Водность облаков


Водность облаков — масса твёрдо- и жидкофазной влаги, которая содержится в единичном объёме облачной среды. Различают абсолютную водность, которая приходится на единичный объём облака (г/м3) и удельную водность, которая соответствует единичной массе воздуха (г/кг)[1][2]. Как правило, водность облачной среды зависит от многих параметров и не является константой даже внутри одного и того же облака[3].

Формальное определение этого понятия эквивалентно термину «весовая концентрация» принятому в коллоидной химии, однако традиционная единица измерения водности на шесть порядков отличается от единицы измерения весовой концентрации[4].

Как правило, для оценки водности облачной среды используются датчики с нагретой проволокой (датчики Невзорова)[5][6].

Практическое значение этого параметра долгое время оставалось неопределённым, а методика его измерения отсутствовала. Впервые экспериментальная оценка водности атмосферы были произведена в 1851 году немецким натуралистом А. Шлагинтвейтом в горной местности в условиях плотного тумана. Эти измерения в течение долгого времени считались единственными, пока на рубеже веков не появились новые данные: в 1899 году немецкий исследователь В. Конрад провёл небольшое количество измерений водности облаков в Альпах. После Второй мировой войны информация о водности стала вызывать прикладной интерес в связи с задачами обледения авиатехники, изучением распространения УКВ радиоволн в облачной среде, появления методов воздействия на облака и т. п.[4]

В Советском Союзе экспериментальное изучение водности облаков проводилось в основном коллективами Центральной аэрологической обсерватории и Главной геофизической обсерватории[4]. Экспериментальные данные по водности кучевых облаков были впервые получены в 1946—1948 годах советским учёным В. А. Зайцевым с помощью специально созданного авиационного оснащения, которое включало в себя самолётный измеритель водности (СИВ)[7].

Полная водность смешанного облака складывается из двух основных составляющих. Первое слагаемое — водность жидкой фазы, которая представляет собой содержание жидкой влаги в единице объёма воздуха. Вторая составляющая — водность твёрдой фазы, то есть полная масса кристаллического льда в единичном объёме. Этот параметр нередко называют лёдностью[3].