 |
Определяющие условия полета
|
|
|
|
Температура воздуха характеризует тепловое состояние атмосферы. В России и большинстве стран мира для измерения температуры используется международная стоградусная шкала Цельсия (°С), в Англии и США — шкала Фаренгейта (°F). Переход от одной шкалы к другой производится по формулам:
t ° С = ¾ X (t°F — 32),
или
t° F = ¾ t °С + 32.
В теоретической метеорологии используется абсолютная температурная шкала (шкала Кельвина - ° К). Точка таяния льда (0°С) соответствует по этой шкале 273 ° К, а точка кипения воды (100°С) соответствует 373 ° К.
В тропосфере по мере удаления от земной поверхности (основного источника тепла для нагрева воздуха) обычно происходит понижение температуры с высотой. В среднем падение температуры с высотой составляет 0,5 - 0,6 ° на 100 м.
Изменение температуры с высотой на единицу расстояния (на 100 м) называется вертикальным градиентом температуры g.
Вертикальный градиент не является постоянным и зависит от типа воздушной массы, времени суток, периода года, характера подстилающей поверхности и других причин. При понижении температуры с высотой g считается положительным. Если температура с высотой не изменяется, то g = 0. Слои атмосферы с g = 0 называются изотермическими. Слои атмосферы, где происходит повышение температуры с высотой (g < 0), называются инверсионными.
По вертикальному градиенту температуры можно рассчитать температуру воздуха на любой высоте (Т h ) согласно формуле:
h
Тh = Т о ¾ g X ----,
где Т о- температура у земли;
g - вертикальный температурный градиент;
h - высота, для которой расчитывается температура, м.
Инверсия — слой воздуха, в котором наблюдается рост температуры с высотой.
|
|
|
Изотермия — слой воздуха, в котором температура с высотой не изменяется.
Инверсии являются задерживающими слоями, они гасят вертикальные движения воздуха; под ними происходят скопления водяного пара или других твердых частиц, ухудшающих видимость, образуются туманы и различные формы облаков. Слои инверсии являются тормозящими слоями и для горизонтальных движений воздуха.
Во многих случаях эти слои являются поверхностями разрыва ветра (над и под инверсией), имеет место резкое изменение скорости и направления ветра.
В зависимости от причин возникновения различают следующие типы инверсий:
Радиационная инверсия — инверсия, возникающая вблизи земной поверхности вследствие излучения (радиации) ею большого количества тепла. Этот процесс сильнее всего происходит при ясном небе в теплое полугодие ночью, а в холодное — в течение всех суток. В теплое время года их вертикальная мощность не превышает нескольких десятков метров. С восходом солнца такие инверсии обычно разрушаются. Зимой эти инверсии имеют большую вертикальную мощность (иногда до 1—1,5 км) и удерживаются в течение нескольких суток и даже недель.
Адвективная инверсия образуется при перемещении (адвекции) теплого воздуха по холодной подстилающей поверхности. Нижние слои охлаждаются, и это охлаждение путем турбулентного перемешивания передается в более высокие слои. В слое резкого уменьшения турбулентности наблюдается некоторый рост температуры (инверсия). Адвективная инверсия возникает на высоте нескольких сотен метров от земной поверхности. Вертикальная мощность составляет несколько десятков метров. Чаще всего бывает в холодную половину года.
Инверсия сжатия или оседания образуется в области повышенного давления (антициклоне) в результате опускания верхних слоев воздуха и адиабатического нагревания этого слоя на 1°С на каждые 100 м. Опускающийся нагретый воздух не распространяется до самой земли, а растекается на некоторой высоте, образуя слой с повышенной температурой (инверсией). Эта инверсия имеет большую горизонтальную протяженность. Вертикальная мощность составляет несколько сотен метров. Чаще всего эти инверсии образуются на высоте 1—3 км.
|
|
|
Фронтальная инверсия связана с фронтальными разделами, являющимися переходными слоями между холодными и теплыми массами воздуха. На этих разделах холодный воздух всегда располагается внизу в виде острого клина, а теплый воздух — выше холодного. Переходный слой между ними называется фронтальной зоной и представляет собой слой инверсии толщиной в несколько сотен метров.
Инверсии, наблюдаемые в приземном слое, усложняют условия погоды, создавая затруднения для посадки и взлета самолетов, а также полетов на малых высотах.
Под инверсиями образуются дымки, туманы, ухудшающие горизонтальную видимость, и низкая облачность, затрудняющая (а иногда и мешающая) выполнение визуального взлета и посадки самолетов.
С инверсиями, наблюдаемыми на высотах (на больших высотах — слой тропопаузы), связаны многие формы облаков, мощность которых иногда достигает нескольких километров. На поверхности инверсий могут, возникать волны (наподобие морских, но со значительно большей амплитудой). При полете вдоль таких волн и при их пересечении воздушное судно испытывает периодическую болтанку.
Под слоями высотных инверсий наблюдается некоторое усиление ветра, а иногда возникают и сильные ветровые потоки, усложняющие полеты (под тропопаузой такие ветровые потоки называются струйными течениями).
Атмосферное давление — вес столба воздуха с поперечным сечением 1 см2 высотой от данного уровня до верхней границы атмосферы. Давление измеряют в мм рт. ст. или миллибарах.
В абсолютной системе мер атмосферное давление измеряется в миллибарах (1 мб равен одной тысячной части бара). Баром называется давление в 1 000 000 дин на 1см2 — 1 мм рт. ст. = 1,333 мб, 1 мб = 0,75 мм рт.ст.
Кроме абсолютного значения атмосферного давления на метеорологических станциях определяют значение и характер барической тенденции. Значение тенденции определяют по изменению давления за три часа между сроками наблюдений, а ее характер - по виду кривой регистрации. Значения и характеристика барической тенденции используется при прогнозировании атмосферных процессов.
|
|
|
С высотой атмосферное давление уменьшается. Общий закон изменения величины давления с высотой выражается барометрической (гипсометрической) формулой Лапласа. Без учета влияния влажности и изменения ускорения силы тяжести в зависимости от высоты и широты места она записывается в таком виде:
1 ро
H — Hо = 18400 (1 + ----- t° сp) lg ----
273 рн
где: H — Но — разность высот, м;
t° сp — средняя температура слоя воздуха, °С;
ро, рн — давление на соответствующих уровнях.
Изменение давления с высотой характеризуется также барометрической ступенью — высотой Dh, на которую надо подняться или cпуститься, чтобы давление Р изменилось на 1 мм рт. ст. или на 1 мбар.
Dh = ------- -- (1 + 0,004 t°).
P
С высотой барометрическая ступень возрастает, так как давление уменьшается; в теплом воздухе уменьшение давления с высотой происходит медленнее, чем в холодном. Величина барометрической ступени при различных значениях температуры и давления показана в табл. 1.
Таблица 1
| Давление | Величина в мбар при температуре | ||||
| Мбар | — 40°С | — 20°С | — 0°С | + 20°С | + 40°С |
| 6.7 13,4 67,2 | 7,4 14,7 73,6 | 8,0 16,0 80,0 | 8,6 17,3 86,4 | 9,3 18,6 92,6 |
Ветер — движение воздуха в горизонтальном направлении. Направление и скорость ветра характеризуются вектором. Направление вектора измеряется в градусах, а скорость — в метрах в секунду или в километрах в час (1 м/с = 3,6 км/ч). В метеорологии направление ветра определяется точкой горизонта, откуда дует ветер. При расчетах в самолетовождении направление ветра отличается от метеорологического на 180°.
Непосредственной причиной возникновения ветра является неравномерное распределение давления по горизонтали. При разности атмосферного давления в горизонтальном направлении возникает сила барического градиента, под действием которой частицы воздуха начинают перемещаться с ускорением из области более высокого в область более низкого давления. Эта сила всегда, направлена перпендикулярно (по нормали) к изобаре в сторону низкого давления.
|
|
|
Движение воздуха в направлении барического градиента происходит только в начальный момент. По мере того как воздушная масса приобретает скорость, на нее, кроме силы барического градиента, начинают оказывать влияние сила отклоняющего действия вращения Земли (сила Кориолиса), сила трения и (при криволинейном движении) центробежная сила. Под действием этих сил ветер у поверхности земли (в слое трения до высоты 1000—1500 м) всегда направлен под некоторым углом к изобаре, отклоняясь в сторону низкого давления. Выше слоя трения движение воздуха происходит параллельно изобарам (изогипсам), оставляя в Северном полушарии низкое давление слева (в Южном полушарии — справа). Такое движение воздуха при отсутствии силы трения называется градиентным ветром.
Эквивалентный ветер — некоторый фиктивный ветер, направленный вдоль маршрута полета и оказывающий на величину путевой скорости самолета такое же влияние, как и действительный ветер на маршруте. Эквивалентный ветер (Wэкв) связан с путевой (W) и воздушной (V) скоростями самолета соотношением:
(W экв) = W — V.
Эквивалентный ветер:
- при W > V — попутный (положительный);
- при W < V — встречный (отрицательный).
Местные ветра:
- бризы — ветры с суточной периодичностью, возникающие по берегам морей и больших озер (рек). Дневной (морской) бриз направлен с моря на сушу, ночной (береговой) - с суши на море. Причиной возникновения бризов является неравномерное нагревание и охлаждение суши и водной поверхности в течение суток. Днем суша и воздух над ней нагреваются значительно быстрее, чем море;
- горно-долинные — представляют собой местную циркуляцию воздуха между горным хребтом и долиной с суточным периом;
- бора — сильный холодный ветер, направленный с прибрежных невысоких гор (высотой не более 1000 м) на море;
- фён — теплый сухой ветер, направленный с гор, часто сильный и порывистый.
Плотность воздуха — это отношение массы воздуха к объему, который он занимает. Плотность воздуха " r " обычно выражается в граммах на 1 м3
Влажность воздуха — содержание в воздухе водяного пара. Характеристиками влажности являются:
- абсолютная влажность (а) — количество водяного пара (в граммах) в 1м3 воздуха;
- упругость водяного пара (е) — парциальное давление водяного пара (в мм рт. ст. или мбар);
- удельная влажность (q) — количество водяного пара (в граммах) в 1 кг влажного воздуха;
- относительная влажность (R) — отношение абсолютной влажности к насыщающему пару, выраженное в процентах.
|
|
|
Насыщающий (насыщенный) пар — количество пара в граммах, необходимое для полного насыщения единицы объема.
Точка росы — температура, при которой воздух достиг бы состояния насыщения при данном влагосодержании и неизменном давлении.
Облака — продукт конденсации водяного пара на различных уровнях над земной поверхностью. Основной причиной образования различных форм облачности является адиабатическое понижение температуры в поднимающемся влажном воздухе. В атмосфере наблюдается большое разнообразие форм облачности, обусловленное различными процессами их образования. По внешнему виду облака делятся на десять основных форм, а по высотам — на четыре яруса.
В международной практике приняты латинские названия облачности. На карты погоды сведения об облачности наносятся условными значками международного метеорологического кода. Каждой форме облачности присвоен условный значок.
По условиям образования все облака подразделяются на три группы: кучевообразные, волнистообразные и слоистообразные.
К кучевообразным облакам относятся главным образом облака вертикального развития:
- кучевые облака - над континентом в теплое полугодие возникают обычно утром, а во второй половине достигают максимального развития. Они имеют вид отдельных облачных "куч" с сероватым нижним основанием, которое располагается на высоте 1000 - 1500 м.;
- мощные кучевые облака - образуются в результате дальнейшего развития кучевых облаков. Они значительно лучше развиты по вертикали. Нижнее основание более темное и располагается на высоте 600 - 1000 м, а вершины достигают высоты 4 - 5 км.;
- кучево-дождевые облака - развиваются из мощных кучевых при большом влагосодержании воздуха и неустойчивой стратификации до больших высот. В теплое время года их нижнее основание обычно располагается на высотах 300 - 600 м, а вершины нередко достигают верхней тропосферы.
К кучевообразным облакам относятся также некоторые разновидности слоисто-кучевых, высоко-кучевых и перисто-кучевых облаков.
Волнообразные облака образуются в результате волновых движений на границе слоя инверсии.
К волнообразным облакам относятся слоистые облака и некоторые разновидности слоисто-кучевых облаков.
Слоистые облака характерны для холодного времени года. Они имеют вид сплошной серой пелены или разорванных облачных масс. Образуются слоистые облака под слоем инверсии. Это самая низкая облачность. Высота ее нижней границы, как правило, не превышает 300 м, а в холодное время года нередко слоистые облака опускаются до 100 м и ниже. Толщина облачного слоя редко превышает 600 м.
Слоисто-кучевые облака имеют вид волнистого тонкого либо плотного облачного слоя. Нижняя граница их обычно располагается на высоте 600 - 1000 м, а в холодное полугодие чаще всего на высоте 300 - 600 м. Толщина облачного слоя составляет несколько сот метров и редко достигает 1 - 2 км.
Высоко-кучевые облака имеют вид волн, хлопьев или пластин. Наблюдаются на высотах 3 - 5 км. Толщина облачного слоя около 300 м.
Перисто-кучевые облака имеют вид белых, мелких волн, ряби и барашков. Это самые высокие облака. В умеренных широтах они обычно располагаются на высоте 6 - 8 км, максимальные высоты могут быть 10 - 11 км. Толщина перисто-кучевых облаков обычно составляет 200 - 400 м.
Слоистообразные облака образуются в результате упорядоченного восходящего движения теплого воздуха. В подъеме участвуют огромные массы воздуха, поэтому образующиеся облака имеют вид сплошного облачного массива, состоящего из облаков:
- слоисто-дождевых - имеют вид темно-серого облачного покрова, почти всегда закрывающего все небо. Высота нижней границы нередко составляет 300 - 500 м, а иногда и меньше. Вертикальная мощность облачного слоя колеблется от нескольких сот метров до нескольких километров;
- высоко-слоистых - при наблюдении их с земли представляются в виде серого облачного слоя, часто волокнистого строения, а иногда и волнистого. При сравнительно небольшой толщине облачного слоя сквозь него, как через матовое стекло, просвечивает Солнце и Луна;
- перисто-слоистых - имеют вид белого или сероватого облачного покрова, часто волокнистого строения. Через них просвечивают Солнце и Луна, вокруг которых наблюдаются белые или радужные круги. Это явление носит название гало. Оно служит хорошим признаком последующего ухудшения погоды;
- перистых - имеют вид белых тонких волокон, иногда с загнутыми концами, или отдельных облачных скоплений. Как и все облака верхнего яруса они состоят из ледяных кристаллов.
ВОЗДУШНЫЕ МАССЫ.
Воздушные массы — большие объемы воздуха в тропосфере, обладающие одинаковыми свойствами основных метеорологических элементов и перемещающиеся в одном из течений общей циркуляции атмосферы.
Воздушные массы подразделяются на теплые и холодные, устойчивые и неустойчивые.
Теплой называется воздушная масса, имеющая более высокую температуру, чем подстилающая поверхность, на которую она распространяется.
Холодной называется воздушная масса, имеющая температуру ниже температуры подстилающей поверхности.
Устойчивой называется воздушная масса, в которой нет условий для развития восходящих движений воздуха (конвекции). К устойчивым обычно относятся теплые массы. Нижний слой их, охлаждаясь от подстилающей поверхности, приближается к насыщению, в результате в нем происходит конденсация водяного пара. Для влажной устойчивой воздушной массы характерно образование низких слоистых и слоисто-кучевых облаков, дымки и туманов.
Неустойчивой называется воздушная масса, в которой есть условия для развития восходящих движений воздуха (конвекции). К неустойчивым обычно относятся холодные массы. Свою неустойчивость они приобретают в двух случаях:
- когда воздух летом в дневные часы в областях высокого давления малоподвижен, а земля под ним прогревается; в этом случае погода характеризуется развитием мощно-кучевых и кучево-дождевых облаков большой вертикальной мощности, ливневыми осадками, местными (тепловыми) грозами;
- когда холодный воздух перемещается над теплой подстилающей поверхностью; в этом случае характерны сильные порывистые и даже шквальные ветры, быстро перемещающаяся и резко меняющаяся по количеству мощно-кучевая и кучево-дождевая облачность с ливневыми осадками и грозами.
В устойчивой воздушной массе взлет и посадка, а также полет воздушного судна на малых и предельно малых высотах в холодное время года могут быть усложнены наличием низкой облачности (иногда до 50 - 100 м) и ограниченной видимости из-за густых дымок и туманов. В тоже время условия полета над слоистыми и слоисто-кучевыми облаками (выше 1 - 1,5 км) часто бывают значительно более благоприятными, однако в этих случаях облака, покрывающие значительное пространство, исключают визуальную ориентировку. В теплое время года в устойчивой воздушной массе наблюдаются обычно простые метеорологические условия.
В неустойчивой воздушной массе взлет и посадка воздушного судна может осложняться из-за усиления ветра и прохождения через район аэродрома грозовых очагов с ливневыми осадками, понижением высоты облаков до 300 м и ниже, а также и ухудшением видимости в осадках до 1 км и менее.
Для обозначения воздушных масс на синоптических картах используются следующие их сокращенные названия:
КАВ — континентальный арктический воздух;
МАВ — морской арктический воздух;
МУВ — морской умеренный воздух;
КУВ — континентальный умеренный воздух;
МТВ — морской тропический воздух;
КТВ — континентальный тропический воздух;
ЭВ — экваториальный воздух.
АТМОСФЕРНЫЕ ФРОНТЫ
Атмосферные фронты — переходные зоны, расположенныe на границе между двумя разнородными воздушными массами. При пересечении атмосферных фронтов обычно наблюдаются значительные изменения направления и скорости ветра, температуры, облачности и других метеорологических элементов. В зависимости от направления движения фронты подразделяются на теплые и холодные.
Теплый фронт — атмосферный фронт, перемещающийся в сторону холодного воздуха. При движении фронта теплый воздух догоняет отступающий холодный и по его клину скользит вверх. В результате теплый воздух адиабатически охлаждается, и над фронтальной поверхностью впереди линии фронта образуется система слоистообразных облаков с зоной обложных осадков
Зона обложных осадков захватывает полосу до 300 — 400 км. При прохождении теплого фронта наблюдаются сложные метеорологические условия (низкая облачность и ограниченная видимость), которые над данной территорией сохраняются в течение многих часов.
Характер погоды и условия полета в зоне теплого фронта определяются, как правило, наличием обширной зоны слоистообразных облаков и выпадающих из них осадков. Облачная система располагается над фронтальной поверхностью впереди линии фронта и может простираться в ширину (перпендикулярно к фронту) до 800 - 1000 км. Горизонтальная протяженность облаков соответствует протяженности фронта.
Предвестником, приближающегося теплого фронта являются перистые облака. Эти облака являются передней наиболее тонкой и высоко расположенной частью фронтальной системы облаков. Они располагаются в верхнем ярусе на расстоянии 800 - 1000 км перед фронтом на высотах более 7 - 8 км.
В дальнейшем, при смещении фронта, перистые облака уплотняются и на высоте 6 -8 км переходят в перисто-слоистые.
Характерной особенностью перисто-слоистых облаков является вызываемое ими оптическое явление - гало.
По мере дальнейшего приближения линии фронта появляются облака среднего яруса. Вначале на высоте около 6 км наблюдаются тонкие высоко-слоистые облака, которые постепенно уплотняются, их нижняя кромка опускается до высоты 3 -2 км, а вертикальная мощность увеличивается до 3 км и более.
В той части, где фронтальная поверхность, а следовательно, и облачность, опускаются до высоты менее 2 км, облака переходят в нижний ярус и называются слоисто-дождевыми. Из этих облаков выпадают интенсивные осадки.
Под фронтальными облаками вследствие испарения выпадающих осадков часто образуются разорванно-дождевые облака. Нижняя граница этих облаков располагается на высотах 50 - 150 м, а иногда, особенно над возвышенностями, они могут достигать земной поверхности, переходя в туман.
Холодные фронты — атмосферные фронты, перемещающиеся в сторону теплого воздуха. В зависимости от скорости движения, характера восходящих движений теплого воздуха, а также от расположения зон облачности и осадков относительно фронтальной поверхности холодные фронты подразделяются на холодный фронт 1-го рода (медленно движущийся фронт) и холодный фронт 2-го рода (быстро движущийся фронт). Общим для них является то, что скорость движения холодного воздуха у земли больше скорости отступающего теплого воздуха, вследствие чего клин холодного воздуха вторгается под теплый, вытесняя его вверх.
Холодный фронт 1-го рода располагается в резко выраженных ложбинах и пересекается с изобарами под острыми углами. Клин холодного воздуха медленно подтекает под теплую воздушную массу, обусловливая ее постепенное упорядоченное восходящее скольжение вдоль фронтальной поверхности. В результате за линией фронта образуется система слоистообразных облаков, подобная облачности теплого фронта, но только расположенная в обратном порядке. В теплое время года, кроме этих облаков, в передней части фронта вследствие развития интенсивной конвекции образуются кучево-дождевые облака большой вертикальной мощности, из которых выпадают ливневые осадки. За фронтом кучево-дождевые облака переходят в слоисто-дождевые, а затем в высоко-слоистые. Ливневые осадки сменяются обложными.
В холодное время года, поднимающийся вдоль поверхности фронта теплый воздух обычно обладает большой устойчивостью. В результате за линией фронта образуется слоистообразная облачность, подобная облачности теплого фронта, но только расположенная в обратном порядке. В это время года непосредственно за линией фронта располагаются слоисто-дождевые облака, постепенно переходящие сначала в плотные, а затем в тонкие высоко-слоистые. Их вертикальная мощность меньше, чем на теплом фронте. Перистые и перисто-слоистые облака, как правило, отсутствуют. Чаще всего верхняя граница облачной системы располагается на высотах 4 - 4,5 км.
Обложные осадки выпадают за фронтом, ширина их зоны в среднем составляет 150 - 200 км. В этой зоне значительно усложняются полеты на малых и предельно малых высотах в связи с ограниченной видимостью и образованием подфронтальной разорвано-дождевой облачности на высотах 100 - 120 м.
В теплое время года, когда неустойчивость теплого воздуха увеличивается, на фронте может создаться сложное сочетание облаков. В передней части фронта за счет развития интенсивной конвенсии в непосредственной близости от линии фронта в этих случаях образуются кучево-дождевые облака большой вертикальной мощности, из которых выпадают ливневые осадки, часто сопровождающиеся грозами. В облаках наблюдается интенсивная турбулентность и на высотах при соответствующей отрицательной температуре интенсивное обледенение.
За фронтом кучево-дождевые облака переходят в слоисто-дождевые, а затем и высоко-слоистые. Летом осадки сменяются обложными.
Холодный фронт 2-го рода располагается в слабо выраженных ложбинах и пересекается с изобарами примерно под углом 90°. С холодным фронтом 2-го рода связана узкая зона мощной кучево-дождевой облачности и интенсивных ливневых осадков, которая располагается в основном впереди фронта и обычно имеет ширину в несколько десятков километров.
При приближении фронта вблизи от него, как правило, наблюдается гряда кучево-дождевых облаков с полосами ливневых осадков и грозовыми очагами. Вершины облаков в виде "наковальни" могут распространяться по вертикали до 8 - 10 км, а иногда до 11 - 12 км и даже в отдельных случаях пробивать тропопаузу и проникать в нижнюю стратосферу.
Нередко предвестником холодного фронта 2-рода являются высоко-кучевые чечевицеобразные облака, которые появляются впереди фронта на расстоянии до 200 км.
Летом прохождение фронта сопровождается сильными шквалами, грозами, иногда выпадением интенсивного града и возникновением пыльных бурь. После прохождения фронта наступает быстрое прояснение, ветер ослабевает, видимость улучшается.
В холодное время года, когда земная поверхность бывает выхоложенной и воздушные массы, перемещающиеся над ней, приобретают устойчивость, холодные фронты проходят значительно "спокойнее", часто без образования кучево-дождевых облаков и, следовательно, без опасных явлений, связанных с ними.
Фронты окклюзии — сложные фронты, возникающие в циклоне в результате смыкания холодного фронта с теплым. Различают два основных типа фронтов окклюзии: теплый и холодный.
Теплый фронт окклюзии образуется в том случае, когда в тыловой части циклона располагается менее холодная воздушная масса, чем в передней его части. Над европейской территорией России теплый фронт окклюзии обычно наблюдается в холодное время года.
На линии фронта образуется многослойная облачность, которая постепенно развивается в слоистообразную облачную систему, подобную теплому фронту. В этом случае наибольшую сложность для полетов представляет резкое снижение высоты облачности, ухудшение видимости, а также обледенение.
Холодный, фронт окклюзии образуется в том случае, когда в тыловой части циклона располагается более холодная воздушная масса, чем в передней его части.
Над европейской территорией России холодный фронт окклюзии обычно наблюдается в теплое время года. По мере продвижения к востоку фронт принимает характер обычного холодного фронта с хорошо развитой зоной фронтальных осадков, грозовой деятельностью и шквалами. Поэтому в теплое время года пересечение таких фронтов представляет значительную опасность, особенно в послеполуденные и вечерние часы.
БАРИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ
Барические системы — области распределения давления с определенным расположением изобар и системой ветров.
Различают несколько типов барических систем: циклон, ложбину, антициклон, гребень, седловину.
Циклон — барическая область с наименьшим давлением в центре и ограниченная системой замкнутых изобар.
В своем развитии циклон проходит четыре стадии: волна, молодой циклон, циклон, достигший максимального развития и заполняющийся циклон.
Стадия волны — стадия зарождения циклона. Как правило, волны, развивающиеся в последующем в циклоны, возникают на малоподвижных фронтах, ориентированных меридиально или по широте, когда изобары располагаются параллельно к фронту.
В зонах теплого и холодного фронтов происходит формирование облачных систем, которые, как и зоны осадков, еще сравнительно невелики.
Молодой циклон — на этой стадии своего развития циклон продолжает углубляться (т.е. давление в его центре падает). Усиливается циклоническая циркуляция воздуха у земной поверхности, которая постепенно распространяется на все большие и большие высоты. Облачные системы фронтов и зоны осадков распространяются над значительно большей территорией, чем в стадии волны.
Циклон, достигший максимального развития — на этой стадии развития давление в центре циклона достигает наименьшего значения по сравнению с предыдущими стадиями.
Особенностью данной стадии является сближение и смыкание холодного фронта с теплым. На этой стадии циклон получает дальнейшее распространение по высоте.
Заполняющийся циклон — на этой стадии центральная часть циклона представляет собой обширную область относительно холодного воздуха. В циклоне остается только фронт окклюзии как раздел между холодным воздухом передней и тыловой частями циклона.
Ложбина — область вытянутых изобар от центра циклона к его периферии. Ось ложбины является линией наименьшего давления.
В циклоне и ложбине обычно наблюдаются сложные метеорологические условия. Это вызвано тем, что сходимость воздушных потоков создает возможность возникновения фронтальных разделов, с которыми связано образование облачности, выпадение осадков, ухудшение видимости и усиление ветра.
Антициклон — барическая область с наибольшим давлением в центре и ограниченная системой замкнутых изобар.
Антициклон в своем развитии проходит три стадии: молодой антициклон, максимально развитый антициклон и разрушающийся антициклон.
Молодой антициклон — образуется обычно в холодной воздушной массе в тылу циклона и первоначально имеет вид гребня. По высоте это барическое образование прослеживается до 2 -2,5 км.
Максимально развитый — антициклон на приземной синоптической карте выглядит как самостоятельное барическое образование. На этой стадии развития антициклон достигает наибольшей интенсивности, и давление в его центре имеет максимальную величину. В этой стадии антициклон значительно развит по высоте и занимает обширную площадь.
Разрушающийся антициклон — о переходе антициклона в последнюю стадию развития свидетельствует начало падения давления в его центральной части. Этот процесс приводит к тому, что антициклон постепенно теряет свое значение как самостоятельное барическое образование.
Гребень — область вытянутых изобар от центра антициклона к его периферии. Ось гребня является линией наибольшего давления.
В антициклоне и гребне обычно наблюдаются простые метеорологические условия. Это объясняется тем, что расходимость воздушных потоков вызывает в центре антициклона и на оси гребня нисходящие течения, приводящие к нагреванию опускающегося воздуха, уменьшению относительной влажности и, следовательно, к таянию (испарению) облаков. Лишь в холодное время года в антициклоне и гребне из-за радиационного выхолаживания в приземном слое могут возникнуть очень стойкие слоистые облака, дымка и радиационные туманы.
Седловина — промежуточная барическая система, заключенная между двумя циклонами и двумя антициклонами, лежащими накрест.
В теплую половину года метеорологические условия в седловине характеризуются развитием кучевых, мощно-кучевых и кучево-дождевых облаков, выпадением ливневых осадков, наличием тепловых гроз, в холодную половину года — развитием слоистых и слоисто-кучевых облаков, образованием дымки и тумана, ветер слабый, неустойчивого направления.
|
|
|
