Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!
МегаЛекции

Прогноз температуры и влажности воздуха




Основными факторами, которые необходимо учитывать при прогнозе температуры воздуха у поверхности Земли являются:• Перенос воздуха в горизонтальном направлении (адвективные изменения),• Изменение свойств воздушной массы при её перемещении над неоднородной подстилающей поверхностью, в различных радиационных условиях (трансформационные изменения),•Изменение теплообмена с подстилающей поверхностью в течение суток (изменения температуры за счёт суточного хода).В соответствии с этими факторами формула для прогноза температуры воздуха имеет вид:Tпр =Та + δтрТ+δс.х.Т.Здесь:Tпр – прогностическое значение температуры воздуха,Ta – температура воздуха, откуда ожидается перемещение воздушной частицы(адвективная температура),δтрT – трансформационные изменения температуры воздуха,

δсхT – изменения температуры воздуха за счёт суточного хода. Адвективные изменения температуры воздуха Адвективные изменения температуры воздуха в некоторых случаях, например, при прохождении атмосферных фронтов, могут превышать 10 °С за несколько часов.Для учёта адвекции строится траектория воздушной частицы способом обратного

переноса. От точности построения траектории воздушной частицы зависит правильностьопределения адвективных изменений температуры воздуха.В начале траектории значения определяются по данным 2-3 станций.Адвективная поправка δадвT определяется как разность температур в начале Ти и конце траекторииТк (пункте прогноза): δадвT= Ти-Тк

Траектории строятся с учётом синоптической обстановки:•В области низких подвижных циклонов и антициклонов и на периферии обширных малоподвижных циклонов рекомендуется построение траектории производить по картамАТ700.• В области малоподвижных антициклонов при наличии мощных инверсий (до 1.5-2км) перемещение воздушных частиц рассчитывают по АТ850.• В малоградиентных полях в холодное время года рекомендуется использовать приземное барическое поле, в теплое – АТ850.• При прогнозе более чем на 12 ч для учёта возможных изменений барического поля траектории воздушных частиц строят с использованием 2-х карт – прогностической и фактической. Трансформационные изменения температуры воздуха. Расчёт трансформационных изменений температуры воздуха на 24 часа производится по одной из формул:δтрТ= -0.2 δадвТ+0.4 δN (на ночь), δтрТ= -0.2 δадвТ-А δN-В δа(на день).δ адвT – адвективная поправка,δN=N(пр)к- Nи– разность (в баллах) между ожидаемым количеством облачности в пункте прогноза и фактическим количеством облачности в начале траектории в исходный срок, количество облаков выражается в условной шкале: N(пр)к=NL+0.75NM+0.25где δа=ак-ан – разность между значениями альбедо в пункте, для которого составляется прогноз и в районе, откуда придет воздушная частица.A и B – коэффициенты, учитывающие влияние скорости ветра, увлажненности почвы, суммарной радиации и эффективного излучения на трансформационные изменения температуры воздуха (табл. 18.2) при скорости ветра до 6 м/с.Если скорость ветра превышает 6 м/с, то значения коэффициентов A и B умножаются на коэффициент К .Суточный ход температуры воздуха Суточный ход температуры воздуха обусловлен суточным вращением Земли и зависит, прежде всего, от баланса приходящей радиации на земной поверхности. Суточныймаксимум температуры достигается не одновременно с наступлением максимума приходящей радиации, поскольку воздух должен получить тепло от нагретой земной поверхности посредством теплопроводности, турбулентности и конвекции. В преобладающем большинстве случаев максимум температуры воздуха наблюдается около местного полудня, минимум – при восходе Солнца или сразу после него. Насуточный ход воздействуют также ветер, облачность, турбулентность, испарение, сменавоздушных масс.В преобладающем большинстве случаев наступление максимума температуры воздуха в суточном ходе имеет место около местного полудня (76 %) Причем, в течение года изменение повторяемости данного времени наступления максимума изменяется незначительно – от 69-72 % до 80-83 %. В 17-30 % случаев наступления максимума могут быть вдругое время суток.Наступление минимума в суточном ходе срочных температур воздуха, характерноедля нормального типа, т.е. около восхода Солнца, в среднем за год отмечается в 78% случаев.Поскольку время восхода от зимы к лету изменяется, то повторяемость минимумаоколо 18 G увеличивается от зимы (20-27 %) к лету (более 50 %), а повторяемость минимума около 00 G, наоборот, более характерна для холодного периода (40-70 %), когда время восхода Солнца приходится на более позднее время, а летом уменьшается до 10 %.Минимум срочных температур воздуха около 12G наблюдается с вероятностью 17%, с наибольшей повторяемостью с мая по июль. Редко, но все же имеет место минимумсрочных температур воздуха около местного полудня (5 %).Поправка на суточный ход температуры воздуха вводится в предположении еёнормального хода, но с учётом облачности, поскольку облачность сглаживает обусловленные радиацией различия в нагревании, способствуя понижению максимума и повышения утреннего минимума и сказываясь на средних суточных температурах воздуха.Поправка вводится при прогнозе на период, отличный от 24 ч. Обычно применяется графический способ представления суточного хода температуры воздуха. Поскольку изменения суточного хода температуры воздуха в большой степени обусловлены также и местными физико- географическими условиями, графики строят дляразличных пунктов для ясного, полуясного и пасмурного неба. Прогноз влажности воздуха у поверхности Земли В соответствии с основными влияющими факторами (адвекция, трансформация исуточный ход) формула для прогноза влажности воздуха имеет вид:T Dпр=Т Da+ δтрТD+ δсхТ DЗдесь:TDпр – прогностическое значение влажности воздуха (температура точки росы),TDa – влажность воздуха в районе, откуда ожидается перемещение воздушной частицы (адвективная влажность),δтрТD-трансформационные изменения влажности воздуха,δсх TD – изменения влажности воздуха за счёт суточного хода.Прогноз влажности (температуры точки росы) составляют одновременно с прогнозом температуры воздуха. Изменения за счёт суточного хода учитывают только при прогнозе на срок не равный 24 ч. Адвективные изменения точки росы определяют, аналогично прогнозу адвективных изменений температуры воздуха.При расчёте трансформационных изменений точки росы учитывают следующее.Если воздух перемещается с влажной или размокшей почвы на сухую, то трансформационные изменений температуры точки росы, принимают:δтрТD =-1.5°С/суткиЕсли перемещается насыщенный воздух, то трансформационные изменения точкиросы принимаются равными трансформационным изменениям температуры воздуха:δтрТD =δтрT.При насыщении воздушной массы значение точки росы в конечной точке принимается равным предсказанному значению температуры воздуха.

 

53.Прогноз облачности. Особое внимание прогнозу облачности уделяется при составлении авиационных прогнозов погоды, поскольку облачность является важнейшим элементом летной обстановки. Положение нижней границы облаков входит в определение погодного минимума аэродрома, самолета, экипажа. С облачностью связаны такие опас­ные явления, как обледенение и болтанка самолетов. Прогноз облач­ности предшествует прогнозу осадков.Основная трудность прогноза облачности заключается в сложных связях процессов облакообразования с состоянием и изменением полей таких метеорологических величин, как температура, влаж­ность, ветер, вертикальные движения воздуха. Полная схема прогноза облачности должна включать:ожидаемое количество и форму облачности;ожидаемое положение нижней и верхней границ;особые явления погоды, связанные с системами конденсации (обледенение, болтанка самолетов и др.), которые будут рассмотрены отдельно.В авиационных прогнозах небольшой заблаговременно (не­сколько часов) начальную основу прогноза составляет последняя информация об облачности в окрестностях аэродрома и по маршруту. К этой информации вводятся поправки:на перемещение облаков;па эволюцию системы облаков, особенно в связи с суточным ходом облачности; на неоднородность системы облаков, которая может быть не выявлена редко расположенными метеорологическими станциями. Особенно это относится к влиянию возвышенностей на высоту ниж­ней и верхней границ облаков. При прогнозе на сутки принцип остается таким же: начальную основу прогнозасоставляют характеристики облачности в той воз­душной массе или у того атмосферного фронта, смещение которых ожидается в данный район. Эти характеристики определяются не только по исходной карте погоды, но и по предыдущим картам, когда необходимо выяснить, например, суточный ход облачности.К начальным характеристикам облачности вводятся поправки:на эволюцию системы облаков в связи с изменениями свойств воздушной массы или фронта в процессе их перемещения и эволюцией барической системы, с которой эта масса или фронт связаны;на влияние особенностей района (маршрута) на характери­стики облачности, включая изменение свойств подстилающей по­верхности; на суточный ход облачности в связи с суточным ходом других метеорологических элементов. Такая схема прогноза является общей для большинства метеоро­логических элементов: перемещение (адвекция) + эволюция (транс­формация) + суточный ход + влияние местных факторов Следует учитывать многообразие форм облаков при различных синоптических процессах. В первую очередь необходимо обращать внимание на те формы, которые преобладают, продолжают раз­виваться, имеют наибольшее влияние на условия погоды или свя­заны с выпадением осадков. Возникшая система облаков, особенно при ее большой начальной пространственной протяженности, может длительное время суще­ствовать н после того, как исчезнут факторы, которые вызвали ее ноягленпе. В дальнейшем эта система будет перемещаться (дрей­фовать), постепенно распадаясь. Остатки ее могут оказаться в районе, весьма удаленном от района начального образования. Чем выше облака, тем обычно медленнее протекают процессы их распада. Прогноз количества и формы облаков основывается, таким образом, на прогнозе синоптического положения. Для различных типов синоп­тических процессов характерно наличие следующего количества облаков по градациям:1. Ясно (О баллов). В холодную половину года — центральные части антициклонов, оси барических гребней, ночью иногда тыловые части циклонов (при большой сухости и устойчивой стратификации холодного воздуха покровом). Признаком ночных прояснений в тылу циклона часто служит интенсивный рост давления.2. Небольшая облачность (О—3 или 2—5 баллов). Характерныеформы облаков днем — кучевые, в остальное время суток — слоисто-кучевые, высоко-кучевые, разорванно-слоистые (приподнятый туман).Синоптические условия те же, что и для ясной погоды, но при не­ сколько большей влажности воздушных масс. В общих прогнозах погоды термином «небольшая облачность» характеризуют также тонкие (просвечивающие) облака верхнего и среднего ярусов независимо от их количества. Они наблюдаются преимущественно летом в передней части циклона при первых признаках приближения теплого фронта или фронта окклюзии. Зимой облака верхнего и среднего ярусов часто замаскированы более низким слоем St или Sc.3. Переменная облачность (3—7 или 6—9 баллов). Характерные формы облаков — кучевые, кучево-дождевые, слоисто-кучевые, вы­соко-кучевые, разорванно-слоистые. Такая облачность типична для неустойчивых воздушных масс, а также для фронтов, особенно в дневные часы.В холодное полугодие — в тыловых частях циклонов при зна­чительной влажности неустойчивой воздушной массы, особенно в прибрежных районах, когда воздушные массы перемещаются с моря на сушу.В теплое полугодие - в антициклонах (особенно на их окраи­нах), в малоградиентных (размытых) барических полях, включая седловины, особенно при наличии размытых фронтов, в тыловых частях циклонов, в теплых секторах циклонов (при значительной влажности и неустойчивости теплого воздуха). 4. Резко меняющаяся облачность (0—10 баллов). Основная форма — кучево-дождевые облака, обычно сопровождающиеся разо-рванно-слоистыми облаками. Между последовательно проходящими через пункт облаками СЬ наступают прояснения, иногда полные.В любое время года подобные условия могут наблюдаться в тылу циклона при большой неустойчивости холодной массы или при про­хождении вторичных холодных фронтов и линий неустойчивости5. Облачная с прояснениями погода (7—10 баллов с кратковремен­ными уменьшениями облачности). Основные формы облаков те же, что и при переменной облачности, но чаще всего отмечаются слоисто-кучевые облака. Аналогичны и синоптические условия, особенно размытые фронты и процессы, при которых происходит уменьшение неустойчивости влажной воздушной массы и облака кучевых форм растекаются по горизонтали, превращаясь вслоисто-кучевые.6. Значительная облачность (8—10 баллов с возможными отдель­ными уменьшениями до 5 баллов). Условия те же, что в предыдущем случае, но при еще большем развитии облачности4. Сплошная облачность (10 баллов). Основные формы облаков — слоистые, слоисто-кучевые, слоисто-дождевые, плотные высоко­слоистые.В холодную половину года сплошная облачность наблюдается в основном в зонах теплых фронтов и фронтов окклюзии, в централь­ных частях и теплых секторах циклонов, а также на окраинах анти­циклонов, особенно на северных, примыкающих к теплым секторам циклонов. При значительной влажности воздуха даже центральная часть антициклона может быть занята сплошной слоистой или слоисто-кучевой облачностью. Это же относится к барическим седловинам, пологим барическим гребням, тыловым частям циклонов.В теплую половину года сплошная облачность наблюдается пре­имущественно перед линией теплого фронта и вблизи центра циклона.При оценке факторов, влияющих на образование и эволюцию систем облаков, наибольшее внимание уделяется: фронтальным разделам и слоям инверсии; влажности и устойчивости воздушных масс; изменению температуры и влажности в процессе перемещения воздушной массы, в частности, изменению дефицита точки росы ТTd в приземном слое и на высотах; вертикальной составляющей скорости ш; температуре на верхней границе облаков для косвенной оценки возможности появления ледяной фазы в облаке и выпадения осадков.

 

54.Прогноз гололеда и изморози. Прогноз обледенения самолетов и морских судов. Гололедом называется отложение льда на любых предметах (пре­имущественно с наветренной стороны) или на поверхности земли, обусловленное осаждением и замерзанием переохлажденного дождя, мороси или тумана при отрицательной температуре в приземном слое воздуха. Изморозью называются отложения льда на ветках деревьев, про­водах, травинках и т. п., нарастающие главным образом на наветрен­ной стороне. Различают кристаллическую и зернистую изморозь. Кристаллическая изморозь состоит из кристаллов льда нежной тонкой структуры, легко осыпающихся при встряхивании. Обра­зуется в результате сублимации водяного пара в тихую погоду, осо­бенно ночью, чаще всего при температуре воздуха от —5 до —20° С. Зернистая изморозь — снеговидный, рыхлый лед аморфного строения. Образуется в туманную, преимущественно ветреную по­году за счет намерзания переохлажденных капель тумана при тем­пературах воздуха от 0 до —10° С, иногда и при более низких тем­пературах. Гололедицей называется лед на поверхности земли, образовав­шийся после оттепели или дождя в результате наступления внезап­ного похолодания, а также вследствие замерзания мокрого снега или капель дождя и мороси от соприкосновения с сильно охлажден­ной поверхностью земли. Аналогичные обледенелые снежные на­росты образуются на проводах, деревьях и других предметах после выпадения мокрого снега с наступлением похолодания. Отложения гололеда, изморози и замерзшего мокрого снега часто приводят к обрыву проводов и падению опор, что нарушает ра­боту линий связи и электропередачи. Ледяная корка — слой льда на поверхности почвы или снежного покрова. Ледяная корка на поверхности почвы называется притертой ледяной коркой, а на поверхности снега висячей ледяной коркой или настом. После выпадения снега ледяная корка (наст) может оказаться внутри снежного покрова. Иногда таких корок несколько и в раз­резе снежный покров имеет слоистую структуру с чередованием рых­лых и уплотненных слоев. Ледяная корка может вызвать гибель озимых посевов, а в райо­нах пастбищного содержания скота в зимних условиях приводит к гибели животных, особенно северных оленей. К особо опасным метеорологическим явлениям относятся: гололед — при отложениях льда на проводах и сооружениях толщиной 20 мм и более; изморозь — при обложении 50 мм и более; сложное отложение льда и мокрого налипшего снега — при толщине 35 мм и более; гололедица — при наличии льда или замерзшей воды на до­рожных покрытиях; затрудняет или прекращает движение транс­порта; притертая ледяная корка и наст на больших площадях, заня­тых озимыми посевами и пастбищной растительностью. Прогноз гололеда основывается на прогнозе условий, благоприят­ствующих его образованию. Внутри воздушных масс гололед образуется в зонах адвекции тепла при отрицательной температуре в приземном слое, если имеется до­статочно мощная слоистая облачность, из которой возможно выпа­дение мороси. Фронтальные гололеды наблюдаются преимущественно перед теп­лыми фронтами и теплыми фронтами окклюзии в связи с выпадением переохлажденного дождя. Такие гололеды наиболее интенсивны и опасны.Наиболее сильные гололеды наблюдаются при интенсивных атмо­сферных процессах, при которых контрасты температуры во фрон­тальной зоне достигают более 10° С на 500 км. В отдельных случаях гололеды связаны с медленно перемещаю­щимися холодными фронтами первого рода, особенно если на них возникают фронтальные волны. Прогноз этого явления облегчается, когда можно предсказать перемещение зоны с уже наблюдающимся гололедом. Для прогноза гололеда должны быть использованы результаты прогноза осадков и их агрегатного состояния, а также прогноза температуры. Прогноз должен быть согласован с прогнозом перемещения зоны осадков и ли­нии фронта (в случае фронтального гололеда). Рекомендуется проводить дополнительный расчет вероятности го­лоледа с использованием карты АТ850. Для этого вычисляется адвективное изменение на предстоящие 24 часа, к которому вносится поправка на трансформацию воздушной массы. Прогноз изморози может быть дан тогда, когда ожидается возник­новение тумана при отрицательных температурах. Помимо адвектив­ных туманов, к образованию изморози может привести и наличие адвективно-радиационных туманов и даже чисто радиационных ту­манов (например, в центральной части антициклона), если продол­жается охлаждение воздуха в приземном слое способствующее сублимации водяного пара и осаждению капелек тумана, замерзающих при соприкосно­вении с ледяными частицами. Структура отложений зависит от размеров капель тумана, что в свою очередь определяется водностью тумана. Если капли тумана меньше 20 мкм, обра­зуется изморозь, если больше 20 мкм —■ гололед. Кристаллическая изморозь образуется в основном в малоградиент­ных барических полях. Поэтому она часто возникает в центральных частях антициклонов, перемычках повышенного давления, в за­полняющихся циклонах и барических ложбинах, при уменьшении облачности до 1—4 баллов. При этом необходимо наличие приземной инверсии температуры. Дефицит точки росы на нижней грани­це инверсии должен быть менее 2° С, а на верхней — бо­лее 2° С. Прогноз обледенения самолетов Обледенением самолета называется отложение льда на плоскостях и других частях самолета во время полета. Отложения льда или из­морози при стоянке самолета на аэродроме обычно называют обмер­занием самолета. Обледенению могут подвергаться любые летательные аппараты (вертолеты, дирижабли). При одних и тех же условиях полета само­леты одних типов обледеневают сильно, других — менее интенсивно, а некоторые самолеты не обледеневают совсем. Самолеты новых кон­струкций имеют меньше выступающих деталей и отличаются боль­шими скоростями полета (внешние поверхности при полете нагре­ваются), поэтому они менее подвержены обледенению.Обледенение нарушает аэродинамические свойства самолета, ра­боту приборов и двигателей, связь, ухудшает видимость (обледене­ние кабины пилота), может вызвать опасные для прочности самолета вибрации и даже привести к катастрофе. По форме различают следующие виды отложений льда: профильное (идеальное), повторяющее профиль поверхности, на которой происходит отложение; желобковое (корытообразное), имеющее выемку в средней части вследствие сдувания части капель на выступе крыла или подтаива­ния льда в месте наибольшего нагрева; неправильное (бесформенное) — неопределенной формы за пре­делами лобовой части крыла.Профильное отложение характерно для переохлажденных обла­ков малой водности при низкой температуре (обычно ниже —20е С),когда все осевшие капли замерзают, повторяя форму поверх­
ности.Желобковое отложение наблюдается в переохлажденных облаках большой водности обычно при более высокой температуре, чем в пре­дыдущем случае.Неправильное отложение наблюдается иногда в смешанных обла­ках, когда при данном режиме полета на лобовых выступах само­лета температура выше нуля. По интенсивности обледенение различают: слабое, когда скорость отложения льда на шаблоне не превы­шает 0,5 мм/мин; умеренное — при скорости отложения льда 0,6—1,0 мм/мин; сильное — при скорости отложения льда 1,1—2,0 мм/мин; очень сильное, когда скорость отложения льда превышает 2,0 мм/мин.Степень обледенения самолета зависит от его типа, скорости и продолжительности полета в условиях обледенения данной интенсив­ности.Для самолетов опасное обледенение (толщина льда 3— 4 см) при скорости отложения льда 1 мм/мин достигается за 30— 40 минут По виду и структуре различают следующие отложения: прозрачный лед; матовый полупрозрачный лед, часто с бугристой поверхностью; непрозрачный белый лед, часто сравнительно рыхлый и не­прочный; изморозь;иней. Вид отложения зависит от структуры облаков, температуры в них, а также от скорости полета самолета.На современных самолетах изморозь и иней в полете наблюдаются очень редко и притом они наименее опасны. Прогноз обледенения осуществляется по следующей примерной схеме.1.По диаграмме определяется возможность обледене­ния при заданной скорости, высоте полета и температуре на этой высоте. 2. Определяются границы слоя облаков и положение изотерм 0, —10 и —20° С внутри этого слоя. Обледенение наиболее вероятно в слое 0, —10° С, где преобладают переохлажденные капли воды; обледенение возможно в слое —10, —20° С; обледенение менее веро­ятно выше изотермы - -20° С, где обычно преобладают ледяные облака. Однако отдельные случаи обледенения наблюдались даже при тем­пературах ниже —40° С, когда в облаках Ci—Cs (особенно связанных с СЬ) имелись сильно переохлажденные капельки воды.При анализе аэрологической диаграммы обращается внимание на следующее:если значение Td) быстро возрастает с высотой, то суще­ственное обледенение маловероятно;если имеется задерживающий слой инверсии, изотермии или малых значений у и если разность (Т — Td), уменьшаясь с высотой, принимает наименьшее значение у нижней границы слоя, то зона возможного обледенения находится под задерживающим слоем (при отрицательной температуре);если внутри задерживающего слоя величина (Т — Td) про­должает уменьшаться с высотой, то обледенение возможно как под задерживающим слоем, так и внутри его;если на некоторой высоте усиливается падение температуры с высотой (увеличивается у) при одновременном уменьшении раз­ности (Т — Td), то имеется большая вероятность обледенения в этом слое;обледенение до высоты 2,0 км возможно, если температура на этих высотах Т <: —8 (Т — Td) = Тнл, где ТИЛ — температура насыщения по отношению ко льду (градусы Цельсия), так как на­растание льда при обледенении происходит обычно после достижения насыщения относительно поверхности льда. Обледенение наиболее вероятно в чисто капельных переохлажденных облаках (St, Sc, Си, нижние части Ns и СЬ). В смешанных облаках обледенение менее вероятно (As, верхние части Ns).В чисто ледяных облаках (Ci, Cs) обледенение не наблюдается, за исключением тех сравнительно редких случаев, когда в этих облаках содержатся переохлажденные капли воды. Прогноз обледенения морских судов В северных и умеренных широтах при неблагоприятных усло­виях (низкая температура воздуха, сильный ветер, волнение и т. д.) наблюдается одно из особо опасных явлений на море — обледенение судов. Обледенение судов затрудняет плавание и промысловые работы, а в некоторых случаях приводит к катастрофическим последствиям.Опасности обледенения в той или иной степени подвергаются суда почти всех типов, независимо от их размеров и технических данных. Однако наибольшую опасность оно представляет для малых рыбопромысловых судов, которые в штормовую погоду подвергаются сильному забрызгиванию и заливанию забортной водой, в результате чего происходит их интенсивное обледенение.Обледенение судов в северном полушарии отмечается осенью, зи­мой и весной. Оно продолжается примерно три месяца в морях Се­верной Атлантики и четыре месяца на Дальнем Востоке. В аркти­ческих морях обледенение судов возможно даже в летнее время — при отрицательной температуре воздуха и развитом штормовом вол­нении.Одним из главных типов синоптических процессов, определяю­щих обледенение судов, является адвекция холодного воздуха в тылу циклона при достаточно сильных ветрах.Зона обледенения в тылу циклона обычно начинается не сразу после прохождения холодного фронта, а на некотором удалении от него. Объясняется это, во-первых, тем, что непосредственно за холод­ным фронтом температура холодной воздушно^ массы еще не дости­гает таких низких значений, которые требуются для обледенения; во-вторых, тем, что в зоне прохождения холодного фронта вследствие изменения направления и скорости ветра происходит ослабление вол­нения. Анализ показывает, что наиболее опасная зона обледенения создается в районе расположения ложбины холода, ось которой на карте АТ850 проходит за линией холодного фронта.Вторым типом синоптических процессов, обусловливающих об­леденение, является прохождение теплых фронтов или соответствую­щих фронтов окклюзии. Эти случаи наиболее типичны для районов Баренцева и Норвежского морей, причем особо важную роль здесь играет предфронтальное усиление ветра. В зависимости от того, в ка­ком направлении движется циклон, фронты могут быть ориентиро­ваны в широтном или меридиональном направлении. В первом слу­чае обледенение происходит при северо-восточных ветрах, т. е. при ветрах, дующих со стороны центральных районов Арктики; во вто­ром — при южных или joro-западных ветрах, дующих со стороны выхоложенного континента Евразии.К третьему типу синоптических процессов, определяющих обле­денение, относится передняя часть мощного антициклона, вдоль ко­торой осуществляется адвекция очень холодного арктического воздуха..Необходимым условием для возникновения опасного обледенения, кроме понижения температуры воздуха ниже точки замерзания, яв­ляется приток воды к обледеневающей поверхности судна. По харак­теру притока воды к поверхности судна условно различают несколько видов обледенения. Обледенение в потоке морских брызг, образующихся при ударе волн о корпус судна. Этот наиболее часто встречающийся вид обле­денения представляет серьезную опасность. Образующийся в этом случае лед отличается большой прочностью, плотностью и силой сцеп­ления с различными конструкциями судна. Обледенение вследствие заливания палубы судна забортной во­дой. При этом на некоторых участках образуется «ледяная каша». Если такое отложение не удалить сразу же после прекращения зали­вания палубы, оно со временем твердеет и превращается в ледяной панцирь. Обледенение в атмосферных осадках — в переохлажденном дожде, мороси или мокром снеге, в переохлажденном тумане. Ин­тенсивность такого обледенения, как правило, мала. Однако обра­зующийся пресный лед обладает большой прочностью и силой сцеп­ления. Смешанное обледенение, которое образуется при совместном действии указанных выше факторов.Основной причиной опасного обле­денения судов является кристаллизация капель брызгового облака, постепенно обволакивающего палубные надстройки, расположенные выше центра тяжести судна. При обледенении высоких конструкций судна сильно ухудшается его остойчивость, увеличивается креня­щий момент под действием ветра, появляются дополнительные труд­ности околки льда. Существуют различные подходы к прогнозу обледенения. Наи­более перспективный для рыбопромысловых судов (водоизмещением менее 1000 т) заключается в отыскании корреляционной зависимости между интенсивностью их обледенения в различных гидрометеороло­гических условиях и величиной комплексного теоретического критерия обледенения, рассчитанного для фигуры правильной формы, на­пример цилиндрического стержня, находящегося в тех же гидрометео­рологических условиях, что и судно в море. строится корреляционный график.Интенсивность обледенения при прочих равных условиях за­висит от курса судна относительно ветра: она максимальна при кур­ковых углах плавания 15—45° и несколько уменьшается при боль­ших углах и при курсе судна против ветра. Используя прогностические значения температуры воздуха и воды, скорости ветра и высоты волны и учитывая при этом соленость мор­ской воды, можно по формуле рассчитать критерий интен­сивности обледенения N и далее по формуле — ожидаемую максимальную интенсивность обледенения судов. С помощью номограммы можно прогнозировать интенсивность и степень возможного обледенения. Это позволяет судоводителю определить время, в течение которого судно соответ­ствующего типа в данном районе может получить опасную ледовую нагрузку, и выбрать решение по предупреждению аварийной си­туации. Методика прогнозирования интенсивности обледенения морских судов предусматривает два этапа. На первом этапе осуществляется прогноз и расчет основных гидрометеорологических параметров, обусловливающих обледенение: скорости ветра, температуры воз­духа, температуры воды и высоты волны. На втором этапе произ­водится расчет ожидаемой интенсивности обледенения и построение карты обледенения. Основой для непосредственного расчета параметровявляются прогностические карты атмосферного давления на уровне моря, температуры воздуха у водной поверхности и темпера­туры воды. Приземное барическое поле пересчитывается на поле ветра, по которому определяется поле волнения.Построение прогностических карт обледенения производится в следующем порядке.1- Для расчета ожидаемого поля обледенения выбирается не­сколько десятков характерных точек. Количество точек и их распо­ложение зависит от акватории и изменчивости прогностических зна­чений метеорологических величин. По полученным значениям скорости ветра, высоты волны, тем­пературы воздуха и воды с учетом солености воды в данном участке акватории определяют с помощью номограммы ожидаемую интен­сивность обледенения.По полученным данным проводятся изолинии интенсивности обледенения через 0,5 т/ч и выделяются зоны различной степени об­леденения: медленное, быстрое и очень быстрое. Следует отметить, что прогноз обледенения по данной схеме пол­ностью основывается на метеорологическом прогнозе и его оправ- дываемость находится в прямой зависимости от точности прогноза поля атмосферного давления (поля ветра), поля температуры воз­духа над морем и т. д. Заблаговременность и надежность прогноза обледенения также определяется заблаговременностью и надежностью прогноза метеорологических величин.

 

 

Поделиться:





Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...