Šta je oblak u prirodi. Formiranje oblaka. Uništavanje grmljavine

Svaki put, podižući glavu prema nebu, prema broju, obliku i boji oblaka, pokušavamo ili napraviti vremensku prognozu, ili se jednostavno diviti njihovoj ljepoti.

Evo nekoliko preciznih definicija.

Oblaci su...

OBLACI, prividna masa čestica vode ili kristala leda suspendovanih u nižoj atmosferi. Oblaci nastaju kada se voda na Zemljinoj površini ISPARIVANJEM pretvori u paru. Kako se diže u atmosferu, para se hladi i kondenzira oko mikroskopskih čestica soli i prašine, pretvarajući se u kapljice. Tamo gdje je temperatura atmosfere niska (ispod tačke smrzavanja vode), kapljice se pretvaraju u led. Oblaci su klasifikovani u 10 vrsta.

Naučno-tehnički enciklopedijski rečnik

Geografija. Moderna ilustrovana enciklopedija

Oblaci su nakupine produkata kondenzacije vodene pare suspendovanih u atmosferi - kapljice vode, kristali leda ili njihova mešavina; glavni izvor padavina koje padaju na površinu Zemlje tokom uvećanja čestica oblaka. Sadržaj kondenzovanih čestica u oblacima kreće se od nekoliko stotinki grama do nekoliko grama po 1 m³ oblačnog vazduha. Oblaci se igraju presudnu ulogu u klimatskom sistemu, reflektujući sunčevo zračenje u svemir i na taj način sprečavajući zagrevanje površinskih slojeva atmosfere.

Geografija. Moderna ilustrovana enciklopedija. - M.: Rosman. Uredio prof. A.P. Gorkin. 2006

Naval Dictionary

Oblaci - skup sićušnih kapljica vode, kristala leda ili snježnih pahulja suspendiranih u zraku na višoj ili manjoj nadmorskoj visini. Najsitnije kapljice koje sačinjavaju oblake oslobađaju se kada se vlažni zrak ohladi, što se događa uglavnom kada se zračne mase dižu odozdo prema gore kao rezultat konvekcije (kumulus i olujni oblaci), kada se tople zračne struje dižu na toplim i hladnim frontama (slojevito kiša, oluja i poneki oblaci viših slojeva) i pri mešanju toplog vlažnog vazduha sa hladnim vazduhom sa vetrovima (slojeviti oblaci).

EdwART. Eksplanatorni pomorski rječnik, 2010

Oblaci su atmosferski, akumulacija produkata kondenzacije vodene pare u atmosferi u obliku ogromnog broja sićušnih kapljica vode ili kristala leda, ili oboje. Slična jata direktno na površini Zemlje nazivaju se magla. Region - značajan vremenski faktor koji određuje nastanak i režim padavina, utičući na termički režim atmosfere i Zemlje itd. O. pokrivaju u prosjeku oko polovinu zemaljskog svoda i istovremeno sadrže do 109 tona vode u suspenziji. O. su važna karika u cirkulaciji vlage na Zemlji; mogu se kretati hiljadama kilometara, prenoseći i time preraspodjelujući ogromne mase vode.

Velika sovjetska enciklopedija. - M .: Sovjetska enciklopedija. 1969-1978

Region, kao i mnoge druge pojave i oblici povezani sa vodom, ima romantičnu auru i mitologiju... Oni su oduvek bili i biće nepresušan izvor inspiracije za mnoge umetnike, pesnike i sanjare.

Ipak, u ovom materijalu ćemo u većoj mjeri govoriti o njihovoj fizičkoj suštini, o fizičkim svojstvima i vrstama.

Za razliku od poezije, fizika je prozaična, rigorozna :) i daje oblaci definicije u skladu sa utvrđenim kanonima akademske nauke, i određuje region. kao akumulacija "elemenata oblaka" - kapljica vode i kristala leda, koji su nastali u procesu kondenzacije.

Kako nastaju oblaci

Vodena para, usled vazdušnih strujanja koja se dižu sa površine Zemlje, ulazi u gornju atmosferu, gde se pretvara u oblak kao rezultat procesa kondenzacije. Proces uspona pare posljedica je razlike u temperaturama u različitim slojevima atmosfere, pri čemu je temperatura atmosfere u gornjim slojevima znatno niža nego na površini zemlje. Za uspješno formiranje regije, na samom početku procesa, potrebne su najsitnije čestice prašine koje daju osnovu za molekule vode i za koje bi se one mogle "zakačiti". Ove sitne čestice se nazivaju kondenzaciona zrna. Na temperaturama iznad -10 stepeni Celzijusa, region. Sastoje se od kapljičastih elemenata, na temperaturama od -10 do -15 su pomešani (kapljičasti i kristalni), a na temperaturama ispod -15 stepeni su sastavljeni od kristalnih elemenata.

Region pokrivaju oko 40% Zemljine površine i sadrže oko 10 do desetog stepena tona čiste vode. Temperatura više od trećine sve vode sadržane u oblacima je negativna.

Uprkos prividnoj raznolikosti, reg. dijele se u nekoliko tipova i tipova.

Vrste oblaka - kumulus, cirus, stratus, kiša...

cirus (Ci) - pernato; Cirostratus (Cs) - perasto - slojevito; cirokumulus (Cs)- cirokumulus; Altostratus (As) - Visoko slojevit; Altocumulus (Ac)- visok - kumulus; Nimbostratus (Ns) - slojevita kiša; Stratocumulus (Sc) - stratocumulus; Stratus (St) - slojevito; kumulus (Cu)- kumulus; kumulonimbus (Cb)- kumulonimbus.

Morfološka klasifikacija, ovisno o visini donje granice oblaka i njegovom izgledu:

• Region gornji nivo - donja granica je više od 6 km:

  • Cirrus, Cirrus (Ci);
  • Cirostratus, Cirrostratus (Cs);
  • Cirokumulus, Cirokumulus (Cc).

• Srednji nivo - donja granica od 2 do 6 km:

  • Visoko slojeviti, Altostratus (As);
  • Altocumulus, Altocumulus (Ac);
  • Nimbostratus (Ns).

• Donji sloj - donja granica manje od 2 km:

  • Slojeviti - kiša, Nimbostratus (Ns);
  • Slomljeno - kiša, fraktonimbus (Fr nb);
  • Stratocumulus, Stratocumulus (Sc);
  • Slojeviti, Stratus (St);
  • Lomi - slojeviti, Fractostratus (Fr st).

• Region vertikalni razvoj (konvekcijski oblaci)- donja granica manje od 2 km:

  • Kumulus, Kumulus (Cu);
  • Snažni kumulus, Cumulus congestus (Cu cong);
  • Kumulonimbus, Kumulonimbus (Cb).

Genetska klasifikacija, prema obrazovnim uslovima:

• Kumulusne regije:

  • Snažno kumulus;
  • Kumulonimbus;
  • Jako kumulus ljuskav ili nalik na kupolu;
  • Cirokumulus

• Slojevite regije:

  • Stratus - kišne regije;
  • Pocepano - kiša;
  • Visoko slojevit;
  • Cirro-slojeviti regioni.

• Valovite regije:

  • Layered;
  • Stratocumulus
  • Altocumulus i Cirrocumulus

Takođe ih ima više rijetke vrste region - sedefasti i sedefasti oblaci, koji se nalaze na visinama od 20-25 km, odnosno 70-80 km.

Vjerovatno će mnogi biti zainteresirani da saznaju da je region. imaju direktan uticaj ne samo na vremenske prilike. Oblaci utiču na industrije kao što su radar, radio i mobilne komunikacije, avijacija, poljoprivredna tehnologija... pa čak i politika.

Kumulusni oblaci- gusti, svijetli bijeli oblaci sa značajnim vertikalnim razvojem tokom dana. Povezan sa razvojem konvekcije u donjoj i delimično srednjoj troposferi.

Kumulusni oblaci najčešće nastaju u hladnim zračnim masama u stražnjem dijelu ciklona, ​​međutim, često se uočavaju u toplim zračnim masama u ciklonima i anticiklonima (osim u središnjem dijelu potonjeg).

U umjerenim i visokim geografskim širinama primjećuju se uglavnom u toploj sezoni (druga polovina proljeća, ljeto i prva polovina jeseni), au tropima tijekom cijele godine. U pravilu nastaju sredinom dana i uništavaju se do večeri (iako se noću mogu promatrati iznad mora).

Vrste kumulusnih oblaka:

Kumulusni oblaci su gusti i dobro razvijeni okomito. Imaju bijele kupolaste ili kumulusne vrhove sa ravnom sivkastom ili plavkastom bazom. Obrisi su oštri, ali pri jakom vjetru ivice se mogu pokidati.

Kumulusni oblaci se nalaze na nebu u obliku zasebnih rijetkih ili značajnih nakupina oblaka koje pokrivaju gotovo cijelo nebo. Raštrkani kumulusni oblaci obično su nasumično raštrkani, ali mogu formirati grebene i lance. Štaviše, njihovi temelji su na istom nivou.

Visina donje granice kumulusnih oblaka jako zavisi od vlažnosti površinskog vazduha i najčešće je od 800 do 1500 m, a u suvim vazdušnim masama (posebno u stepama i pustinjama) može biti 2-3 km, ponekad čak 4-4,5 km.

Razlozi za nastanak oblaka. Nivo kondenzacije (tačka rose)

Vazduh atmosfere uvek sadrži određenu količinu vodene pare, koja nastaje kao rezultat isparavanja vode sa površine kopna i okeana. Brzina isparavanja ovisi prvenstveno o temperaturi i vjetru. Što je viša temperatura i veći kapacitet pare, to je jače isparavanje.

Vazduh može prihvatiti vodenu paru do određene granice dok ona ne postane zasićen... Ako se zasićeni vazduh zagreje, on će ponovo steći sposobnost da prihvati vodenu paru, tj. ponovo će postati nezasićeni... Kada se nezasićeni vazduh ohladi, približava se zasićenju. Dakle, sposobnost zraka da sadrži više ili manje vodene pare ovisi o temperaturi.

Količina vodene pare koja se trenutno nalazi u zraku (u g po 1 m3) naziva se apsolutna vlažnost .

Omjer količine vodene pare sadržane u zraku u datom trenutku i količine koju može primiti na datoj temperaturi naziva se relativna vlažnost i mjeri se u procentima.

Trenutak prijelaza zraka iz nezasićenog u zasićeno stanje naziva se tačka rose(nivo kondenzacije). Što je temperatura vazduha niža, to je manje vodene pare i veća je relativna vlažnost vazduha. To znači da je tačka rose brža na hladnom vazduhu.

Na početku tačke rose, odnosno kada je vazduh potpuno zasićen vodenom parom, kada se relativna vlažnost približi 100%, kondenzacije vodene pare- prelazak vode iz gasovitog u tečno stanje.

Kada se vodena para kondenzira u atmosferi na visini od nekoliko desetina do stotina metara, pa čak i kilometara, oblaci.

To se događa kao rezultat isparavanja vodene pare sa površine Zemlje i njenog porasta u uzlaznim strujama. topli vazduh... Oblaci se sastoje od kapljica vode ili kristala leda i snijega, ovisno o njihovoj temperaturi. Ove kapljice i kristali su toliko mali da ih čak i slaba strujanja zraka zadržavaju u atmosferi. Oblaci prezasićeni vodenom parom, koji imaju tamno ljubičastu ili gotovo crnu nijansu, nazivaju se oblacima.

Struktura kumulusnog oblaka koji kruniše aktivni TVP

Zračne struje u kumulusnim oblacima

Toplotni tok je stub vazduha koji se diže. Topli vazduh koji se diže se zamenjuje hladnim vazduhom odozgo, a na ivicama vazdušnog toka formiraju se zone silaznog kretanja vazduha. Što je jači tok, tj. što se topli vazduh brže diže, brže dolazi do zamene i brže se hladni vazduh spušta duž ivica.

U oblacima se ovi procesi prirodno nastavljaju. Topli vazduh se diže, hladi i kondenzuje. Kapljice vode, zajedno sa hladnim vazduhom odozgo, silaze dole, zamenjujući topli vazduh. Kao rezultat, formira se vrtložno kretanje zraka sa snažnim usponom u sredini i jednako snažnim kretanjem prema dolje duž rubova.

Formiranje grmljavinskih oblaka. Životni ciklus grmljavinskog oblaka

Neophodni uslovi za nastanak grmljavinskog oblaka su postojanje uslova za razvoj konvekcije ili nekog drugog mehanizma koji stvara uzlazne struje, rezerva vlage dovoljna za nastanak padavina i prisustvo strukture u kojoj se deo čestica oblaka nalazi. je u tečnom stanju, a dio je u stanju leda. Postoje frontalne i lokalne grmljavine: u prvom slučaju razvoj konvekcije je posljedica prolaska fronta, au drugom - neravnomjernog zagrijavanja donje površine unutar jedne zračne mase.

Može se pokvariti životni ciklus grmljavinski oblak u nekoliko faza:

• nastanak kumulusnih oblaka i njegov razvoj zbog nestabilnosti lokalne zračne mase i konvekcije: stvaranje kumulonimbusnih oblaka;
• maksimalna faza razvoja kumulonimbusnog oblaka, kada se zapažaju najintenzivnije padavine, olujni vjetar tokom prolaska grmljavinskog fronta, kao i najjače grmljavinsko nevrijeme. Ovu fazu takođe karakterišu intenzivna silazna kretanja vazduha;
• uništenje grmljavine (uništenje kumulonimbusnih oblaka), smanjenje intenziteta padavina i grmljavina dok ne prestanu).

Dakle, hajde da se zadržimo detaljnije na svakoj od faza u razvoju grmljavine.

Formiranje kumulusa

Na primjer, kao rezultat prolaska prednje strane ili intenzivnog zagrijavanja donje površine sunčevim zrakama, dolazi do konvekcionog kretanja zraka. Kada je atmosfera nestabilna, topli vazduh se diže. Dižući se prema gore, zrak se adijabatski hladi, dostižući određenu temperaturu na kojoj počinje kondenzacija vlage koja se u njemu nalazi. Počinje formiranje oblaka. Prilikom kondenzacije uočava se oslobađanje toplotne energije, dovoljne za dalje podizanje vazduha. U ovom slučaju se opaža vertikalni razvoj kumulusnog oblaka. Brzina vertikalnog razvoja može biti od 5 do 20 m/s, tako da gornja granica formiranog kumulonimbusnog oblaka, čak i u lokalnoj zračnoj masi, može doseći 8 ili više kilometara iznad površine zemlje. One. u roku od oko 7 minuta, kumulusni oblak može narasti do visine od 8 km i pretvoriti se u kumulonimbus oblak. Čim vertikalno rastući kumulusni oblak pređe nultu izotermu (temperatura smrzavanja) na određenoj visini, u njegovom sastavu počinju da se pojavljuju kristali leda, iako dominira ukupan broj kapljica (već prehlađenih). Treba napomenuti da čak i na temperaturama od minus 40 stepeni mogu nastati kapljice prehlađene vode. Istog trenutka počinje proces formiranja padavina. Čim počnu padavine iz oblaka, počinje druga faza evolucije grmljavine.

Maksimalna faza razvoja grmljavine

U ovoj fazi, kumulonimbus oblak je već dostigao svoj maksimalni vertikalni razvoj, tj. dostigao "zaključujući" sloj stabilnijeg vazduha - tropopauzu. Stoga, umjesto vertikalnog razvoja, vrh oblaka počinje da se razvija u horizontalnom smjeru. Pojavljuje se takozvani "nakovanj", koji je cirusni oblak, koji se već sastoji od kristala leda. U samom oblaku konvektivna strujanja formiraju uzlazne struje zraka (od podnožja do vrha oblaka), a padavine uzrokuju silazne struje (usmjerene od vrha oblaka do njegove osnove, a zatim potpuno do površine zemlje). Padavine hlade vazduh u blizini, ponekad i za 10 stepeni. Vazduh postaje gušći, a njegov pad na površinu zemlje se pojačava i postaje sve brži. U takvom trenutku, obično u prvim minutama pljuska, u blizini tla se mogu uočiti jaki vjetrovi, opasni za avijaciju i mogu izazvati značajnu štetu. Oni su ti koji se ponekad pogrešno nazivaju "tornadom" u nedostatku pravog tornada. Istovremeno se uočava i najintenzivnija grmljavina. Padavine dovode do prevladavanja silaznih strujanja zraka u grmljavinskom oblaku. Počinje treća, konačna faza evolucije grmljavine - uništenje grmljavine.

Uništavanje grmljavine

Uzlazne zračne struje u kumulonimbusnom oblaku zamjenjuju se silaznim strujama, čime se blokira pristup toplom i vlažnom zraku, koji je odgovoran za vertikalni razvoj oblaka. Grmljavinski oblak je potpuno uništen, a na nebu ostaje samo apsolutno beznadežan "nakovanj" sa stanovišta formiranja grmljavine, koji se sastoji od cirusnih oblaka.

Opasnosti od letenja u blizini kumulusnih oblaka

Kao što je gore pomenuto, oblaci nastaju kondenzacijom toplog vazduha koji se diže. Topli vazduh se ubrzava blizu donje ivice kumulusnih oblaka. temperatura okoline pada i zamjena je brža. Zmajarica, dobijajući u ovom toplom strujanju vazduha, može propustiti trenutak kada je njegova horizontalna brzina čak i veća od brzine uspona, i biti usisan zajedno sa vazduhom koji se diže u oblak.

U oblaku, zbog velike koncentracije kapljica vode, vidljivost je praktički nula, pa zmajar momentalno gubi orijentaciju u prostoru i više ne može reći kuda i kako leti.

U najgorem slučaju, ako se topli zrak diže vrlo brzo (na primjer, u grmljavinskom oblaku), jedrilica može slučajno pasti u susjednu zonu dižećeg i padajućeg zraka, što će dovesti do salta i, najvjerojatnije, uništenja letjelice. Ili će pilot biti podignut na visinu sa jakom temperaturom ispod nule i razrijeđenim zrakom.

Analiza i kratkoročno predviđanje vremena. Atmosferski frontovi. Spoljašnji znaci približavanja hladnih, toplih frontova

Na prethodnim predavanjima sam govorio o mogućnosti predviđanja letećeg i neletačkog vremena, približavanju jednog ili drugog atmosferskog fronta.

Podsećam te na to atmosferski front je prijelazna zona u troposferi između susjednih zračnih masa različitih fizičkih svojstava.

Prilikom zamjene i miješanja jedne mase zraka s drugom sa odličnim fizičkim svojstvima - temperatura, tlak, vlažnost - različita prirodne pojave, pomoću kojih je moguće analizirati i predvidjeti kretanje ovih vazdušnih masa.

Dakle, kada se približi topli front, svakodnevno se pojavljuju njegovi prethodnici - cirusni oblaci. Plivaju kao perje na visini od 7-10 km. U to vrijeme Atmosferski pritisak ide dole. Zatopljenje i obilne padavine koje su rosulja obično se povezuju s dolaskom toplog fronta.

Naprotiv, sa početkom hladnog fronta povezuju se stratokumulusni kišni oblaci, koji se gomilaju poput planina ili kula, a padavine iz njih padaju u obliku pljuskova sa olujama i grmljavinom. Zahlađenje i pojačan vjetar povezani su s prolaskom hladnog fronta.

Cikloni i anticikloni

Zemlja rotira i pokretne vazdušne mase su takođe uključene u ovo kružno kretanje, koje se vrte u spiralu. Ovi ogromni atmosferski vrtlozi nazivaju se cikloni i anticikloni.

Ciklon - atmosferski vrtlog ogroman prečnik sa smanjenim pritiskom vazduha u sredini.

Anticiklon- atmosferski vrtlog sa povećanim vazdušnim pritiskom u centru, sa njegovim postepenim smanjenjem od centralnog dela ka periferiji.

Također možemo predvidjeti početak ciklona ili anticiklona na osnovu vremenskih promjena. Dakle, ciklon sa sobom donosi oblačno vrijeme sa kišom ljeti i snijegom zimi. A anticiklon znači vedro ili malo oblačno vrijeme, mirno i bez padavina. Vrijeme je stabilno, tj. ne menja se primetno tokom vremena. Sa stanovišta letova, naravno, anticiklone su nam interesantnije.

Hladni front. Struktura oblaka na hladnom frontu

Vratimo se ponovo na frontove. Kada kažemo da "ide" hladni front, mislimo da se velika masa hladnog vazduha kreće ka toplijem. Hladan vazduh je teži, topli je lakši, pa se čini da se hladna masa koja napreduje kao da se uvlači ispod tople, gurajući je prema gore. To stvara snažno kretanje zraka prema gore.

Topli vazduh koji se brzo diže hladi se u gornjim slojevima atmosfere i kondenzuje se, a pojavljuju se oblaci. Kao što rekoh, dolazi do stalnog uzlaznog kretanja vazduha, pa se oblaci stalno dopunjavaju toplim vlažan vazduh odrasti. One. hladni front donosi kumuluse, stratokumuluse i kišne oblake, koje karakteriše dobar vertikalni razvoj.

Hladni front se pomera, topli se gura prema gore, a oblaci su prezasićeni kondenzovanom vlagom. U nekom trenutku se izlije pljuskovima, kao da izbacuje višak sve dok sila uzlaznog kretanja toplog zraka ponovo ne premaši silu gravitacije vodenih kapi.

Topli front. Struktura oblaka na toplom frontu

Sada zamislite suprotnu sliku: topli vazduh se kreće ka hladnom vazduhu. Topli vazduh je lakši i pri kretanju se uvlači u hladan vazduh, atmosferski pritisak opada, jer opet, stub lakšeg vazduha pritiska manje.

Penjući se kroz hladan vazduh, topli vazduh se hladi i kondenzuje. Pojavljuje se oblačno. Ali uzlazno kretanje vazduha se ne dešava: hladni vazduh se već proširio ispod, nema šta da izbaci, topli vazduh je već iznad. Jer nema kretanja vazduha prema gore, topli vazduh se ravnomerno hladi. Oblačnost se ispostavlja kontinuirana, bez ikakvog vertikalnog razvoja - cirusni oblaci.

Opasnosti od ofanzive hladnog i toplog fronta

Kao što sam ranije rekao, početak hladnog fronta karakterizira snažno uzlazno kretanje toplog zraka i, kao rezultat, prekomjeran razvoj kumulusnih oblaka i grmljavine. Osim toga, oštra promjena uzlaznog kretanja toplog zraka i susjednog kretanja hladnog zraka naniže, koji teži da ga zamijeni, dovodi do jake turbulencije. Pilot to doživljava kao jaku neravninu sa oštrim naglim prevrtanjima i spuštanjem/podizanjem nosa aviona.

U najgorem slučaju, turbulencija može dovesti do salta, osim toga, polijetanje i slijetanje vozila je komplikovano, a let u blizini kosina zahtijeva veću koncentraciju.

Česte i jake grmljavine mogu povući nepažljivog ili ponesenog pilota, a već u oblaku će se dogoditi salto, bacanje na veliku visinu, gdje je hladno i nema kisika - i moguća smrt.

Topli front je od male koristi za dobre letove i ne nosi nikakvu opasnost, osim možda opasnosti da se pokisne.

Sekundarni frontovi

Odsjek unutar iste zračne mase, ali između različitih temperaturnih područja zraka, naziva se sekundarni front... Sekundarni hladni frontovi se nalaze blizu Zemljine površine u baričnim udubinama (područja niskog pritiska) u zadnjem delu ciklona iza glavnog fronta, gde se vetar konvergira.

Može postojati nekoliko sekundarnih hladnih frontova, od kojih svaki odvaja hladniji od hladnijeg vazduha. Vrijeme na sekundarnom hladnom frontu je slično vremenu na hladnom, ali su zbog nižih temperaturnih kontrasta sve vremenske pojave manje izražene, tj. oblaci su slabije razvijeni, kako vertikalno tako i horizontalno. Zona padavina, 5-10 km.

Ljeti na sekundarnim hladnim frontovima dominiraju kumulonimbusi sa grmljavinom, gradom, kišom, jakim neravninama i poledicama, a zimi općim mećavama, snježne naknade pogoršanje vidljivosti za manje od 1 km. Front je vertikalno razvijen do 6 km ljeti i do 1–2 km zimi.

Okluzijski frontovi

Okluzijski frontovi nastaju kao rezultat zatvaranja hladnog i toplog fronta i pomjeranja toplog zraka prema gore. Proces zatvaranja odvija se u ciklonima, gdje hladni front, koji se kreće velikom brzinom, sustiže topli. U tom slučaju topli vazduh se otkine od tla i gura prema gore, a front na zemljinoj površini kreće se, u suštini, već pod uticajem kretanja dve hladne vazdušne mase.

Ispostavilo se da su u formiranju fronta okluzije uključene tri zračne mase - dvije hladne i jedna topla. Ako je hladna vazdušna masa iza hladne fronte toplija od hladne mase ispred fronta, onda će ona, istiskujući topli vazduh prema gore, istovremeno sama strujati na prednju, hladniju masu. Takav front se zove topla okluzija(sl. 1).

Rice. 1. Prednja strana tople okluzije u vertikalnom dijelu i na karti vremena.

Ako je vazdušna masa iza hladnog fronta hladnija od vazdušne mase ispred toplog fronta, tada će ova zadnja masa teći i ispod tople i prednje hladne vazdušne mase. Takav front se zove hladna okluzija(sl. 2).

Rice. 2. Front hladne okluzije u vertikalnom presjeku i na karti vremena.

Frontovi okluzije prolaze kroz nekoliko faza u svom razvoju. Najteži vremenski uslovi na frontovima okluzije uočavaju se u početnom trenutku zatvaranja toplotnog i hladnog fronta. Tokom ovog perioda, sistem oblaka je kombinacija toplih i hladnih prednjih oblaka. Jalovinske padavine počinju da padaju iz stratusnih i kumulonimbusnih oblaka, u prednjoj zoni prelaze u bujične.

Vjetar ispred toplog fronta okluzije se pojačava, nakon njegovog prolaska slabi i skreće udesno.

Prije hladnog fronta okluzije vjetar se pojačava do olujnog, nakon što prođe, slabi i naglo skreće udesno. Kako se topli zrak istiskuje u više slojeve, front okluzije postepeno erodira, vertikalna debljina oblačnog sistema se smanjuje i pojavljuju se prostori bez oblaka. Stratusna oblačnost postepeno prelazi u stratus, altostratus - u visokokumulus i cirostratus - u cirokumulus. Padavine prestaju. Prolaz starih frontova okluzije se manifestuje u akumulaciji visokokumulusne oblačnosti od 7-10 poena.

Uslovi plivanja kroz zonu fronta okluzije u početnoj fazi razvoja gotovo se ne razlikuju od uslova plivanja, odnosno pri prelasku zone toplih ili hladnih frontova.

Intra-masovna grmljavina

Oluja sa grmljavinom se obično klasifikuju u dva glavna tipa: unutarmasovna i frontalna. Najčešća grmljavina su unutarmasne (lokalne) grmljavine koje se javljaju daleko od frontalnih zona i uzrokovane su posebnostima lokalnih zračnih masa.

Intra-masovna grmljavina Je li grmljavina povezana s konvekcijom unutar zračne mase.

Trajanje ovakvih grmljavina je kratko i po pravilu ne prelazi jedan sat. Lokalne grmljavine mogu biti povezane sa jednom ili više ćelija kumulonimbusnih oblaka i prolaze kroz standardne faze razvoja: pokretanje kumulusnog oblaka, razvijanje u grmljavinu, padavine, raspadanje.

Obično su grmljavine unutar mase povezane s jednom ćelijom, iako postoje i višećelijske grmljavine unutar mase. Tokom višećelijske aktivnosti grmljavine, silazni tokovi hladnog zraka "roditeljskog" oblaka stvaraju uzlazne tokove koji formiraju "ćerki" grmljavinski oblak. Tako se može formirati niz ćelija.

Znakovi poboljšanja vremena

1. Pritisak vazduha je visok, jedva se menja ili raste sporo.
2. Dnevna varijacija temperature je oštro izražena: danju je vruće, noću hladno.
3. Vjetar slab, pojačan do podneva, uveče jenjava.
4. Nebo je bez oblaka cijeli dan ili je prekriveno kumulusnim oblacima koji nestaju uveče. Relativna vlažnost vazduha tokom dana opada, a prema noći raste.
5. Tokom dana, nebo je jarko plavo, sumrak je kratak, zvijezde slabo svjetlucaju. Uveče je zora žuta ili narandžasta.
6. Jaka rosa ili mraz noću.
7. Magle nad nizinama, koje se noću pojačavaju, a danju nestaju.
8. Noću je toplije u šumi nego u polju.
9. Dim iz dimnjaka i vatre diže se prema gore.
10. Laste lete visoko.

Znakovi pogoršanja vremena

1. Pritisak naglo fluktuira ili se kontinuirano smanjuje.
2. Dnevna varijacija temperature je slabo izražena ili s kršenjem općeg toka (na primjer, temperatura raste noću).
3. Vjetar se pojačava, naglo mijenja smjer, kretanje donjih slojeva oblaka ne poklapa se s kretanjem gornjih.
4. Oblačnost se povećava. Cirrostratusni oblaci pojavljuju se na zapadnoj ili jugozapadnoj strani horizonta i šire se po cijelom nebu. Zamjenjuju ih altostratusni i nimbostratusni oblaci.
5. Ujutro je zagušljivo. Kumulusni oblaci rastu prema gore, pretvarajući se u kumulonimbuse, - do grmljavine.
6. Jutarnje i večernje zore su crvene.
7. Do noći vjetar ne jenjava, već se pojačava.
8. Svjetlosni krugovi (ureoli) pojavljuju se oko Sunca i Mjeseca u cirostratusnim oblacima. U srednjim oblacima su krune.
9. Jutarnje rose nema.
10. Laste lete nisko. Mravi se kriju u mravinjacima.

Stacionarni talasi

Stacionarni talasi- ovo je vrsta transformacije horizontalnog kretanja zraka u valovito. Talas može nastati kada se zračne mase koje se brzo kreću sa planinskim lancima znatne visine. Neophodan uslov za pojavu talasa je stabilnost atmosfere koja se proteže do znatne visine.

Da biste vidjeli model zračnog talasa, možete došetati do potoka i vidjeti kako poplavljena stijena teče okolo. Voda, koja teče oko kamena, diže se ispred njega, stvarajući privid ploča od lesonita. Iza kamena se formira talasanje ili niz talasa. Ovi valovi mogu biti prilično veliki u brzom i dubokom toku. Nešto slično se dešava u atmosferi.

Kada se prelije planinski greben, brzina protoka se povećava, a pritisak u njemu opada. Zbog toga su gornji slojevi zraka blago smanjeni. Prošavši vrh, protok smanjuje svoju brzinu, pritisak u njemu raste, a dio zraka juri prema gore. Takav oscilatorni impuls može izazvati valovito kretanje toka iza grebena (slika 3).

Rice. 3. Šema formiranja stacionarnih talasa:
1 - neometani protok; 2 - silazni tok preko prepreke; 3 - lentikularni oblak na vrhu talasa; 4 - kapa oblaka; 5 - oblak rotora u osnovi talasa

Ovi stacionarni talasi često putuju do velikih visina. Zabilježeno je isparavanje jedrilice u talasnom toku do visine veće od 15.000 m. Vertikalna brzina talasa može doseći desetine metara u sekundi. Udaljenosti između susjednih "izbočina" ili valnih dužina kreću se od 2 do 30 km.

Zračni tok iza planine podijeljen je po visini na dva sloja koji se međusobno oštro razlikuju - turbulentni podvalni sloj, čija je debljina od nekoliko stotina metara do nekoliko kilometara, i sloj laminarnog talasa koji se nalazi iznad njega.

Moguće je koristiti talasne tokove ako postoji drugi dovoljno visok greben u turbulentnoj zoni na takvom rastojanju da zona rotora od prvog ne utiče na drugi greben. U tom slučaju, pilot, počevši od drugog grebena, odmah ulazi u talasnu zonu.

Uz dovoljnu vlažnost zraka, na vrhovima valova pojavljuju se lećasti oblaci. Donja ivica takvih oblaka nalazi se na nadmorskoj visini od najmanje 3 km, a njihov vertikalni razvoj doseže 2 - 5 km. Također je moguće da se oblak koji klima glavom formira direktno iznad vrha planine i rotirajući oblaci iza njega.

Uprkos jak vjetar(val se može pojaviti pri brzini vjetra od najmanje 8 m/s), ovi oblaci su nepomični u odnosu na tlo. Kada se određena "čestica" vazdušnog toka približi vrhu planine ili talasa, vlaga sadržana u njoj se kondenzuje i formira se oblak.

Iza planine se formirana magla rastvara, a "čestica" potoka ponovo postaje prozirna. Iznad planine i na vrhovima talasa brzina strujanja vazduha raste.

Istovremeno, pritisak vazduha se smanjuje. Iz školskog kursa fizike (zakoni o plinu) poznato je da sa smanjenjem tlaka i u nedostatku izmjene topline sa okruženje temperatura vazduha se smanjuje.

Smanjenje temperature zraka dovodi do kondenzacije vlage i stvaranja oblaka. Iza planine, tok je usporen, pritisak u njemu raste, temperatura raste. Oblak nestaje.

Stacionarni talasi se mogu pojaviti i na ravnom terenu. U ovom slučaju uzrok njihovog formiranja može biti hladni front ili vrtlozi (rotori) koji nastaju različitim brzinama i smjerovima kretanja dva susjedna sloja zraka.

Vrijeme u planinama. Karakteristike vremenskih promjena u planinama

Planine su bliže suncu i, shodno tome, brže i bolje se zagrijavaju. To dovodi do stvaranja jakih konvekcijskih struja i brzog stvaranja oblaka, uključujući i grmljavinu.

Osim toga, planine su značajno razveden dio zemljine površine. Vjetar koji prolazi preko planina je turbuliziran kao rezultat savijanja oko mnogih prepreka različitih veličina - od metar (kamenje) do nekoliko kilometara (same planine) - i kao rezultat miješanja zraka koji prolazi konvekcijskim strujama.

Dakle, planinski teren karakteriše jaka vrućina u kombinaciji sa jakim turbulencijama, jakim vjetrovima u različitim smjerovima i grmljavinskom aktivnošću.

Analiza incidenata i preduslova u vezi sa meteorološkim uslovima

Najklasičniji incident povezan sa meteorološkim uslovima je oduvanje ili samoulet vozila u zonu rotora u zavetrini planine (u manjem obimu - rotor sa prepreke). Preduvjet za to je izlazak izvan linije grebena uz potok na maloj nadmorskoj visini ili banalno nepoznavanje teorije. Letenje u rotoru je ispunjeno u najmanju ruku neugodnim neravninama, u najboljem slučaju - saltom i uništenjem aparata.

Drugi upečatljivi incident se povlači u oblak. Preduslov za to je obrada TVP-a blizu ivice oblaka, u kombinaciji sa rasejanošću, preteranom hrabrošću ili nepoznavanjem letnih karakteristika svog vozila. Rezultat je gubitak vidljivosti i orijentacije u prostoru, u najgorem slučaju - do salta i bacanja na životno neprikladnu visinu.

Konačno, treći klasični incident je zvijanje i padanje na padinu ili na tlo tokom sadnje po toplom danu. Preduslov je letenje sa bačenim, tj. nema rezerve brzine za manevar.

Pitanja za razmatranje:
1. Sastav i struktura atmosfere.
2. Temperatura zraka.
3. Vlažnost vazduha.
4. Formiranje oblaka, padavine.
5. Atmosferski pritisak.
6. Vjetrovi i njihovi tipovi.
1. Sastav i struktura atmosfere.
"Atmosfera" - vazdušna ljuska Zemlje (od grčkog "atmos" - gas, "sfera" - lopta). Atmosfera štiti Zemlju od ultraljubičastog zračenja Sunca, kosmičke prašine i meteorita.
Sastav atmosfere:
- azot - 78%;
- kiseonik - 21%;
- ugljični dioksid - 0,033%;
- argon - 0,9%;
- vodonik, helijum, neon, sumpor dioksid, amonijak, ugljen monoksid, ozon, vodena para - sitna frakcija;
- zagađivači: čestice dima, prašina, vulkanski pepeo.

Atmosfera se proteže od površine planete i postepeno se spaja sa svemirom. Gustoća atmosfere mijenja se s visinom: najveća je na površini Zemlje, a opada kako se diže. Dakle, na visini od 5,5 km gustina atmosfere je 2 puta, a na visini od 11 km 4 puta manja nego u površinskom sloju.
Sastoji se od glavnih slojeva:
1. Troposfera - od 8 do 18 km
2. Stratosfera - do 40-50 km
3. Mezosfera - 50-80 km
4. Termosfera - 80-800 km
5. Egzosfera - preko 800 km
Troposfera- Ovo je najbliži zemljinoj površini i najgušći, najtopliji sloj atmosfere. Nadmorska visina na polovima je 8-10 km, na ekvatoru je 16-18 km. Sadrži 80% zračne mase svih slojeva i gotovo svu vodenu paru. Evo sistema za oblikovanje vremena naše planete i biosfere. Temperatura površine opada za 6,5 ​​°C sa svakim kilometrom dok se ne postigne tropopauza. U gornjim slojevima troposfere temperatura dostiže -55oS.
Stratosfera
Prostire se na nadmorskoj visini od 50-55 km. Gustina vazduha i pritisak u stratosferi su zanemarljivi. Razrijeđeni zrak sadrži iste plinove kao u troposferi, ali sadrži više ozona. Najveća koncentracija ozona se opaža na nadmorskoj visini od 15-30 km. U donjem dijelu ovog sloja uočava se temperatura od oko -55 °C. Iznad se povećava na 0, + 10 ° C zbog topline koja nastaje zbog stvaranja ozona. Stratopauza koja se nalazi na nadmorskoj visini od 50 km odvaja stratosferu od sljedećeg sloja.
Mezosfera
Dolazi do brzog pada temperature na - 70-90 ° C. Dolazi do velikog razrjeđivanja zraka. Najhladniji dio atmosfere je mezopauza (80 km). Gustina zraka tamo je 200 puta manja nego na površini Zemlje.
Termosfera
Visina od 80 do 800 km. Ovaj najtanji sloj sadrži samo 0,001% vazdušne mase atmosfere. Temperatura u ovom sloju raste: na visini od 150 km do 220 ° C; na nadmorskoj visini od 480-600 km do 1500°C.
Unutar termosfere jejonosferagdje se javlja polarni sjaj (150-300 km), magnetosfera (300-400 km) je vanjski rub magnetsko polje Zemlja. Gasovi u atmosferi (dušik i kiseonik) su u jonizovanom stanju. Mala gustina daje nebu crnu boju.
Egzosfera- preko 800 km, postepeno se stapajući sa svemirom.

2. Temperatura zraka.
Glavni izvor toplote je sunce. Čitav agregat sunčeve energije zračenja naziva se sunčevo zračenje. Zemlja prima od Sunca jedan dio od dvije milijarde. Razlikovati direktno, raspršeno i totalno zračenje.
Direktno zračenje zagrijava površinu Zemlje po vedrom vremenu. Osećamo to kao vruće sunčeve zrake. Difuzno zračenje osvjetljava predmete u sjeni. Prolazeći kroz atmosferu, zraci se odbijaju od molekula zraka, kapljica vode, čestica prašine i raspršuju. Što je oblačno vrijeme, to se više radijacije raspršuje u atmosferi. Kada je vazduh veoma prašnjav, na primer tokom prašnih oluja ili u industrijskim centrima, disperzija smanjuje zračenje za 40-45%.
Intenzitet zračenja zavisi od upadnog ugla sunčeve svetlosti na zemljinu površinu. Kada je sunce visoko iznad horizonta, njegove zrake kraće prolaze kroz atmosferu, pa se manje raspršuju, a više zagrijavaju površinu Zemlje. Zbog toga je ujutro i uveče za sunčanih dana uvijek svježije nego u podne.
Sunčeve zrake ne zagrijavaju prozirni zrak, već zagrijavaju površinu zemlje, sa koje se toplina prenosi na susjedne slojeve zraka. Kako se zrak zagrijava, postaje lakši i diže se uvis, gdje se miješa sa hladnijim, zauzvrat ga zagrijavajući.
Sunce ne grije zemlju na isti način. Razlozi su:
- sferni oblik planete;
- nagib zemljine ose;
- reljef (na padinama planina, brda, gudura i sl., okrenutih prema suncu, ugao upada sunčevih zraka se povećava, a one se više zagrijavaju).
U ekvatorijalnim i tropskim geografskim širinama sunce je visoko iznad horizonta tokom cijele godine, na srednjim širinama njegova visina se mijenja ovisno o godišnjem dobu, a na Arktiku i Antarktiku nikad se ne diže visoko iznad horizonta. Kao rezultat toga, u tropskim geografskim širinama, sunčevi zraci se manje raspršuju. Što je dalje od ekvatora, to manje toplote ulazi na površinu zemlje. Na Sjevernom polu, na primjer, ljeti Sunce ne zalazi izvan horizonta 186 dana, odnosno 6 mjeseci, a količina dolaznog zračenja je čak i veća nego na ekvatoru. Međutim, sunčeve zrake imaju mali upadni ugao, a većina zračenja se raspršuje u atmosferi. Kao rezultat toga, površina Zemlje se lagano zagrijava. Zimi je sunce na Arktiku ispod horizonta, a direktna radijacija ne dopire do površine Zemlje.
Zemljište i voda se zagrijavaju neravnomjerno. Površina zemljišta se brzo zagrijava i hladi. Voda se polako zagrijava, ali duže zadržava toplinu. To se objašnjava činjenicom da je toplinski kapacitet vode veći od toplinskog kapaciteta stijena koje čine zemljište. Na kopnu se sunčevi zraci zagrijavaju m0; samo površinski sloj, au prozirnoj vodi toplina prodire do znatne dubine, zbog čega se zagrijavanje odvija sporije. Isparavanje također utiče na njegovu brzinu, jer joj je potrebno mnogo topline. Voda se sporo hladi, uglavnom zato što je zapremina zagrijane vode višestruko veća od zapremine zagrijanog zemljišta; osim toga, kada se ohladi, gornji, ohlađeni slojevi vode tonu na dno, kao gušći i teži, a topla voda se diže iz dubine rezervoara kako bi ih zamijenila. Akumuliranu toplinu voda troši ravnomjernije. Kao rezultat toga, more je u prosjeku toplije od kopna, a fluktuacije temperature vode nikada nisu tako oštre kao fluktuacije temperature kopna.
Tokom dana temperatura zraka ne ostaje konstantna, već se kontinuirano mijenja. Tokom dana, Zemljina površina se zagrijava i zagrijava susjedni sloj zraka. Noću, Zemlja zrači toplotu, hladi se, a vazduh se hladi. Najniže temperature se ne primjećuju noću, već prije izlaska sunca, kada je površina zemlje već predala svu toplinu. Isto tako, najviše temperature zraka nisu utvrđene u podne, već oko 15 sati.
Dnevne varijacije temperatura na Zemlji nisu svugdje iste:
- na ekvatoru su danju i noću skoro isti;
- neznatno u blizini mora i uz morske obale;
- u pustinjama danju se površina zemlje često zagrijava do 50-60 ° C, a noću se često ohladi na 0 ° C.
Na geografskim širinama, najveća količina sunčevog zračenja stiže na Zemlju u dane letnjeg solsticija, odnosno 22. juna na severnoj hemisferi i 21. decembra na južnoj hemisferi. Ipak, najtopliji mjeseci nisu jun (decembar), već jul (januar), jer se na dan solsticija ogromna količina radijacije troši na zagrijavanje zemljine površine. U julu (januaru) radijacija se smanjuje, ali se to smanjenje nadoknađuje jakim zagrijavanjem površine tla... Najhladniji mjesec nije decembar, već januar. Na moru, kako se voda hladi i zagrijava sporije, temperaturni pomak je još veći. Ovdje je najtopliji mjesec avgust, a najhladniji februar na sjevernoj hemisferi i, shodno tome, najtopliji mjesec je februar, a najhladniji mjesec avgust na južnoj hemisferi.
Godišnji raspon temperature zavisi od geografske širine mjesta.
- na ekvatoru - istih 22-23 ° C;
- u unutrašnjosti kontinenta - maksimum.
Razlikovati apsolutne i prosječne temperature.
Apsolutne temperature se utvrđuju dugotrajnim osmatranjima na meteorološkim stanicama. Dakle, najtoplije (+58°C) mjesto na Zemlji je u libijskoj pustinji; najhladnije (-89,2 ° C) je na Antarktiku na stanici Vostok. Na sjevernoj hemisferi najniža (-70,2°C) temperatura zabilježena je u selu Oymyakon u istočnom Sibiru.

Prosječne temperature određuju se kao aritmetička sredina nekoliko indikatora termometra (4 puta dnevno). Na karti možete označiti točke s istim vrijednostima temperature i nacrtati linije koje ih povezuju. Ove linije se nazivaju izotermama. Najindikativnije su izoterme januara i jula, odnosno najhladnijih i najtoplijih mjeseci u godini.
Raspored izotermi omogućava razlikovanje sedam termalnih zona:
· Vruće, smješteno između godišnjih izotermi od 20 ° C na sjevernoj i južnoj hemisferi;
· Dvije umjerene, zaključene između izoterme od 20 i 10°C najtoplijih mjeseci, odnosno juna i januara;
· Dva hladna mjeseca, smještena između izoterme 10 i 0°C, ujedno i najtopliji mjeseci;
· Dva područja vječnog mraza, u kojima je temperatura najtoplijeg mjeseca ispod 0°C.
Granice zona osvjetljenja, koje prolaze kroz tropske i polarne krugove, ne poklapaju se s granicama toplinskih zona.

3. Vlažnost vazduha.

Kao rezultat isparavanja, vodena para je uvijek prisutna u zraku. Brzina isparavanja ovisi o temperaturi i vjetru.

Količina vode koja može ispariti sa određene površine naziva se hlapljivost. Isparavanje ovisi o temperaturi zraka i količini vodene pare u njemu. Što je viša temperatura zraka i što manje vodene pare sadrži, to je veća isparljivost. U polarnim zemljama pri niskim temperaturama zraka je zanemarljiva. Takođe je mali na ekvatoru, gde se nalazi vazduh ograničena količina vodena para. Maksimalna volatilnost u tropske pustinje gde dostiže 3000 m.

Vazduh može prihvatiti vodenu paru do određene granice dok ne postane zasićen. Količina vodene pare koja se u datom trenutku nalazi u zraku (u g po 1 m3) naziva se apsolutna vlaga. Odnos količine vodene pare sadržane u vazduhu u datom trenutku i količine koju može da primi na datoj temperaturi naziva se relativna vlažnost i meri se u %.

Trenutak kada zrak prijeđe iz nezasićenog stanja u zasićeno naziva se tačka rose. Na početku tačke rose, kada se relativna vlažnost približi 100%, dolazi do kondenzacije vodene pare - prelaska vode iz gasovitog stanja u tečno. Na temperaturama ispod nule, vodena para se može odmah pretvoriti u led. Ovaj proces se naziva sublimacija vodene pare. Kondenzacija i sublimacija vodene pare određuju nastanak padavina. Vlažnost vazduha se meri higrometrom za kosu.

4. Formiranje oblaka. Padavine.

Kada se vodena para kondenzuje u atmosferi, nastaju oblaci.
To se događa kao rezultat isparavanja vodene pare sa površine Zemlje i njenog podizanja uzdižućim strujama toplog zraka. Oblaci se sastoje od kapljica vode ili kristala leda i snijega, ovisno o njihovoj temperaturi. Ove kapljice i kristali su toliko mali da ih čak i slaba strujanja zraka zadržavaju u atmosferi.
Oblik oblaka je vrlo raznolik i zavisi od mnogih faktora: visine, brzine vjetra, vlažnosti itd. Dijele se na slojeve, kumuluse i ciruse.

Klasifikacija oblaka:

*** - kristali leda;... - najmanje kapi

Porodica	Oblik oblaka	Visina, km		Karakteristično
Visoki oblaci	Cirrus			Do 18 km visine, bez padavina. Imaju valovitu strukturu, u obliku tankih bijelih pruga, bijele sa svilenkastim sjajem.
	Cirrostratus
	Cirokumulus			nalikuju valovitim slojevima ili "janjcima", grebeni pernatih bijelih pahuljica u obliku mreškanja, ne daju srebrnastu boju.
Srednji oblaci	Altocumulus		.*.*.	Iz njih pada vrlo malo padavina. Sivo-bijeli napukli slojevi, grebeni.
	Visoko slojevit		.*.*.	Sivoplava masivna platna, slojeviti pokrov. Sunce i mjesec kroz njih su vidljivi u obliku zamućenih mrlja.
Niski oblaci	Slojevito		.*.*.	Homogeni sloj oblaka bez jasnih obrisa, sive boje. Najniži. Daju kišne padavine.
	Nimbostratus		.*.*.	Tamno sivi sloj, jake kiše.
	Stratocumulus			Slojevi ili grebeni velikih osovina sive boje (sivo platno sa izraženim fragmentima oblaka).
				Raštrkani gusti oblaci sa ravnom bazom i kupolastim vrhovima, koji rastu okomito. Podsjećaju na vatu s bijelim gornjim dijelom i sivim dnom.
	Kumulonimbus			Velika, gusta i tamna, ponekad s ravnim vrhom, nosi jake pljuskove i grmljavinu.

Razlozi za stvaranje oblaka:

1. Turbulencija uzrokovana naglim promjenama smjera i brzine vjetra.

2. Podizanje vazduha dok prolazi preko brda i planina. Stvaraju se oblaci

nalik zastavici. Oblaci, planinska magla itd.

3. Konvekcija - podizanje toplih vazdušnih masa, njihovo hlađenje i kondenzacija vode.

4. Konvergencija – formiranje oblaka tokom interakcije toplog i hladnog fronta. Hladan i gust vazduh istiskuje topliji i lagani vazduh... Kao rezultat, voda u toplom zraku kondenzira. hladi se i stvaraju se oblaci, donoseći obilne padavine.

Stepen pokrivenosti neba oblacima, izražen u tačkama (od 1 do 10), naziva se oblačnost.

Voda koja je ispala u čvrstom ili tekućem stanju u obliku kiše, snijega, grada ili se kondenzirala na površini različitih tijela u obliku rose, mraz naziva se atmosferskim padavinama. Sitne kapi vode ne vise u oblaku, već se kreću gore-dole. Dok se spuštaju, spajaju se s drugim kapljicama sve dok im težina ne dozvoli da padnu na tlo. Ako se u oblaku nalaze najsitnije čestice čvrstih materija, kao što je prašina, tada se proces kondenzacije ubrzava, jer zrnca prašine igraju ulogu kondenzacionih jezgara.

U pustinjskim područjima sa niskom relativnom vlažnošću, kondenzacija vodene pare moguća je samo na velikim nadmorskim visinama, gdje je temperatura niža, ali kiše, prije nego što stignu do tla, isparavaju u zraku. Ova pojava se naziva suve kiše.

Ako se kondenzacija vodene pare u oblaku dogodi na negativnim temperaturama (tada - 4 do - 15 °C), nastaju padavine u obliku snijega. Ponekad se pahulje iz gornjih slojeva oblaka spuštaju u njegov donji dio, gdje je temperatura viša i postoji ogromna količina prehlađenih kapljica vode koje se u oblaku zadržavaju uzdižućim strujama zraka. Povezujući se s kapljicama vode, snježne pahulje gube oblik, povećava im se težina i padaju na tlo u obliku snježne oluje - sferne snježne kugle promjera 2-3 mm.

Neophodan uslov za nastanak grada je prisustvo oblaka čija je donja ivica u zoni pozitivnih temperatura, a gornja u zoni negativnih temperatura. Proces podizanja i spuštanja tuče može se desiti više puta i biti praćen povećanjem njegove mase i veličine. Konačno, grad, savladavajući otpor uzlaznih vazdušnih struja, pada na zemlju. Tuča nije ujednačena po veličini: može biti veličine od zrna graška do kokošijeg jajeta.

Količina padavina mjeri se kišomjerom. Dugoročna promatranja količine padavina omogućila su utvrđivanje općih obrazaca njihove distribucije na površini Zemlje.

Najveća količina padavina pada u ekvatorijalnoj zoni - u prosjeku 1500-2000 mm. U tropima se njihov broj smanjuje na 200-250 mm. V umjerenim geografskim širinama dolazi do povećanja padavina do 500-600 mm, au polarnim područjima njihova količina ne prelazi 200 mm godišnje.

Neravnine su posljedica terena, na primjer, planine zadržavaju vlagu i ne ispuštaju je.

Postoje mjesta na Zemlji gdje padavine praktički izostaju. Na primjer, u pustinji Atacama padavine padaju svakih nekoliko godina, a prema dugoročnim podacima njihova vrijednost ne prelazi 1 mm godišnje. Takođe je veoma suvo u Centralnoj Sahari, gde je prosečna godišnja količina padavina manja od 50 mm. Istovremeno, ponegdje pada ogromna količina padavina. Na primjer, u Cherrapunjiju - na južnim padinama Himalaja, padaju do 12.000 mm, au nekim godinama - i do 23.000 mm, na padinama planine Kamerun u Africi - do 10.000 mm.

Padavine se formiraju u površinskom sloju atmosfere: rosa, mraz, magla, mraz, led. Zgušnjavajući se na površini zemlje, rosa se formira i kada niske temperature- mraz. S početkom toplijeg zraka i njegovim kontaktom s hladnim predmetima (najčešće žicama, granama drveća), pada mraz - premaz od rastresitog leda i snježnih kristala. Kada se vodena para koncentriše u površinskom sloju atmosfere, nastaje magla. Kada je temperatura Zemljine površine ispod 0°C, a padavine padaju iz gornjih slojeva u obliku kiše, počinje da se formira led. Smrznuvši se, kapljice vlage formiraju ledenu koru. Izgleda kao ledeni led. Ali se formira drugačije: tečne padavine padaju na tlo, a kada temperatura padne ispod 0 ° C, voda se smrzava, stvarajući klizav ledeni film.

5. Atmosferski pritisak.

Masa 1 m3 vazduha na nivou mora na temperaturi od 4°C je u proseku 1 kg 300 g, što određuje postojanje atmosferskog pritiska. Na 1 m2 stisne se 10 tona.Živi organizmi, pa tako ni zdrava osoba, ne osjećaju ovaj pritisak, jer je balansiran unutrašnjim pritiskom tijela.

Pritisak vazduha i njegove promene sistematski se prate na meteorološkim stanicama. Pritisak se mjeri barometrima - živom i oprugom, ili aneroidima. Pritisak se mjeri u paskalima (Pa). Atmosferski pritisak na geografskoj širini od 45 ° na nadmorskoj visini od 0 m na temperaturi od 4 ° C smatra se normalnim, odgovara 1013 hPa, ili 760 mm Hg, ili 1 atmosferi.

Atmosferski pritisak ne zavisi samo od visine, već i od gustine vazduha. Hladan vazduh je gušći i teži od toplog vazduha. U zavisnosti od toga koje zračne mase prevladavaju na određenom području, u njemu se uspostavlja visok ili nizak atmosferski tlak. Na meteorološkim stanicama ili na osmatračnicima snima se automatskim uređajem - barografom.

Ako povežete sve točke s istim pritiskom na karti, tada će rezultirajuće linije - izobare pokazati kako je raspoređen na površini Zemlje. Obično je na ekvatoru pritisak nizak, u tropskim područjima (posebno iznad okeana) je povećan, u umjerenim područjima je promjenljiv od sezone do sezone, au polarnim područjima ponovo raste. Nad kontinentima se zimi uspostavlja povišen, a ljeti snižen.

6. Vjetrovi, njihove vrste

Vjetar je kretanje zraka. Vazduh se kreće od visokog do niskog pritiska. Vjetar ima karakteristike: brzinu, snagu i smjer. Da biste ih odredili, koristite vremensku lopaticu i anemometar. Na osnovu rezultata posmatranja pravca vjetra gradi se ruža vjetrova za mjesec, sezonu ili godinu. Analiza ruže vjetrova omogućava vam da utvrdite preovlađujući smjer vjetrova za dato područje.

Brzina vjetra se mjeri u metrima u sekundi. Kada je mirno, brzina vjetra ne prelazi 0 m/s. Brzina vjetra veća od 29 m/s naziva se uragan. Najjači uragani zabilježeni su na Antarktiku, gdje je brzina vjetra dostizala 100 m/s.

Jačina vjetra se mjeri u tačkama, zavisi od njegove brzine i gustine vazduha. Na Beaufortovoj skali, zatišje odgovara 0 bodova, a uragan - 12.

Planetarni vjetrovi.

1. Pasati - vjetrovi koji stalno duvaju.

Na ekvatoru se vrući zrak diže prema gore, stvarajući zonu niskog tlaka. Vazduh se hladi i spušta, stvarajući zonu visokog pritiska (konjske geografske širine). Vjetrovi pušu od tropskih krajeva prema ekvatoru do područja stalnog niskog tlaka. Pod uticajem sile odbijanja Zemljine rotacije, ovi tokovi se skreću udesno na severnoj hemisferi i ulevo na južnoj hemisferi.

2. Zapadni vjetrovi umjerenim geografskim širinama.

Dio tropskog (toplog) zraka kreće se u umjerene geografske širine. Ovaj pokret je posebno aktivan ljeti, kada je pritisak manji. Ove zračne struje na sjevernoj hemisferi također skreću udesno i zauzimaju prvo jugozapadnu, a zatim zapadni pravac, a na jugu - sjeverozapad, prelazeći u zapad.

3. Polarni istočni vjetrovi. Iz polarnih područja visokog pritiska, zrak se kreće u umjerene geografske širine, uzimajući sjeveroistočni smjer na sjevernoj i jugoistočni - na južnoj hemisferi.

4. Monsuni - vjetrovi koji mijenjaju smjer prema godišnjim dobima: zimi pušu s kopna na more, a ljeti - s mora na kopno. Razlog je sezonska promjena pritiska nad kopnom i susjednom vodenom površinom okeana. Pod uticajem odbijajućeg uticaja rotirajuće Zemlje, letnji monsuni idu u pravcu jugoistoka, a zimski - severozapada. Monsunski vjetrovi su posebno karakteristični za Daleki istok i istočnu Kinu, a u manjoj mjeri se manifestiraju na istočnoj obali Sjeverne Amerike.

Lokalni vjetrovi.

Nastaju zbog osobitosti reljefa, neravnomjernog zagrijavanja donje površine.

1. Povjetarac - obalni vjetrovi koji se primjećuju po vedrom vremenu na obalama vodenih tijela. Danju pušu s površine vode (morski povjetarac), noću - sa kopna (obalni povjetarac). Tokom dana, kopno se zagrijava brže od mora. Iznad njega se formira područje niskog pritiska. Vazduh se diže iznad kopna, zračni tokovi iz mora jure na svoje mjesto, stvarajući dnevni povjetarac. Noću je površina vode toplija od kopna. Vazduh se diže, a vazduh sa kopna juri na njegovo mesto. Puha noćni povjetarac. On je slabiji.

2. Planinsko-dolinski vjetrovi. Iz istog razloga vjetrovi pušu sa planina u doline i obrnuto. Nastaje zbog činjenice da tokom dana vazduh iznad padina postaje topliji nego u dolini. Tokom dana fen za kosu diže planinu, a noću - sa planine.

3. Fenovi za kosu - topli i suvi vjetrovi koji duvaju duž obronaka planina. Vlažan morski vazduh se diže iznad planina i pada kiša. Zatim duva sa zavjetrinske strane planina, postajući toplije i suše. Sličan vjetar u Kanadi i Sjedinjenim Državama je Chinook.

4. Bura - planinska hladan vetar... Hladan vazduh, probijajući nisku barijeru, pada ogromnom snagom, uz nagli pad temperature. U Rusiji je posebno jaka bura u Novorosijsku. Slično buri maestral, koji zimi puše od srednje Evrope (područje visokog pritiska) do Mediterana. Često nanosi veliku štetu poljoprivredi.

5. Suvi vjetrovi su suhi i sparani vjetrovi. Tipične su za suva područja. globus... U srednjoj Aziji suvi vjetar se naziva samum, u Alžiru - sirocco (puha iz pustinje Sahare), u Egiptu - hatsin (khamsin), itd. Brzina suhog vjetra dostiže 20 m / s, a temperatura zraka je + 40 ° S. Relativna vlažnost naglo opada kada je suše i pada na 10%. Biljke, isparavajući vlagu, suše se u korijenu. U pustinjama suvi vjetrovi su često praćeni prašnim olujama.

Prilikom izgradnje potrebno je uzeti u obzir smjer i jačinu vjetra naselja, industrijska preduzeća, stanovi. Vjetar je jedan od najvažnijih izvora alternativne energije, koristi se za proizvodnju električne energije, kao i za rad mlinova, pumpi za vodu itd.

KAKO JE NASTANO VJETROV

Kada se vodena para kondenzira u atmosferi na visini od nekoliko desetina do stotina metara, pa čak i kilometara, nastaju oblaci.

To se događa kao rezultat isparavanja vodene pare sa površine Zemlje i njenog podizanja uzdižućim strujama toplog zraka. Oblaci se sastoje od kapljica vode ili kristala leda i snijega, ovisno o njihovoj temperaturi. Ove kapljice i kristali su toliko mali da ih čak i slaba strujanja zraka zadržavaju u atmosferi.

Oblik oblaka je vrlo raznolik i zavisi od mnogih faktora: visine, brzine vjetra, vlažnosti itd. Istovremeno je moguće razlikovati grupe oblaka koji su slični po obliku i visini. Najpoznatiji od njih su kumulus, cirus i stratus, kao i njihove sorte: stratocumulus, cirrostratus, stratocumulus i dr. Oblaci prezasićeni vodenom parom, koji imaju tamno ljubičastu ili gotovo crnu nijansu, nazivaju se oblacima.

Stepen pokrivenosti neba oblacima, izražen u tačkama (od 1 do 10), naziva se oblačno.

Velika oblačnost obično nagoveštava padavine. Njihove padavine su najvjerovatnije iz oblaka Altostratus, Cumulonimbus i Nimbostratus.

Voda koja je ispala u čvrstom ili tekućem stanju u obliku kiše, snijega, grada ili se kondenzirala na površini raznih tijela u obliku rose, mraz se naziva atmosferske padavine.

Kiša nastaje kada se najmanje kapljice vlage sadržane u oblaku spoje u veće i, savladavajući silu uzlaznih strujanja zraka, pod utjecajem gravitacije padaju na Zemlju. Ako se u oblaku nalaze i najmanje čestice čvrstih materija, poput prašine, tada se proces kondenzacije ubrzava, jer zrnca prašine igraju ulogu jezgra kondenzacije.

U pustinjskim područjima sa niskim relativna vlažnost kondenzacija vodene pare moguća je samo na velikim nadmorskim visinama, gde je temperatura niža, međutim, kiše, pre nego što stignu do tla, isparavaju u vazduhu. Ovaj fenomen se zove suve kiše.

Ako se kondenzacija vodene pare u oblaku dogodi na negativnim temperaturama, nastaju padavine u obliku snijeg.

Ponekad se pahulje iz gornjih slojeva oblaka spuštaju u njegov donji dio, gdje je temperatura viša i postoji ogromna količina prehlađenih kapljica vode koje se u oblaku zadržavaju uzdižućim strujama zraka. Povezujući se s kapljicama vode, snježne pahulje gube oblik, povećava im se težina i padaju na tlo u obliku snježna mećava- sferne snježne kugle prečnika 2-3 mm.

Preduslov za obrazovanje hail- prisustvo oblaka vertikalnog razvoja, čiji je donji rub u zoni pozitivnih, a gornji - u zoni negativnih temperatura (Sl. 36). U tim uslovima nastala snježna mećava se u uzlaznim tokovima diže u zonu negativnih temperatura, gdje se pretvara u sferni komad leda - grad. Proces podizanja i spuštanja tuče može se desiti više puta i biti praćen povećanjem njegove mase i veličine. Konačno, grad, savladavajući otpor uzlaznih vazdušnih struja, pada na zemlju. Tuča nije ujednačena po veličini: može biti veličine od zrna graška do kokošijeg jajeta.

Rice. 36. Dijagram formiranja grada u oblacima vertikalnog razvoja

Padavine se mjere pomoću mjerač kiše. Dugoročna promatranja količine padavina omogućila su utvrđivanje općih obrazaca njihove distribucije na površini Zemlje. Najveća količina padavina pada u ekvatorijalnoj zoni - u prosjeku 1500-2000 mm. U tropima se njihov broj smanjuje na 200-250 mm. U umjerenim geografskim širinama dolazi do povećanja padavina do 500-600 mm, au polarnim područjima njihova količina ne prelazi 200 mm godišnje.

Značajne nepravilnosti u padavinama također se primjećuju unutar pojaseva. To je zbog smjera vjetrova i karakteristika terena. Na primjer, 1000 mm padavina padne na zapadnim padinama skandinavskih planina, a više od upola manje na istočnim padinama. Postoje mjesta na Zemlji gdje padavine praktički izostaju. Na primjer, u pustinji Atacama padavine padaju svakih nekoliko godina, a prema dugoročnim podacima njihova vrijednost ne prelazi 1 mm godišnje. Takođe je veoma suvo u Centralnoj Sahari, gde je prosečna godišnja količina padavina manja od 50 mm.

Istovremeno, ponegdje pada ogromna količina padavina. Na primjer, u Cherrapunjiju - na južnim padinama Himalaja, padaju do 12.000 mm, au nekim godinama - i do 23.000 mm, na padinama planine Kamerun u Africi - do 10.000 mm.

Padavine poput rose, inja, magle, mraza, leda ne nastaju u gornjim slojevima atmosfere, već u njenom površinskom sloju. Hladeći se sa površine Zemlje, zrak više ne može zadržati vodenu paru, ona se kondenzira i taloži na okolnim objektima. Ovako rosa. Kada je temperatura objekata koji se nalaze na površini Zemlje ispod 0°C, mraz.

S početkom toplijeg zraka i njegovim kontaktom s hladnim predmetima (najčešće žicama, granama drveća), pada mraz - premaz od rastresitog leda i snježnih kristala.

Sa koncentracijom vodene pare u površinskom sloju atmosfere, magla. Magle su posebno česte u velikim industrijskim centrima, gdje kapljice vode, stapajući se s prašinom i plinovima, stvaraju otrovnu smjesu - smog.

Kada je temperatura Zemljine površine ispod 0°C, a padavine padaju iz gornjih slojeva u obliku kiše, počinje ledeni pokrivač. Smrznuvši se u zraku i na predmetima, kapljice vlage formiraju ledenu koru. Ponekad ima toliko leda da se žice lome pod njegovom težinom, lome se grane drveća. Posebno je opasan led na putevima i zimskim pašnjacima. Izgleda kao led led. Ali se formira drugačije: tečne padavine padaju na tlo, a kada temperatura padne ispod 0 ° C, voda na tlu se smrzava, stvarajući klizav ledeni film.

| |
Odjeljak 33. Voda u atmosferiČlan 35. Atmosferski pritisak

Svi su vidjeli oblake. Veliki su i mali, skoro providni i vrlo debeli, bijeli ili tamni, prije grmljavine. Uzimajući različite oblike, nalikuju životinjama i predmetima. Ali zašto tako izgledaju? O tome ćemo raspravljati u nastavku.

Šta je oblak

Svako ko je leteo avionom verovatno je "prošao" kroz oblak i primetio da liči na maglu, samo što nije direktno iznad zemlje, već visoko na nebu. Poređenje je sasvim logično, jer su oba obični parovi. A on se, pak, sastoji od mikroskopskih kapljica vode. odakle dolaze?

Ova voda se diže u zrak kao rezultat isparavanja sa površine zemlje i vodnih tijela. Stoga se najveća akumulacija oblaka uočava iznad mora. Za godinu dana s njihove površine ispari oko 400 hiljada kubnih kilometara, što je 4 puta više od kopna.

Šta su oni? Sve zavisi od stanja vode koja ih formira. Može biti gasovita, tečna ili čvrsta. Možda izgleda iznenađujuće, ali neki oblaci su zapravo napravljeni od leda.

Već smo saznali da nastaju oblaci kao posljedica zagušenja veliki brojčestice vode. Ali da biste dovršili proces, potrebna vam je povezujuća karika za koju će se kapljice "zalijepiti" i spojiti. Prašina, dim ili so često igraju ovu ulogu.

Klasifikacija

Visina lokacije u velikoj mjeri ovisi o tome od čega su nastali oblaci i kako će izgledati. Obično se bijele mase koje smo navikli vidjeti na nebu pojavljuju u troposferi. Njegova gornja granica varira u zavisnosti od geografska lokacija... Što je teritorija bliža ekvatoru, to se može formirati viši standardni oblaci. Na primjer, iznad područja s tropskom klimom, granica troposfere nalazi se na nadmorskoj visini od oko 18 km, a iza Arktičkog kruga - 10 km.

Formiranje oblaka je moguće na velikim visinama, ali su trenutno slabo shvaćeni. Na primjer, sedefasti se pojavljuju u stratosferi, a srebrnasti - u mezosferi.

Oblaci troposfere se konvencionalno dijele na tipove ovisno o visini na kojoj se nalaze - u gornjem, srednjem ili donjem sloju troposfere. Kretanje zraka također ima veliki uticaj na formiranje oblaka. U mirnim sredinama formiraju se cirusni i stratusni oblaci, ali ako se troposfera ne kreće jednoliko, vjerovatnoća kumulusa se povećava.

Gornji nivo

Ovaj interval pokriva područje neba na nadmorskoj visini većoj od 6 km i sve do ruba troposfere. S obzirom da se temperatura zraka ovdje ne penje iznad 0 stepeni, lako je pretpostaviti od čega se formiraju oblaci u gornjem sloju. Može biti samo led.

By Vanjski izgled oblaci koji se ovde nalaze klasifikovani su u 3 tipa:

1. Cirrus... Imaju valovitu strukturu i mogu izgledati kao pojedinačni pramenovi, pruge ili cijeli grebeni.
2. Cirokumulus sastoje se od malih kuglica, kovrča ili pahuljica.
3. Cirrostratus su proziran privid tkanine koja "prekriva" nebo. Oblaci ove vrste mogu se protezati preko cijelog neba ili zauzimati samo malo područje.

Visina oblaka u gornjem sloju može znatno varirati ovisno o različitim faktorima. Može biti nekoliko stotina metara ili desetine kilometara.

Srednji i donji nivo

Srednji sloj je dio troposfere, obično se nalazi između 2 i 6 km. Ovdje se nalaze altokumulusni oblaci, koji su voluminozne sive ili bijele mase. Sastoje se od vode u toploj sezoni i, shodno tome, od leda u hladnoj. Druga vrsta oblaka je visoko slojevita. Imaju i često potpuno prekrivaju nebo. Takvi oblaci nose padavine u obliku kiše ili slabog snijega, ali rijetko dopiru do površine zemlje.

Donji sloj predstavlja nebo direktno iznad nas. Oblaci ovdje mogu biti 4 vrste:

1. Stratocumulus u obliku grudvica ili snopova sive boje. Može nositi padavine osim ako su temperature preniske.
2. Slojevito... Smješteni su ispod svih ostalih, sive su boje.
3. Nimbostratus. Kao što naziv govori, oni nose padavine, a po pravilu su i rasterećeni. Ovo su sivi oblaci bez određenog oblika.
4. Cumulus... Neki od najprepoznatljivijih oblaka. Izgledaju kao moćne gomile i toljage sa skoro ravnom bazom. Ovakvi oblaci ne donose padavine.

Postoji još jedna vrsta koja nije uključena u opštu listu. Ovo su kumulonimbusi. Razvijaju se vertikalno i prisutni su u svakom od tri nivoa. Takvi oblaci donose pljuskove, grmljavinu i grad, zbog čega se često nazivaju grmljavinskim, odnosno bujičnim.

Životni vijek oblaka

Za one koji znaju od čega nastaju oblaci, može biti zanimljivo pitanje njihovog životnog vijeka. Nivo vlažnosti je ovdje od velike važnosti. To je neka vrsta životne snage za oblake. Ako je vazduh u troposferi dovoljno suv, onda oblak ne može dugo trajati. Ako je vlaga visoka, može duže lebdjeti na nebu dok ne postane snažnija kako bi proizvela padavine.

Što se tiče oblika oblaka, njegov životni vijek je vrlo kratak. Čestice vode imaju tendenciju da se stalno kreću, isparavaju i ponovo se pojavljuju. Stoga se isti oblik oblaka ne može sačuvati ni 5 minuta.