Хмари атмосферні, скупчення в атмосфері продуктів конденсації водяної пари у вигляді величезного числа найдрібніших крапельок води або кристалів льоду або тих і інших. Аналогічні скупчення безпосередньо в земної поверхні називається туманом . О. — істотний погодообразующий чинник, що визначає формування і режим опадів, що впливає на тепловий режим атмосфери і Землі і т.д. О. покриває в середньому близько половини небозводу Землі і містять при цьому в зваженому стані до 10 ⁹ т води. О. є важливою ланкою вологообороту на Землі, вони можуть переміщатися на тисячі км. , переносячи і тим самим перерозподіляючи величезні маси води.

  В основному водяна пара міститься в нижній частині атмосфери — тропосфері, тому саме тут на різних висотах і зосереджена переважна більшість О. Однако незрідка в стратосферу проникають перисті і купчасто-дощові О., останні можуть інколи досягати висоти 16 і більш за км. . У стратосфері можуть також виникати перламутрові О.(на висоті близько 25 км. ), а в мезосфері — сріблясті (близько 80 км. ). До основних форм О. (див. таблиці.) відносяться: О. нижнього ярусу — шаруваті (однорідний, позбавлений впорядкованої структури, порівняно тонкий шар), шарувато-купчасті (шар з ясно вираженою структурою у вигляді хвиль, гряд або крупних «пластин») і шарувато-дощові (суцільна сіра пелена великої вертикальної потужності, що дає тривалі осідання у вигляді обложного дощу або снігу); О. середнього ярусу — високо-шаруваті (сірувата або ледве синювата пелена) і високо-купчасті (схожі на шарувато-купчасті, але тонші. О. верхнього ярусу — перисті (нещільні, такі, що часто просвічують О. у вигляді окремих паралельних або сплутаних ниток), перисто-шаруваті (біла або голубувата, досить однорідна пелена) і перисто-купчасті (тонкі, напівпрозорі О. у вигляді брижів або скупчення пластівців) і, нарешті, О. вертикального розвитку, такі, що мають порівняно плоскі підстави і куполоподібні вершини часто химерних контурів купчасті, потужно-купчасті і купчасто-дощові. Є багаточисельні різновиди основними форм О.

  Утворення О. пов'язане з виникненням в атмосфері областей з високою відносить. вологістю. Наявність в атмосфері величезного числа найдрібніших часток, що грають роль ядер конденсації, забезпечує появу зародкових крапель вже досягши насичення. Умови ж насичення створюються в результаті охолоджування повітря, викликаного наприклад, розширенням його при впорядкованому підйомі на фронтах атмосферних (так утворюються О. Ns і системи Ns—as—ac), при неврегульованому турбулентному перемішуванні або хвилевих рухах (St, Sc, Ac), при конвективному підйомі (Cu, Cu Cong, Cb), при набряканні гірських перешкод (Ac) і ін. Подальше охолоджування повітря приводить до появи надлишкової пари, яка поглинається зростаючими краплями. Т. о. спочатку краплі зростають переважно за рахунок конденсації водяної пари. Потім у міру їх укрупнення, все велику роль починають грати процеси зіткнення і злиття крапель один з одним (т.з. коагуляція хмарних елементів ). Коагуляційний механізм — основний механізм зростання хмарних крапель радіусом більше 30 мкм . При негативних температурах О. можуть бути краплинні (переохолоджені), кристалічні або змішані, тобто що складаються з крапель і кристалів. Малі розміри хмарних крапель дозволяють їм довго зберігатися в рідкому вигляді і при негативних температурах. Так, при —10 °С О. в половині випадків краплинні, в 30% — змішані і лише в 20% кристалічних. Переохолоджені ж краплі в О. зустрічаються аж до —40 °С. Пересичення над кристалами значно більше, чим над краплями (пружність водяної пари, що насичує, над льодом нижча, ніж над водою), завдяки чому в змішаних О. кристали зростають значно швидше за краплі, що сприяє випаданню опадів.

  Розміри переважної більшості крапель в О. складають тисячні і соті долі мм , а їх концентрація — сотні в 1 см ³ . Кристали зазвичай мають в десятки разів б_ольшие розміри, а концентрація їх в тисячі і десятки тисяч разів менше (до сотні в 1 л ). Форма кристалів залежить головним образом від температури їх освіти і надзвичайно всіляка — голки, стовпчики, пучки стовпчиків, тонкі і товсті пластинки і, нарешті, просто частки неправильної форми. У О., як правило, присутні і «надкрупні» краплі, що досягають десятих доль мм з концентрацією одиниці і менш в 1 л . Подібні частки є зародками опадів і вносять основний вклад до сигналу радіолокації від краплинних хмар. Маса сконденсованої води в одиниці об'єму О. називається водністю О. і вагається зазвичай від десятих доль до неськ.(декілька) г/м ³ для краплинних О. і від тисячних до десятих доль г/м ³ в кристалічних. Дані про фізичну будову О. отримані головним чином за допомогою літаків — лабораторій, що літають, оснащених спеціальною апаратурою. Дифракція і заломлення світла в частках О. викликають різні оптичні явища — глорії, гало, вінці і ін., - по яких можна судити про наявність в О. крапель або кристалів. Широке вживання знаходять методи радіолокацій дослідження О., розвиваються супутникові і лазерні методи.

  Багатообразні і складні фізичні процеси, керівники розвитком О. Возникнув на ядрах конденсації, хмарні краплі зростають, переміщаються усередині О., виносяться за його межі і випаровуються. Час життя хмарних часток може бути у багато разів менше часу життя О. в цілому. Цикл життя О. в цілому завершується його випаром. Випадання опадів сприяє віднесенню води і прискорює процес руйнування О. Длітельноє існування О. пояснюється малими швидкостями падіння часток (краплі радіусом 1—10 мкм падають із швидкістю 0,05—1,2 см/сек ), наявністю висхідних рухів повітря які не лише підтримують хмарні частки, але і разом з турбулентними рухами забезпечують приплив водяної пари і сприяють зародженню нових часток.

  Можна управляти деякими процесами в О., штучно змінюючи їх фазовий стан і мікроструктуру. Найбільші успіхи досягнуті в розсіюванні переохолоджених О. і туманів, в дії на градоопасниє О. в цілях запобігання градобітій (див. Град ). Для розсіяння переохолоджених О. і туманів до них вносяться (за допомогою спеціальних наземних установок—генераторов або з літака) хладореагенти (частки сухого льоду — твердої вуглекислоти) або частки ледообразующих речовин (йодисте срібло, йодистий свинець і ін.), сприяючі утворенню в О. достатньої кількості кристалів льоду, які потім укрупнюються і випадають з хмар. При цьому пружність водяної пари в О. знижується, краплі випаровуються і настає розсіяння О. (туману). Таким методом розсіюють тумани і низькі О. над злітно-посадочними смугами в аеропортах. Час і місце внесення реагентів визначаються за допомогою спеціальних метеорологічних станцій радіолокацій. О. можуть бути штучно створені за допомогою теплових джерел конвекції — метеотронов — або за допомогою внесення додаткової вологи. Так, при згоранні 1 кг гасу утворюється близько 1,2 кг водяної пари. Це зазвичай досить для утворення конденсаційних слідів за літаками, що летять на висоті 8—12 км. . Тривалість існування таких слідів залежить від вологості атмосфери.

  Ведуться активні пошуки способів штучного регулювання і перерозподілу опадів. Велика природна мінливість кількості природно випадних опадів істотно ускладнює проблему визначення реальної ефективності вживаних методів дії. З розвитком цих методів всю більшу увагу привертають економічні, юридичні і соціальні аспекти проблеми штучної дії на погоду.

Основні форми хмар і їх характеристика

  Літ.: Атлас хмар, під ред. А. X. Хргиана, Л., 1957; Фізика хмар, під ред. А. Х. Хргиана, Л., 1961; Шметер С. М., Фізика конвективних хмар, Л., 1972; Праці VIII Всесоюзної конференції з фізики хмар і активних дій, Л., 1970; Зміна погоди людиною, пер.(переведення) з англ.(англійський), під ред. І. П. Мазіна, М., 1972; Mason Ст J., The physics of clouds, Oxf., 1957; Proceedings of the International conference on cloud physics, Toronto, August, 1968, Toronto, 1968.

  І. П. Мазін.

Перисті когтевідниє хмари (Ci unc.).

шарувато-купчасті хмари (вигляд із землі).

високо-купчасті хмари.

високо-купчасті хмари (Ac).

купчасто-дощова хмара (Cb) (знімок з літака С. М. Шметера).

Середні і потужні купчасті хмари (Cu med., Cu Cong.).

високо-шаруваті хмари (As), знімок Едзо Іто (Японія).

шарувато-купчасті хмари (Sc) (знімок з літака).

Перисто-купчасті хмари (Cc tract.) — слід за літаком.

Група купчасто-дощових хмар (Cb) на тлі високо-купчастих (Ac) (знімок з літака).

Купчасті хмари гарної погоди (Cu hum.).

Вигляд зверху на шарувато-купчасті хмари. У верхній частині знімка видні високо-шаруваті хмари, крізь які просвічує сонце (знімок з літака).