|
|
Шке верхней атмосферы, о метеорологических условиях по
0Тж
«58
от5
ж«я»
О?*0
и-(»3
Ст упок 4.3 Изобарические поверхности и карты барической топографии
АТам
ОТ
яс
Ж сП»
«50 ЯЬ
Сргжкй уреш»
Карты абсолютной топографии составляются для I н чующих изобарических поверхностей:
850 гПа Нср1,5 км (характеризует слой воздуха 1-2 км); /00 111а Пер 3 км (характеризует слой воздуха 2-4 км): >00 111а Нср 5 км (характеризует слой воздуха 4-6 км);
100 111а Нср 7 км (характеризует слой воздуха 6-8 км); Ю0 111а 11ср 9 км (характеризует слой воздуха 8-10 км);
’ОО I На 11ср 12 км (характеризует слой воздуха 10- 14км);
100 I Па Нср16 км (характеризует слой воздуха 14-18 км).
Карты А I совместно с приземными картами погоды используются метеорологическими подразделениями для анализа состояния метеорологических элементов и атмосферных процессов на различных высотах в тропосфере и нижней стратосфере. Это обстоятельство имеет немаловажное значение при прогнозировании погоды.
Кроме того, карты АТ используются летным составом при инженерно-штурманских расчетах и для оценки метеорологических условий полетов на различных высотах.
Карты абсолютной топографии характеризуют барическое поле, поле ветра, температуры и влажности на различных уровнях атмосферы. Они предназначены для определения пространственной структуры барических систем, атмосферных фронтов и воздушных масс.
Совместный анализ приземной синоптической карты и карт барической топографии различных уровней позволяет глубже проникнуть в физическую сущность атмосферных процессов, более полно раскрыть закономерности их развития и получить не только качественные, но и количественные выводы при разработке прогноза синоптического положения и прогноза погоды.
Анализ аэрологических карт заключается в выделении влажных, теплых и холодных воздушных масс, проведении фронтов и осей струйных течений, выявлении зон с положительными отклонениями температуры от ее стандартных значений и определении положения тропопаузы.
Обработка аэрологических карт начинается с проведения изогипс и при необходимости изаллогипс.
Изогипса - линия равных значений геопотенциальной высоты изобарической поверхности (потенциала).
Изалаогипса - линия равных значений тенденции геопотенциальной высоты изобарической поверхности.
Изогипсы на картах АТ-850, АТ-700, АТ-500 проводят сплошными плавными линиями через 4 геопотенциальных и м1 метра (гп. дам) кратно 4, например, на карте АТ-850 - I 41, 124, 128 гп. дам и т.д., на карте АТ-700 - 268, 272, 276 и | I на карге АТ-500 - 532, 536, 540 и т.д. Интервал геопо- п нпиальной высоты 4 гп. дам выбран потому что он |||>ц||||изигельно соответствует интервалу давления в 5 гПа, принятому при проведении изобар на приземной карте 1Ю1ОДЫ.
11а картах АТ-300 и на вышележащих поверхностях Н1О1ИПСЫ проводят через 8 гп. дам (кратные 8, например, на \ I 100 920, 928 и т.д.).
Направление изогипс либо совпадает с направлением н* грв на данной изобарической поверхности, либо о!кнопяется от него не более чем на 20-30°. Исключения ИН1.1ВЛЯЮТ районы со слабыми ветрами либо горные районы.
I ус гота изогипс согласуется со скоростью ветра. Чем | и и.лес ветер, гем гуще изогипсы. Изогипсы надписываются 1Н1ПЛОГИЧНО изобарам на приземной карте, надписи располагаются вдоль широтных кругов. Центры областей высокого и низкого геопотенциала обозначаются | ответственно «В» и «Н» (на зарубежных каргах погоды - II» и «I,» соответственно).
Изаллогипсы проводят тонкой пунктирной линией чСрпым цветом через 4 гп. дам. Обработка поля изаллогипс проводи гея аналогично полю изаллобар на приземной карте погоды.
Карта АТ-850 (рисунок 4.4). Помимо изогипс на этой 1шрте выделяют влажные воздушные массы, для чего 1сиепым цветом проводятся изолинии дефицита точки росы, рваного 1,5 °С и менее. Области внутри изолиний шкрашиваются зеленым цветом и делается надпись Из.окно». Красным карандашом проводятся изотермы через ’ "С, все изолинии подписываются. На карте АГ-850 проводятся фронты, при этом также используется карта
ОТ 500/1000. зоны сгущения изогипс на которой указывают на наличие фронтальных зон.
Рисунок 4.4 - Фрагмент карты АТ-850
Карта АТ-700 (рисунок 4.5). Для анализа эволюции высотного барического поля на карте АТ-700 целесообразно проводить изаллогипсы за последние 12 или 24 ч. Изаллогипсы проводятся тонкой штриховой линией через 4 гп. дам и подписываются соответствующим числом. В центрах повышения (понижения) геопотенциала пишется буква Р синего (П - красного) цвета, рядом более мелким шрифтом проставляется величина максимального изменения.
Также на карте АТ-700 отмечается положение барических центров на приземной карте. Стрелками указывается перемещение центров циклонов и антициклонов за прошедшие 12 (24) ч.
Выделяют влажные воздушные массы, для этого зеленым цветом проводятся изолинии дефицита точки росы, равного 2 °С я менее. Области внутри изолиний закрашиваются зеленым цветом и делается надпись «Влажно».
Рисунок 4.5 - Фрагмент карты АТ-700
Карта АТ-500 (рисунок 4.6). Выделяют влажные воздушные массы, для этого зеленым цветом проводится изолинии дефицита точки росы, равного 2,5 °С и менее. < М)ласти внутри изолиний закрашиваются зеленым цветом и зе,застоя надпись «Влажно».
1акже на карте АТ-500 отмечается положение окрических центров на приземной карте. Стрелками \ называется перемещение центров циклонов и антициклонов ы прошедшие 12 (24) ч.
1хли на картах АТ-500 и выше наблюдаются • 1руйпые течения, то они выделяются полосой коричневого
цвета шириной 0,5-1 см со стрелкой на конце и подписывают значение максимальной скорости ветра в км/ч красным цветом. Стрелка располагается вдоль наибольшего сгущения изогипс, где скорость ветра превышает 100 км/ч.
Рисунок 4.6 - Фрагмент карты АТ-500
Карта ОТ 500/1000. Выделение теплых и холодных воздушных масс производится на карте ОТ 500/1000. С этой целью области повышенного геопотенциала слегка закрашиваются красным цветом, а пониженного - синим. Соответственно внутри закрашенных частей делаются надписи «тепло» и «холод». Переносят положение линий фронтов с приземной карты погоды.
Карты АТ-300 и выше. Зоны с положительными отклонениями температуры от ее стандартных значений выделяются на картах АТ-300 и выше. Вычисление величины отклонения производится путем вычитания из фактической температуры ее значений по стандартной атмосфере на соответствующих уровнях АТ-300 -45 °С, АТ- 200 и АТ-100 по-56 °С.
Изолинии, кратные 10 °С, проводятся красным карандашом, области затушевываются красным цветом, а в центре их красным цветом проставляется величина м а кс и мал ь но го откл о нения.
На высотные карты погоды цифрами наносятся значения метеовеличин.
Карта АТ
Пример:
  
ТТ ИНН
ДД
-5 148
О
12
ЯНН - высота изобарической поверхности над уровнем моря (в десятках геопотенциальных метров);
ТТ - температура воздуха на ННН (в °С);
ДД - дефицит точки росы (цифры кода);
Если цифры кода (ц.к.) 00-50, то ДД = ц.к./1 0.
Если ц.к. 56-99, то ДД = ц.к-50.
Цифры 51-55 не применяются.
<1<1 и Я - направление и скорость ветра (в м/с) наносятся гак же, как на приземной карте погоды.
Карта ОТ
11ример:
ННН 532
О О
ННН - толщина слоя воздуха между изобарическими поверхностями от 1000 до 500 гПа (в десятках | • опогенциальных метров).
( помощью карт абсолютной топографии можно репы и. следующие задачи:
Оценить направление и скорость ветра в том районе, где данные радиозондирования отсутствуют.
На картах АТ определяется направление и скорость ветра, характеристики которого зависят от направления и густоты изогипс.Ветер на картах АТ направлен вдоль изогипс, оставляя изогипсу с меньшей высотой слева. Скорость ветра пропорциональна густоте изогипс и определяется путем сравнения с рядом расположенной станцией, на которой есть информация о скорости ветра. Чем гуще изогипсы, тем скорость ветра больше.
Определить струйное течение
СТ определятся по картам АТ-500, АТ-400, АГ- 300 гПа. На этих картах СТ имеет вид незамкнутых, вытянутых на большие расстояния изогипс, в зоне которых скорость ветра 30 м/с и более (рисунок 4.7). Рисунок 4.7 -- Определение струйного течения
Определить зоны облачности и обледенения
На изобарических поверхностях 850, 700 и 500 гПа облачность вероятна при АТс1<2,5 °С. На изобарических поверхностях 400. 300, 200 гПа облачность вероятна при Ап1<4 °С. Если на высоте есть условия для образования облаков и температура воздуха ниже 0 °С, то при полете на этой высоте будет наблюдаться обледенение ВС.
Определить зоны болтанки
Если на небольшом участке маршрута резко меняется направление или скорость ветра, или то и другое вместе, то при полете на этом участке будет наблюдаться болтанка ВС (рисунок 4.8). Рисунок 4.8 - Определение зон болтанки
Определить ведущий поток
Ведущий поток - это господствующее (преобладающее) направление ветра над данным районом в средней тропосфере (в слое 3-6 км). Ведущий поток существует над теми районами, над которыми изогипсы на картах А Т-700 гПа и Л Г-500 гПа незамкнуты. Если изогипсы над каким-то районом на картах АГ замкнуты, то это говорит о том, что над ним районом в данный момент времени ведущего потока пе г, и погода у земли в этом районе меняться не будет.По ведущему потоку определяется направление и скорость перемещения основных барических систем, а также скорость перемещения воздушных масс и атмосферных фронтов. Циклоны и антициклоны перемещаются в направлении ведущего потока, который наблюдается над их при- «емными центрами (правило ведущего потока).Скорость перемещения барических систем, воздушных масс и атмосферных фронтов составляет 80 % от среднем скорости ведущего потока, определенного по карте АТЛИ) г! 1а, или 50 % от средней скорости ведущего потока, определенного по карте АТ-500 гПа. В холодное время года ведущий поток определяется, как правило, по карте АТ- 700 гПа, в теплое - по карте АТ-500 гПа.6. Определить вертикальную мощность циклонов и антициклоновЧтобы определить вертикальную мощность циклонов и антициклонов, нужно проанализировать положение их центров на карте погоды и картах АТ ?а один и тот же срок.Самая высокая карта АТ, на которой еще есть замкнутая изогипса с обозначением центра барической системы, и укажет, до какой высоты развита эта барическая система (рисунок 4.9).Условная линия, которая соединяет приземные и высотные центры барических систем, называется пространственной осью циклона или антициклона. У молодых подвижных циклонов и антициклонов приземные и высотные центры не совпадают, и их пространственная ось наклонена - у циклона в сторону ХВ, у антициклона в сторону ТВ. Рисунок 4.9 - Определение вертикальной мощности циклонов и антициклоновЕсли же приземные и высотные центры барической системы совпадают (пространственная ось перпендикулярна подстилающей поверхности), то такая барическая система будет малоподвижной. Чем выше на картах АГ просматривается центр барической системы и чем большим количеством замкнутых изогипс она выражена, тем она «старее». 4.1.3 Барический рельеф и ветер на картах погодыДанные о погоде различных метеостанций наносятся на приземные карты погоды. После нанесения данных на этих картах проводятся линии (через 5 гПа или 2,5 г Па), соединяющие точки с одинаковым давлением изобары. Полученную карту распределения давления называют барическим рельефом или барическим полем.Основными формами барического поля являются следующие барические образования: циклон, антициклон, ложбина, гребень, седловина.Циклон - это область низкого атмосферного давления, ограниченная замкнутыми изобарами, с наименьшим давлением в центре, с циркуляцией воздуха против часовой стрел-, ки. Обозначается буквой «Н».Таким образом, барическое поле у поверхности Земли слагается из чередования областей высокого и низкого давления, т.е. чередования барических систем.Ветер - возникает в результате неравномерного распределения давления. Величина изменения давления на единицу расстояния называется горизонтальным барическим градиентом. Он же, отнесенный к единице массы, представляет собой силу барического градиента, которая направлена но нормали к изобарам в сторону низкого давления.Как только под воздействием силы барического градиента воздух начинает двигаться, на его массу сразу же действует отклоняющая сила вращения Земли - сила Корио- 11 пса (А), которая направлена в северном полушарии всегда вправо под 90° к направлению движения. Эта сила не влияет на величину скорости ветра, а только отклоняет направление нора вправо. Такое отклонение направления ветра будет происходить до тех пор, пока сила Кориолиса не будет
направлена противоположно силе барического градиента. С этого момента движение воздуха будет установившимся, т.е. направление ветра выше слоя трения всегда совпадает с направлением изогипс на высотных картах погоды. Причем, если встать спиной к ветру, то слева всегда будет низкое давление, а справа - высокое.
В приземном слое (до Н=1 км) на движение воздуха оказывает влияние сила трения (К), которая по величине пропорциональна скорости ветра и направлена противоположно ей. Следовательно, в приземном слое сила барического градиента будет уравновешиваться уже не одной силой Кориолиса, а суммарной силой А+К. Таким образом, направление ветра на приземных картах погоды отклоняется от изобар влево примерно на 0-40°.
При замкнутой циркуляции (в циклонах, антициклонах) на движение воздуха действует еще и центробежная сила (С), направленная всегда от центра к периферии. Но величина центробежной силы по сравнению с другими незначительна и существенного влияния на скорость и направление ветра не оказывает.
4.1.4 Код КН-01, назначение и применение
В коде КН-01 изложены правила кодирования данных приземных гидрометеорологических наблюдений. Код КН-01 является национальным вариантом международного кода |
|
|
Скачать 1.82 Mb.