Ovdje vjerovatno trebate svojim riječima, inače nisam našao. Pažnja, snježna naplata! Vrste nesreća uzrokovanih snježnim naplatama
1. Osnovni pojmovi i definicije
SNJEGNE NALOGE (SNOW CHARGE), prema poznatom klasičnom Meteorološkom rječniku iz 1974. godine. izdanja [1] - to je: "... naziv kratkotrajne, intenzivne padavine u obliku snijega (ili snježnih kuglica) iz kumulonimbusnih oblaka, često sa snježnim olujama."
A u Meteoslovaru - pojmovnik POGODA.BY [2]: “ Snježni "naboji"- veoma intenzivne snježne padavine, praćene naglim pojačanjem vjetra tokom njihovog prolaska. Snježni "naboji" se ponekad prate u kratkim intervalima. Obično se zapažaju u pozadini ciklona i na sekundarnim hladnim frontovima. Opasnost od snježnih "naboja" je da se vidljivost naglo smanjuje na gotovo nulu kada prođu"
Osim toga, ovaj intenzivan i opasan za vazduhoplovstvo vremenski fenomen opisan je u savremenom elektronskom priručniku za obuku „Vazduhoplovstvo i vremenske prilike“ [3] kao: susnježica i sneg i kiša), koji izgledaju kao "Snježne naknade" - brzo pokretne zone vrlo intenzivnih snježnih padavina, doslovno "urušavanje" snijega uz naglo smanjenje vidljivosti, često praćeno snježnim olujama u blizini površine Zemlje."
Snježna naboja je moćna, svijetla i kratkotrajna (obično traje samo nekoliko minuta) vremenska pojava, koja je zbog novonastalih meteoroloških prilika vrlo opasna ne samo za letove lakih aviona i helikoptera na malim visinama, već i za sve tipove vazduhoplova (vazduhoplova) u nižem sloju atmosfere tokom poletanja i početnog penjanja, kao i pri sletanju. Ova pojava, kao što ćemo vidjeti u nastavku, ponekad čak postaje uzrok nesreće (nesreće). Važno je da se, ukoliko se u regionu očuvaju uslovi za formiranje snježnih naboja, njihovo prolaženje može ponoviti na istom mjestu!
Da bi se poboljšala sigurnost letova aviona, potrebno je analizirati razloge za pojavu snježnih nameta i meteorološke uslove u njima, prikazati primjere odgovarajućih nesreća, kao i razviti preporuke za osoblje kontrole letenja i meteorološku službu letova. kako bi se izbjegla nesreća ako je to moguće u uslovima prolaska snježnih naboja.
2. Pojava centara snježnih naboja
Budući da najopasnije snježne naboje u pitanju nisu toliko česte, važno je razumjeti problem da svi avijatori imaju ispravne (uključujući i vizualne) ideje o ovom moćnom prirodnom fenomenu. Stoga se na početku članka nudi za gledanje video primjer tipičnog prolaska takvog snježnog naboja u blizini površine Zemlje.
Rice. 1 Približava se snježna zona. Prve kadrove iz videa pogledajte: http://rutube.ru/video/728d027f45b8ae5356c962f70f40d6dd/
Zainteresovanim čitaocima nudimo za gledanje i neke video epizode prolaska snježnih naboja u blizini Zemlje:
i drugi (pogledajte internet pretraživače).
3. Proces formiranja centara snježnih naboja
Sa stanovišta meteorološke situacije, tipični uslovi za pojavu zimskih pljuskova slični su onima koji nastaju tokom formiranja snažnih centara pljuskova i grmljavine ljeti - nakon hladne invazije i, shodno tome, pojave uslovi za dinamičku konvekciju. Istovremeno, brzo se formiraju kumulonimbusni oblaci, koji daju središta obilnih padavina ljeti u obliku intenzivne kiše (često s grmljavinom), au hladnoj sezoni - u obliku središta velikog snijega. Obično se takvi uslovi tokom hladne advekcije uočavaju u zadnjem delu ciklona, kako iza hladnog fronta, tako i u zonama sekundarnih hladnih frontova (uključujući i blizu njih).
Razmotrimo dijagram tipične vertikalne strukture centra snježnog naboja u fazi maksimalnog razvoja, koji se formira ispod kumulonimbusnog oblaka u uslovima hladne advekcije zimi.
Rice. 2 Opšti dijagram vertikalnog presjeka centra snježne naboje u fazi maksimalnog razvoja (A, B, C - AP tačke, vidi stav 4. članka)
Dijagram pokazuje da intenzivne padavine koje ispadaju iz kumulonimbusnog oblaka "zahvataju" zrak, uslijed čega nastaje snažan silazni tok zraka, koji se, približavajući se Zemljinoj površini, "širi" na strane izvora, stvarajući vrištanje povećanje vjetra u blizini Zemlje (uglavnom - u smjeru kretanja fokusa, kao na dijagramu). Sličan fenomen "uvlačenja" vazdušnog toka prema dole opadajućim tečnim padavinama takođe je primećen u toploj sezoni, stvarajući "frontu naleta" (škvalna zona), koja nastaje kao pulsirajući proces ispred pokretnog centra oluje - v. literatura o škarama vjetra [4].
Tako se u zoni prolaska intenzivnog izvora snježnog naboja mogu očekivati sljedeće opasne vremenske pojave za avijaciju u nižim slojevima atmosfere, opterećene izmjeničnom strujom: snažni silazni struji, jaki vjetrovi u blizini Zemlje i područja naglo pogoršanje vidljivosti u snježnim padavinama. Razmotrimo posebno ove vremenske pojave sa snježnim naknadama (vidi paragrafe 3.1, 3.2, 3.3).
3.1 Snažne vazdušne struje silaznog strujanja u centru snježnog punjenja
Kao što je već navedeno, u graničnom sloju atmosfere može se uočiti proces formiranja područja jakih opadajućih strujanja zraka uzrokovanih intenzivnim padavinama [4]. Ovaj proces je uzrokovan zahvatom vazduha padavinama, ako ove padavine imaju veliku veličinu elemenata sa povećanom brzinom pada, a postoji i veliki intenzitet ovih padavina („gustina“ letećih padavinskih elemenata). Osim toga, važno je u ovoj situaciji da se uoči efekat „razmjene“ vazdušnih masa po vertikali – tj. pojavu sekcija kompenzacionih strujanja vazduha usmerenih odozgo prema dole, zbog prisustva sekcija uzlaznih struja tokom konvekcije (slika 3), u kojima sekcije padavina igraju ulogu "pokretača" ove moćne vertikalne razmene. .
Rice. 3 (ovo je kopija slike 3-8 iz [4]). Formiranje silaznog strujanja vazduha u fazi b sazrevanja, odnešenog obilnim padavinama (u crvenom okviru).
Snaga nastajajućeg silaznog strujanja zraka zbog zavlačenja padavinama intenzivnih padavina direktno ovisi o veličini čestica (elemenata) padavina. Velike čestice padavina (Ø ≥5 mm) obično ispadaju brzinom od ≥10 m/s pa stoga najveću brzinu pada razvijaju velike vlažne pahulje, jer mogu imati dimenzije > 5 mm, a one, za razliku od suhog snijega , imaju mnogo niže "Jedrenje". Sličan efekat se javlja ljeti u središtu intenzivnih padavina grada, što također uzrokuje snažan silazni tok zraka.
Stoga se u središtu "mokrog" snježnog naboja (pahuljica) naglo povećava "hvatanje" zraka padavinama, što dovodi do povećanja brzine silaznog toka zraka u padavinama, koja u ovim slučajevima ne može samo dostići , ali čak i premašuju svoje "ljetne" vrijednosti pri jakim pljuskovima. U ovom slučaju, "jakim", kao što je poznato, smatraju se vertikalne brzine strujanja od 4 do 6 m / s, a "veoma jake" - više od 6 ms [4].
Velike vlažne snježne pahulje obično se pojavljuju pri slabo pozitivnim temperaturama zraka, te je stoga očito da će upravo takva pozadinska temperatura doprinijeti nastanku jakih, pa čak i vrlo jakih padajućih strujanja zraka u snježnom naboju.
Na osnovu navedenog, sasvim je očigledno da u zoni snježnog naboja u fazi njegovog maksimalnog razvoja (posebno sa vlažnim snijegom i pozitivnom temperaturom zraka) mogu nastati i jaka i vrlo jaka vertikalna strujanja zraka, što predstavlja izuzetnu opasnost. za letove bilo koje vrste aviona.
3.2 Vetar jača u blizini Zemljeblizu centra snježne naboje.
Silazni tokovi zračnih masa, koji su spomenuti u tački 3.1. članka, približavaju se površini Zemlje, prema zakonima plinske dinamike, u graničnom sloju atmosfere (do visine stotina metara) oštro " istjecati" vodoravno prema stranama izvora, stvarajući buran porast vjetra (sl. 2).
Stoga se u blizini centara oluja u blizini Zemlje pojavljuju "fronte naleta" (ili "naleti") - škvalne zone koje se šire od izvora, ali "asimetrične" horizontalno u odnosu na lokaciju izvora, budući da se obično kreću u istom smjeru kao i fokus horizontalno (slika 4).
Slika 4 Struktura fronta naleta (naleta) koji se širi od centra oluje u graničnom sloju atmosfere u pravcu kretanja izvora
Takva fronta olujnih udara "vjetra" obično se pojavljuje iznenada, kreće se prilično velikom brzinom, prolazi kroz određeno područje za samo nekoliko sekundi i karakterizira je naglo pojačanje vjetra (15 m/s, ponekad i više) i značajno povećanje u turbulenciji. Front naleta se „odkotrlja“ od granice izvora kao proces koji pulsira u vremenu (bilo da se pojavi ili nestane), a u isto vrijeme, oluja u blizini Zemlje uzrokovana ovim frontom može doseći udaljenost i do nekoliko kilometara od izvor (ljeti sa jakom grmljavinom - više od 10 km).
Očigledno je da ovakva oluja u blizini Zemlje, uzrokovana prolaskom fronte naleta u blizini izvora, predstavlja veliku opasnost za sve tipove letjelica u letu u graničnom sloju atmosfere, što može izazvati nesreću. Primjer prolaska takvog fronta naleta u polarnom mezociklonu iu prisustvu snježnog pokrivača dat je u analizi nesreće helikoptera na Spitsbergenu [5].
Istovremeno, u hladnoj sezoni dolazi do intenzivnog "punjenja" vazdušni prostor leteće pahulje u snježnoj oluji, što dovodi do naglog smanjenja vidljivosti u ovim uvjetima (vidi dalje - str. 3.3 članka).
3.3 Oštro smanjenje vidljivosti u snježnom nabojui sa snježnom olujom u blizini Zemlje
Opasnost od snježnih naboja leži i u činjenici da se vidljivost u snijegu u njima obično naglo smanjuje, ponekad gotovo do potpunog gubitka vidne orijentacije tokom njihovog prolaska. Veličine snježnih nameta variraju od stotina metara do kilometra ili više.
Kada se vjetar pojača u blizini Zemlje na granicama snježnog naboja, posebno u blizini izvora - u zoni fronte naleta blizu Zemlje, nastaje brzopokretna "snježna oluja", kada u zraku u blizini Zemlje može biti , pored intenzivnog snijega koji pada odozgo, i snijeg koji vjetar diže sa površine (sl. 5).
Rice. 5 Snježna navale u blizini Zemlje u blizini snježnog naboja
Stoga su uslovi snježne oluje u blizini Zemlje često situacija potpunog gubitka prostorne orijentacije i vidljivosti samo do nekoliko metara, što je izuzetno opasno za sve vidove transporta (i kopnene i vazdušne), a u ovim uslovima postoji velika vjerovatnoća nesreća. Kopnena vozila u snežnoj oluji mogu da se zaustave i "sačekaju" ovakve ekstremne uslove (što se često dešava), ali je letelica prinuđena da nastavi kretanje, a u situacijama potpunog gubitka vizuelne orijentacije postaje izuzetno opasna!
Važno je znati da je kod snježne oluje blizu središta snježnog naboja pokretna zona gubitka vizualne orijentacije tokom prolaska snježne oluje u blizini Zemlje prilično ograničena u prostoru i obično iznosi samo 100 ... 200 m (rijetko više), a izvan snježne kišne zone vidljivost se obično poboljšava.
Između snježnih nanosa vidljivost postaje bolja, a samim tim i dalje od snježne nanose - često čak i na udaljenosti stotina metara od nje i dalje, ako u blizini nema snježne oluje, zona snježne naboje je čak vidljiva u obliku nekog pokretnog "snježnog stupa". Ovo je veoma važno za brzo vizuelno otkrivanje ovih zona i njihovo uspešno „zaobilaženje“ – da bi se obezbedila bezbednost letova i upozorenje posade aviona! Osim toga, zone snježnih naboja dobro se detektuju i prate savremenim meteorološkim radarima, koji bi u ovim uslovima trebalo da se koriste za meteorološku podršku letova u području terminala.
4. Vrste avionske nesreće sa snežnim naknadama
Očigledno je da avion, koji u letu pada u uslove snježnog naboja, doživljava značajne poteškoće u održavanju sigurnosti leta, što ponekad dovodi do odgovarajuće nesreće. Razmotrimo dalje tri takva tipična AP odabrana za članak - to su slučajevi, uklj. A, B, C ( označeni su na slici 2) na tipičnom dijagramu izvora snježnog naboja u fazi maksimalnog razvoja.
A) 19. februara 1977. godine u blizini sela Tapa Estonske SSR, avion AN-24T pri približavanju vojnom aerodromu, bio je na kliznoj stazi, nakon što je prošao DPRM (radio marker udaljenog pogona), već se nalazio na visini od oko 100 m iznad piste (piste), upao u snažan snježni naboj u uslovima potpunog gubitka vidljivosti. Istovremeno, avion je iznenada i naglo izgubio visinu, usled čega je dodirnuo visoki dimnjak i pao, svih 21 osoba. oni koji su bili u avionu su poginuli.
Ova nesreća se očigledno dogodila kada se avion udario u sebe downdraft u snijegu na nekoj visini iznad površine Zemlje.
V) 20. januara 2011 helikopter AS - 335 NRA-04109 u blizini jezera Sukhodolskoye, Priozerski okrug, Lenjingradska oblast. leteo na maloj visini i vidljivosti Zemlje (na osnovu spisa predmeta). Opšta meteorološka situacija, prema podacima meteorološke službe, bila je sljedeća: let ovog helikoptera obavljen je u ciklonalnim uslovima oblačnog vremena sa obilnim padavinama i pogoršanjem vidljivosti u zadnjem dijelu sekundarnog hladnog fronta ... padavine su uočene u obliku snijega i kiše, uz prisustvo odvojenih kišne zone ... U ovim uslovima helikopter je tokom leta „zaobilazio“ centre obilnih padavina (bile su vidljive), ali je prilikom pokušaja spuštanja iznenada pao u „ivicu“ snežnog punjenja, naglo izgubio visinu i pao na tlo kada se vjetar u blizini Zemlje pojačao u snježnoj oluji. Na sreću, niko nije stradao, ali je helikopter ozbiljno oštećen.
Stvarni vremenski uslovi na mjestu nesreće (prema protokolima saslušanja svjedoka i oštećenih): „…to se desilo kada je bilo žarišta padavina u vidu snijega i kiše…pomiješanih padavina…što je pogoršalo horizontalnu vidljivost u zoni obilnih snježnih padavina …." Ovaj AP se očigledno dogodio u tački.U skladu sa slikom 2, tj. na mjestu gdje se, u blizini vertikalne granice zone, već formirao snježni naboj snijeg.
SA) 6. aprila 2012. helikopter "Agusta" na jezeru. Janisjarvi iz Sortavalskog okrug Karelije pri letenju na visini do 50 m u mirnim uslovima i kada je Zemlja bila vidljiva, na udaljenosti od oko 1 km od centra snježnih padavina (centar je bio vidljiv posadi), doživio je udar u snijeg oluja koja je proletjela blizu Zemlje i helikopter je, naglo izgubivši visinu, udario u Zemlju... Na sreću, niko nije stradao, helikopter je oštećen.
Analiza uslova ovog AP je pokazala da se let odvijao u koritu ciklona u blizini brzo približavajućeg i intenzivnog hladnog fronta, a AP se odvijao praktično u samoj frontalnoj zoni u blizini Zemlje. Podaci iz vremenskog dnevnika tokom prolaska ovog fronta kroz zonu aerodroma pokazuju da su tokom njegovog prolaska u blizini Zemlje uočeni snažni centri kumulonimbusnih oblaka i obilnih padavina (naboja susnježice), kao i pojačani vjetrovi u blizini Zemlje do 16 m. / s.
Dakle, očito je da se ova nesreća dogodila, iako izvan granica samog snježnog naboja, u koji helikopter nije udario, ali je završio na području u koje je iznenada i velikom brzinom upala snježna oluja uzrokovana udaljenim snježna naplata. Zbog toga je helikopter odbačen u turbulentnu zonu fronta naleta, kada je doletjela snježna naleta. Na slici 2, ovo je tačka C - spoljna zona granice snežne oluje, koja se "kotrlja" kao front naleta u blizini Zemlje od izvora snežnog naboja. dakle, a ovo je veoma važno da je snježna zona opasna za letove ne samo unutar same ove zone, ali i na udaljenosti od kilometra od njega - izvan pada samog snježnog naboja u blizini Zemlje, gdje fronta naleta, formirana od najbližeg centra snježne naboje i koja izaziva snježnu navalu, može "najuriti"!
5. Opšti zaključci
Zimi, u zonama prolaska hladnih atmosferskih frontova različite vrste Na površini Zemlje i neposredno nakon njihovog prolaska obično se pojavljuju kumulonimbusi i formiraju se žarišta čvrstih padavina u obliku obilnih padavina (uključujući snježne „pahuljice“), snježnih kuglica, obilnih padavina ili snijega i kiše. Kada pada jak snijeg, može doći do naglog pogoršanja vidljivosti, do potpunog gubitka vidne orijentacije, posebno u snježnoj oluji (sa pojačanim vjetrom) u blizini površine Zemlje.
Sa značajnim intenzitetom procesa formiranja obilnih padavina, tj. s velikom "gustinom" ispadanja elemenata u fokusu i s povećanim veličinama ispadanja čvrstih elemenata (posebno "mokrih"), brzina njihovog pada naglo raste. Iz tog razloga dolazi do snažnog efekta „uvlačenja“ zraka padavinama, uslijed čega u žarištu takvih padavina može doći do snažnog silaznog strujanja zraka.
Vazdušne mase u silaznom toku koje su nastale u žarištu čvrstih padavina, približavajući se Zemljinoj površini, počinju da se „šire“ na strane izvora, uglavnom u pravcu kretanja izvora, stvarajući zonu snežnog škvadra koja se brzo širi. nekoliko kilometara od granice izvora - slično ljetnoj fronti naleta koja proizlazi iz snažnih ljetnih grmljavina. U zoni ovako kratkotrajne snježne oluje, pored velikih brzina vjetra, mogu se uočiti i jake turbulencije.
Dakle, snježne naboje su opasne za letove aviona kako naglim gubitkom vidljivosti u padavinama, tako i jakim silaznim strujama u samoj snježnoj naboji, kao i snježnim naletom blizu izvora na površini Zemlje, koji je prepun odgovarajućih AP u zona snježne naplate.
U vezi sa izuzetnom opasnošću od snježnih naknada za rad avijacije, kako bi se izbjegla nesreća uzrokovana njima, potrebno je striktno pridržavati se niza preporuka kako za osoblje kontrole leta, tako i za operativne radnike hidrometeorološke podrške avijacije. Ove preporuke su dobijene na osnovu analize udesa i materijala povezanih sa snježnim nabojima u nižim slojevima atmosfere na području aerodroma i njihovom primjenom smanjuje se vjerovatnoća nastanka udesa u zoni snježnih naboja.
Radnici hidrometeorološke službe , osiguravajući rad aerodroma, u vremenskim uslovima koji pogoduju nastanku snježnih naknada u području aerodroma, neophodno je u formulaciju prognoze za aerodrom uključiti informacije o mogućnosti snježnih naknada u području aerodroma i vjerovatno vrijeme nastanka ovog fenomena. Osim toga, potrebno je u odgovarajućim vremenskim periodima za koje se predviđa pojava snježnih nameta, ove informacije uključiti uz konsultacije sa posadama aviona.
Za period predviđene pojave snježnih naplata na području aerodroma, dežurni prognostičar u cilju utvrđivanja stvarne pojave snježnih naplata, potrebno je pratiti informacije meteoroloških lokatora, a takođe i redovno zahtijevati od dispečerske službe (prema na vizuelne podatke kontrolnog tornja - kontrolni toranj, aerodromske službe i informacije sa tabli BC) o stvarnom izgledu centara snježnih naboja na području aerodroma.
Po prijemu informacije o stvarnom nastanku snježnih naknada u području aerodroma, odmah pripremiti odgovarajuću nevrijednu uzbunu i dostaviti je aerodromskoj kontrolnoj službi i unijeti ove podatke u emitovana meteorološka upozorenja za posade zrakoplova koji se nalaze u području aerodroma.
Služba kontrole leta aerodroma za period pojave snježnih naplata u području aerodroma koji predviđaju prognostičari, pojavu snježnih naplata pratiti prema radarskim podacima, vizuelnim osmatranjima kontrolne sobe, informacijama aerodromskih službi i posada aviona.
U slučaju stvarne pojave snježnih naboja u području uzletišta, o tome treba obavijestiti prognostičara i, ako su dostupni odgovarajući podaci, početi davati posadama aviona informacije o lokaciji snježnih naboja na kliznoj stazi spuštanja i na putanju uspona nakon polijetanja tokom polijetanja. Posadama vazduhoplova potrebno je savjetovati da, ako je moguće, izbjegavaju dolazak aviona u zonu snježne naboje, kao i snježne oluje u blizini Zemlje u blizini snježne naboje.
Posada aviona kada letite na maloj visini i primate upozorenje kontrolora o vjerovatnoći ili prisutnosti snježnih naboja, trebali biste pažljivo pratiti njihovu vizualnu detekciju u letu.
Prilikom otkrivanja centara snježnih naboja u letu u nižim slojevima atmosfere, potrebno ih je što više „zaobići“ i izbjeći upadanje u njih, pridržavajući se pravila: NE ULAZI, NE POJAVLJAJ SE, ODLAZI.
O otkrivanju centara snježnih naplata treba odmah obavijestiti dispečera. Istovremeno, ako je moguće, treba izvršiti procjenu lokacije centara snježnih naboja i snježnih oluja, njihovog intenziteta, veličine i smjera pomjeranja.
U ovoj situaciji sasvim je prihvatljivo odbiti polijetanje i/ili slijetanje zbog detekcije izvora intenzivnog snježnog naboja ili snježne oluje koja je otkrivena duž kursa ispred aviona.
Književnost
- Khromov S.P., Mamontova L.I. Meteorološki rječnik. Hidrometeorološka izdavačka kuća, 1974.
- Meteorološki rječnik - rječnik meteoroloških pojmova POGODA.BY http://www.pogoda.by/glossary/?nd=16
- Glazunov V.G. Avijacija i vrijeme. Electronic tutorial. 2012.
- Vodič za smicanje vjetra niskog nivoa. Dok.9817 AN/449 ICAO Međunarodna organizacija civilnog vazduhoplovstva, 2005.http: //aviadocs.net/icaodocs/Docs/9817_cons_ru.pdf
- Glazunov V.G. Meteorološki pregled katastrofe Mi-8MT na helidromu Barentsburg (Spitsbergen) 30.32.08.
- Automatski meteorološki radarski kompleks METEOR-METEOYACHEIKA. ZAO Institut za radarsku meteorologiju (IRAM).
GRADIJENTNI VJETAR U slučaju krivolinijskih izobara nastaje centrifugalna sila. Uvijek je usmjeren prema ispupčenju (od centra ciklona ili anticiklone prema periferiji). Kada postoji jednoliko horizontalno kretanje vazduha bez trenja sa krivolinijskim izobarama, tada se u horizontalnoj ravni balansiraju 3 sile: sila gradijenta pritiska G, sila rotacije Zemlje K i centrifugalna sila C. stabilno horizontalno kretanje zraka u odsustvu trenja duž krivolinijskih putanja naziva se gradijent vjetar. Vektor gradijenta vjetra usmjeren je tangencijalno na izobaru pod pravim uglom udesno na sjevernoj hemisferi (lijevo - na južnoj) u odnosu na vektor sile baričkog gradijenta. Dakle, u ciklonu - vrtlog u smjeru suprotnom od kazaljke na satu, au anticiklonu - u smjeru kazaljke na satu na sjevernoj hemisferi.
Međusobni raspored sila koje djeluju u slučaju gradijentnog vjetra: a) ciklon, b) anticiklon. A je Coriolisova sila (u formulama je označena K)
Razmotrimo uticaj poluprečnika zakrivljenosti r na brzinu gradijenta vetra. Uz veliki polumjer zakrivljenosti (r> 500 km), zakrivljenost izobara (1/r) je vrlo mala, blizu nule. Polumjer zakrivljenosti pravolinijske izobare je r → ∞ i vjetar će biti geostrofičan. Geostrofički vjetar je poseban slučaj gradijentnog vjetra (na S = 0). Sa malim radijusom zakrivljenosti (r< 500 км) в циклоне и антициклоне при круговых изобарах скорость градиентного ветра определяется следующими уравнениями: В циклоне уравновешиваются силы G = K + C: или В антициклоне К = G + С: Поэтому в циклоне: или
U anticiklonu: ili To jest, U središtu ciklona i anticiklone, horizontalni barički gradijent je jednak nuli, odnosno, To znači da je G = 0 kao izvor kretanja. Prema tome, = 0. Gradijentni vjetar je aproksimacija stvarnom vjetru u slobodnoj atmosferi ciklona i anticiklona.
Gradijent brzine vjetra može se dobiti rješavanjem kvadratne jednadžbe - u ciklonu: - u anticiklonu: u sporo pokretnim baričkim formacijama (brzina kretanja ne veća od 40 km/h) u srednjim geografskim širinama sa velikom krivinom od izohips (1 / r) → ∞ (zakrivljenost malog radijusa r ≤ 500 km) na izobaričnoj površini, koriste se sljedeći odnosi između gradijenta i geostrofičnog vjetra: Kod ciklonske krivine ≈ 0,7 Kod anticiklonske krivine ≈ 1,
Sa velikom krivinom izobara u blizini Zemljine površine (1 / r) → ∞ (radijus krivine r ≤ 500 km): pri ciklonskoj krivini ≈ 0,7 pri anticiklonskoj krivini ≈ 0,3 Geostrofički vjetar se koristi: - na isobarps pravolinijski i izobarski i - pri prosječnom radijusu krivine od 500 km< r < 1000 км, — а также при большой кривизне изобар (r < 500 км) в быстро перемещающихся барических образованиях.
ZAKON VJETRA Odnos između smjera površinskog vjetra i smjera horizontalnog baričkog gradijenta formulisao je u 19. vijeku holandski naučnik Bays-Ballo u obliku pravila (zakona). ZAKON VJETRA: Ako gledate u pravcu vjetra, onda će nizak pritisak biti lijevo i malo naprijed, a visok - desno i malo iza (na sjevernoj hemisferi). Prilikom crtanja izobare na sinoptičkim kartama uzima se u obzir smjer vjetra: smjer izobare se dobiva okretanjem strelice vjetra udesno (u smjeru kazaljke na satu) za oko 30 -45 °.
STVARNI VJETAR Prava kretanja zraka nisu stacionarna. Stoga se karakteristike stvarnog vjetra u blizini zemljine površine razlikuju od karakteristika geostrofnog vjetra. Razmotrimo stvarni vjetar u obliku dva člana: V = + V ′ - ageostrofična devijacija u = + u ′ ili u ′ = u - v = + v ′ ili v ′ = v - Zapišimo jednadžbe kretanja bez uzimanja u obzir računaj silu trenja:
UTICAJ SILE TRENJA NA VJETAR Pod uticajem trenja, brzina površinskog vjetra je u prosjeku polovina brzine geostrofičkog vjetra, a njegov smjer odstupa od geostrofičkog prema baričkom gradijentu. Dakle, stvarni vjetar na zemljinoj površini odstupa od geostrofičkog ulijevo na sjevernoj hemisferi i udesno na južnoj. Međusobni raspored snaga. Pravolinijske izobare
U ciklonu, pod utjecajem trenja, smjer vjetra odstupa prema centru ciklona, u anticiklonu - od centra anticiklona prema periferiji. Zbog efekta trenja, smjer vjetra u površinskom sloju odstupa od tangente na izobaru prema niskom tlaku u prosjeku za oko 30° (oko 15° iznad mora, oko 40 -45° iznad kopna).
PROMJENA VJETRA SA VISINOM Sila trenja opada sa visinom. U graničnom sloju atmosfere (sloju trenja) vjetar se visinom približava geostrofskom vjetru koji je usmjeren duž izobare. Tako će se s visinom vjetar pojačavati i okretati udesno (na sjevernoj hemisferi) sve dok se ne usmjeri duž izobare. Promjena brzine i smjera vjetra s visinom u graničnom sloju atmosfere (1-1,5 km) može se prikazati hodografom. Hodograf je kriva koja povezuje krajeve vektora koji prikazuju vjetar na različitim visinama i nacrtan iz jedne tačke. Ova kriva je logaritamska spirala koja se zove Ekmanova spirala.
KARAKTERISTIKE LINIJE STRUJE POLJA VJETRA Linija strujanja je linija u čijoj je tački vektor brzine vjetra usmjeren tangencijalno u datom trenutku. Dakle, oni daju ideju o strukturi polja vjetra u datom trenutku (trenutno polje brzine). U uslovima gradijenta ili geostrofičkog vjetra, strujne linije će se poklapati sa izobarama (izohipsom). Stvarni vektor brzine vjetra u graničnom sloju nije paralelan sa izobarama (izohipsom). Stoga, strujne linije stvarnog vjetra seku izobare (izohipse). Prilikom crtanja strujnih linija uzima se u obzir ne samo smjer, već i brzina vjetra: što je veća brzina, to su strujne linije gušće.
Primjeri strujnih linija u blizini Zemljine površine u površinskom ciklonu u površinskom anticiklonu u koritu u grebenu
TRAJEKTORE ČESTICA VAZDUHA Trajektorije čestica su putanje pojedinačnih čestica vazduha. To jest, putanja karakterizira kretanje iste čestice zraka u uzastopnim vremenima. Putanja čestica mogu se grubo izračunati iz uzastopnih sinoptičkih grafikona. Metoda trajektorije u sinoptičkoj meteorologiji omogućava rešavanje dva problema: 1) određivanje odakle će se čestica vazduha kretati do određene tačke u određenom vremenskom periodu; 2) odrediti kuda će se čestica vazduha kretati iz date tačke tokom određenog vremenskog perioda. Trajektorije se mogu izgraditi pomoću AT mapa (češće AT-700) i zemljovida. Koristi se grafička metoda izračunavanja putanje pomoću ravnala gradijenta.
Primer konstruisanja putanje vazdušne čestice (odakle će se čestica kretati) na jednoj karti: A - tačka prognoze; B je sredina putanje čestice; S - početna tačka putanje Koristeći donji dio ravnala gradijenta, brzina geostrofičkog vjetra (V, km/h) određena je udaljenosti između izohipsa. Ravnilo se nanosi donjom skalom (V, km/h) duž normale na izohipsu otprilike na sredini puta. Na skali (V, km/h) između dvije izohipse (u tački ukrštanja sa drugom izohipsom) određuje se prosječna brzina V cp.
Gradijentni lenjir za geografsku širinu 60˚ Zatim odredite putanju čestice za 12 sati (S 12) pri datoj brzini prenosa. Numerički je jednaka brzini prenosa čestice V h. Put čestice za 24 h jednak je S 24 = 2 · S 12; putanja čestice za 36 sati je S 36 = 3 · S 12. Na gornjoj skali ravnala, putanja čestice od tačke predviđanja je ucrtana u smjeru suprotnom od smjera izohipsa, uzimajući u obzir njihovo savijanje.
Mnogi od novopridošlica u jahting biznisu čuli su za "zakon o bejzbol kapama", koji na neki način koriste iskusni nautičari u nautičkoj navigaciji. Unaprijed treba reći da ovaj zakon nema veze ni sa pokrivalima za glavu, niti sa pomorskom opremom općenito. "Zakon bejzbol kape" u nautičkom slengu je barični zakon vjetra, koji je svojedobno otkrio član Carske akademije nauka u Sankt Peterburgu, Christopher Boyes-Ballot, koji se na engleski često naziva Base -Balo. Ovaj zakon objašnjava zanimljiv fenomen – zašto se vjetar na sjevernoj hemisferi u ciklonima okreće u smjeru kazaljke na satu – odnosno udesno. Ne treba se brkati sa rotacijom samog ciklona, gdje se vazdušne mase rotiraju suprotno od kazaljke na satu!
Akademik H. H. Buis-Ballot
Boyes-Bullot i zakon baričkog vjetra
Buis-Bullot je bio istaknuti holandski naučnik iz sredine 19. stoljeća, koji je proučavao matematiku, fiziku, hemiju, mineralogiju i meteorologiju. Unatoč tako širokom spektru hobija, postao je poznat upravo kao otkrivač zakona, kasnije nazvan po njemu. Boyes-Ballot je bio jedan od prvih koji je aktivno provodio aktivnu saradnju naučnika iz različitih zemalja, njegujući ideje Svjetske akademije nauka. U Holandiji je stvorio Institut za meteorologiju i sistem upozorenja za predstojeće oluje. Kao priznanje za zasluge u svjetskoj nauci, Boyes-Bullot je, zajedno sa Ampereom, Darwinom, Geteom i drugim predstavnicima nauke i umjetnosti, izabran za stranog člana Akademije nauka u Sankt Peterburgu.
Što se tiče stvarnog zakona (ili "pravila") Bays-Ballot-a, onda, strogo govoreći, prvi pomen baričnog zakona vjetra datira s kraja 18. stoljeća. Tada je njemački naučnik Brandis prvi put formulisao teorijske pretpostavke o otklonu vjetra u odnosu na vektor koji povezuje područja s visokim i niskim pritiskom. Ali svoju teoriju nije mogao dokazati u praksi. Tačnost Brandisovih pretpostavki akademik Boyes-Bulot je uspio utvrditi tek sredinom 19. vijeka. Štaviše, on je to uradio čisto empirijski, odnosno kroz naučna zapažanja i merenja.
Suština bejzbol zakona
Doslovno, „zakon o osnovnom glasanju“, koji je naučnik formulisao 1857. godine, glasi: „Vetar blizu površine, osim subekvatorijalnih i ekvatorijalnih širina, odstupa od baričkog gradijenta za određeni ugao udesno, a u južni pravac - lijevo." Barični gradijent je vektor koji pokazuje promjenu atmosferskog tlaka u horizontalnom smjeru iznad površine mora ili ravne zemlje.
Barični gradijent
Ako prevedemo Base-Baloov zakon sa naučnog jezika, onda će to izgledati ovako. V zemaljska atmosfera uvijek postoje područja visokog i niskog tlaka (u ovom članku nećemo analizirati razloge za ovu pojavu, kako se ne bismo izgubili u divljini). Kao rezultat toga, zračne struje jure iz područja višeg tlaka u područje nižeg tlaka. Logično je pretpostaviti da bi takvo kretanje trebalo ići pravolinijski: ovaj smjer je prikazan vektorom koji se naziva "barički gradijent".
Ali ovdje dolazi u obzir sila kretanja Zemlje oko svoje ose. Ili bolje rečeno, sila inercije onih objekata koji se nalaze na površini Zemlje, ali nisu čvrsto povezani sa zemaljskim svodom - "Coriolisova sila" (naglasak na posljednjem "i"!). Ovi objekti uključuju vodu i atmosferski zrak. Što se tiče vode, odavno je uočeno da na sjevernoj hemisferi rijeke koje teku u meridijanskom smjeru (od sjevera prema jugu) više zapljuskuju desnu obalu, dok lijeva ostaje niska i relativno ravna. Na južnoj hemisferi je suprotno. Još jedan akademik Sankt Peterburgske akademije nauka, Karl Maksimovič Baer, mogao je da objasni ovaj fenomen. On je zaključio zakon prema kojem na vodu koja teče utiče Koriolisova sila. Nemajući vremena da se okreće zajedno sa čvrstom površinom Zemlje, voda koja teče po inerciji "pritišće" na desnu obalu (na južnoj hemisferi, odnosno - na lijevu), kao rezultat toga, ispira je. Ironično, Baireov zakon je formulisan iste 1857. godine kao i Bays-Ballotov zakon.
Na isti način, pod djelovanjem Coriolisove sile dolazi do skretanja atmosferskog zraka koji se kreće. Kao rezultat toga, vjetar počinje skretati udesno. U ovom slučaju, kao rezultat djelovanja sile trenja, ugao otklona je blizak pravoj liniji u slobodnoj atmosferi i manji od prave linije na površini Zemlje. Gledano u smjeru površinskog vjetra, najniži pritisak na sjevernoj hemisferi bit će lijevo i malo naprijed.
Odstupanja u kretanju vazdušnih masa na severnoj hemisferi pod uticajem Zemljine rotacione sile. Vektor baričnog gradijenta je prikazan crvenom bojom, usmjeren pravo iz područja visokog tlaka u područje niskog tlaka. Plava strelica je smjer Coriolisove sile. Zelena - smjer kretanja vjetra, koji odstupa pod djelovanjem Coriolisove sile od baričkog gradijenta
Upotreba Bays-Balllot zakona u pomorskoj plovidbi
Mnogi udžbenici o plovidbi i pomorstvu ukazuju na potrebu da se ovo pravilo može primijeniti u praksi. Posebno - objavljen Samoilov "Pomorski rječnik". Narodni komesarijat Mornarica 1941. Samoilov daje iscrpan opis zakona o pritisku vjetra u odnosu na praksu plovidbe. Njegove upute bi mogle biti prihvaćene od strane modernih jedriličara:
“…Ako se brod nalazi u blizini područja svjetskih okeana, gdje se često javljaju uragani, potrebno je pratiti očitanja barometra. Ako strelica barometra počne da pada, a vjetar jača, onda je mogućnost približavanja uragana velika. U tom slučaju potrebno je odmah odrediti u kojem je smjeru centar ciklona. Da bi to učinili, mornari koriste Base-Ballo pravilo - ako stojite leđima okrenuti vjetru, tada će se središte uragana nalaziti oko 10 tačaka lijevo od prednjeg vjetra na sjevernoj hemisferi, a isto toliko desno na južnoj hemisferi.
Zatim morate odrediti u kojem dijelu uragana se brod nalazi. Da bi se što prije odredio položaj, jedrenjak mora odmah zalutati, a parni brod mora zaustaviti automobil. Nakon toga, potrebno je posmatrati promjenu vjetra. Ako se smjer vjetra postupno mijenja s lijeva na desno (u smjeru kazaljke na satu), tada je plovilo na desnoj strani putanje ciklona. Ako se smjer vjetra promijeni u suprotnom smjeru, onda lijevo. U slučaju kada se smjer vjetra uopće ne mijenja - brod je na pravom putu uragana. Morate se udaljiti od centra uragana na sjevernoj hemisferi na sljedeći način:
* prebacivanje broda na desnu stranu;
* u isto vrijeme, ako se nalazite desno od centra ciklona, tada biste trebali ležati na vjetru;
* ako je lijevo ili u centru kretanja - u stražnjem dijelu.
Na južnoj hemisferi je suprotno, osim u slučaju kada je brod u centru ciklona koji napreduje. Potrebno je pratiti ove kurseve sve dok plovilo ne napusti putanju centra ciklona, što se može odrediti barometrom koji je počeo da se diže."
I o pravilima za izbjegavanje tropski cikloni naša stranica je napisala u članku "".
24. Barički zakon vjetra
Iskustvo potvrđuje da stvarni vjetar u blizini zemljine površine uvijek (osim geografskih širina blizu ekvatora) odstupa od gradijenta pritiska za određeni akutni ugao na sjevernoj hemisferi udesno, na južnoj hemisferi - ulijevo. Odavde slijedi takozvani barički zakon vjetra: ako na sjevernoj hemisferi stojite leđima okrenuti vjetru i licem na mjesto gdje vjetar duva, tada će najniži pritisak biti lijevo i nešto ispred, a najveći pritisak će biti desno i nešto iza.
Ovaj zakon je empirijski pronađen u prvoj polovini 19. veka. Base-Ballo i nosi njegovo ime. Isto tako, stvarni vjetar u slobodnoj atmosferi uvijek duva gotovo duž izobara, ostavljajući (na sjevernoj hemisferi) nizak pritisak na lijevoj strani, tj. odstupajući od baričkog gradijenta udesno za ugao blizak pravoj liniji. Ova pozicija se može smatrati proširenjem zakona pritiska vjetra na slobodnu atmosferu.
Barični zakon vjetra opisuje svojstva stvarnog vjetra. Dakle, obrasci geostrofičkog i gradijentnog kretanja zraka, tj. pod pojednostavljenim teorijskim uslovima, oni su u osnovi opravdani u složenijim realnim uslovima realne atmosfere. U slobodnoj atmosferi, uprkos nepravilnom obliku izobara, smjer vjetra je blizu izobara (odstupa od njih, u pravilu, 15-20 °), a njegova brzina je blizu brzine vjetra. geostrofijski vetar.
Isto vrijedi i za strujne linije u površinskom sloju ciklona ili anticiklona. Iako ove strujne linije nisu geometrijski pravilne spirale, njihov karakter je ipak spiralnog oblika i u ciklonima se približavaju centru, a u anticiklonima odstupaju od centra.
Frontovi u atmosferi stalno stvaraju takve uslove kada se dvije vazdušne mase različitih svojstava nalaze jedna do druge. U ovom slučaju, dvije vazdušne mase su razdvojene uskom prelaznom zonom koja se naziva prednja. Dužina takvih zona je hiljade kilometara, širina samo desetine kilometara. Ove zone su nagnute sa visinom u odnosu na površinu zemlje i prate se prema gore u dužini od najmanje nekoliko kilometara, a često i do same stratosfere. U prednjoj zoni, prilikom prelaska iz jedne vazdušne mase u drugu, temperatura, vetar i vlažnost vazduha se naglo menjaju.
Frontovi koji razdvajaju glavne geografske tipove vazdušnih masa nazivaju se glavni frontovi. Glavni frontovi između arktičkog i umjerenog zraka nazivaju se arktičkim, između umjerenog i tropskog zraka - polarnim. Podjela između tropskog i ekvatorijalnog zraka nema karakter fronte, ovaj dio se naziva intertropska zona konvergencije.
Širina fronta u horizontalnom pravcu i njegova debljina po vertikali su male u poređenju sa dimenzijama vazdušnih masa koje odvaja. Stoga, idealizirajući stvarne uslove, moguće je predstaviti front kao međuprostor između vazdušnih masa.
Na raskrsnici sa zemljinom površinom, frontalna površina formira liniju fronta, koja se ukratko naziva i frontom. Ako frontalnu zonu idealizujemo kao interfejs, onda je za meteorološke veličine to površina diskontinuiteta, jer nagla promena frontalne zone temperature i nekih drugih meteoroloških veličina dobija karakter skoka na granici.
Frontalne površine prolaze koso u atmosferi (slika 5). Kada bi obje zračne mase bile nepomične, tada bi se topli zrak nalazio iznad hladnog, a prednja površina između njih bila bi horizontalna, paralelna s horizontalnim izobaričnim površinama. Kako se vazdušne mase kreću, prednja površina može postojati i biti očuvana, pod uslovom da je nagnuta prema površini nivoa, a samim tim i prema nivou mora.
Rice. 5. Prednja površina u vertikalnom presjeku
Teorija frontalnih površina pokazuje da ugao nagiba zavisi od brzina, ubrzanja i temperature vazdušnih masa, kao i od geografske širine i od ubrzanja gravitacije. Teorija i iskustvo pokazuju da su uglovi nagiba čeonih površina prema zemljinoj površini vrlo mali, reda ugaonih minuta.
Svaki pojedinačni front u atmosferi ne postoji beskonačno. Fronte stalno nastaju, izoštravaju se, erodiraju i nestaju. Uvjeti za nastajanje frontova uvijek postoje u određenim dijelovima atmosfere, stoga frontovi nisu rijedak slučaj, već stalna, svakodnevna karakteristika atmosfere.
Uobičajeni mehanizam za formiranje frontova u atmosferi je kinematičan: frontovi nastaju u takvim poljima kretanja zraka koja približavaju čestice zraka različitih temperatura (i drugih svojstava) jedna drugoj,
U takvom polju kretanja horizontalni temperaturni gradijenti se povećavaju, a to dovodi do stvaranja oštrog fronta umjesto postepenog prijelaza između zračnih masa. Proces formiranja fronta naziva se frontogeneza. Slično, u poljima kretanja koja pomiču čestice zraka jedna od druge, već postojeći frontovi mogu biti zamućeni, tj. pretvaraju se u široke prelazne zone, a veliki gradijenti meteoroloških veličina koji su postojali u njima, posebno temperature, se izglađuju.
U stvarnoj atmosferi frontovi obično nisu paralelni vazdušnim strujama. Vjetar na obje strane fronta ima komponente normalne na prednju stranu. Stoga sami frontovi ne ostaju u istom položaju, već se kreću.
Prednji dio se može kretati ili prema hladnijem ili prema toplijem zraku. Ako se linija fronta pomiče blizu tla prema hladnijem zraku, to znači da se klin hladnog zraka povlači i prostor koji se njime oslobađa zauzima topli vazduh... Takav front se naziva toplim. Njegov prolazak kroz mjesto osmatranja dovodi do promjene hladne zračne mase u toplu, a samim tim i do povećanja temperature i do određenih promjena drugih meteoroloških veličina.
Ako se linija fronta pomiče prema toplom zraku, to znači da se klin hladnog zraka pomiče naprijed, topli zrak ispred nje se povlači, a također se pomjera naviše hladnim klinom koji napreduje. Takav front se naziva hladnim. Tokom svog prolaska, topla zračna masa zamjenjuje se hladnom, temperatura se smanjuje, a i druge meteorološke vrijednosti se naglo mijenjaju.
U području frontova (ili, kako se obično kaže, na čeonim površinama) nastaju vertikalne komponente brzine zraka. Najvažniji je posebno čest slučaj kada je topli vazduh u stanju uređenog uzlaznog kretanja, tj. kada se istovremeno sa horizontalnim kretanjem i dalje kreće prema gore iznad klina hladnog vazduha. S tim je povezan i razvoj oblačnog sistema iznad čeone površine, sa koje padaju padavine.
Na toplom frontu, uzlazno kretanje obuhvaća debele slojeve toplog zraka preko cijele frontalne površine, vertikalne brzine su ovdje reda 1 ... 2 cm / s pri horizontalnim brzinama od nekoliko desetina metara u sekundi. Stoga kretanje toplog zraka ima karakter klizanja prema gore duž čeone površine.
Klizanje prema gore uključuje ne samo zračni sloj koji se nalazi neposredno uz prednju površinu, već i sve slojeve iznad, često do tropopauze. Kao rezultat toga, postoji opsežan sistem cirostratusnih, visokoslojenih - nimbostratusnih oblaka, iz kojih padaju velike padavine. U slučaju hladnog fronta, uzlazno kretanje toplog vazduha ograničeno je užom zonom, međutim, vertikalne brzine su mnogo veće nego na toplom frontu, a posebno su jake ispred hladnog klina, gde je topao vazduh. izbacuje se hladnim vazduhom. Dominiraju kumulonimbusi sa obilnim padavinama i grmljavinom.
Vrlo je važno da svi frontovi budu povezani sa koritima u baričkom polju. U slučaju stacionarne (neaktivne) fronte, izobare u koritu su paralelne sa samom frontom. U slučajevima toplih i hladnih frontova, izobare dobijaju oblik latiničnog slova V, koji se ukršta sa frontom koji leži na osi korita.
Prilikom prolaska ispred, vjetar na ovom mjestu mijenja smjer u smjeru kazaljke na satu. Na primjer, ako je vjetar jugoistočni ispred fronta, onda će se iza fronta promijeniti na južni, jugozapadni ili zapadni.
U idealnom slučaju, front se može predstaviti kao geometrijska površina diskontinuiteta.
U stvarnoj atmosferi takva idealizacija je dozvoljena u planetarnom graničnom sloju. U stvarnosti, front je prelazna zona između toplog i hladnog. vazdušne mase; u troposferi predstavlja određeno područje koje se zove frontalna zona. Temperatura na prednjoj strani ne doživljava diskontinuitet, već se naglo mijenja unutar prednje zone, tj. front karakterišu veliki horizontalni temperaturni gradijenti, red veličine veći nego u vazdušnim masama sa obe strane fronta.
Već znamo da ako postoji horizontalni temperaturni gradijent koji se blisko poklapa sa horizontalnim baričkim gradijentom, potonji raste s visinom, a s njim raste i brzina vjetra. U frontalnoj zoni, gde je horizontalni temperaturni gradijent posebno veliki između toplog i hladnog vazduha, gradijent pritiska snažno raste sa visinom. To znači da termalni vjetar daje veliki doprinos i brzina vjetra na visinama dostiže visoke vrijednosti.
Sa izraženim frontom iznad njega u gornjoj troposferi i donjoj stratosferi, općenito postoji jaka struja zraka paralelna s frontom, široka nekoliko stotina kilometara, sa brzinama u rasponu od 150 do 300 km/h. To se zove mlazni tok. Njegova dužina je uporediva sa dužinom fronta i može doseći nekoliko hiljada kilometara. Maksimalna brzina vjetra se opaža na osi mlaznog toka u blizini tropopauze, gdje može premašiti 100 m/s.
Iznad, u stratosferi, gdje je horizontalni temperaturni gradijent obrnut, gradijent tlaka opada s visinom, toplinski vjetar je suprotan brzini vjetra i opada sa visinom.
Na arktičkim frontovima, mlazne struje se nalaze na nižim nivoima. Pod određenim uslovima, mlazne struje se uočavaju u stratosferi.
Obično glavni frontovi troposfere - polarni, arktički - prolaze uglavnom u geografskom smjeru, a hladan zrak se nalazi na višim geografskim širinama. Stoga su mlazne struje povezane s njima najčešće usmjerene od zapada prema istoku.
Sa oštrim odstupanjem glavnog fronta od geografske širine, mlazni tok također odstupa.
U subtropskim područjima gdje je troposfera umjerenim geografskim širinama u kontaktu s tropskom troposferom nastaje suptropska struja kraste, čija se os obično nalazi između tropske i polarne tropopauze.
Suptropski mlazni tok nije rigidno povezan ni sa jednim frontom i uglavnom je posledica postojanja temperaturnog gradijenta na ekvatorskom polu.
Mlazni tok, suprotno od letećeg aviona, smanjuje njegovu brzinu leta; povezani mlazni tok ga povećava. Osim toga, u zoni mlaznog strujanja može se razviti jaka turbulencija, stoga je obračun mlaznih tokova važan za avijaciju.
| " |
2. Coriolisova sila
3.Sila trenja: 4.Centrifugalna sila:
16. Barički zakon vjetra u površinskom sloju (sloju trenja) i njegove meteorološke posljedice u ciklonu i anticiklonu.
Barički zakon vjetra u sloju trenja : pod djelovanjem trenja vjetar odstupa od izobare prema niskom pritisku (na sjevernoj hemisferi - lijevo) i opada u veličini.
Dakle, prema baričkom zakonu vjetra:
U ciklonu se cirkulacija odvija u smjeru suprotnom od kazaljke na satu; u blizini tla (u sloju trenja) uočava se konvergencija zračnih masa, uzlazni vertikalni pokreti i formiranje atmosferskih frontova. Prevladava oblačno vrijeme.
U anticikloni - cirkulacija u smjeru suprotnom od kazaljke na satu, divergencija zračnih masa, vertikalna kretanja prema dolje i formiranje velikih (~ 1000 km) uzdignutih inverzija. Prevladava vrijeme bez oblaka. Stratusni oblaci u sub-inverzionom sloju.
17. Površinski atmosferski frontovi (AF). Njihovo formiranje. Oblačnost, posebne pojave u X i T AF zoni, front okluzije. AF brzina kretanja. Uslovi leta u AF području zimi i ljeti. Kolika je prosječna širina jalovinske zone na T i X AF? Koje su sezonske razlike u SNP-u za HF i TF. (vidi Bogatkin, str. 159 - 164).
AF površinski atmosferski frontovi - uska nagnuta prelazna zona između dve vazdušne mase sa različita svojstva;
Hladan vazduh (gušći) leži ispod toplog
Dužina AF zona je hiljadama kilometara, širina desetine kilometara, visina nekoliko kilometara (ponekad do tropopauze), ugao nagiba prema zemljinoj površini je nekoliko ugaonih minuta;
Linija presjeka čeone površine sa zemljinom površinom naziva se linija fronta
U frontalnoj zoni temperatura, vlažnost, brzina vjetra i drugi parametri se naglo mijenjaju;
Proces formiranja fronta - frontogeneza, destrukcija - frontoliza
Brzina putovanja 30-40 km/h i više
Prilaz se (najčešće) ne može uočiti unaprijed - svi oblaci su iza prve linije fronta
Karakteristični su pljuskovi sa grmljavinom i olujnim vjetrom, tornada;
Oblaci zamenjuju jedan drugog u nizu Ns, Cb, As, Cs (da bi se povećao nivo);
Zona oblaka i padavina je 2-3 puta manja od one TF - do 300 i 200 km, odnosno;
Širina zone jalovine je 150-200 km;
visina OGO - 100-200 m;
Na visini iza prednje strane, vjetar se pojačava i skreće ulijevo - smicanje vjetra!
Za avijaciju: loša vidljivost, zaleđivanje, turbulencija (posebno u VF!), smicanje vjetra;
Letovi su zabranjeni do prolaska VF.
HF 1. vrste - sporo kretanje fronta (30-40 km/h), relativno široka (200-300 km) zona oblačnosti i padavina; visina gornje granice oblaka zimi je mala - 4-6 km
HF 2. vrste - front koji se brzo kreće (50-60 km/h), širina oblaka je uska - nekoliko desetina kilometara, ali opasna po razvijenom Cb (posebno ljeti - s grmljavinom i olujom), u zima - obilne snježne padavine sa naglim kratkotrajnim pogoršanjem vidljivosti
Topli AF
Brzina kretanja je manja od brzine HF-< 40 км/ч.
Pristup se vidi unaprijed pojavom na nebu cirusa, pa cirostratusnih oblaka, a zatim As, St, Sc sa NVO 100 m i manje;
Guste advektivne magle (zimi i u prijelaznim sezonama);
Baza oblaka - slojeviti oblici oblaci nastali kao rezultat podizanja toplog zraka brzinom od 1-2 cm / s;
Velika površina cover about kavezi - 300-450 km sa širinom zone oblaka od oko 700 km (maksimalno u središnjem dijelu ciklona);
Na visinama u troposferi vjetar raste sa visinom i skreće udesno - smicanje vjetra!
Posebno teški uslovi za letove stvaraju se u zoni od 300-400 km od linije fronta, gde je naoblačenje nisko, vidljivost smanjena, mogućnost poledice zimi, a leti sa grmljavinom (ne uvek).
Prednja okluzija –
kombinovanje toplih i hladnih frontalnih površina
(posebno opasno zimi zbog poledice, leda, ledene kiše)
Za dopunu pročitajte udžbenik Bogatkin, str. 159 - 164.