Шке верхней атмосферы, о метеорологических условиях по

• Название: Шке верхней атмосферы, о метеорологических условиях по
• Дата: 04.12.2021
• Размер: 1.82 Mb.
• Имя файла: Untitled.docx
• Тип: Документы; #290977
• страница: 17 из 26

Ложбина - узкая, вытянутая от циклона область по­ни 1ч иного давления.

Гребень - узкая, вытянутая от антициклона область я111еиного давления.

Седловина - область, заключенная между двумя цик- ими и двумя антициклонами, расположенными крест Н.НфСС I.

Таким образом, барическое поле у поверхности земли

• 
  икается из чередования областей высокого и низкого дав- н ним, т.е. чередования барических систем.
  

Циклоны. В приземном слое в области циклона воз- совершает вращательное движение против часовой < |рс 1«и (Северное полушарие), отклоняясь в сторону центра циклона (рисунок 3.14). Благодаря этому в циклоне наблюда­ли я сходимость воздушных потоков и приток масс воздуха (и периферии к центру.

Упорядоченный подъем в циклоне приводит к расши­рению и охлаждению воздуха, что приближает его к состоя­нию насыщения водяным паром, образованию облачности и осадков, т.е. к сложным метеорологическим условиям.

В зависимости от вида подъема воздуха (конвекция, восходящее скольжение, турбулентность) в циклоне образу- 10 гея облака всех типов: кучевообразные, слоистообразные и волнистообразные.

Циклоны представляют собой гигантские вихри, раз­меры их колеблются от нескольких сотен до тысячи и более

километров в диаметре. Продолжительность существования циклонов 7-10 сут.



Рисунок 3.14- Движение воздуха в циклоне

В систему циркуляции циклона вовлекаются огром­ные массы воздуха, обладающие колоссальными запасами кинетической энергии. Поэтому образование циклонов воз­можно лишь в тех случаях, когда в атмосфере существуют необходимые запасы энергии и складываются условия, при которых становится возможным переход накопленной по­тенциальной энергии в кинетическую. Такие условия в атмо­сфере образуются в областях с большими энергетическими контрастами, т.е. под высотными фронтальными зонами, особенно под теми их участками, где наблюдаются большие перепады температуры и давления.

Подавляющее число циклонов умеренных широт воз­никает на главных (основных) атмосферных фронтах в ре­зультате волновых колебаний их фронтальных поверхностей. Эти колебания происходят под действием ряда факторов, ос­новными из которых являются отличие плотностей и скоро­стей перемещения воздушных масс, лежащих по обе стороны фронта.

Волны теплого воздуха проникают своими вершинами н мнюдный воздух. Вокруг волны образуется завихрение, н| и ни I |я|цсс к падению давления у вершины волны. Перед- чш п. волны становится участком теплого фронта, тыло- Ы1» холодного. При длине менее 1000 км волна постепенно •ни ч.и I, смещаясь вдоль фронта. При длине более 1000 км •и "1Н1.1 обычно развиваются в циклоны.

I Циклоны могут быть низкими (до 3 км), средними (до ■ I'м| и высокими (более 5 км) барическими образованиями. II I поем развитии на атмосферных фронтах циклоны могут приводить четыре стадии.

/ - стадия волны, или стадия возникновения - от н. рных признаков развития циклона до появления одной за­мкну гой изобары, кратной 5 гПа;

И - стадия молодого циклона - от оформления цик- к'н.1 и появления не менее двух замкнутых изобар до начала

• >«* к иодирования;

/// - стадия максимального развития - от начала ■| к (иодирования до начала заполнения;

IV -стадия заполнения (затухания) - от начала за- шения до полного исчезновения циклона как самостоя- н иыюго барического образования на приземной карте пого­ды.

Стадия волны (рисунок 3.15). На этой стадии атмо- ( ферный фронт, лежащий в параллельных изобарах, испыты- нпсI искривление. На фронте возникает волна. У ее вершины перед теплым участком фронта давление надает, а в тыловой части, за холодным участком фронта - растет. Изобары у вершины волны искривляются, образуя ложбину, а затем и одну замкнутую изобару вблизи центра образования цикло­на. Облачная система остается такой же. как на участке фронта к моменту возникновения волны. Циклон прослежи­вается до высоты 1-2 км и существует до I сут.

В зонах теплого и холодною фронтов происходи! формирование облачных систем, когорые, как и зоны осад ков. еще сравнительно невелики.


Рисунок 3.15 - Начальная стадия развития циклона (стадия волны)

Молодой циклон (рисунок 3.16). Дальнейшее разви­тие фронтальной волны приводит к все большему искривле­нию линии фронта. В молодом циклоне образуется теплый сектор - широкий участок теплого воздуха между теплым фронтом и холодным фронтом.

Давление в центральной и передней части продолжает падать. При этом падение давления перед теплым фронтом превышает рост за холодным фронтом. Циклон углубляется, появляются все новые и новые замкнутые изобары. При этом он развивается вверх, просматривается на карте АТ-700 гПа (примерно 3 км), существует 1-2 сут. Условия погоды в цик­лоне определяются Свойствами воздушных масс и резко вы­раженными атмосферными фронтами.




Гш унок 3.16- Вторая стадия развития циклона (молодой циклон)

( гадим максимального развития (рисунок 3.17).

Давление в центре циклона достигает минимума, па- н пне давления перед теплым фронтом становится равным Р<ц |у ш холодным фронтом. Происходит сужение теплого - • к юра и слияние фронтов, начинается процесс формирова­нии фронта окклюзии. В момент окклюдирования циклона шпенсивные восходящие движения приводят к увеличению <<(»пачпости и расширению зоны осадков. Место где происхо- 1иI слияние фронтов, называется точкой окклюзии.

По мере окклюдирования эта точка все больше удаля­ем я от центра циклона к его периферии. С момента окклю- иирования в центре циклона прекращается падение давления и начинается его рост, происходит заполнение циклона. Об- 1лсн> наибольшего падения давления сохраняется перед точ­кой окклюзии, а область роста - за точкой окклюзии.

Циклон прослеживается на каргах АТ-500 и АГ-400. Продолжительность существования циклона в данной стадии составляет 1 -2 сут.



Рисунок 3.17- Циклон, достигший максимального развития

Заполняющийся циклон (рисунок 3.18). Вытеснение теплого воздуха вверх приводит к тому, что в окклюдиро­ванном циклоне все пространство у земли оказывается заня­тым холодным воздухом. Наблюдается быстрый рост давле­ния в тылу циклона. При этом рост давления в тыловой части значительно превосходит падение в передней части циклона. Циклон заполняется, его облачные системы размываются, редеют, осадки прекращаются. Начинается постепенное улучшение погоды. Длительность заполнения окклюдиро­ванного циклона - до нескольких суток.



Рисунок 3.18- Заполняющийся циклон

Циклоническая серия. Выше мы рассмотрели обра- юшшис и развитие одного циклона. Однако в реальных м повиях в атмосфере на одном и том же фронте происходит ■ и н подо нательное развитие нескольких циклонов, т.е. целой .. рии. Такая серия может состоять из трех-пяти циклонов, рн «деленных промежуточными антициклонами или гребня­ми (рисунок 3.19).

Продолжительность влияния циклонов одной и той <м- серии на какой-либо район составляет 5-6 сут.

Циклоническую серию завершает обширный анти­циклон, сформированный из холодного воздуха. Циклоны серии чаще всего перемещаются с юго-запада на северо- восток. За год через Европу проходит в среднем около 65 се­рии циклонов. Между прохождением первых циклонов двух последовательных серий проходит в среднем 5,5 сут. Иногда над Европейской территорией наблюдается аномальное дви­жение циклонов. Появляются так называемые "ныряющие" циклоны, которые движутся с севера или северо-запада на юг или юго-восток, а также '"черноморские циклоны”. переме-

щающиеся с юго-запада или юго-востока на север или севе ро-запад.



Рисунок 3.19- Серия циклонов на атмосферном фронте

Условия погоды, а нашем случае условия полетов в различных частях циклона и в различных стадиях его разви­тия существенно отличаются

Условия погоды и полетов в области циклона

Метеорологические условия, которые может встре­тить летчик при полете в той или иной барической системе, зависят от многих факторов: стадии развития данной бари­ческой системы, времени года и суток, положения маршрута полета относительно центра (оси) барического образования и других обстоятельств.

Однако, несмотря на большое разнообразие погодных условий, которые могут наблюдаться в одноименных бари­

н I мг образованиях, все же можно указать некоторые ха- 1> п н рные особенности.

В зависимости от расположения воздушных масс и ноосферных фронтов, а также по условиям погоды и поле­юн площадь циклона можно разделить на четыре части: ц. нтра1ьную, переднюю, тыловую и теплый сектор (ри- . \ нок 620).


Рисунок 3.20 - Условия погоды в различных частях циклона

Центральная часть располагается в радиусе до 100 км от центра (в пределах первой замкнутой изобары) и характеризуется самыми неблагоприятными условиями по­годы. Здесь наблюдается сплошная низкая облачность боль­шой вертикальной протяженности (зачастую до тропопаузы). Выпадают интенсивные осадки, наблюдается пониженная видимость и сильные вегры, легом - сильные грозы, зимой -

метели. В облаках происходит обледенение воздушных су­дов, особенно сильное в зоне температур то 0 до -10 °С.

Передняя часть располагается перед теплым фрон­том, который и обусловливает погоду данной части циклона. Наблюдаются преимущественно слоистообразная облач­ность, обложные осадки, частые туманы, общие метели. Ле­том ночью и утром - скрытые грозы.

Тыловая часть располагается за холодным фронтом. Здесь находится холодный воздух, который в теплое время года становится неустойчивой воздушной массой с соответ­ствующей погодой, а в холодное время года, как правило, устойчивой воздушной массой со слоисто-кучевыми облака­ми, из которых выпадает слабый снег. Наблюдаются сильные порывистые ветры, часто проходят вторичные фронты.

Теплый сектор - это часть циклона, расположенная между теплым и холодным фронтами, здесь находится теп­лый воздух, который зимой является устойчивой воздушной массой, а летом - неустойчивой. Наиболее сложные условия наблюдаются в холодное время года, когда в теплом секторе образуются низкие слоистые и слоисто-кучевые облака, мо­росящие осадки и адвективные туманы.

В ложбинах (рисунок 3.21), с которыми связаны ат­мосферные фронты, условия погоды напоминают циклони­ческие. В приземном слое здесь наблюдается сходимость воздушных течений (по оси ложбины) и, благодаря этому со­здаются условия для возникновения восходящих движений воздуха. Последние приводят к образованию облаков и вы­падению осадков.

В зависимости от типа фронта (теплый, холодный или фронт окклюзии) и свойств воздушных масс, разделяемых фронтом, облачность может иметь ту или иную форму и до­стигать различной высоты по вертикали. Это же относится к виду, ширине зоны и интенсивности осадков.

Рассмотренное выше относится к циклонам умерен­ных и высоких широз, гак называемых внегропических цик-

Юнов. Имеете с тем циклоны возникают и развиваются и в фонических широтах. Такие циклоны носят название тро­пических.


ИМ I

Рисунок 3.21 - Барическая ложбина

Тропическими циклопами называют вихри с низким I.тлением воздуха в центре и штормовой скоростью ветра, которые возникают в тропических частях всех океанов, за ш к точением юго-восточной части Тихого океана и Южной \ I лап гики (рисунок 3.22).

Тропические циклоны значительной интенсивности к каждом географическом районе имеют свое название и даже имя.

До 1978 г. тропические циклоны, достигшие ураганной си лы, называли женскими именами, ас 1978 - как женскими, так и мужскими. В Атлантике, кроме имени, каждый циклон имеет порядковый номер

Само слово «тайфун» - это название тропического цик­лона. используемое в Азиатско-Тихоокеанском регионе.

Считается, что оно происходит от китайского «тай фын», что в переводе означает «большой ветер».

В США для тропических циклонов используется другое название - «ураган», что является измененным именем одного из богов мифологии индейцев майя. По преданию, бог Хуракан насы­лал своим дыханием сильные ветры и наводнения на людей. Соб­ственные названия для тропических циклонов существуют в Ин­дийском океане, в Карибском море, на островах Океании, Филип­пинах. и у берегов Австралии.

Имена тропическим циклонам стали давать для того, чтобы не было недоразумений при прогнозировании погоды, в вы ­пуске штормовых оповещений и предупреждений. Ведь период существования тропического циклона достаточно велик - более недели Одновременно в том же регионе может появиться еще один тропический циклон. Поэтому со временем перед метеоро­логами появилась необходимость как-то обозначать тайфуны и ураганы, чтобы избежать путаницы при составлении прогнозов и предупреждений.

В XIX в. жители некоторых островов в Карибском море давали ураганам имена святых, в день которых они обрушивались на острова. Так, например, свое имя получил ураган 8ап(а-Апа, который достиг г. Пуэрто-Рико 26 июля 1825 г. в день св. Анны.

В конце XIX в. появился новый, не лишенный юмора, способ идентификации тропических циклонов. Австралийский метеоро­лог Клемент Рагг называл циклоны в честь австралийских поли­тиков, воззрения которых он не поддерживал. В прогнозах Рагг сопровождал смещение циклона такими комментариями, как «бесцельное плутание», «ужасное поведение», «переменчивость».

Широкое распространение имена циклонов получили во н/«» мч Нторои мировой войны. Метеорологи военно-воздушных и ни. мн.> «о/еш сил США вели наблюдение за тайфунами в северо- ^ивюнои части Тихого океана Чтобы избежать путаницы, во- (‘Н1Н11 метеорологи называли тайфуны именами своих жен или После войны национальная метеослужба США составила I >ф.1интный список женских имен. Основной идеей этого списка I »«,»»<> о. пользование коротких, простых и легко запоминающихся «и. о <)/>/ того, чтобы облегчить общение и избежать затрудне- чш1 при ра житии нескольких циклонов в регионе.

II 1979 г. Всемирная метеорологическая организация 1НЧО) совместно с национальной метеослужбой США расшири- и 'ни ни список, включив также и мужские имена. Причиной это- .< пы ш гневные обращения в адрес метеослужбы от феминист- , < и\ Снижений в США.

Н дальнейшем был создан список названий - в основном "II, < му,ясские и женские имена. Как правило, эти списки исполь- ■ М'чнсн постоянно, т.е. когда перечень заканчивается, то еледу- ' •щни циклон обозначается снова самым первым именем в списке. ЩЛтыо в случае, если тайфун особенно разрушителен, то имя. присвоенное ему, вычеркивается из перечня и заменяется другим.

Кроме имени, каждый тайфун в северо-западной части 1и\<>.о океана получает также четырехзначный номер. Первые цифры означают год его появления, а вторые - порядковый '">мср в >том году. Например, тайфун «СНаЬа», в переводе с тай- • 1'1>. о «гибискус», имеет номер 0416 - 16-й тайфун в 2004 году. / нифун 0418 «8опус1а» получил свое название от притока Красной р, л и крупнейшей реки Вьетнама.

Тропические циклоны значительной интенсивности 1»л шиваются при выполнении следующих условий:

• 
  наличие начального циклонического возмущения (высотный циклон, ложбина, тропическая депрессия);
  
• 
  наличие влажного воздуха;
  
• 
  температура поверхности океана не менее 27 °С;
  
• 
  достаточное для создания “закручивающего эффек- |;Г значение силы Кориолиса;
  

- конвективная неустойчивость, благоприятная для развития мощной конвекции.

Сформированный тропический циклон представляет собой область низкого давления диаметром до нескольких сотен километров (300-800 км, иногда до 1000 км).

Скорость перемещения тропических циклонов в тро­пических районах 10-20 км/ч. При выходе во внетропиче- ские широты она увеличивается до обычных скоростей цик­лонов умеренных широт. При прохождении тропических циклонов наблюдаются очень сложные условия погоды.