Читать книгу Что должен знать и уметь оператор коптера. Часть 3. Основы авиационной метеорологии и аэродинамики. Пособие - Леонид Спаткай - Страница 8

Из всего разнообразия воздушных течений в атмосфере можно выделить главные, наиболее значительные по своим масштабам и наиболее устойчивые. Такая совокупность крупномасштабных, охватывающих большие географические районы, и относительно устойчивых (т.е. постоянно существующих) воздушных течений называется общей циркуляцией атмосферы (ОЦА). ОЦА определяется многими факторами, наиболее важными из которых являются: лучистая энергия Солнца, вращение Земли вокруг своей оси, неоднородность подстилающей поверхности, трение воздуха о земную поверхность.

На картах погоды можно выделить большие районы, в которых наблюдаются относительно однородные метеорологические условия (температура, влажность, характер облачности, горизонтальная видимость и др.). Такие большие массы воздуха в тропосфере, однородные по распределению основных метеорологических величин и перемещающиеся в одном из течений ОЦА, называются воздушными массами (ВМ). В горизонтальном направлении ВМ распространяются на тысячи километров. По вертикали они достигают высоты 1000—2000 м, иногда тропопаузы.

При длительном пребывании над одним и тем же районом, который называется очагом формирования, ВМ приобретают все свойства данной подстилающей поверхности. При перемещении из очагов формирования в другие районы ВМ постепенно изменяют свои свойства. Такой процесс называется трансформацией ВМ. В каждый данный момент свойства ВМ определяются географическим положением очага ее формирования и теми изменениями, которые произошли в ней на пути перемещения.

Поэтому ВМ классифицируются по термодинамическому принципу и по географическому.

Термодинамическая классификация ВМ (степень нагретости и влагосодержание по сравнению с подстилающей поверхностью):

– теплая ВМ – если она перемещается на более холодную подстилающую поверхность;

– холодная ВМ – когда ее температура оказывается ниже температуры подстилающей поверхности, на которую она перемещается.

– нейтральная ВМ – которая в данном районе сохраняет свои основные свойства без существенных изменений;

– неустойчивая ВМ – которой наблюдаются благоприятные условия для развития конвективных движений, это холодная ВМ, вертикальные температурные градиенты в которой, как правило, более 0,7°С/100 м, над континентом наиболее благоприятное время года для ее образования – лето, время суток – день, полеты в ней могут осложняться из-за явлений, связанных с кучево-дождевыми и мощно-кучевыми облаками, входить в которые запрещается: усиление ветра, прохождение через район грозовых очагов с ливневыми осадками, ухудшение видимости в осадках до 1 км и менее, понижение облачности до 200—300 м и менее;

– устойчивая ВМ – в которой нет условий для развития конвективных движений, это теплая ВМ, вертикальный температурный градиент в которой обычно меньше или равен 0,5°С/100 м, над континентом наиболее благоприятное время года для ее образования – зима, время суток – ночь, условия погоды и полетов в ней зависят от степени влажности воздуха:

полет во влажной устойчивой воздушной массе затрудняется или исключается из-за низкой облачности, туманов, моросящих осадков и гололеда,

полеты в облаках и туманах при отрицательных температурах сопровождаются обледенением, интенсивность которого зависит от водности и температуры воздуха, а также слабой, иногда умеренной, болтанкой, которая усиливается по мере приближения к слою инверсии,

в сухой устойчивой воздушной массе наблюдаются относительно простые метеорологические условия.

Атмосферный фронт (АФ) – это переходная зона между соседними ВМ в атмосфере. Фронт называют фронтальной зоной, фронтальным слоем, фронтальным разделом, фронтальной поверхностью. Ширина АФ вблизи поверхности земли изменяется от 5 до 100 км (в среднем – 50 км).

На синоптических картах АФ изображают линиями, т.е. фронт на карте погоды – это линия пересечения фронтальной поверхности с поверхностью земли. Длина линии фронта составляет тысячи километров. Толщина зоны фронта по вертикали в нижней тропосфере составляет 200—300 м, в верхней тропосфере – примерно 1 км. Фронтальный раздел представляет собой задерживающий слой.

Фронты располагаются под небольшим углом к горизонтальной плоскости вследствие динамических причин, связанных с движением разделяемых фронтом воздушных масс, а также из-за действия силы Кориолиса. Тангенс угла наклона фронтов наиболее часто равен 0,003—0,02. Угол наклона холодных фронтов больше, чем теплых. С увеличением широты места увеличивается угол наклона фронта при прочих равных условиях.