Определение параметров облачного покрова, осадков и опасных явлений погоды по данным радиометра SEVIRI с геостационарного метеоспутника Meteosat-10 для Европы и Европейской территории России (Методические рекомендации по использованию спутниковых данных) (стр. 2 )

Тип облачности

При классификация облачности по типам (облачный анализ) в КПМ выделяются 13 классов облачности, в т. ч. 4 класса многослойной и 3 класса мощной кучево-дождевой. При создании классификации использовалась информация ВМО об основных типах облачности и их подвидах (Ясногородская, 1978; Хромов, Мамонтова, 1974). Выделяемые КПМ классы облачности несколько отличаются от принятых в синоптической метеорологии, т. к. иногда оказывается легче разделить облака одного вида, но имеющих разное фазовое состояние воды на ВГО или разную структуру ледяных частиц, чем облака, относящиеся к разным видам. Ниже представлено подробное описание выделяемых КПМ классов облачности.

1) «Ci, Cs» (перистообразные). Этот класс включает в себя облака Ci, Cs, Сс, а также высокие просвечивающие As (As trans.). Облака расположены на высоте 6-12 км (средняя hВГО≈7,5 км): в холодный период года hВГО ниже – может быть менее 6 км. hНГО≥ 5 км. Облачность, как правило, однослойная. dH − от нескольких сотен метров до нескольких километров. Облака достаточно однородны по микроструктуре и по всей своей толще кристаллические или смешанные с преобладанием кристаллической фракции (реже). COD≤5, СОТ≤10 (в среднем 4,6). Reff может быть как очень маленьким (у облаков смешанной фракции) – 5-10 мкм, так и очень большим (у кристаллических) − 35 мкм и более. Wmax очень маленькая – менее 0,15 г/м3 и практически постоянная для всего облачного слоя, SW<0,5 кг/м2. Осадки не выпадают. Без обледенения.

2) «As» (высоко-слоистые). В этот класс помимо As входят волнистые Ас (Ас und.) и достаточно плотные и низкие Сi (Ci sp.), Cs (Cs neb.) и Cс, а также достаточно высокие St. hВГО=2-7 км (в среднем ~4 км), hНГО=1,5-5 км (обычно 3-5 км), dH – от сотен метров до 2 км (в среднем ~1 км). Облачность преимущественно однослойная, достаточно однородная по микроструктуре, преимущественно кристаллическая зимой или смешанная в тёплое время года. Значения COD и СОТ – не более 10. Reff может быть как очень маленьким (у облаков смешанной с преобладанием жидкой фракции – до 10 мкм), так и очень большим (у кристаллических и смешанных с преобладанием кристаллической фазы − 35 мкм и более). Wmax≤0,3 г/м3 (в среднем 0,08 г/м3), максимум водности приходится примерно на середину облачного слоя или не выражен. SW≤0,5 кг/м2. Осадки не выпадают. Преимущественно без обледенения (из-за малой водности) или слабое обледенение (менее 5 % случаев).

3)«St» (слоистообразные). Сюда входят облака, имеющие hВГО над поверхностью земли менее 3 км. На практике это оказываются низкие As (например, As neb.) или St (в т. ч. туман), а также низкие Ас, Cu hum., Sc или Cu fr. Средняя hВГО для них составляет ~1 км, hНГО≤1,5 км. dH − от сотен метров до 2 км (в среднем менее 0,5 км). Облачность преимущественно однослойная, достаточно однородная по микроструктуре (кристаллическая (зимой), смешанная (в холодный период года и в переходные сезоны) или жидко-капельная (в тёплое время года)). Значения COD и СОТ – не более 10 (в среднем ~5). Reff может быть как очень маленьким (у облаков жидкой и смешанной с преобладанием жидкой фракции – до 10 мкм), так и очень большим (у кристаллических и смешанных с преобладанием кристаллической фазы − 30 мкм и более). Wmax≤0,3 г/м3 (в среднем ~0,08 г/м3), максимум водности слабо выражен и приходится примерно на середину облачного слоя. SW≤0,5 кг/м2. Без осадков. Обледенение (слабое) изредка (в 1 % случаев) возможно только в холодное время года.

4) «Ас» (высоко-кучевые). Класс преимущественно состоит из Ac, но к нему относятся и некрупные кучевые облака с небольшой оптической плотностью, например, кучевые плоские (Cu hum.), и слоисто-кучевые просвечивающие (Sc trans.), а также волнистые As (As und.) и относительно низкие Сс. В холодное время года в этот класс также могут попадать St, особенно волнистые (St und.). hВГО обычно от 2 до 6 км (в среднем 2,5 км). hНГО обычно от 1,5 до 3 км (до 5 км). dH небольшая (в среднем 0,5 км), но может достигать 2 км. По фазовому состоянию воды могут быть неоднородны, например, смешанные или кристаллические в верхней части облака, а в нижней – капельные (в тёплый период года) или смешанные, но могут быть и целиком капельными (только в тёплый период года), смешанными или кристаллическими (в холодное время года). Значения COD и СОТ от 5 до 15 (в среднем, 7-10). Reff может быть как очень маленьким (у облаков жидкой и смешанной с преобладанием жидкой фракции) – до 10 мкм, так и очень большим (у кристаллических и смешанных с преобладанием кристаллической фазы) − 30-35 мкм. Wmax≤0,15 г/м3, максимум примерно посередине облачного слоя или чуть выше. SW≤0,5 кг/м2. Осадки не выпадают. Без обледенения.

5) «Сu, Sc» (кучевообразные). В эту группу облаков входят слоисто-кучевые плотные (Sc op.) и башенковидные (Sc cast.), высоко-кучевые кучевообразные (Ac cuf.), а также некрупные кучевые, в т. ч. кучевые плоские (Cu hum.), средние (Cu med.) и даже относительно небольшие мощные (Cu cong.), в холодный период года в эту группу облаков могут попадать St (особенно St und.). hВГО преимущественно от 1,5 до 6 км (в среднем ~3 км). hНГО≤1,5 км. dH − от нескольких сотен метров до нескольких километров (в среднем ~2 км). Облака достаточно оптически плотные (COD=10-25 (в среднем 18), СОТ≤75 (в среднем ~25)) и могут быть как целиком капельными (только в тёплое время года), смешанными (в переходные сезоны) или кристаллическими (только в холодное время)), так и смешанными или кристаллическими в верхней части и соответственно капельными (в тёплое время года) или смешанными в нижней части облачного слоя. Reff=5-20 мкм (в среднем 10-11 мкм). Wmax=0,15-0,5 г/м3 (в среднем 0,32 г/м3) и имеет 1-2 максимума. Если толщина облака не превышает 3 км, наблюдается, как правило, только один максимум водности, находящийся в верхней его половине (в тёплое время года) или в средней части облачного слоя (в холодный период) (Мазин, Хргиан, 1989). SW≤2 кг/м2 (в среднем 0,8 кг/м2). Вероятность выпадения осадков ~60 % (в холодный период года несколько выше, чем в тёплый). Осадки выпадают в виде мороси, слабого дождя или снега от слабого до умеренного, возможна снежная крупа (Imax≤3 мм/ч (в среднем 0,4 мм/ч)). Вероятность слабого обледенения высока (~95 %), особенно в холодный период года).

6) «Ns, Сb» (слоисто-дождевые). В эту группу входят слоисто-дождевые (Ns), слоистые разорванные (St fr.), разорванно-дождевые (Frnb), кучевые разорванные облака плохой погоды (Cu fr.), кучево-дождевые плоские (Cb hum.) и кучевые мощные (Cu cong.) в стадии распада. hВГО=2,5-7,5 км (в среднем 4,5 км). hНГО≤1,5 км. dH составляет несколько километров (в среднем 3,8 км). Облака имеют достаточно большую оптическую плотность (COD=15-40 (в среднем ~25), СОТ=20-150 (в среднем 55-60)) и в тёплый период года могут быть капельными во всей своей толщине, или капельными в нижней части и смешанными в верхней, а в холодный – смешанными или кристаллическими. Reff=5-25 мкм (в среднем 16,5 мкм). Wmax=0,3-1,0 г/м3 (в среднем 0,48 г/м3) и может иметь 1-2 максимума внутри облачного слоя. SW≤5 кг/м2 (в среднем 1,5 кг/м2). Осадки выпадают в 90 % случаев: от мороси до умеренного дождя или снега любой интенсивности, возможна снежная крупа − Imax≤10 мм/ч (в среднем ~2,2 мм/ч)). Обледенение слабое (75-80 % случаев) или умеренное (20-25 % случаев) и никогда сильное.

7) «Cb calv.» (кучево-дождевые лысые). Эту группу образуют мощные кучевые (Cu cong) и лысые кучево-дождевые (Cb calv.) (обычно мощные кучево-дождевые облака в стадии роста). hВГО=4-10,5 км (в среднем ~6 км). hНГО≤1,5 км. dH составляет несколько километров (в среднем 5,5-6 км). Облака оптически плотные: COD=25-70 (в среднем ~35), СОТ=50-250 (в среднем ~115). Reff=5-35 мкм (в среднем 22 мкм). В нижней и средней части эти облака обычно капельные (в тёплый период года) или смешанные (в холодное время), а в верхней – смешанные или кристаллические. Wmax≥0,5 г/м3 (в среднем 0,75 г/м3). При этом облако обычно имеет более одного максимума водности. SW=1-50 кг/м2 в зависимости от мощности и водности облака (в среднем 3,5 кг/м2). Осадки выпадают всегда в виде слабого, умеренного или сильного ливневого дождя или умеренного и сильного снега, возможна снежная крупа − Imax в среднем ~6,5 мм/ч. Существует небольшая вероятность слабой грозы. Град в облаках присутствует часто, выпадение маловероятно. Обледенение всегда, преобладает умеренное.

8) «Cb cap.» (мощные кучево-дождевые c покровом перистых). Это кучево-дождевые облака большого вертикального развития (обычно в стадии близкой к максимальному развитию) с покрывалом из перистых (Cb cap.) или грозовым валом (Cb cap. arc.). В нижней части эти облака обычно капельные (в тёплое время года) или смешанные, в средней – смешанные или кристаллические, в верхней – кристаллические или смешанные с преобладанием кристаллической фазы. hВГО≥6 км (в среднем ~10 км). hНГО≤1,5 км. dH≥5 км (в среднем более 9 км). Облака оптически очень плотные: COD≥40 (в среднем ~50), СОТ≥100 (в среднем 235). Reff≥25 мкм (в среднем 28 мкм). Wmax≥1 г/м3 и может достигать нескольких г/м3 (в среднем 2,8 г/м3); облако имеет несколько максимумов водности. SW − от нескольких до нескольких десятков кг/м2 (в среднем более 20 кг/м2). Осадки выпадают всегда в виде умеренного или сильного ливневого дождя или сильного снега, возможна снежная крупа (средняя Imax≈18,5 мм/ч). Высокая вероятность гроз и выпадения града (от слабого до сильного), особенно в тёплый период года. Сильное обледенение.

9) «Cb inc.» (кучево-дождевые с наковальней). В этот класс входят кучево-дождевые волосатые и мощные кучевые облака с наковальней (Cb cap. inc.) или грозовым валом (Cb cap. arc.) (стадия максимального развития (зрелые) или начало распада). hВГО≥7 км (в среднем ~11 км). hНГО≤1,5 км. dH≥7 км (в среднем более 10 км). В нижней части эти облака обычно капельные (в тёплое время года) или смешанные, в средней и верхней – только кристаллические. Облака оптически очень плотные: COD≥40 (в среднем ~55), СОТ≥150 (в среднем ~300). Reff≥25 мкм (в среднем ~31-32 мкм). Wmax≥1 г/м3 и достигает нескольких г/м3 (в среднем ~4,5 г/м3); облако имеет несколько максимумов водности. SW − от нескольких до нескольких десятков кг/м2 (в среднем ~35 кг/м2). Осадки выпадают всегда – в виде умеренного или сильного ливневого дождя или сильного снега, возможна снежная крупа (средняя Imax≈25 мм/ч). Высокая вероятность гроз и возможно выпадение слабого града. Сильное обледенение.