5.11. Добовий та річний хід хмарності

Хмарністю називають ступінь вкриття неба хмарами. Оцінюється балами від 0 до 10.При необхідності узагальнення можна легко перейти до оцінки у відсотках. Так, хмарність 6 балів показує, що хмари вкривають 60% небосхилу.

Добовий хід хмар не завжди проявляється. Так, хмари на атмосферних фронтах утворюється незалежно від часу доби. Інші форми хмар мають різний добовий хід. Конвективні хмари, тобто купчасті та купчасто-дощові, виникають в середині дня і до кінця дня їх кількість зменшується, вночі вони зникають повністю. Водна поверхня майже немає добового ходу температури, тому й конвективні хмари тут або не мають добового ходу, або невеликий максимум спостерігається вранці. Шаруваті та шарувато-купчасті хмари виникають у зв’язку з вихолоджуванням земної поверхні, тому найбільше їх буває в кінці ночі та вранці.

У зв’язку з цим влітку над суходолом у помірних широтах протягом доби виділяється два максимуми: один вранці, а другий головний максимум у післяполуденні години. Взимку конвекції немає, тому спостерігається лише вранішній максимум. У тропічних широтах конвекція розвинута протягом усього року, тому постійно виявляється післяполудневий максимум. В середній та верхній частині гір найменша хмарність спостерігається вночі, коли повітря стікає вниз, а найбільша хмарність у післяполудневі години, тобто при розвитку висхідних рухів.

На земній кулі виділяють два типи річного ходу хмарності. У першому типі річний хід хмарності співпадає з річним ходом опадів. У другому типі річний хід хмарності та опадів протилежні.

В районі екватора хмарність велика протягом усього року (6-8 балів). Максимальна хмарність співпадає з періодами весняного та осіннього рівнодення. У цей час тут Сонце перебуває в зеніті і розвивається інтенсивна конвекція. Тут річний хід хмарності та опадів співпадає. Амплітуда річного ходу хмарності близько двох балів.

Найбільший річний хід хмарності спостерігається в районах екваторіальних мусонів та мусонів субтропічних і помірних широт. У Бомбеї (Індія) взимку хмарність 1,3-1,4 бала, влітку 5,6-7,3 бала і амплітуда досягає шести балів. Влітку спостерігається і максимум опадів. На цій же широті над океанами амплітуда річного ходу хмарності не перевищує 2 балів.

У тропічній зоні Землі протягом усього року спостерігається невелика хмарність. На станції Ваді – Хальфа (21⁰55 ́пн.ш., 31⁰19́ с.д.) протягом усього року хмарність змінюється від 1,1 до 2,5 балів, причому мінімум і максимум хмарності спостерігається влітку та восени (1,1 бала у червні та жовтні, 2,5 бала липень-серпень). У субтропіках найчіткіший хід хмарності виражений в Середземномор’ї. Тут максимум взимку, мінімум влітку. Максимум хмарності та опадів тут обумовлюється активною циклонічною діяльністю взимку на середземноморській гілці полярного фронту.

У помірних широтах Східної Європи річний хід хмарності протилежний річному ходу опадів. Тут зимою переважають суцільні низькі шаруваті та шарувато-купчасті хмари, які дають мало опадів. Влітку хмарність менша, але переважають купчасто-дощові хмари з більшою кількістю опадів. Для обох півкуль характерним є збільшення хмарності влітку та зменшення її взимку (табл. 5.2).

Таблиця 5.2 Річний хід хмарності на Землі, бали.

Взагалі найбільша хмарність протягом року спостерігається в зоні екватора, а також над океанами помірних та субполярних широт обох півкуль. Дуже хмарна погода спостерігається в районі Ісландського та Алеутського мінімумів, Тихоокеанського узбережжя Канади, північно-західного узбережжя Європи, басейнів Амазонки, Конго, Нової Гвінеї і навколишньої акваторії, Вогняної Землі та субантарктики (мал.5.7).

Найменша хмарність спостерігається в континентальних районах тропічних та субтропічних широт. Особливо це стосується північно-східної території Сахари, Аравійського півострова, південного заходу Північної Америки. Тут хмарність не перевищує 0,1-0,2 бала. Найменша хмарність на океанах спостерігається в тропічних широтах обох півкуль. Безхмарна погода в окремі сезони спостерігається в Монголії, Східному Сибіру, Канадському архіпелазі, Гренландії, у центрі Антарктиди.

Визначення хмарності за допомогою супутників показало, що при візуальній оцінці із поверхні Землі кількість хмар дещо збільшується. Але розбіжності незначні і для кліматологічної характеристики можна використовувати як наземні, так і супутникові спостереження. Супутникова інформація особливо цінна для океанічних просторів, де дуже мало метеорологічних станцій.

Спостереження за допомогою супутників дали можливість встановити, що у південній півкулі хмари вкривають 62 % площі, а в північній – 53 %. Це пояснюється тим, що океани у південній півкулі займають 81% території, а в північній 61 %. Над океанами хмарність завжди більша, ніж над суходолом. Так, у північній півкулі взимку вона більша на 10 %, а влітку на 18-20 %.

Хмарність є дуже важливим фактором, який визначає характер багатьох фізичних процесів в атмосфері. Змінюючись як у просторі, так і в часі, хмарність впливає на радіаційний та тепловий режим Землі. Більше всього вона впливає на величину сумарної радіації, альбедо та ефективного випромінювання, а через них і на величину радіаційного балансу підстильної поверхні. Впливаючи на величину радіаційного балансу підстильної поверхні, тим самим хмарність впливає на тепловий режим земної поверхні та атмосфери, через який вона впливає на циркуляцію атмосфери.

Мал.. 5.7. Географічний розподіл середньої місячної хмарності (бали): а) – січень, б) – липень.