Прогноз ветров, метелей, бурь.

В прогнозе ветра в приземном слое указываются: 1) направление ветра и 2) скорость или сила ветра. Направление ветра в общих прогнозах и для морского флота обычно предсказывается с точностью до четверти горизонта. («Ветер северо-западный» (NW)).Если на протяжении полусуток ожидается переход ветра к следу­ющей четверти горизонта, то в прогнозе отмечается последователь­ное чередование направлений, например: «Ветер юго-восточный и южный» или «Ветер юго-западный, с переходом к концу дня на северо-западный».При малых барических градиентах направление ветра может не соответствовать направлению изобар. На соседних станциях слабые ветры под влиянием местных условий могут иметь даже противопо­ложные направления. В таких случаях (при скорости ветра до 3 м/с) разрешается в прогнозе указывать: «Ветер неустойчивый по направ­лению, слабый». Для авиации направление ветра на высотах предсказывается в градусах (восточный — 90°, южный — 180°, западный — 270°, северный — 360° и т. д. с округлением до 10°). Скорость ветра в общих и авиационных прогнозах для аэродрома указывается в м/с с допустимым интервалом 3 м/с при скорости менее 15 м/с и 5 м/с при большей скорости. Скорость ветра на высотах предсказывается в км/ч с округлением до 10 км/ч. Для морского флота предсказывается сила ветра в баллах.При порывистом ветре в приземном слое указывается максималь­ная скорость при порывах.В первом приближении ветер предсказывается в соответствии с прогнозом барического поля.1. Направление на высотах предсказывается как направление геострофического (градиентного) ветра, а в приземном слое — с уче­том отклонения ветра от направления изобары на угол около 30°над сушей и около 15° над морем.2. Скорость на высотах предсказывается как скорость геострофи­ ческого ветра V_g, а в приземном слое — с учетом отклонения ско­рости от V_g, т. е. V = kV_g, где коэффициент k в среднем равен над морем 0,7—0,8, а над сушей 0,5—0,6 для ветров скоростью менее 10—15 м/с.К первому приближению вносятся уточнения с учетом: а) сезона и времени суток, б) стратификации воздушной массы и суточного хода температуры, в) местных особенностей подстилающей поверх­ности и атмосферной циркуляции. Учет сезона и времени суток необходим в связи с тем, что среднее значение коэффициента k в формуле (12.1) меняется от сезона к се­зону и на протяжении суток. Учет стратификации воздушной массы и суточного хода тем­пературы является дальнейшей детализацией прогноза ветра.Направление и скорость ветра в приземном слое зависят от степени развития турбулентного обмена, который в свою очередь зависит от стратификации воздушной масс. Скорость ветра в приземном слое в таких случаях приб­лижается к скорости геострофического ветра и даже может прев­зойти ее при малых барических градиентах. При прогнозе ветра в верхней части пограничного слоя следует учитывать данные о ветре на картах АТ₉₂₅ и АТ₈₅₀.. Свободная атмосфера. Для прогноза ветра выше пограничного слоя используются прогностические карты изобари­ческих поверхностей 850, 700, 500, 400, 300 и 200 мбар, предвычисля-емые с помощью электронных вычислительных машин на сроки 12, 18, 24 и 30 часов. Каждая из таких карт может быть использована в пределах интервала времени ±3 часа от указанного срока. Для небольших сроков прогноза (до 12 часов) предпочтительнее пользоваться фактическими сведениями о ветре на высотах в исходный срок. Если используются предсказанные карты AT, прогноз ветра на высотах осуществляется по следующей схеме.Выбирается предсказанная карта AT, ближайшая к интересую­щему уровню (карты поверхностей 850, 700.500, 400, 300 и 200 мбар примерно соответствуют высотам 1,5, 3, 5, 7, 9 и 12 км) и сроку прогноза.С помощью градиентной линейки по карте определяется ожидае­мая скорость геострофического ветра в интересующем районе; за направление ветра в первом приближении принимается касательная к изогипсе. При значительной кривизне изогппс необходимо нспользовать линейку, учитывающую кривизну изогипс, или умножить скорость геострофического ветра на коэффициент перехода к, зави­сящий от радиуса и знака кривизны изогипс V_er = kV_e. При прогнозе ветра по авиатрассе большого протяжения расчет производится для отдельных участков с учетом, времени, когда само­лет будет находиться на данном участке. Для учета стратификации воздушной массы и суточного хода температуры при прогнозе ветра графики следует составить для различных значений у. При этом желательно раздельно рассматривать различные синоптические процессы (сектора циклонов и анти­циклонов, фронты различных типов н т. д.). Следует также рассматривать особенности изменений ветра с высотой хотя бы путем сопоставления ветра (или барического поля) на приземной карте н на карте АТ₈₅₀. Учет местных особенностей подстилающей поверхности и ат­мосферной циркуляции косвенно уже производится при построении графиков, Кроме того, они не могут учесть все местные влияния на ветер.при перемещениях, например, циклона с суши на море или наоборот даже при сохранении его глубины ветер в соответствующем секторе изменится, что необходимо принимать во внимание при прогнозе.Имеются особенности поля ветра над внутренними водоемами (озера, водохранилища и т. п.) и вблизи них. В большей степени это относится к горным районам. При определенных условиях развиваются бризы, горные и долинные ветры, фены, бора и другие мест­ные ветры.Поэтому наряду с методами общего (фонового) прогноза ветра разрабатываются частные методики его прогноза для определенных водоемов, морских портов, аэродромов и т. п.Поскольку потребителя чаще всего интересует прогноз сильных ветров, то в первую очередь должны изучаться условия возникно­вения именно таких ветров и рассматриваться способы их прогноза. Прогноз метели. Различают: 1) общую метель, ког­да снегопад сопровождается перено­сом снега, поднятого с поверхности снежного покрова; 2) низовую ме­тель — перенос снега, поднятого с поверхности снежного покрова до высоты несколько метров, при отсутствии снегопада; 3) поземок — перенос снега непосредственно вдоль поверхности снежного покрова (высота поднятия менее 1 м). Возникновение метели связано не только со скоростью ветра и его структурой (турбулентностью), но и с состоянием снежного покрова. В одних случаях, когда выпавший снег сухой и сыпучий, уже при ветре около 5 м/с может возникнуть поземок и даже низовая метель. В других случаях, например, при оттепели, снег не может быть поднят даже сильным ветром. Для поземка и низовой метели особенно благоприятными являются условия, когда сухой снег выпал на ледяную корку (наст). При усилении ветра поземок может перейти в низовую метель, а низовая метель, как только начинается снегопад, переходит в об­щую метель. Метели вызывают снежные заносы на железных и автомобильных дорогах, которые могут привести к нарушению регулярного жд и авто сообщения; затрудняют работу ави­ации, образуя сугробы на взлетно-посадочных полосах и ухудшая видимость; наносят вред с/х, сдувая снег с полей, засеянных озимыми культурами. Прогноз метелей основывается на прогнозе ветра с учетом состоя­ния снежного покрова. Поскольку условия, благоприятные для ме­телей, создаются при определенных синоптических процессах, то обычно в подразделениях службы погоды проводится предваритель­ная работа по выявлению таких типовых процессов в целях исполь­зования при прогнозе. при прогнозе метели необходимо:сопоставить ожидаемое синоптическое положение на карте по­годы с типовыми синоптическими процессами метелей в данном рай­оне;дать прогноз скорости ветра. Слабые поземки и низовые метели могут наблюдаться уже при скорости ветра около 5 м/с, но существен­ные снежные заносы обычно наблюдаются при скорости 10 м/с и более. Общая метель может возникнуть уже при ветре 7 м/с;определить температуру воздуха (она должна быть ниже 0° С) и состояние снежного покрова;обратить внимание на местные условия (рельеф, местные ветры н т. п.). Прогноз бурь. Пыльной (песчаной) бурей называется перенос сильным ветром большого количества пыли (песка, частиц сухой почвы), вызываю­щий часто значительное ухудшение видимости. Горизонтальная протяженность пыльной бури — от сотен метров до тысячи километров и более, а вертикальная протяженность — от нескольких метров (песчаный поземок) до нескольких километров. Высота поднятия пыли (песка) зависит от силы ветра и степени развития турбулентных завихрений, т. е. от устойчивости воздушной массы в приземном слое и на высотах. Видимость при пыльной буре колеблется в широких пределах в зависимости от интенсивности явления (от 10 —20 м до 4—-10 км). В зависимости от продолжительности различают кратковремен­ные пыльные бури (до получаса) и длительные (несколько часов и даже суток).пыльные бури наблюдаются преи­мущественно в теплую половину года, перенос верхнего слоя почвы называется черной бурей. Кроме пыльных бурь, наблюдаются пыльные вихри, которые имеют диаметр всего несколько метров и достигают особенно большой ин­тенсивности в пустынях.Различают: 1) внутримассовые пыльные бури в зоне сильных ветров (штормовая зона), часто на южной и юго-западной периферии анти­циклонов и между антициклоном и углубляющимся циклоном и 2) фронтальные пыльные бури, преимущественно в зоне усиления ветра перед холодными фронтами. Прогноз пыльной бури дается аналогично прогнозу метели: сопоставляется ожидаемое синоптическое положение на карте погоды с типовыми процессами; составляется прогноз скорости ветра, при этом учитывается, что при дневном перегреве приземного слоя воздуха скорость ветра может местами превышать скорость градиентного ветра в 2—3 раза. учитывается состояние почвы и стратификация воздушной массы; учитываются рельеф и другие местные условия.Перемещение фронтальных пыльных бурь предсказывается од­новременно с прогнозом перемещения соответствующего фронта, а перемещение внутримассовых пыльных бурь — в соответствии с прогнозом перемещения штормовой зоны.Ослабление или усиление пыльной бури предсказывается с учетом как общих изменений барического поля и поля ветра, так и суточ­ного хода ветра.