Приведенные в п. 20 сведения об облачном поле представляют собой
обобщение многолетних наземных наблюдений. Известно, что наблюдения
с земли обладают рядом недостатков:
неравномерное распределение по земному шару метеорологических
станций и слабое освещение наблюдениями обширных районов Земли
(прежде всего, океанов, и южного полушария в целом), затруднения в
оценке облачности в нижней части горизонта, отсутствие на многих
станциях наблюдений в ночные сроки (для обеспечения однородности
всего исходного материала при получении данных, представленных в п.
20, были исключены из рассмотрения наблюдения за ночной срок по тем
немногим странам, где они имеются). Некоторые недостатки присущи и
спутниковым наблюдениям за облаками: искажения на краях,
ограниченное разрешение и недостаточная контрастность снимков,
получаемых со спутников.
Наблюдения за облаками со спутников проводятся на освещенной
(дневной) и неосвещенной (ночной) половинах Земли с помощью
фототелевизионной и инфракрасной аппаратуры. За последние 15-20 лет
получен огромный объем спутниковых наблюдений за облаками,
достаточно равномерно освещающих северное и южное полушария как
днем, так и ночью.
Приводимые сведения об облачности получены путем обобщения данных за
10-летний период (1966-1975 гг.). Количество облаков определено по
картам фотомонтажей как доля площади сферического прямоугольника
размером 5° по широте и 10° по долготе.
Средние за сезон зональные значения облачности (в баллах) на
различных широтах северного и южного полушарий над океанами,
материками и полушарием в целом следующие:
Из приведенных данных следует, что наибольшая облачность
наблюдается на океанах, наименьшая - на материках. Различие в
отдельных широтных зонах (прежде всего, в тропиках) достигает
1,5-2,5.
Изменение облачности с широтой по наблюдениям со спутников также
согласуется с наземными данными: количество облаков мало в высоких
широтах, с увеличением широты растет и достигает максимума (6 и 7) в
умеренных широтах, а затем по направлению к тропикам облачность
убывает до 2,5-4 и вновь растет при приближении к экватору.
Изменение облачности от сезона к сезону (годовой ход) незначительно,
особенно на океанах. Лишь в субполярной области северного полушария
и в тропических областях того и другого полушария количество облаков
летом на 1-2 больше, чем зимой.
Осредненные по полушариям и Земле сезонные и годовые значения
облачности следующие:
Осреднение проведено с учетом изменения с широтой площадей
широтных зон. На океанах спутниковые данные практически совпадают с
наземными: количество облаков в среднем за год в том и другом
полушариях и по Земле в целом по первым данным па 0,1-0,5 меньше,
чем по вторым. Однако наблюдается существенное различие в количестве
облаков на материках: по спутниковым данным оно меньше, чем по
наземным, в среднем за год в северном полушарии на 0,9, в южном - па
1. Объясняется это, прежде всего, тем, что в наземных данных
отсутствуют наблюдения в ночное время, когда количество облаков в
среднем меньше, чем днем.
На материках наблюдается годовой ход количества облаков: летние
значения больше зимних в северном полушарии на 0,4, в южном - на
1,4. Среднее годовое значение облачности по земному шару составляет
по спутниковым данным 5,5.
Облака относятся к таким атмосферным явлениям, которые подвержены
наиболее сильным изменениям во времени и пространстве. Такое
заключение следует как из повседневных наблюдений, так и из
результатов расчета средних квадратических отклонений количества
облаков -они колеблются в различные сезоны года и в разных широтных
зонах между 1,7 и 3,7.
Повторяемость (в процентах) различных градаций облачности в
нескольких широтных зонах для двух сезонов года следующая:
Можно отметить, что в умеренных и низких широтах максимум
повторяемости количества облаков приходится на 4- 6 или на 7-8.
Только в высоких широтах (особенно южного полушария) преобладает
безоблачное состояние неба. Хорошо выраженного годового хода
повторяемости различных градаций облачности не наблюдается.
Следует остановиться несколько подробнее на вопросе о повторяемости
количества облаков. По данным наземных наблюдений преобладают
U-образные распределения облаков: наибольшая повторяемость
приходится на малооблачную (0-2) и пасмурную (8-10) погоду,
повторяемость же промежуточных градаций облачности мала. В то же
время из приведенных выше спутниковых данных следует, что U-образные
распределения практически отсутствуют. Это принципиальное различие
объясняется, прежде всего, тем, что распределение облачности
существенно зависит от размера площади, которая использована при
определении количества облаков. Если количество облаков определяется
для очень малой площади (теоретически - в точке), то могут
наблюдаться только два состояния: полная облачность (10) или ясно
(0). С другой стороны, если площадь, охваченная наблюдением, велика,
количество облаков во всех случаях будет близко к его среднему
значению (4-6).
Повторяемость (в процентах) различных значений количества облаков
зимой и летом на Европейской части СССР (по наблюдениям с декабря
1979 г. по январь 1981 г.) следующая:
Из приведенных данных видно, что при малых размерах квадрата
распределение облачности носит U-образный характер: наибольшая
повторяемость приходится на малые (0-2) и большие (8-10) значения
количества облаков. По мере увеличения площади осреднения (размера
квадрата) повторяемость малых и больших значений облачности
уменьшается, а промежуточных- растет. В результате в квадрате 10Х
10° максимумы повторяемости облачности (19 и 23%) приходятся на 7
зимой и на 3 летом, т. е. распределение облачности в случае большой
площади осреднения носит уже не U-образный, а куполообразный
характер - максимум повторяемости вблизи среднего значения.
Поскольку площадь небосвода, по которой определяется облачность при
наблюдении с поверхности земли, мала, то становится понятным, почему
по данным наземных наблюдений преобладают во всех районах Земли
U-образные распределения количества облаков.
Кроме того, распределение облачности зимой и летом, наряду с общими
закономерностями, обладает и некоторыми существенными особенностями:
при малых площадях осреднения зимой главный максимум приходится на
сплошную облачность, летом-па ясную погоду. Средние значения
количества облаков (при определении их по квадрату 10X10°) равны 6,4
зимой и 3,6 летом. Эти данные согласуются с результатами определения
количества облаков на рассматриваемой территории за 10-летний
период.
Объясняется такой годовой ход облачности тем, что на Европейской
части СССР зимой усилена циклоническая деятельность,
сопровождающаяся образованием слоистообразной облачности. Летом эта
деятельность ослаблена, а конвективная облачность, развивающаяся
летом на материках, не компенсирует (в данном районе) убыли
слоистообразной. В целом же на материках, как это указано выше,
количество облаков летом большее, чем зимой.
