По фазовому состоянию облачных элементов облака делятся на три
класса.
1. Водяные (капельные) облака, состоящие только из капель. Они могут
существовать не только при положительных температурах, но и при
отрицательных (-10 °С и ниже). В этом случае капли будут находиться
в переохлажденном состоянии, что в атмосферных условиях вполне
обычно.
2. Смешанные облака, состоящие из смеси переохлажденных капель и
ледяных кристаллов. Они могут существовать, как правило, при
температурах от -10 до -40 °С.
3. Ледяные (кристаллические) облака, состоящие только из ледяных
кристаллов. Они могут существовать, как правило, при температурах
ниже -40 "С.
В теплое время года водяные облака образуются главным образом в
нижних слоях тропосферы, смешанные - в средних, ледяные - в верхних.
В холодное время года при низких температурах смешанные и ледяные
облака могут возникать и вблизи земной поверхности.
Размеры облачных капель варьируют в широких пределах, от долей до
сотен микрометров. В зависимости от условий образования и стадии
развития облако может состоять из капель как сравнительно
однородных, так и весьма различных по размерам. При конденсации
радиус облачных капель может увеличиваться примерно до 20 мкм.
Однако при таянии кристаллов и при взаимном слиянии капель в облаках
образуются капли радиусом до 100-200 мкм. Капли таких размеров
начинают выпадать из облака в виде мороси или дождя. Радиус капель
дождя может достигать и тысяч микрометров, т. е. нескольких
миллиметров.
Кристаллы в облаках разнообразны по форме и размерам. В результате
замерзания капель при низких температурах образуются так называемые
полные кристаллы - ледяные шестиугольные (гексагональные) пластинки
или призмы диаметром 10-20 мкм. При дальнейшей сублимации
(кристаллизации) они растут и на их углах появляются разветвления
(лучи). На этих разветвлениях образуются новые, и кристаллы
превращаются в шестилучевые звезды (снежинки) или иного вида
кристаллы сложной и разнообразной структуры. Радиус их может
достигать нескольких миллиметров.
Число капель в единице объема облачного воздуха (1 см3) сравнительно
невелико: от сотен в нижней тропосфере до единиц в высоких слоях
тропосферы. Содержание кристаллов в облаках еще меньше - порядка
0,1.
Водностью облаков называют массу капель воды и кристаллов льда в
единичном объеме облачного воздуха.
Хотя в единице объема облачного воздуха содержится значительное
число капель или кристаллов, элементы эти так малы, что масса воды в
жидком виде в облаках невелика. В водяных облаках в 1 м3 облачного
воздуха содержится от 0,01 до 3 г воды. В кристаллических облаках
водность значительно меньше - сотые и тысячные доли грамма в 1 м3.
Это и понятно, так как абсолютная влажность в 1 м3 воздуха равна
лишь граммам, а в более высоких слоях, т. е. при более низких
температурах,- нескольким долям грамма. При конденсации не весь
водяной пар, имеющийся в .воздухе, переходит в жидкое состояние, а
только часть его. Поэтому водность облаков оказывается еще меньше,
чем абсолютная влажность воздуха.
