1. Негізгі ұғымдар мен анықтамалар
1974 жылғы әйгілі классикалық метеорологиялық сөздікке сәйкес SNOW CHARGES (SNOW CHARGES). басылымдар [1] - Бұл: «...көбінесе қардың бұрқасындарымен бірге жүретін кумулонимбус бұлттарынан түсетін қысқа, қарқынды қардың (немесе қар түйіршіктерінің) атауы».
Ал POGODA.BY сөздігінде [2]: « Қар «алымдары»- олардың өтуі кезінде желдің күрт күшеюімен жүретін өте қарқынды қар жауады. Қар «зарядтары» кейде қысқа аралықпен бір-бірінің артынан жүреді. Олар әдетте циклондардың артқы жағында және қайталама суық фронттарда байқалады. Қар «зарядтарының» қаупі, олар өтіп бара жатқанда көріну күрт төмендейді.
Сонымен қатар, авиация үшін бұл қарқынды және қауіпті ауа райы құбылысы қазіргі «Авиация және ауа райы» электронды оқулығында [3] сипатталған: «суық мезгілде қатты жауын-шашынның ошақтары (қарлы жауындар, қар «үлгілері», қар түйіршіктері, жаңбырлы қарлы қар мен қарлы қарлы қарлы жаңбыр) сияқты көрінеді «қар зарядтары» - өте қарқынды қардың жылдам қозғалатын аймақтары, сөзбе-сөз айтқанда, көріну күрт төмендеуімен қардың «түсі», көбінесе жер бетіндегі қарлы дауылдармен бірге жүреді.
Қар заряды - күшті, жарқын және қысқа мерзімді (әдетте бірнеше минутқа созылатын) ауа райы құбылысы, ол ауа-райының басым болуына байланысты жеңіл ұшақтар мен тікұшақтардың төмен биіктіктегі ұшулары үшін ғана емес, сонымен қатар өте қауіпті. ұшу және бастапқы көтерілу кезінде, сондай-ақ қону кезінде атмосфераның төменгі қабатындағы әуе кемелерінің (ұшақтардың) барлық түрлері. Бұл құбылыс, кейінірек көретініміздей, кейде тіпті апаттың (әуе апатының) себебіне айналады. Өңірде қар зарядтарының пайда болу жағдайлары сақталса, олардың өтуі сол жерде қайталануы маңызды!
Әуе кемелерінің ұшу қауіпсіздігін арттыру үшін қар зарядтарының пайда болу себептерін және олардағы метеорологиялық жағдайларды талдау, тиісті авариялардың мысалдарын көрсету, сондай-ақ ұшуды басқару персоналына және ұшу метеорологиялық қызметіне мыналарды орындау мақсатында ұсыныстар әзірлеу қажет: мүмкін болса, қар зарядтарының өтуі жағдайында жазатайым оқиғаларды болдырмаңыз.
2. Қар зарядтарының көздерінің пайда болуы
Қарастырылып отырған ең қауіпті қар зарядтары жиі бола бермейтіндіктен, мәселені түсіну үшін барлық авиаторлардың осы күшті табиғи құбылыс туралы дұрыс (соның ішінде визуалды) идеялары болуы маңызды. Сондықтан мақаланың басында көру үшін мұндай қар зарядының Жер бетіне жақын өтуінің бейне мысалы ұсынылады.
Күріш. 1 Қар аймағына жақындау. Бейнедегі алғашқы кадрлар, қараңыз: http://rutube.ru/video/728d027f45b8ae5356c962f70f40d6dd/
Қызығушылық танытқан оқырмандарға сонымен қатар Жерге жақын жерде қар зарядтарының өтуі туралы бірнеше бейне эпизодтар ұсынылады:
т.б. (Интернет іздеу жүйелерін қараңыз).
3. Қар зарядтарының орталықтарының қалыптасу процесі
Метеорологиялық жағдай тұрғысынан қысқы дауыл орталықтарының пайда болуының типтік жағдайлары жазда нөсер мен найзағайдың күшті орталықтарының қалыптасуы кезінде пайда болатын жағдайларға ұқсас - суық шабуылдан кейін және тиісінше динамикалық конвекция жағдайларының пайда болуы. Сонымен бірге кумулонимбус бұлттары тез қалыптасады, олар жазда қатты жаңбыр түрінде (көбінесе найзағаймен бірге), ал суық мезгілде - қалың қар қалтасында қатты жауын-шашынның қалталарын тудырады. Әдетте, суық адвекция кезінде мұндай жағдайлар циклондардың артқы жағында байқалады - суық фронттың артында да, қайталама суық фронттардың аймақтарында да (соның ішінде және оларға жақын).
Қыста суық адвекция жағдайында кумулонимб бұлтының астында түзілетін қар зарядының максималды даму сатысындағы типтік тік құрылымының диаграммасын қарастырайық.
Күріш. 2 Максималды даму сатысындағы қар заряды көзінің тік қимасының жалпы диаграммасы (A, B, C - AP нүктелері, мақаланың 4-тармағын қараңыз)
Диаграмма кумулонимб бұлтынан жауған қарқынды жауын-шашынның өзімен бірге ауаны «тасымалдайтынын» көрсетеді, нәтижесінде ауаның төмен қарай күшті ағыны пайда болады, ол Жер бетіне жақындаған кезде көзден «тарылып», жақын жерде желдің қатты күшеюін тудырады. Жер (негізінен диаграммадағыдай көздің қозғалысы бағытында). Сұйық жауын-шашынның түсуімен ауа ағынының төменге қарай «қатысуының» ұқсас құбылысы жыл мезгілінде де байқалады, ол жылжымалы найзағай көзінің алдында пульсирленген процесс ретінде пайда болатын «дүлей фронтты» (шөлдік аймақ) жасайды - қараңыз. жел қайшы туралы әдебиеттер [4].
Осылайша, қар зарядының қарқынды көзінің өту аймағында атмосфераның төменгі қабаттарында авиация үшін қауіпті және апаттарға толы келесі ауа райы құбылыстарын күтуге болады: күшті төмен қарай ауа ағындары, Жерге жақын жерде екпінді жел күшейеді. және қарлы жауын-шашын кезінде көрінудің күрт нашарлау аймақтары. Қар заряды кезіндегі осы ауа райы құбылыстарын бөлек қарастырайық (3.1, 3.2, 3.3-тармақтарды қараңыз).
3.1 Қар зарядының көзіндегі төмен түсетін күшті ауа ағындары
Жоғарыда айтылғандай, атмосфераның шекаралық қабатында қарқынды жауын-шашынның әсерінен төмен қарай күшті ауа ағындары аймақтарының түзілу процесін байқауға болады [4]. Бұл процесс ауаның жауын-шашынмен енуінен туындайды, егер бұл жауын-шашындарда түсу жылдамдығы жоғарылайтын элементтердің мөлшері үлкен болса және бұл жауын-шашынның жоғары қарқындылығы («ұшатын жауын-шашын элементтерінің тығыздығы») байқалса. Сонымен қатар, бұл жағдайда маңызды нәрсе - ауа массаларының тігінен «алмасу» әсері бар, яғни. жауын-шашын аймақтары осы қуатты тік алмасудың «триггері» рөлін атқаратын конвекция кезінде көтерілетін ағындардың аудандарының болуына байланысты жоғарыдан төменге бағытталған компенсаторлық ауа ағындарының аймақтарының пайда болуы (3-сурет).
Күріш. 3 (бұл [4]-тен 3-8-суреттің көшірмесі). Жаңбыр жауған (қызыл жақтауда) пісіп-жетілу сатысында ауаның төмен қарай ағынының қалыптасуы b).
Қарқынды жауын-шашынның әсерінен пайда болатын төмен қарай ауа ағынының күші жауын-шашынның түсетін бөлшектерінің (элементтерінің) мөлшеріне тікелей байланысты. Жауын-шашынның үлкен бөлшектері (Ø ≥5 мм) әдетте ≥10 м/с жылдамдықпен түседі, сондықтан үлкен ылғалды қар түйіршіктері ең жоғары түсу жылдамдығын дамытады, өйткені олардың өлшемдері > 5 мм болуы мүмкін және олар құрғақ қардан айырмашылығы айтарлықтай жоғары болады. төменгі «жел». Ұқсас әсер жазда қатты бұршақ жауатын жерлерде болады, бұл да төмен қарай күшті ауа ағынын тудырады.
Демек, «ылғалды» қар зарядының (үлпек) ортасында жауын-шашынның түсуі арқылы ауаның «ұсталуы» күрт артады, бұл жауын-шашындағы ауаның төмен қарай ағынының жылдамдығының жоғарылауына әкеледі, бұл жағдайда бұл мүмкін емес. тек жетеді, бірақ тіпті күшті нөсер кезінде олардың «жазғы» мәндерінен асып түседі. Сонымен қатар, белгілі болғандай, 4-тен 6 м/с-қа дейінгі тік ағынның жылдамдығы «күшті», ал «өте күшті» 6 мс-тен жоғары болып саналады [4].
Үлкен ылғалды қар түйіршіктері әдетте сәл оң ауа температурасында пайда болады, сондықтан қар зарядында күшті және тіпті өте күшті төмен қарай ауа ағындарының пайда болуына дәл осы температуралық фон ықпал ететіні анық.
Жоғарыда айтылғандарға сүйене отырып, қар заряды аймағында оның максималды даму сатысында (әсіресе дымқыл қар және оң ауа температурасы кезінде) күшті және өте күшті тік ауа ағындары болуы мүмкін, бұл өте қауіпті. кез келген типтегі ұшақтардың ұшуы үшін.
3.2 Жерге жақын жерде екпінді жел күшейедіқар зарядының көзіне жақын.
Баптың 3.1 тармағында қарастырылған ауа массаларының газ динамикасының заңдары бойынша Жер бетіне жақындаған төмен қарай ағындары атмосфераның шекаралық қабатынан (жүздеген метр биіктікке дейін) басталады. көзден бүйірлерге көлденеңінен күрт «ағып», желдің қатты күшеюін тудырады (Cурет 2).
Сондықтан, Жерге жақын жауын-шашын орталықтарының жанында «импульсивтік фронттар» (немесе «дауылдар») пайда болады - көзден таралатын, бірақ көздің орналасуына қатысты көлденеңінен «ассиметриялы» болатын сілкініс аймақтары, өйткені олар әдетте қозғалыста болады. көздің өзі сияқты бағыт. фокус көлденең (Cурет 4).
4-сурет. Атмосфераның шекаралық қабатындағы нөсер көзінен көздің қозғалысы бағытында таралатын екпінді фронттың (дауылдардың) құрылымы
Мұндай «желді» екпінді екпінді фронт әдетте кенеттен пайда болады, айтарлықтай жоғары жылдамдықпен қозғалады, белгілі бір аумақты бірнеше секундта өтеді және екпінді желдің күрт күшеюімен (15 м/с, кейде одан да көп) және айтарлықтай күшеюімен сипатталады. турбуленттілікте. Екпінді фронт уақыт бойынша пульсирленген (пайда болатын немесе жоғалатын) процесс ретінде бастапқы шекарадан «артқа оралады» және сонымен бірге осы фронттың әсерінен Жерге жақын жердегі дүлей дауыл бірнеше шақырымға дейінгі қашықтыққа жетуі мүмкін. көзі (жазда қатты найзағаймен - 10 км-ден астам).
Жерге жақын жерде екпінді фронттың көзден өтуінен туындаған мұндай дүлей жел атмосфераның шекаралық қабатында ұшатын ұшақтардың барлық түрлеріне үлкен қауіп төндіретіні, бұл апатты тудыруы мүмкін екені анық. Полярлық мезоциклон жағдайында және қар жамылғысының болуы жағдайында мұндай екпінді фронттың өту мысалы Шпицбергендегі тікұшақ апатын талдауда келтірілген [5].
Сонымен қатар, суық мезгілде ауа кеңістігін қарқынды «толтыру» қарлы боранда ұшатын қар түйіршіктерімен жүреді, бұл осы жағдайларда көрінудің күрт төмендеуіне әкеледі (бұдан әрі - баптың 3.3-тармағын қараңыз). ).
3.3 Қарлы жағдайда көрінудің күрт төмендеуіжәне Жерге жақын қарлы боран кезінде
Қар зарядтарының қауіптілігі сонымен қатар қарда көріну әдетте күрт төмендейді, кейде олар өтіп бара жатқанда көру бағытын толығымен жоғалтуға дейін жетеді. Қар зарядтарының мөлшері жүздеген метрден километрге дейін немесе одан да көп өзгереді.
Жерге жақын жел күшейген кезде, қар зарядының шекарасында, әсіресе көзге жақын жерде - Жерге жақын екпінді фронт аймағында, Жерге жақын ауада болған кезде, жылдам қозғалатын «қарлы боран» пайда болады. жоғарыдан жауған қалың қардан басқа, жер бетінен қар көтерілген жел де болуы мүмкін (Cурет 5).
Күріш. 5 Қар заряды маңында Жерге жақын қарлы боран
Сондықтан, Жерге жақын қарлы боран жағдайлары көбінесе кеңістіктік бағдардың толық жоғалуы және бірнеше метрге дейін көріну жағдайы болып табылады, бұл көліктің барлық түрлері үшін (жерде де, әуеде де) өте қауіпті және осы жағдайларда апаттардың ықтималдығы жоғары. Қарлы боранда жердегі көлік мұндай төтенше жағдайларды тоқтатып, «күтуі» мүмкін (бұл жиі болады), бірақ ұшақ қозғалысын жалғастыруға мәжбүр болады, ал көру бағытын толығымен жоғалтқан жағдайда бұл өте қауіпті болады!
Қар зарядының көзіне жақын жерде қар жауған кезде, Жерге жақын қарлы бұрқасынның өтуі кезінде көру бағдарын жоғалтудың қозғалмалы аймағы кеңістікте айтарлықтай шектеулі және әдетте тек 100...200 болатынын білу маңызды. м (сирек көп) және қарлы боран аймағынан тыс жерлерде көру әдетте жақсарады.
Қар зарядтары арасында көріну жақсырақ болады, сондықтан қар зарядынан алшақ болады - көбінесе одан жүздеген метр қашықтықта және одан әрі жақын жерде қар жауып тұрмаса, қар заряды аймағы тіпті пішінде көрінуі мүмкін. кейбір жылжымалы «қар бағанасы». Бұл осы аймақтарды тез арада визуалды анықтау және оларды сәтті «айналып өту» үшін өте маңызды - ұшу қауіпсіздігін қамтамасыз ету және ұшақ экипаждарын ескерту! Сонымен қатар, қар зарядтарының учаскелері заманауи ауа райы радарларымен жақсы анықталады және бақыланады, олар осы жағдайларда аэродром айналасындағы ұшуларды метеорологиялық қамтамасыз ету үшін пайдаланылуы керек.
4. Қар төлеміне байланысты авиациялық оқиғалардың түрлері
Ұшу кезінде қарлы жағдайларға тап болған әуе кемелері ұшу қауіпсіздігін қамтамасыз етуде айтарлықтай қиындықтарды бастан кешіретіні анық, бұл кейде сәйкес апаттарға әкеледі. Мақала үшін таңдалған осындай үш типтік АП-ны әрі қарай қарастырайық - бұл т.т. A, B, C (олар максималды даму сатысындағы қар зарядының көзінің типтік диаграммасында 2) суретте белгіленген.
А) 1977 жылы 19 ақпанда ЭстКСР Тапа ауылының маңында АН-24Т ұшағы LDRM (ұзақ қашықтықтағы радио маркер) биіктікте өтіп болғаннан кейін, ұшу жолында әскери аэродромға қонды. ұшу-қону жолағынан (ҰҚЖ) шамамен 100 м биіктікте көріну мүмкіндігін толық жоғалту жағдайында күшті қарлы боранға ұшырады. Бұл кезде ұшақ кенеттен және күрт биіктіктен айырылып, нәтижесінде биік мұржаға соғылып, барлығы 21 адам құлаған. ұшақ бортындағылар қаза тапты.
Бұл апат ұшақтың өзі соқтығысқан кезде анық болды төмен түсіру қар зарядында кейбір биіктікте Жер бетінің үстінде.
IN) 20 қаңтар 2011 жыл тікұшақ AS - 335 Н.Р.А.-04109 Ленинград облысы, Приозерск ауданы, Суходольское көлінің жанында. төмен биіктікте және Жердің көз алдында ұшты (іс материалдары бойынша). Метеорологиялық қызметтің мәліметі бойынша жалпы ауа райы жағдайы мынадай болды: бұл тікұшақтың ұшуы жауын-шашынның көп түсуімен және қайталама суық фронттың артқы жағында көрінудің нашарлауымен бұлтты ауа райының циклондық жағдайында жүзеге асырылды... жауын-шашын байқалды. оқшауланған қатысуымен қар және жаңбыр түрінде жауын-шашын аймақтары . Осы жағдайларда ұшу кезінде тікұшақ жауын-шашынның қалталарын «айналап» өтті (олар көрінді), бірақ төмен түсуге әрекет жасағанда кенеттен қар зарядының «шетіне» соғылып, биіктіктен күрт айырылып, жерге құлады. қарлы боран жағдайында Жерге жақын жел күшейді. Бақытымызға орай, ешкім қаза тапқан жоқ, бірақ тікұшақ қатты зақымданған.
Апат болған жердегі нақты ауа райы жағдайы (куәгерлер мен жәбірленушілерден жауап алу хаттамалары бойынша): «... бұл қар және жаңбыр түріндегі жауын-шашын қалталары болған кезде... аралас жауын-шашында... көлденең көріну нашарлады қалың қар жауған аймақта ....» Бұл апат анық т.. 2-суретке сәйкес, яғни. қар заряды аймағының тік шекарасына жақын жерде қар заряды қалыптасқан жерде қарлы боран.
МЕН) 2012 жылғы 6 сәуірде Агуста тікұшағы көлде. Янисярви, Карелияның Сортавала аймағы, тыныш жағдайда және Жердің көріну мүмкіндігімен 50 м биіктікте ұшу кезінде, қар жауған жерден шамамен 1 км қашықтықта (көз экипажға көрінді), тәжірибелі Жерге жақын ұшқан қарлы боранда соқпақ және тікұшақ күрт биіктіктен айырылып, Жерге соқты. Бақытымызға орай, қаза тапқандар жоқ, тікұшақ зақымданған.
Осы апаттың жағдайын талдау, ұшудың тез жақындап келе жатқан және қарқынды суық фронтқа жақын циклонның шұңқырында болғанын және апат Жерге жақын маңдағы аймақта дерлік болғанын көрсетті. Осы майданның аэродром аймағы арқылы өтуі кезіндегі ауа райы күнделігінің деректері оның Жерге жақын өтуі кезінде кумулонимбус бұлттарының күшті қалталары мен қатты жауын-шашынның (ылғалды қардың зарядтары) байқалғанын және Жерге жақын желдің 16-ға дейін күшеюін көрсетеді. м/с байқалды.
Осылайша, бұл апат тікұшақ ешқашан соқпаған қар зарядының өзінен тыс жерде болғанымен, қардың салдарынан кенеттен және жоғары жылдамдықпен қар жауып, «жарылып кеткен» аймақта болғаны анық. қашықтықта орналасқан дауыл.заряд. Сол себепті тікұшақ екпінді фронттың турбулентті аймағында қарлы боран соғып құлады. 2-суретте бұл С нүктесі – қар зарядының көзінен Жерге жақын екпінді фронт сияқты «артқа аунайтын» қарлы боран шекарасының сыртқы аймағы. Демек, және бұл өте маңыздықарлы аймақ ұшулар үшін қауіпті тек осы аймақтың өзінде ғана емес, сонымен қатар одан километр қашықтықта - қар зарядының өзінен тысқары жерде Жерге жақын жерде, қар зарядының ең жақын центрінен пайда болған екпінді фронт «асығып», қардың бұрқасын тудыруы мүмкін!
5. Жалпы қорытындылар
Қыста, жер бетіне жақын әр түрлі типтегі суық атмосфералық фронттардың өтетін аймақтарында және олар өткеннен кейін бірден кумулонимбус бұлттары пайда болады және нөсерлі қар (соның ішінде қар «үлпектері»), қар жармалары түрінде қатты жауын-шашын ошақтары, қатты ылғалды қар немесе қар. Қалың қар жауған кезде көру бағытының толық жоғалуына дейін көріну күрт нашарлауы мүмкін, әсіресе жер бетіндегі қар жаңбырында (желдің күшеюімен).
Дауылдық жауын-шашынның қалыптасу процестерінің айтарлықтай қарқындылығымен, т. көздегі құлайтын элементтердің жоғары «тығыздығымен» және түсетін қатты элементтердің өлшемдерінің жоғарылауымен (әсіресе «дымқыл») олардың құлау жылдамдығы күрт артады. Осы себепті жауын-шашынның түсуі арқылы ауаның «қосуының» күшті әсері бар, бұл жауын-шашын көзінде күшті төмен қарай ауа ағынына әкелуі мүмкін.
Қатты жауын-шашын көзінде пайда болған төмен қарай ағындағы ауа массалары Жер бетіне жақындай отырып, көздің бүйірлеріне, негізінен, көздің қозғалысы бағытында «тарала» бастайды, бұл қар жауатын аймақты жасайды. көздің шекарасынан бірнеше километрге тез таралады - күшті жазғы найзағай жасушаларының жанында болатын жазғы екпінді фронтқа ұқсас. Мұндай қысқа мерзімді қарлы боран аймағында желдің жоғары жылдамдығынан басқа, қатты турбуленттілік байқалуы мүмкін.
Осылайша, қар зарядтары жауын-шашында көрінудің күрт жоғалуына да, қар зарядының өзінде күшті төмен түсуге де, сондай-ақ жер бетіне жақын орналасқан көзге жақын жерде қар жаууына байланысты да әуе кемелерінің ұшуы үшін қауіпті, бұл тиісті апаттарға толы. қар зарядының аймағы.
Авиациялық жұмыстарды орындау үшін қар төлемінің аса қауіптілігіне байланысты, олардан болатын аварияларды болдырмау үшін ұшу диспетчерлік персоналы үшін де, Авиацияны гидрометеорологиялық қамтамасыз ету басқармасының жедел қызметкерлері үшін де бірқатар ұсыныстарды қатаң сақтау қажет. Бұл ұсынымдар аэродром аймағындағы атмосфераның төменгі қабаттарындағы қар зарядтарымен байланысты апаттар мен материалдарды талдау негізінде алынды және оларды жүзеге асыру қар зарядтары аймағында апаттың орын алу ықтималдығын азайтады.
Гидрометеорологиялық қызмет қызметкерлері үшін әуеайлақтың жұмыс істеуін қамтамасыз ететін, әуеайлақ аймағында қар массасының пайда болуына қолайлы ауа райы жағдайында, әуеайлақ болжамын құрастыруға қардың пайда болу мүмкіндігі туралы ақпаратты енгізу қажет. әуеайлақ аймағындағы зарядтар және осы құбылыстың ықтимал уақыты. Сонымен қатар, бұл ақпаратты әуе кемелерінің экипаждарымен консультациялар кезінде қар зарядтарының пайда болуы болжанатын тиісті уақыт кезеңдерінде қосу қажет.
Аэродром ауданында болжамды қар зарядтарының пайда болу кезеңінде кезекші синоптик қар төлемінің нақты көрінісін анықтау үшін оған метеорологиялық локаторлардан бар ақпаратты, сондай-ақ бақылауды жүзеге асыруға міндетті. диспетчерлік қызметке (диспетчерлік мұнараның көрнекі деректері, аэродром қызметтері және ӘК ӘК ақпараты негізінде) аэродром аймағындағы қар төлемі орталықтарының нақты пайда болуы туралы жүйелі түрде сұрау.
Әуеайлақ ауданында қар зарядтарының нақты пайда болуы туралы ақпаратты алған кезде дереу тиісті дауылды ескерту дайындаңыз және оны аэродромдық диспетчерлік қызметке тапсырыңыз және бұл ақпаратты аэродром аймағында орналасқан әуе кемелерінің экипаждары үшін ауа райы туралы хабарландыруларға енгізіңіз.
Аэродромның ұшуды басқару қызметі Синоптиктер аэродром аймағында қар зарядтарының пайда болуын болжаған кезеңде локатор деректері, диспетчерлік мұнаралардың визуалды бақылаулары, аэродром қызметтері мен әуе кемелерінің экипаждарының мәліметтері бойынша қар зарядтарының пайда болуын бақылау қажет.
Әуеайлақ аймағында шын мәнінде қар зарядтары пайда болған жағдайда, бұл туралы синоптикке хабарлау керек және егер тиісті деректер болса, әуе кемелерінің экипаждарына қардың түсу жолында және жолында орналасқан жері туралы ақпаратты дереу беруі керек. көтерілу кезінде көтерілгеннен кейінгі көтерілу жолы. Әуе кемелерінің экипаждарына, мүмкіндігінше, әуе кемелерінің қар заряды аймағына кіруіне, сондай-ақ қар заряды маңында Жерге жақын қарлы боранға жол бермеуді ұсыну қажет.
Әуе кемелерінің экипаждары Төмен биіктікте ұшқан кезде және қар зарядтарының болуы немесе болуы туралы диспетчерлік ескертуді алған кезде олардың ұшу кезінде визуалды анықталуын мұқият бақылау керек.
Атмосфераның төменгі қабаттарында ұшу кезінде қар зарядтарының орталықтарын анықтаған кезде, мүмкін болса, оларды «айнап өту» және оларға кіруге жол бермеу керек, ережені сақтай отырып: КІРУГЕ БОЛМАЙДЫ, ЖАҚЫНДАП АЛМАЙДЫ, ШЫҒУ.
Қар шығынының қалталары анықталғаны туралы дереу диспетчерге хабарлау керек. Бұл жағдайда, мүмкіндігінше, қар зарядтары мен қар бұрқасындарының көздерінің орналасуына, олардың қарқындылығына, көлеміне және жылжу бағытына баға беру керек.
Бұл жағдайда әуе кемесінің алдындағы бағыт бойымен анықталған қарқынды қардың немесе қардың бұрқасынның көзін анықтауға байланысты ұшудан және/немесе қонудан бас тартуға толық рұқсат етіледі.
Әдебиет
- Хромов С.П., Мамонтова Л.И. Метеорологиялық сөздік. Гидрометеоцдат, 1974 ж.
- Метеорологиялық сөздік – метеорологиялық терминдердің глоссарийі POGODA.BY http://www.pogoda.by/glossary/?nd=16
- Глазунов В.Г. Авиация және ауа райы. Электрондық оқулық. 2012.
- Төмен деңгейлі желді кесу нұсқаулығы. Doc.9817 AN/449 ICAO халықаралық азаматтық авиация ұйымы, 2005. http://aviadocs.net/icaodocs/Docs/9817_cons_ru.pdf
- Глазунов В.Г. Баренцбург тікұшағында (Шпицберген) Ми-8МТ апатының метеорологиялық сараптамасы 30-32008
- METEOR-METEOCELL автоматтандырылған метеорологиялық радиолокациялық кешен. Радарлық метеорология институты ЖАҚ (ИРАМ).
Көптеген жаңа матростар теңізде навигацияда тәжірибелі яхташылар қолданатын «бейсбол қалпақ заңы» туралы естіді. Бұл заңның бас киімдерге де, жалпы әскери-теңіз техникасына да қатысы жоқ екенін алдын ала айту керек. Теңіз жаргонындағы «бейсбол қалпақ заңы» - бір уақытта императорлық Санкт-Петербург ғылым академиясының мүшесі Кристофер Бейс-Боло ашқан желдің қысымы заңы, оны ағылшын тілінде Бейс деп жиі атайды. -Бюллетень. Бұл заң қызықты құбылысты түсіндіреді - циклондардағы солтүстік жарты шарда жел неліктен сағат тілімен, яғни оңға бұрылады. Циклонның айналуымен шатастырмау керек, мұнда ауа массалары сағат тіліне қарсы айналады!
Академик H. H. Beuys-Ballot
Beuys-Ballot және қысым желінің заңы
Беуис-Болот 19 ғасырдың ортасында математика, физика, химия, минералогия және метеорология салаларында жұмыс істеген көрнекті голланд ғалымы болды. Хоббилердің кең ауқымына қарамастан, ол кейінірек оның атымен аталған заңды ашушы ретінде танымал болды. Бүкіләлемдік ғылым академиясының идеяларын дамыта отырып, әртүрлі елдер ғалымдарының белсенді ынтымақтастығын белсенді түрде жүзеге асырған алғашқылардың бірі болып Беуис-Балло болды. Голландияда ол Метеорология институтын және алдағы дауылдар туралы ескерту жүйесін құрды. Оның дүниежүзілік ғылымға сіңірген еңбегі бағаланып, Ампер, Дарвин, Гете және басқа да ғылым мен өнер өкілдерімен бірге Беуис-Боло Петербург Ғылым академиясының шетелдік мүшесі болып сайланды.
Базалық бюллетеньдің нақты заңына (немесе «ережесіне») келетін болсақ, қатаң түрде айтқанда, желдің баррикалық заңы туралы алғашқы ескертулер 18 ғасырдың аяғына жатады. Дәл сол кезде неміс ғалымы Брандис желдің жоғары және төмен қысымды аймақтарды байланыстыратын векторға қатысты ауытқуы туралы алғаш рет теориялық болжамдар жасады. Бірақ ол ешқашан өз теориясын іс жүзінде дәлелдей алмады. Академик Беуис-Боло Брандис болжамдарының дұрыстығын 19 ғасырдың ортасында ғана анықтай алды. Оның үстіне ол мұны таза эмпирикалық жолмен, яғни ғылыми бақылаулар мен өлшеулер арқылы жасады.
Баз-Балло заңының мәні
Сөзбе-сөз айтқанда, 1857 жылы ғалым тұжырымдаған «Баз-Балло заңы» былайша оқылады: «Жер бетіндегі жел, субэкваторлық және экваторлық ендіктерді қоспағанда, қысым градиентінен оңға белгілі бір бұрышқа ауытқиды, ал оңтүстік бағыт – солға». Қысым градиенті - теңіз немесе жазық құрлық бетіндегі горизонталь бағытта атмосфералық қысымның өзгеруін көрсететін вектор.
Баррикалық градиент
Base-Ballo заңын ғылыми тілден аударсаңыз, ол келесідей болады. Жер атмосферасында әрқашан жоғары және төмен қысымды аймақтар болады (біз бұл мақалада бұл құбылыстың себептерін жабайы табиғатта адаспау үшін талдамаймыз). Нәтижесінде ауа ағындары қысымы жоғары аймақтан төменгі қысым аймағына қарай ағылады. Мұндай қозғалыс түзу сызықпен жүруі керек деп болжау қисынды: бұл бағыт «қысым градиенті» деп аталатын вектормен көрсетіледі.
Бірақ бұл жерде Жердің өз осінің айналасындағы қозғалыс күші әрекет етеді. Дәлірек айтқанда, жер бетінде орналасқан, бірақ жер аспанымен қатаң байланыспен байланыспаған объектілердің инерциялық күші - «Кориолис күші» (соңғы «және» екпіні!). Бұл объектілерге су және атмосфералық ауа жатады. Суға келетін болсақ, солтүстік жарты шарда меридиандық бағытта (солтүстіктен оңтүстікке қарай) ағып жатқан өзендер оң жағалауды көбірек шайып кететіні бұрыннан байқалды, ал сол жағалау төмен және салыстырмалы түрде тегіс болып қалады. Оңтүстік жарты шарда бұл керісінше. Санкт-Петербург Ғылым академиясының тағы бір академигі Карл Максимович Баэр осындай құбылысты түсіндіре алды. Ол ағып жатқан суға Кориолис күші әсер ететін заң шығарды. Жердің қатты бетімен бірге айналуға уақыт болмай, ағып жатқан су инерция арқылы оң жағалауға (оңтүстік жарты шарда, тиісінше, солға) «басып», нәтижесінде оны шайып тастайды. Бір қызығы, Бэер заңы сол жылы, яғни 1857 жылы Бейс-Болот заңы ретінде тұжырымдалған.
Дәл осылай Кориолис күшінің әсерінен қозғалатын атмосфералық ауа ауытқиды. Нәтижесінде жел оңға қарай ауытқи бастайды. Бұл жағдайда үйкеліс күшінің әрекеті нәтижесінде ауытқу бұрышы бос атмосферадағы түзу сызыққа жақын және жер бетіндегі түзу сызықтан аз болады. Жер үсті желінің бағытына қараған кезде Солтүстік жарты шарда ең төменгі қысым солға және сәл алда болады.
Жердің айналу күшінің әсерінен солтүстік жарты шарда ауа массаларының қозғалысындағы ауытқулар. Қызыл түс жоғары қысым аймағынан төмен қысым аймағына тікелей бағытталған қысым градиентінің векторын көрсетеді. Көк көрсеткі Кориолис күшінің бағыты болып табылады. Жасыл – Кориолис күшінің әсерінен қысым градиентінен ауытқыған желдің қозғалыс бағыты.
Теңізде навигацияда Баз-Балло заңын қолдану
Навигация және теңізде жүзу бойынша көптеген оқулықтар бұл ережені тәжірибеде қолдана білу қажеттілігін көрсетеді. Атап айтқанда, Самойловтың «Теңіз сөздігі», 1941 жылы Әскери-теңіз күштерінің халық комиссариаты басып шығарды. Самойлов теңіз тәжірибесіне қатысты желдің қысым заңының жан-жақты сипаттамасын береді. Оның нұсқауларын қазіргі яхташылар қабылдауы мүмкін:
«...Егер кеме Дүниежүзілік мұхиттың дауыл жиі болатын аймақтарына жақын орналасса, барометр көрсеткіштерін бақылау қажет. Егер барометрдің инесі түсіп, жел күшейе бастаса, онда дауылдың жақындау ықтималдығы жоғары. Бұл жағдайда циклонның орталығы қай бағытта орналасқанын дереу анықтау керек. Мұны істеу үшін матростар Base Ballo ережесін пайдаланады - егер сіз желге арқамен тұрсаңыз, дауылдың орталығы солтүстік жарты шарда джибенің сол жағында шамамен 10 нүкте және сол мөлшерде оң жақта орналасады. оңтүстік жарты шарда.
Содан кейін сіз кеменің дауылдың қай бөлігінде екенін анықтауыңыз керек. Орналасқан жерді жылдам анықтау үшін желкенді кеме дереу дрейфтенуі керек, ал пароход машинаны тоқтатуы керек. Осыдан кейін желдің өзгеруін бақылау қажет. Егер желдің бағыты бірте-бірте солдан оңға қарай (сағат тілімен) өзгерсе, онда кеме циклон жолының оң жағында болады. Жел бағыты қарама-қарсы бағытта өзгерсе, сол жақтан. Желдің бағыты мүлдем өзгермеген жағдайда, кеме дауылдың жолында болады. Солтүстік жарты шарда дауылдың орталығын болдырмау үшін мына қадамдарды орындаңыз:
* кемені оң жақ бортқа жылжыту;
* бұл ретте, егер сіз циклонның ортасынан оң жағында болсаңыз, онда жақын жерде жату керек;
* егер сол жақта немесе қозғалыстың ортасында болса - артқы тірек.
Оңтүстік жарты шарда бұл керісінше болады, тек кеме ілгерілеп келе жатқан циклонның ортасында болған кезде. Кеме барометрдің көтеріле бастағанын анықтауға болатын циклон орталығының жолынан шыққанша осы бағыттарды ұстану керек ».
Біздің веб-сайт тропикалық циклондардан сақтану ережелері туралы «» мақаласында жазды.
ГРАДИЕНТ ЖЕЛІ Қисық изобарлар жағдайында орталықтан тепкіш күш пайда болады. Ол әрқашан дөңес жаққа (циклонның немесе антициклонның ортасынан шетке қарай) бағытталған. Қисық сызықты изобарлармен үйкеліссіз ауаның біркелкі көлденең қозғалысы болған кезде горизонталь жазықтықта 3 күш теңестіріледі: қысым градиент күші G, Жердің айналу күші K және центрден тепкіш күші С. Мұндай біркелкі, бірқалыпты көлденең қозғалыс. қисық траекториялар бойымен үйкеліс жоқ ауа градиентті жел деп аталады. Градиент жел векторы қысым градиентінің күш векторына қатысты солтүстік жарты шарда оңға оңға (оңтүстікте солға) изобарға тангенциалды түрде бағытталған. Сондықтан циклонда құйынды сағат тіліне қарсы, ал антициклонда солтүстік жарты шарда сағат тілімен бағытта болады.
Градиенттік жел кезіндегі әсер етуші күштердің өзара орналасуы: а) циклон, б) антициклон. A – Кориолис күші (формулаларда ол K деп белгіленеді)
Қисықтық радиусының r градиентті желдің жылдамдығына әсерін қарастырайық. Үлкен қисықтық радиусымен (r > 500 км) изобарлардың қисықтығы (1/ r) өте аз, нөлге жақын. Түзу түзу изобардың қисықтық радиусы r → ∞ және жел геосрофиялық болады. Геострофиялық жел градиентті желдің ерекше жағдайы болып табылады (С = 0 кезінде). Кішкене қисықтық радиусымен (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
Антициклонда: немесе Яғни, циклон мен антициклонның ортасында көлденең қысым градиенті нөлге тең, яғни бұл қозғалыс көзі ретінде G = 0 дегенді білдіреді. Демек, = 0. Градиенттік жел циклон мен антициклонның еркін атмосферасындағы нақты желге жуықтау болып табылады.
Градиент желінің жылдамдығын квадрат теңдеуді шешу арқылы алуға болады - циклонда: - антициклонда: баяу қозғалатын барикалық түзілімдерде (қозғалыс жылдамдығы 40 км/сағ-тан аспайды) үлкен қисықтықтағы орта ендіктерде изобарлық беттегі изогипс (1/ r) → ∞ (кіші радиус қисықтығы r ≤ 500 км) градиент пен геосрофиялық жел арасындағы келесі байланыстар қолданылады: циклондық қисықтық үшін ≈ 0,7 антициклондық қисықтық ≈ 1 үшін.
Жер бетіне жақын орналасқан изобарлардың үлкен қисықтығымен (1/ r) → ∞ (қисықтық радиусы r ≤ 500 км): циклондық қисықтықпен ≈ 0,7 антициклондық қисықтықпен ≈ 0,3 геосрофиялық жел қолданылады: - түзу изобарыстармен және - болып табылады. орташа қисықтық радиусы 500 км< r < 1000 км, — а также при большой кривизне изобар (r < 500 км) в быстро перемещающихся барических образованиях.
ЖЕЛ ЗАҢЫ Жер бетіндегі желдің бағыты мен көлденең қысым градиентінің бағыты арасындағы байланысты 19 ғасырда голланд ғалымы Бейс-Балло ереже (заң) түрінде тұжырымдаған. ЖЕЛ ЗАҢЫ: Егер жел бағытына қарасаңыз, төмен қысым солға және біршама алға, ал жоғары қысым оңға және біршама артта болады (солтүстік жарты шарда). Синоптикалық карталарда изобарларды салу кезінде желдің бағыты ескеріледі: изобардың бағыты жел көрсеткісін оңға (сағат тілімен) шамамен 30 -45° бұру арқылы алынады.
НАҒЫЗ ЖЕЛ Нақты ауа қозғалысы тұрақты емес. Сондықтан жер бетіндегі нақты желдің сипаттамалары геосрофиялық желдің сипаттамаларынан ерекшеленеді. Нақты желді екі мүше түрінде қарастырайық: V = + V ′ – геострофиялық ауытқу u = + u ′ немесе u ′ = u — v = + v ′ немесе v ′ = v – қозғалыс теңдеулерін қабылдамай жазайық. үйкеліс күшін ескере отырып:
ҮЙКЕЛУ КҮШІНІҢ ЖЕЛГЕ ӘСЕРІ Үйкеліс күшінің әсерінен жер бетіндегі желдің жылдамдығы геосрофиялық желдің жылдамдығынан орта есеппен екі есе аз және оның бағыты геосрофиялық бағыттан қысым градиентіне қарай ауытқиды. Осылайша, нақты жел жер бетінде геосрофиялық желден солтүстік жарты шарда солға және оңтүстік жарты шарда оңға ауытқиды. Күштердің өзара орналасуы. Түзу сызықты изобарлар
Циклонда үйкелістің әсерінен жел бағыты циклонның ортасына қарай ауытқиды, антициклонда - антициклонның ортасынан шетке қарай ауытқиды. Үйкеліс әсерінен беткі қабаттағы жел бағыты жанамадан изобарға төмен қысымға қарай орташа есеппен 30°-қа ауытқиды (теңіз үстінде шамамен 15°, құрлық үстінде шамамен 40-45°) .
ЖЕЛДІҢ БІІІКТІКТІҢ ӨЗГЕРУІ Биіктік өскен сайын үйкеліс күші азаяды. Атмосфераның шекаралық қабатында (үйкеліс қабаты) жел геосрофиялық желге биіктікпен жақындайды, ол изобар бойымен бағытталған. Осылайша, биіктікте жел күшейіп, изобар бойымен бағытталғанша оңға (солтүстік жарты шарда) бұрылады. Атмосфераның шекаралық қабатындағы биіктікке байланысты желдің жылдамдығы мен бағытының өзгеруін (1 -1,5 км) годографпен көрсетуге болады. Годограф - желді әр түрлі биіктікте бейнелейтін және бір нүктеден жүргізілген векторлардың ұштарын қосатын қисық. Бұл қисық Экман спиралі деп аталатын логарифмдік спираль.
ЖЕЛ ДЕРІСІ АҒЫМ СЫЗЫҚТАРЫНЫҢ СИПАТТАМАСЫ Ағын сызығы – жел жылдамдығының векторы берілген уақытта тангенциалды бағытталған әрбір нүктедегі сызық. Осылайша, олар белгілі бір уақытта жел өрісінің құрылымы туралы түсінік береді (лездік жылдамдық өрісі). Градиент немесе геосрофиялық жел жағдайында ағындар изобарлармен (изогипстер) сәйкес келеді. Шекаралық қабаттағы жел жылдамдығының нақты векторы изобарларға (изогипстерге) параллель емес. Демек, нақты желдің ағымдағы сызықтары изобарларды (изогипстерді) қиып өтеді. Ағынды сызықтарды сызу кезінде желдің бағыты ғана емес, сонымен қатар желдің жылдамдығы да ескеріледі: жылдамдық неғұрлым жоғары болса, ағындар тығызырақ орналасады.
Жер бетіндегі циклондағы беткі антициклондағы жотадағы ойықтағы жер бетіндегі ағындардың мысалдары
АУА БӨЛШЕКТЕРІНІҢ ТРАЕКТОРИЯЛАРЫ Бөлшектердің траекториялары - жеке ауа бөлшектерінің жүру жолдары. Яғни, траектория бір ауа бөлшектерінің уақыттың дәйекті сәттеріндегі қозғалысын сипаттайды. Бөлшектердің траекторияларын шамамен келесі синоптикалық карталардан есептеуге болады. Синоптикалық метеорологиядағы траектория әдісі екі мәселені шешуге мүмкіндік береді: 1) белгілі бір уақыт аралығында ауа бөлшектерінің қай жерден берілген нүктеге ауысатынын анықтау; 2) белгілі бір уақыт аралығында берілген нүктеден ауа бөлшектерінің қайда қозғалатынын анықтау. Траекторияларды AT карталары (әдетте AT-700) және жер үсті карталары арқылы салуға болады. Градиент сызғышы арқылы траекторияны есептеу үшін графикалық әдіс қолданылады.
Бір картаны пайдалана отырып, ауа бөлшектерінің траекториясын (бөлшек қай жерден қозғалады) құру мысалы: A – болжам нүктесі; B - бөлшектер жолының ортасы; С – траекторияның бастапқы нүктесі Градиент сызғыштың төменгі бөлігін пайдаланып, геосрофиялық желдің жылдамдығы (V, км/сағ) изогипстер арасындағы қашықтықтан анықталады. Сызғыш шамамен жолдың ортасында изогипстерге қалыпты төменгі шкаламен (V, км/сағ) қолданылады. Екі изогипс арасындағы (екінші изогипспен қиылысу нүктесінде) шкала (V, км/сағ) көмегімен орташа жылдамдық V cp анықталады.
60˚ ендікке арналған градиент сызғышы Содан кейін берілген тасымалдау жылдамдығында бөлшектің 12 сағаттағы (S 12) жолын анықтаңыз. Ол сан жағынан бөлшектердің тасымалдану жылдамдығына тең V сағ Бөлшектердің 24 сағаттағы жолы S 24 = 2· S 12; бөлшектің 36 сағаттағы жолы S 36 = 3· S 12-ге тең. Сызғыштың жоғарғы шкаласында болжам нүктесінен бөлшектің жолы олардың иілуін ескере отырып, изогипстердің бағытына қарама-қарсы бағытта сызылады.
24. Желдің қысым заңы
Тәжірибе растайды, жер бетіндегі нақты жел әрқашан (экваторға жақын ендіктерден басқа) қысым градиентінен Солтүстік жарты шарда оңға, ал оңтүстік жарты шарда солға белгілі бір өткір бұрышпен ауытқиды. Бұл желдің барикалық заңына әкеледі: егер сіз солтүстік жарты шарда желге арқаңызды ұстап тұрсаңыз және жел соғатын бағытта бетіңізді ұстасаңыз, онда ең төменгі қысым солға және біршама алда болады, және ең жоғары қысым оң жақта және біршама артта болады.
Бұл заң 19 ғасырдың бірінші жартысында эмпирикалық жолмен табылды. База Балло оның есімімен аталады. Сол сияқты, бос атмосферадағы нақты жел әрқашан изобарлар бойымен дерлік соғады, сол жақта (Солтүстік жарты шарда) төмен қысымды қалдырады, яғни. қысым градиентінен түзу сызыққа жақын бұрышта оңға қарай ауытқу. Бұл жағдайды желдің қысым заңының еркін атмосфераға кеңеюі деп санауға болады.
Желдің қысым заңы нақты желдің қасиеттерін сипаттайды. Осылайша, геосрофиялық және градиенттік ауа қозғалысының заңдылықтары, т.б. жеңілдетілген теориялық шарттарда олар нақты атмосфераның неғұрлым күрделі нақты жағдайларында жалпы негізделеді. Еркін атмосферада изобарлардың біркелкі емес пішініне қарамастан, жел бағыты бойынша изобарларға жақын (олардан, әдетте, 15-20° ауытқиды), ал оның жылдамдығы геосрофиялық желдің жылдамдығына жақын. .
Бұл циклонның немесе антициклонның беткі қабатындағы ағынды сызықтарға да қатысты. Бұл ағындар геометриялық тұрғыдан дұрыс спиральдар болмаса да, олардың табиғаты бұрынғысынша спираль тәрізді және циклондарда орталыққа жақындайды, ал антициклондарда орталықтан алшақтайды.
Атмосферадағы фронттар әртүрлі қасиеттері бар екі ауа массасы бір-біріне жақын орналасқанда үнемі жағдай жасайды. Бұл жағдайда екі ауа массасы фронт деп аталатын тар өтпелі аймақпен бөлінеді. Мұндай аймақтардың ұзындығы мыңдаған шақырым, ені ондаған шақырым ғана. Жер бетіне қатысты бұл аймақтар биіктікке қарай көлбеу және жоғары қарай кем дегенде бірнеше километрге, ал көбінесе стратосфераға дейін байқауға болады. Фронтальды аймақта бір ауа массасынан екінші ауа массасына өту кезінде ауаның температурасы, желі және ылғалдылығы күрт өзгереді.
Ауа массаларының негізгі географиялық түрлерін бөлетін фронттар негізгі фронттар деп аталады. Арктикалық және қоңыржай ауаның арасындағы негізгі фронттар арктикалық, ал қоңыржай және тропиктік ауа арасындағылар полярлық деп аталады. Тропиктік және экваторлық ауаның бөлінуі фронттық сипатқа ие емес, бұл бөлу тропикаралық конвергенция аймағы деп аталады.
Фронттың көлденең ені мен тік қалыңдығы ол бөлетін ауа массаларының өлшемімен салыстырғанда аз. Сондықтан, нақты жағдайларды идеализациялай отырып, фронтты ауа массалары арасындағы интерфейс ретінде елестетуге болады.
Жер бетімен қиылысында фронтальды бет алдыңғы сызықты құрайды, оны қысқаша фронт деп те атайды. Егер фронтальды аймақты интерфейс ретінде идеалдандыратын болсақ, онда метеорологиялық шамалар үшін ол үзіліс беті болып табылады, өйткені температураның фронтальды аймағының және кейбір басқа метеорологиялық шамалардың күрт өзгеруі интерфейстегі секіру сипатына ие болады.
Маңдай беттері атмосфера арқылы қиғаш өтеді (5-сурет). Егер екі ауа массасы да қозғалмайтын болса, онда жылы ауа суық ауаның үстінде орналасар еді, ал олардың арасындағы фронталь беті горизонталь изобарлық беттерге параллель, көлденең болады. Ауа массалары қозғалатындықтан, фронттың беті тегіс бетке, демек, теңіз деңгейіне бейім болған жағдайда болуы және сақталуы мүмкін.
Күріш. 5. Тік қимадағы алдыңғы бет
Фронтальды беттер теориясы көлбеу бұрышы ауа массаларының жылдамдықтарына, үдеулеріне және температурасына, сондай-ақ географиялық ендікке және ауырлық күшінің үдеуіне байланысты екенін көрсетеді. Теория мен тәжірибе көрсеткендей, фронтальды беттердің жер бетіне еңкею бұрыштары доғаның минуттық тәртібі бойынша өте аз.
Атмосферадағы әрбір жеке фронт шексіз өмір сүрмейді. Фронттар үнемі пайда болады, күшейеді, бұлдырады және жоғалады. Атмосфераның белгілі бір бөліктерінде фронттардың пайда болу шарттары әрқашан болады, сондықтан фронттар сирек кездесетін апат емес, атмосфераның тұрақты, күнделікті ерекшелігі болып табылады.
Атмосферада фронттардың пайда болуының әдеттегі механизмі кинематикалық болып табылады: фронттар әртүрлі температуралары (және басқа қасиеттері) бар ауа бөлшектерін біріктіретін ауа қозғалысының осындай өрістерінде пайда болады,
Мұндай қозғалыс өрісінде көлденең температура градиенттері артады және бұл ауа массалары арасындағы біртіндеп ауысудың орнына өткір фронттың пайда болуына әкеледі. Фронттың түзілу процесі фронтогенез деп аталады. Сол сияқты, ауа бөлшектерін бір-бірінен алыстататын қозғалыс өрістерінде бұрыннан бар фронттар бұлыңғыр болуы мүмкін, яғни. кең өтпелі аймақтарға айналады және оларда болған метеорологиялық шамалардың, атап айтқанда температураның үлкен градиенттері тегістеледі.
Шынайы атмосферада фронттар әдетте ауа ағындарына параллель болмайды. Алдыңғы жақтың екі жағындағы желдің алдыңғы жағына қалыпты құрамдас бөліктері бар. Сондықтан фронттардың өздері өзгеріссіз қалпында қалмай, қозғалады.
Алдыңғы жағы суық ауаға немесе жылырақ ауаға қарай жылжи алады. Егер алдыңғы шеп жерге жақынырақ суық ауаға қарай жылжитын болса, бұл суық ауаның сынасы шегініп жатқанын және ол босаған кеңістікті жылы ауа алады дегенді білдіреді. Мұндай майданды жылы майдан деп атайды. Оның бақылау алаңы арқылы өтуі суық ауа массасының жылымен ауыстырылуына, демек, температураның жоғарылауына және басқа метеорологиялық шамалардың белгілі бір өзгерістеріне әкеледі.
Алдыңғы сызық жылы ауаға қарай жылжитын болса, бұл суық ауа сынасының алға жылжып, оның алдындағы жылы ауаның шегініп жатқанын, сонымен қатар алға жылжыған суық ауа сынасының жоғары қарай итерілуін білдіреді. Мұндай фронт суық фронт деп аталады. Оның өтуі кезінде жылы ауа массасы суыққа ауыстырылады, температура төмендейді, басқа метеорологиялық шамалар да күрт өзгереді.
Фронттардың аймағында (немесе, әдетте, фронтальды беттерде) ауа жылдамдығының тік құрамдас бөліктері пайда болады. Ең бастысы, жылы ауа реттелген жоғары қозғалыс жағдайында болған кезде жиі кездеседі, яғни. көлденең қозғалыспен бір мезгілде ол суық ауаның сынасынан жоғары көтерілгенде. Бұл жауын-шашын түсетін фронтальды беттегі бұлт жүйесінің дамуымен байланысты.
Жылы фронтта жоғары қозғалыс барлық фронтальды беттегі жылы ауаның күшті қабаттарын қамтиды, мұнда тік жылдамдықтар секундына бірнеше ондаған метр көлденең жылдамдықпен 1...2 см/с құрайды. Сондықтан жылы ауаның қозғалысы фронтальды бет бойымен жоғары қарай сырғанау сипатына ие.
Жоғарыға қарай сырғуға тек фронтальды бетке бірден іргелес жатқан ауа қабаты ғана емес, сонымен қатар оның үстіндегі барлық қабаттар, көбінесе тропопаузаға дейін қатысады. Нәтижесінде жауын-шашын жауатын цирострат, альтострат және нимбострат бұлттарының кең жүйесі пайда болады. Суық фронт жағдайында жылы ауаның жоғары қозғалысы тар аймақпен шектеледі, бірақ тік жылдамдықтар жылы фронтқа қарағанда әлдеқайда көп және олар әсіресе жылы ауа ығысатын суық сынаның алдында күшті болады. суық ауа арқылы. Мұнда жаңбырлы және найзағайлы кумулонимбус бұлттары басым.
Барлық фронттардың қысым өрісіндегі науалармен байланысты болуы өте маңызды. Қозғалмайтын (баяу қозғалатын) фронт жағдайында шұңқырдағы изобарлар фронттың өзіне параллель болады. Жылы және суық фронттар жағдайында изобарлар науаның осінде жатқан фронтпен қиылысып, латынның V әрпінің пішінін алады.
Фронт өткенде, белгілі бір жерде жел сағат тілімен бағытын өзгертеді. Мысалы, жел фронтқа дейін оңтүстік-шығыстан соғатын болса, фронттың артында оңтүстікке, оңтүстік-батысқа немесе батысқа ауысады.
Ең дұрысы, алдыңғы геометриялық үзіліс беті ретінде ұсынылуы мүмкін.
Нақты атмосферада мұндай идеализация планеталық шекаралық қабатта қолайлы. Шындығында фронт - бұл жылы және суық ауа массалары арасындағы өтпелі аймақ; тропосферада фронтальды аймақ деп аталатын белгілі бір аймақты білдіреді. Алдыңғы жағындағы температура үзілістерге ұшырамайды, бірақ алдыңғы аймақтың ішінде күрт өзгереді, яғни. фронт үлкен көлденең температура градиенттерімен сипатталады, майданның екі жағындағы ауа массаларына қарағанда үлкен мәндер тәртібі.
Көлденең қысым градиентімен бағытта жеткілікті түрде сәйкес келетін көлденең температура градиенті болса, соңғысы биіктікке қарай өсетінін және онымен бірге желдің жылдамдығы да жоғарылайтынын біз қазірдің өзінде білеміз. Жылы және суық ауа арасындағы көлденең температура градиенті әсіресе үлкен болатын фронтальды аймақта қысым градиенті биіктікке қарай қатты артады. Бұл термиялық желдің үлкен үлес қосып, биіктікте жел жылдамдығы жоғары мәндерге жететінін білдіреді.
Жоғарғы тропосферада және төменгі стратосферада оның үстінде айқын фронт болған кезде, әдетте фронтқа параллель, ені бірнеше жүз километр, жылдамдығы 150-ден 300 км/сағ болатын күшті ауа ағыны байқалады. Ол реактивті ағын деп аталады. Оның ұзындығы майданның ұзындығымен салыстырылады және бірнеше мың километрге жетуі мүмкін. Желдің максималды жылдамдығы тропопауза маңындағы реактивті ағынның осінде байқалады, онда ол 100 м/с асуы мүмкін.
Көлденең температура градиенті кері өзгеретін стратосферада жоғарырақ, қысым градиенті биіктікке қарай төмендейді, термиялық жел жел жылдамдығына қарсы бағытталады және биіктікке қарай төмендейді.
Арктикалық фронттардың бойында реактивті ағындар төменгі деңгейде кездеседі. Белгілі бір жағдайларда стратосферада реактивті ағындар байқалады.
Әдетте тропосфераның негізгі фронттары – полярлық, арктикалық – негізінен ендік бағытта өтеді, суық ауа жоғары ендіктерде орналасады. Сондықтан олармен байланысты реактивті ағындар көбінесе батыстан шығысқа бағытталған.
Негізгі фронт ендік бағыттан күрт ауытқыған кезде ағын ағыны да ауытқиды.
Қоңыржай ендіктердің тропосферасы тропиктік тропосферамен жанасатын субтропикте субтропиктік қотыр ағыс пайда болады, оның осі әдетте тропиктік және полярлық тропопаузалардың арасында орналасады.
Субтропиктік реактивті ағын ешқандай фронтпен қатаң байланысты емес және негізінен экватор-полюс температура градиентінің болуының салдары болып табылады.
Ұшатын ұшаққа реактивті ток есептегіші оның ұшу жылдамдығын төмендетеді; өтетін ағынды ток оны арттырады. Сонымен қатар, реактивті ағын аймағында күшті турбуленттілік дамуы мүмкін, сондықтан реактивті ағындарды ескеру авиация үшін маңызды.
| " |
2. Кориолис күші
3.Үйкеліс күші: 4.Ортадан тепкіш күш:
16. Беткі қабаттағы (үйкеліс қабаты) желдің қысым заңы және оның циклон мен антициклондағы метеорологиялық салдары.
Үйкеліс қабатындағы желдің қысым заңы : үйкеліс әсерінен жел изобардан төмен қысымға қарай ауытқиды (солтүстік жарты шарда – солға) және шамасы төмендейді.
Сонымен, желдің қысым заңына сәйкес:
Циклонда циркуляция сағат тіліне қарсы жүреді, жерге жақын жерде (үйкеліс қабатында) ауа массаларының конвергенциясы, жоғары тік қозғалыстар және атмосфералық фронттардың пайда болуы байқалады. Бұлтты ауа райы басым.
Антициклонда сағат тіліне қарсы циркуляция, ауа массаларының дивергенциясы, төмен қарай вертикальды қозғалыстар және ауқымды (~1000 км) биіктіктегі инверсиялардың түзілуі байқалады. Бұлтсыз ауа райы басым. Инверсиялық қабаттағы қабаттың бұлттылығы.
17. Жер бетіндегі атмосфералық фронттар (АФ). Олардың қалыптасуы. Бұлттылық, X және T AF аймағында ерекше құбылыстар, окклюзия фронты. AF қозғалыс жылдамдығы. Қыста және жазда АФ аймағында ұшу жағдайлары. Т және Х АФ кезінде қатты жауын-шашын аймағының орташа ені қандай? HF және TF үшін ONP маусымдық айырмашылықтарды атаңыз. (Богаткиннің 159 – 164 беттерін қараңыз).
Беткі атмосфералық фронттар AF – қасиеттері әртүрлі екі ауа массасы арасындағы тар көлбеу өтпелі аймақ;
Суық ауа (тығыз) жылы ауаның астында жатыр
АФ аймақтарының ұзындығы мыңдаған км, ені ондаған км, биіктігі бірнеше км (кейде тропопаузаға дейін), жер бетіне көлбеу бұрышы бірнеше минут доға;
Фронтальды беттің жер бетімен қиылысу сызығы фронт сызығы деп аталады
Фронтальды аймақта температура, ылғалдылық, жел жылдамдығы және басқа параметрлер күрт өзгереді;
Фронт түзілу процесі – фронтогенез, деструкциясы – фронтолиз.
Жүру жылдамдығы 30-40 км/сағ немесе одан да көп
Жақындау (көбінесе) алдын ала байқалмайды - барлық бұлттар алдыңғы сызықтың артында
Найзағаймен және қатты желмен, торнадомен бірге қатты жауын-шашынмен сипатталады;
Бұлттар Ns, Cb, As, Cs тізбегі бойынша бірін-бірі алмастырады (деңгейдің өсуіне қарай);
Бұлттар мен жауын-шашын аймағы ТФ-дан 2-3 есе аз - 300 және 200 км-ге дейін, тиісінше;
Үздіксіз жауын-шашын аймағының ені 150-200 км;
ҮЕҰ биіктігі 100-200 м;
Майданның артындағы биіктікте жел күшейіп, солға бұрылады - желдің ығысуы!
Авиация үшін: нашар көріну, мұздану, турбуленттілік (әсіресе ЖЖ!), желдің ығысуы;
HF дейін ұшуға тыйым салынады.
1-ші түрдегі ЖЖ – баяу қозғалатын фронт (30-40 км/сағ), салыстырмалы түрде кең (200-300 км) бұлт пен жауын-шашын аймағы; бұлт шыңының биіктігі қыста төмен – 4-6 км
2-ші түрдегі ЖЖ – жылдам қозғалатын фронт (50-60 км/сағ), тар бұлт ені – бірнеше ондаған км, бірақ дамыған Cb-мен қауіпті (әсіресе жазда – найзағай мен бұрқасынмен), қыста – қалың қар жауады. көру қабілетінің күрт қысқа мерзімді нашарлауы
Жылы AF
Қозғалыс жылдамдығы HF-тен төмен.< 40 км/ч.
Сіз тәсілді көре аласыз аванс ретіндеаспанда циркустың, содан кейін цирростраттың пайда болуымен, содан кейін As, St, Sc бар ҮЕҰ 100 м немесе одан аз;
Тығыз адвективті тұмандар (қыста және ауыспалы маусымда);
Бұлттардың негізі – қабатты формаларжылы судың 1-2 см/с жылдамдықпен көтерілуі нәтижесінде пайда болған бұлттар;
Кең аумақ туралы жабуторлар - бұлт аймағының ені шамамен 700 км (циклонның орталық бөлігінде максимум) 300-450 км;
Тропосферадағы биіктікте жел биіктікке қарай күшейіп, оңға бұрылады – жел ығысуы!
Ұшу үшін ерекше қиын жағдайлар алдыңғы шептен 300-400 км қашықтықта, бұлттылық аз, көріну нашар, қыста көктайғақ, ал жазда найзағай (әрдайым емес) болатын аймақта жасалған.
Окклюзияның алдыңғы жағы –
жылы және суық фронтальды беттерді біріктіру
(қыс мезгілінде көктайғақ, қарлы қар, аязды жаңбыр салдарынан әсіресе қауіпті)
Толықтыру үшін Богаткин оқулығын 159 – 164 б. оқыңыз.
Жүктелуде...
