это связано с сублимацией: когда лёд превращается непосредственно в водяной пар, минуя стадию жидкости. Согласно этой теории, кристаллы льда из облака превращаются в пар, из-за чего окружающий воздух становится холоднее (и, следовательно, плотнее) и начинает оседать в карманах. Хотя их чаще всего можно увидеть под грозовыми тучами после суровой погоды, они также могут образовываться в хорошую погоду из таких облаков, как перистые и высококучевые.