Барический закон

Барический закон

Метеорология и климатология развитие науки, географические факторы климата


Наши дополнительные сервисы и сайты:

г. С аратов

Первый вопрос: Как отмыть лодку от тины и водорослей? Второй вопрос: Чем отмыть яхту от водорослей? Третий вопрос: Где купить эффективное средство для мытья катеров, лодок, яхт?

Барический закон ветра

1. Опыт подтверждает, что ветер у земной поверхности всегда (за исключением широт, близких к экватору) отклоняется от барического градиента на некоторый угол меньше прямого в северном полушарии вправо, в южном влево. Отсюда следует такое положение: если встать спиной к ветру, а лицом туда, куда дует ветер, то наиболее низкое давление окажется слева и несколько впереди, а наиболее высокое давление — справа и несколько сзади. Это положение было найдено эмпирически еще в первой половине XIX в. и носит название барического закона ветра, или закона Бейс-Балло. Точно так же действительный ветер в свободной атмосфере всегда дует почти по изобарам, оставляя (в северном полушарии) низкое давление слева, т. е. отклоняясь от барического градиента вправо на угол, близкий к прямому. Это положение можно считать распространением барического закона ветра на свободную атмосферу.

2. Барический закон ветра, очевидно, описывает свойства действительного ветра. Таким образом, закономерности движения воздуха, о которых говорилось выше для упрощенных теоретических условий, в основном оправдываются и в более сложных действительных условиях. Вместе с этим хотя линии тока в приземном слое циклона или антициклона не являются геометрически правильными спиралями, однако характер их все же спиралеобразный и в циклонах они сходятся к центру, а в антициклонах расходятся от центра. В свободной атмосфере, несмотря на неправильную форму изобар и линий тока и на наличие в движении воздуха ускорений, ветер достаточно близок по направлению к изобарам, а скорость его близка к скорости геострофического ветра.

www.matrixplus.ru

Закон Бейсболки

Многие из новичков яхтенного дела слышали о «законе бейсболки», который некоторым образом используется опытными яхтсменами в морской навигации. Заранее следует сказать, что этот закон не имеет никакого отношения ни к головным уборам, ни к морской экипировке вообще. «Законом бейсболки» на морском сленге называется барический закон ветра, открытый в своё время членом Императорской Петербургской Академии наук Христофором Бёйс-Баллотом, часто именуемым на английский манер — Бейс-Балло. Закон этот объясняет интересный феномен — почему ветер в северном полушарии в циклонах поворачивается по часовой стрелке, — то есть вправо. Не путать с вращением самого циклона, где воздушные массы вращаются против часовой стрелки!
Академик Х. Х. Бёйс-Баллот

Бёйс-Баллот и закон барического ветра

Бёйс-Баллот — выдающийся голландский учёный середины 19 века, занимавшийся математикой, физикой, химией, минералогией и метеорологией. Несмотря на такой обширный спектр увлечений, прославился он именно как первооткрыватель закона, позднее названного его именем. Бёйс-Баллот одним из первых стал активно внедрять в жизнь активное сотрудничество учёных разных государств, вынашивая идеи Всемирной академии наук. В Голландии им был создан Институт метеорологии и система предупреждения о надвигающихся штормах. В знак признания его заслуг перед мировой наукой, Бёйс-Баллот наряду с Ампером, Дарвином, Гёте и другими представителями науки и искусства был избран иностранным членом Петербургской Академии наук.

Что же касается собственно закона (или «правила») Бейс-Баллота, то, строго говоря, первые упоминания о баррическом законе ветра относятся ещё к концу 18 века. Именно тогда немецкий учёный Брандис впервые высказал теоретические предположения об отклонении ветра относительно вектора, соединяющего области с высоким и низким давлением. Но доказать на практике свою теорию он так и не смог. Установить правильность предположений Брандиса смог академик Бёйс-Баллот только в середине 19 века. Причём, сделал это чисто эмпирически, то есть, путём научных наблюдений и измерений.

Суть закона Бейс-Балло

Дословно «закон Бейс-Балло», сформулированный учёным в 1857 году, звучит следующим образом: «Ветер у поверхности, кроме субэкваториальных и экваториальных широт, отклоняется от барического градиента на некоторый угол вправо, а в южном направлении — влево.» Барический градиент — это вектор, показывающий изменение атмосферного давления в горизонтальном направлении над поверхностью моря или ровной земной поверхностью.
Баррический градиент

Если перевести закон Бейс-Балло с научного языка, то выглядеть он будет следующим образом. В земной атмосфере всегда имеются области повышенного и пониженного давления (причины этого явления мы в данной статье разбирать не будем, дабы не заблудиться в дебрях). В результате, воздушные потоки устремляются из области с более высоким давлением в область более низкого. Логично предположить, что подобное движение должно идти по прямой: это направление и показывает вектор под названием «барический градиент».

Но тут вступает в действие сила движения Земли вокруг своей оси. А точнее, сила инерции тех объектов, что находятся на поверхности Земли, но не связаны жёсткой связью с земной твердью — «сила Кориолиса» (ударение на последнее «и»!). К таким объектам относятся вода и воздух атмосферы. Что касается воды, то давно было замечено, что в северном полушарии реки, текущие в меридиональном направлении (с севера на юг), больше подмывают правый берег, в то время как левый остаётся низменным и относительно ровным. В южном полушарии – наоборот. Объяснить подобный феномен смог другой академик Петербургской Академии наук — Карл Максимович Бэр. Им был выведен закон, согласно которому, текущая вода испытывает на себе влияние силы Кориолиса. Не успевая вращаться вместе с твёрдой поверхностью Земли, текущая вода по инерции «прижимается» к правому берегу (в южном полушарии, соответственно — к левому), в результате подмывая его. По иронии судьбы, закон Бэра был сформулирован в том же 1857 г., что и закон Бейс-Балло.

Таким же образом, под действием силы Кориолиса, отклоняется движущийся атмосферный воздух. В результате, ветер начинает отклоняться вправо. При этом в результате действия силы трения угол отклонения близок к прямому в свободной атмосфере и меньше прямого у поверхности Земли. Если смотреть по направлению приземного ветра, то наиболее низкое давление в северном полушарии будет слева и несколько впереди .
Отклонения движения воздушных масс в северном полушарии под влиянием силы вращения Земли. Красным цветом показан вектор барического градиента, направленный прямо от области высокого давления к области низкого давления. Синяя стрелка — направление действия силы Кориолиса. Зелёным — направление движения ветра, отклоняющегося под действием силы Кориолиса от барического градиента

Использование закона Бейс-Балло в морской навигации

О необходимости уметь применять данное правило на практике указывают многие учебники по навигации и морскому делу. В частности — «Морской словарь» Самойлова, изданный Народным комиссариатом военно-морского флота в 1941 г. Самойлов даёт исчерпывающее описание барического закона ветра применительно к мореходной практике. Его наставления вполне могут взять на вооружение и современные яхтсмены:

«…В случае нахождения корабля по близости к районам мирового океана, где часто возникают ураганы, необходимо следить за показаниями барометра. Если стрелка барометра начинает опускаться, а ветер — крепчать, то велика возможность приближения урагана. При этом нужно незамедлительно определить, в каком направлении находится центр циклона. Для этого моряки используют правило Бейс-Балло — если встать к ветру спиной, то центр урагана будет располагаться примерно на 10 румбов влево от фордевинда в северном, и на столько же вправо — в южном полушарии.

Затем нужно определить, в какой части урагана находится корабль. Для скорейшего определения местоположения парусному судну необходимо незамедлительно лечь в дрейф, а паровым — остановить машину. После чего необходимо произвести наблюдения за изменением ветра. Если направление ветра постепенно меняется слева на право (по часовой стрелке), то судно находится по правой стороне от пути движения циклона. Если же направление ветра меняется в противоположном направлении — то слева. В случае, когда направление ветра не меняется совсем — судно находится прямо на пути следования урагана. Уходить от центра урагана в северном полушарии нужно следующим образом:

* перевести судно на правый галс;
* при этом, если вы находитесь справа от центра циклона, то следует лечь в бейдевинд;
* если слева или по центру движения — в бакштаг.

В южном полушарии — наоборот, кроме случая, когда судно оказывается по центру наступающего циклона. Идти данными курсами необходимо, пока судно не уйдёт с пути движения центра циклона, что можно определить по начавшему подниматься барометру».

А о правилах уклонения от тропических циклонов наш сайт писал в статье «Глаз циклона».

sailroad.ru

24. Барический закон ветра

Опыт подтверждает, что действительный ветер у земной поверхности всегда (за исключением широт, близких к экватору) отклоняется от барического градиента на некоторый острый угол в Северном полушарии вправо, в Южном – влево. Отсюда следует так называемый барический закон ветра: если в Северном полушарии встать спиной к ветру, а лицом туда, куда дует ветер, то наиболее низкое давление окажется слева и несколько впереди, а наиболее высокое давление – справа и несколько сзади.

Этот закон был найден эмпирически еще в первой половине XIX в. Бейс-Балло и носит его имя. Точно так же действительный ветер в свободной атмосфере всегда дует почти по изобарам, оставляя (в Северном полушарии) низкое давление слева, т.е. отклоняясь от барического градиента вправо на угол, близкий к прямому. Это положение можно считать распространением барического закона ветра на свободную атмосферу.

Барический закон ветра описывает свойства действительного ветра. Таким образом, закономерности геострофического и градиентного движения воздуха, т.е. при упрощенных теоретических условиях, в основном оправдываются и в более сложных действительных условиях реальной атмосферы. В свободной атмосфере, несмотря на неправильную форму изобар, ветер по направлению близок к изобарам (отклоняется от них, как правило, на 15-20°), а скорость его близка к скорости геострофического ветра.

То же справедливо и для линий тока в приземном слое циклона или антициклона. Хотя эти линии тока и не являются геометрически правильными спиралями, однако характер их все же спиралеобразный и в циклонах они сходятся к центру, а в антициклонах расходятся от центра.

Фронты в атмосфере постоянно создаются такие условия, когда две воздушные массы с разными свойствами располагаются одна возле другой. В этом случае эти две воздушные массы разделены узкой переходной зоной, называемой фронтом. Длина таких зон – тысячи километров, ширина – лишь десятки километров. Эти зоны относительно земной поверхности наклонены с высотой и прослеживаются вверх, по крайней мере, на несколько километров, а нередко до самой стратосферы. В зоне фронта, при переходе от одной воздушной массы к другой температура, ветер и влажность воздуха резко меняются.

Фронты, разделяющие основные географические типы воздушных масс, называют главными фронтами. Главные фронты между арктическим и умеренным воздухом носят название арктических, между умеренным и тропическим воздухом – полярных. Раздел между тропическим и экваториальным воздухом не носит характера фронта, этот раздел называют внутритропической зоной конвергенции [2].

Ширина фронта в горизонтальном направлении и толщина его по вертикали невелики в сравнении с размерами разделяемых им воздушных масс. Поэтому, идеализируя действительные условия, можно представлять фронт как поверхность раздела между воздушными массами.

В пересечении с земной поверхностью фронтальная поверхность образует линию фронта, которую также кратко называют фронтом. Если мы идеализируем фронтальную зону как поверхность раздела, то для метеорологических величин она является поверхностью разрыва, потому что резкое изменение во фронтальной зоне температуры и некоторых других метеорологических величин приобретает на поверхности раздела характер скачка.

Фронтальные поверхности проходят в атмосфере наклонно (рис. 5). Если бы обе воздушные массы были неподвижными, то теплый воздух располагался бы над холодным, и поверхность фронта между ними была бы горизонтальной, параллельной горизонтальным изобарическим поверхностям. Поскольку воздушные массы движутся, поверхность фронта может существовать и сохраняться при условии, что она наклонена к поверхности уровня и, стало быть, к уровню моря.

Рис. 5. Поверхность фронта в вертикальном разрезе [2]

Теория фронтальных поверхностей показывает, что угол наклона зависит от скоростей, ускорений и температур воздушных масс, а также от географической широты и от ускорения свободного падения. Теория и опыт показывают, что углы наклона фронтальных поверхностей к земной поверхности очень малы, порядка угловых минут.

Каждый индивидуальный фронт в атмосфере не существует бесконечно долго. Фронты постоянно возникают, обостряются, размываются и исчезают. Условия для образования фронтов всегда существуют в тех или иных частях атмосферы, поэтому фронты не редкая случайность, а постоянная, повседневная особенность атмосферы.

Обычный механизм образования фронтов в атмосфере – кинематический: фронты возникают в таких полях движения воздуха, которые сближают между собой воздушные частицы с различной температурой (и другими свойствами),

В таком поле движения горизонтальные градиенты температуры растут, и это приводит к образованию резкого фронта вместо постепенного перехода между воздушными массами. Процесс образования фронта называется фронтогенезом. Аналогично в полях движения, которые удаляют воздушные частицы друг от друга, уже существующие фронты могут размываться, т.е. превращаться в широкие переходные зоны, а существовавшие в них большие градиенты метеорологических величин, в частности температуры, – сглаживаться.

В реальной атмосфере фронты, как правило, не параллельны воздушным течениям. Ветер по обе стороны фронта имеет составляющие, нормальные к фронту. Поэтому сами фронты не остаются в неизменном положении, а перемещаются.

Фронт может перемещаться либо в сторону более холодного воздуха, либо в сторону более теплого воздуха. Если линия фронта перемещается у земли в сторону более холодного воздуха, это значит, что клин холодного воздуха отступает и освобождаемое им место занимает теплый воздух. Такой фронт называют теплым. Прохождение его через место наблюдения приводит к смене холодной воздушной массы теплой, а следовательно, к повышению температуры и к определенным изменениям других метеорологических величин.

Если линия фронта перемещается в сторону теплого воздуха, это значит, что клин холодного воздуха продвигается вперед, теплый воздух перед ним отступает, а также вытесняется вверх наступающим холодным клином. Такой фронт называют холодным. При его прохождении теплая воздушная масса сменяется холодной, температура понижается, а также резко изменяются другие метеорологические величины.

В области фронтов (или, как обычно говорят, на фронтальных поверхностях) возникают вертикальные составляющие скорости движения воздуха. Наиболее важен особенно частый случай, когда теплый воздух находится в состоянии упорядоченного восходящего движения, т.е. когда одновременно с горизонтальным движением он еще перемещается вверх над клином холодного воздуха. Именно с этим связано развитие над фронтальной поверхностью облачной системы, из которой выпадают осадки.

На теплом фронте восходящее движение охватывает мощные слои теплого воздуха над всей фронтальной поверхностью, вертикальные скорости здесь порядка 1…2 см/с при горизонтальных скоростях в несколько десятков метров в секунду. Поэтому движение теплого воздуха имеет характер восходящего скольжения вдоль фронтальной поверхности.

В восходящем скольжении участвует не только слой воздуха, непосредственно примыкающий к фронтальной поверхности, но и все вышележащие слои, часто до тропопаузы. В результате возникает обширная система перисто — слоистых, высокослоистых – слоисто-дождевых облаков, из которых выпадают обложные осадки. В случае холодного фронта восходящее движение теплого воздуха ограничено более узкой зоной, однако вертикальные скорости значительно больше, чем на теплом фронте, и особенно они сильны перед холодным клином, где теплый воздух вытесняется холодным. Здесь преобладают кучево-дождевые облака с ливневыми осадками и грозами.

Очень существенно, что все фронты связаны с ложбинами в барическом поле. В случае стационарного (малоподвижного) фронта изобары в ложбине параллельны самому фронту. В случаях теплого и холодного фронтов изобары приобретают форму латинской буквы V, пересекаясь с фронтом, лежащим на оси ложбины.

При прохождении фронта ветер в данном месте меняет свое направление по часовой стрелке. Например, если перед фронтом ветер юго-восточный, то за фронтом он изменится на южный, юго-западный или западный.

В идеальном случае фронт можно представить как геометрическую поверхность разрыва.

В реальной атмосфере такая идеализация допустима в планетарном пограничном слое. В действительности фронт есть переходная зона между теплой и холодной воздушными массами; в тропосфере он представляет некоторую область, называемую фронтальной зоной. Температура на фронте не испытывает разрыва, а резко меняется внутри зоны фронта, т.е. фронт характеризуется большими горизонтальными градиентами температуры, на порядок большими, чем в воздушных массах по обе стороны от фронта.

Мы уже знаем, что, если есть горизонтальный градиент температуры, достаточно близко совпадающий по направлению с горизонтальным барическим градиентом, последний с высотой растет, а с ним растет и скорость ветра. Во фронтальной зоне, где между теплым и холодным воздухом горизонтальный градиент температуры особенно велик, барический градиент сильно растет с высотой. Это значит, что термический ветер вносит большой вклад и скорость ветра на высотах достигает больших значений.

При резко выраженном фронте над ним в верхней тропосфере и нижней стратосфере наблюдается в общем параллельное фронту сильное воздушное течение в несколько сотен километров шириной, со скоростями от 150 до 300 км/ч. Оно называется струйным течением. Его длина сопоставима с длиной фронта и может достигать нескольких тысяч километров. Максимальная скорость ветра наблюдается на оси струйного течения вблизи тропопаузы, где она может превышать 100 м/с.

Выше, в стратосфере, где горизонтальный температурный градиент меняется на обратный, барический градиент уменьшается с высотой, термический ветер направлен противоположно скорости ветра и она уменьшается с высотой.

У арктических фронтов струйные течения обнаруживаются на более низких уровнях. При определенных условиях струйные течения наблюдаются в стратосфере.

Обычно главные фронты тропосферы – полярные, арктические – проходят в основном в широтном направлении, причем холодный воздух располагается в более высоких широтах. Поэтому связанные с ними струйные течения чаше всего направлены с запада на восток.

При резком отклонении главного фронта от широтного направления отклоняется и струйное течение.

В субтропиках, где тропосфера умеренных широт соприкасается с тропической тропосферой, возникает субтропическое струпное течение, ось которого обычно расположена между тропической и полярной тропопаузами.

Субтропическое струйное течение жестко не связано с каким-либо фронтом и является главным образом следствием существования температурного градиента экватор-полюс.

Струйное течение, встречное по отношению к летящему самолету, уменьшает скорость его полета; попутное струйное течение ее увеличивает. Кроме того, в зоне струйного течения может развиваться сильная турбулентность, поэтому учет струйных течений важен для авиации.

studfiles.net

Вопрос 9. Градиентный ветер. Барический закон ветра.

Градиентный ветер (Ug) – установившееся движение воздуха при отсутствии силы трения. Если центробежная сила равна нулю, то градиентный ветер называется геострофическим.

Геострофический ветер формируется под действиемсилы горизонтального барического градиента и силы Кориолиса. При установившемся движении эти силы уравновешиваются.

Ветер в свободной атмосфере направлен таким образом, что если встать лицом по направлению воздушного потока, то низкое давление воздуха будет находиться слева, а высокое давление — справа от наблюдателя. Эта законо­мерность носит название барического закона ветра для свободной атмо­сферы.Закон отражает связь между барическим полем и ветром в атмосфере.

Если в северном полушарии наблюдатель стоит лицом по направлению вет­ра, то область низкого давления будет располагаться слева и несколько впереди, а область высокого давления — справаи несколько позади от наблюдателя. Это закон Бейс-Балло или барический закон ветра для пограничного слоя атмо­сферы.

Вопрос 10. Барические системы.

Ложбинана приземной карте погоды (барическая ложбина) — вытянутая область пониженного атмосферного давления с незамкнутыми изобарами. Ось ложбины — линиянаименьшего давления воздуха вдоль барической ложбины.

Гребеньна приземной карте погоды (барический гребень) — вытянутая область повышенного атмосферного давления с незамкнутыми изобарами. Ось гребня — линия наибольшего давления воздуха вдоль гребня.

Седловина на приземной карте погоды — барическое поле с незамкнуты­ми изобарами между двумя циклонами и антициклонами, расположенными крест-накрест.

Вопрос 11. Силы, действующие в атмосфере.

Ветер воз­никает под действием силы горизонтального барического градиента (G), которая определяется по формуле:

где ρ — плотность воздушной частицы; -(ΔP/ΔS) горизонтальный барический градиент, характеризующий распределение атмосферного давления по гори­зонтали и равный изменению давления воздуха на единицу наименьшего расстояния между изобарическими поверхностями.

Сила горизонтального барического градиента равна ускорению, которое полу­чает воздушная частица под действием горизонтального барического градиента. Эта сила направлена по кратчайшему расстоянию между изобарическими поверх­ностями в сторону понижения давления воздуха в горизонтальном направлении. Под действием силы горизонтального барического градиента воздушная частица начинает перемещаться из области высокого давления в область низкого давления.

Сила Кориолиса(А) — отклоняющая сила вращения Земли, всегда дейст­вует в направлении, перпендикулярном направлению движения воздушной частицы. Эта сила направлена по отношению к вектору ветра в северном по­лушарии вправо, а в южном полушарии — влево.

Сила Кориолиса, действующая на воздушную частицу, определяется по формуле

где ω — угловая скорость вращения Земли; φ- географическая широта; U -скорость ветра. На экваторе сила Кориолиса равна нулю, а на полюсе прини­мает максимальное значение, равное 2 ωU.

Сила трениявсегда направлена в сторону, противоположную направле­нию движения воздушной частицы, Сила трения значительна в пограничном слое атмосферы, уменьшается с увеличением высоты и близка к нулю на уровне трения.

Сила трения, действующая на воздушную частицу, определяется по фор­муле

где U — скорость ветра, k — коэффициент трения, характеризующий шерохо­ватость (неровности) подстилающей поверхности.

Центробежная сила(С) возникает при движении воздушной частицы по криволинейной траектории и направлена по радиусу кривизны траектории от центра вращения.

Вопрос 12. Ветер в слое трения в циклонах и антициклонах.

В пограничном слое атмосферы при отсутствии центробежной силы и ус­тановившемся горизонтальном движении воздуха сила горизонтального ба­рического градиента уравновешивается равнодействующей сил Кориолиса и трения.

Если в северном полушарии наблюдатель стоит лицом по направлению вет­ра, то область низкого давления будет располагаться слева и несколько впереди, а область высокого давления — справа и несколько позади от наблюдателя. Это закон Бейс-Балло или барический закон ветра для пограничного слоя атмо­сферы.

При наличии силы трения ветер отклоняется от направления градиентно­го ветра влево, т.е. против часовой стрелки. Угол отклонения вектора ветра от градиентного над сушей составляет’ примерно 30°, а над морем 20°, т.к. над сушей коэффициент трения больше, чем над морем.

В циклоне в слое трения сила горизонтального барического градиента уравновешивается силами Кориолиса, трения и центробежной силой:

В антициклоне равнодействующая сил горизонтального барического гра­диента и центробежной уравновешивается равнодействующей сил Кориолиса и трения:

Вопрос 13. Изменение ветра с высотой в разных частях циклонов и антициклонов. Термический ветер.

В различных частях циклонов и антициклонов в свободной атмосфере ве­тер по высоте изменяется по-разному. Предположим, что в северном полу­шарии горизонтальный градиент средней температуры в некотором слое ат­мосферы направлен с юга на север. Тогда изотермические поверхности и термический ветер направлены с запада на восток.

Рассмотрим изменение ветра с высотой в различных частях циклона. На рис. 3.3 сплошные линии — изобары — линии пересечения изобарических по­верхностей с горизонтальной плоскостью. Пунктирные линии — изотермы — ли­нии пересечения изотермических поверхностей с горизонтальной плоскостью.

Предположим, что циклон движется с запада на восток, тогда восточная часть циклона является его передней частью. В передней части циклона гра­диентный ветер на нижнем уровне слоя атмосферы направлен с юга на север, т.е. из области тепла в область холода.

С увеличением высоты ветер усиливается и поворачивает вправо относи­тельно ветра на нижнем уровне. Таким образом, в передней части циклона наблюдается адвекция тепла, правое вращение и усиление ветра с уве­личением высоты.

В западной части циклона, которая является его тыловой частью, ветер на нижнем уровне слоя атмосферы направлен с севера на юг, т.е. из области хо­лода в область тепла. Ветер на верхнем уровне слоя атмосферы усиливается и поворачивает влево относительно ветра на нижнем уровне. Таким образом, в тыловой части циклона наблюдается адвекция холода, левое вращение и усиление ветра с увеличением высоты.

В южной части циклона, которая соответствует его тёплому сектору, тер­мический ветер совпадает по направлению с градиентным ветром на нижнем уровне слоя атмосферы. Поэтому в тёплом секторе наблюдается ней­тральная адвекция температуры, ветер усиливается с высотой, не меняя направления.

В северной части циклона термический ветер направлен в противополож­ную сторону относительно направления градиентного ветра на нижнем уров­не слоя атмосферы, наблюдается нейтральная адвекция температуры. Над се­верной частью циклона на некоторой высоте имеется уровень обращения ветра,где скорость ветра равна нулю.

Термический ветер- ветер, обусловленный наличием горизонтального градиента средней температуры в некотором слое атмосферы. Термический ветер направлен перпендикулярно горизонтальному градиенту средней тем­пературы слоя так, что холодный воздух находится слева, а тёплый воздух -справа от направления движения.

Вопрос 14. Наблюдение за ветром на аэродромах.

При метеорологическом обеспечении полётов авиационные специалисты получают информацию о метеорологическом ветре, направление которого выражается в десятках градусов и определяется азимутом той части горизон­та, откуда ветер дует. Метеорологический ветеротличается по направле­нию от навигационного ветра на 180°.(в чем измеряется)

Истинный ветер — фактический ветер, направление которого отсчитыва­ется от северного направления географического (истинного) меридиана.

Магнитный ветер — ветер, направление которого отсчитывается от се­верного направления магнитного меридиана. Магнитный ветер сообщается в местных сводках погоды по аэродрому. Период осреднения магнитного ветра составляет две минуты. При определении направления магнитного ветра положительное магнит­ное склонение отнимается от направления истинного ветра, а отрицательное магнитное склонение прибавляется к направлению истинного ветра. Поло­жительное магнитное склонение является восточным, а отрицательное магнит­ное склонение — западным. Магнитное склонение не учитывается, если оно составляет по абсолютной величине менее 5 градусов

Приземный ветер на аэродромах должен измеряться на высоте около 10 м от уровня взлётно-посадочной полосы. Допустимая погрешность определе­ния направления приземного ветра на аэродроме составляет ± 10°.

Вопрос 15. Облака, характеристики облаков.

Облако — скопление взвешенных в атмосфере капель воды и/или кри­сталлов льда на некоторой высоте от поверхности земли. Капли воды и ледя­ные частицы в облаке называются облачными элементами.

Водность облака (г/м3) — масса капель воды, содержащихся в единичном объёме облака. Ледность облака (г/м3) — масса ледяных частиц, содержащих­ся в единичном объёме облака.

В зависимости от расположения высоты нижней границы облаков (НГО) различают четыре семейства облаков:

1. Облака верхнего яруса — НГО выше 6 км — перистые, перисто-кучевые и перисто-слоистые.

2. Облака среднего яруса — НГО от 2 до 6 км — высококучевые и высо­кослоистые.

3. Облака нижнего яруса — НГО ниже 2 км — слоисто-кучевые, слоистые и слоисто-дождевые.

4. Облака вертикального развития — кучевые и кучево-дождевые, НГО ниже 2 км, вершины этих облаков могут достигать тропопаузы и проникать в стратосферу .

Вопрос 17.Генетическая классификация облаков.

По генетическому принципу, т.е. по условиям образования, различают три типа облаков:

1. Слоистообразные облака — слоисто-дождевые, высокослоистые пери­сто-слоистые и некоторые разновидности перистых облаков.

2. Кучевообразные облака— кучевые, кучево-дождевые и определённые виды слоисто-кучевых, высококучевых и перисто-кучевых облаков.

3. Волнистообразные облака — определённые виды слоистых, слоисто-кучевых, высококучевых и перисто-кучевых облаков.

Вопрос 18.Адиабатические процессы в атмосфере.

Адиабатическим процессом в атмосфере называется тер­модинамический процесс, при котором изменение состояния частицы возду­ха происходит без теплообмена её1 с окружающей средой.

Двигаясь вверх, воздушная частица попадает в менее плотные слои атмо­сферы и расширяется. При этом совершается работа за счёт внутренней энер­гии частицы, температура её понижается. При нисходящем движении части­ца попадает в слои с большим давлением воздуха и сжимается. Работа по сжатию частицы, совершаемая внешними силами, переходит во внутреннюю энергию частицы, поэтому температура её повышается. Таким образом, под­нимающаяся частица охлаждается, а опускающаяся — нагревается.

Различают сухоадиабатический и влажноадиабатический процессы в ат­мосфере. При сухоадиабатическом процессе происходит адиабатическое из­менение состояния сухой или ненасыщенной водяным паром частицы возду­ха. Сухоадиабатический закон выражается уравнением сухо адиабатического процесса или уравнением Пуассона, которое связывает изменения темпера­туры и давления частицы:

При подъёме насыщенной частицы воздуха от уровня конденсации состоя­ние частицы изменяется в соответствии с влажноадиабатическим законом. Этот закон характеризует Влажноадиабатический процесс — изменение физического состояния насыщенной частицы воздуха. При подъёме насыщенной частицы происходит конденсация водяного пара, вследствие чего выделяется в большом количестве теплота конденсации, равная теплоте парообразования (2501000Дж/кг).

Тепло конденсации расходуется на совершение части работы по расшире­нию частицы. Поэтому температура поднимающейся частицы при влажноадиабатическом процессе понижается на меньшую величину, чем при сухоадиабатическом процессе.

Для Вас подготовлен образовательный материал Вопрос 9. Градиентный ветер. Барический закон ветра.

ref911.ru

Смотрите еще:

  • Понятие диалектика законы диалектики Диалектика. Понятие и категории диалектики 1. Понятие движения и развития. 2. Основные законы диалектики. 3. Основные категории диалектики. 4. Динамическая, статистическая закономерности. 5. Детерминизм и […]
  • Вывод закона кирхгофа Введем некоторые характеристики теплового излучения. Поток энергии (любых частот), испускаемый единицей поверхности излучающего тела в единицу времени во всех направлениях (в пределах телесного угла 4π), […]
  • Закон кирхгофа 1 и 2 определение Закон кирхгофа 1 и 2 определение , где p+q=n. Очевидно, что обе формулировки равноценны и выбор формы записи уравнений может быть произвольным. Существенным является только соглашение о знаках токов для […]
Закладка Постоянная ссылка.

Комментарии запрещены.