Разновидности ветров
Определение ветра по признакам.
Скорость ветра | Признаки в окружающей среде |
Штиль | дым поднимается вверх, растительность неподвижна |
0-5 км/ч (0-1,4 м/с) | дым поднимается вверх, листва начинает шелестеть |
5-8 км/ч (1,4-2,2 м/с) | дым отклоняется от вертикали, вершины деревьев двигаются |
8-15 км/ч (2,2-4,2 м/с) | дым отклоняется на 450, мелкие ветки и трава двигаются |
15-29 км/ч (4,2-8,1 м/с) | дым отклоняется на 600, трава колышется волнами, водоемы покрываются мелкой рябью |
29-40 км/ч (8,1-11 м/с) | дым стелется, крупные ветки качаются, трава покрывается рябью, водоемы покрываются средней рябью |
40-56 км/ч (11-15,6 м/с) | крупные ветки и средние деревья изгибаются, поднимается пыль и снег, на водоемах появляются барашки |
более 56 км/ч | клонятся крупные деревья, автомобили качаются, трудно идти. |
Ветер возле поверхности.
Земная поверхность оказывает существенное влияние на поток воздуха возле нее. При наблюдении за течением ручья мы видим как вода огибает камни и другие препятствия. Воздушные течения реагируют на землю аналогично. Они предпочитают двигаться вокруг отдельно стоящих гор, чем над ними и параллельно горным хребтам. Поток воздуха движется быстрее в ущелье. Кроме того, изменяя движения ветра, все эти препятствия замедляют движение воздуха у поверхности.
Высотные ветры.
Эффект поверхностного трения уменьшает скорость ветра и является причиной того, что ветер дует в направлении, пересекающем изобары, в то время, как в свободной атмосфере следует по изобарам. Ветер на высоте более 500-1000 м над поверхностью уже не подвержен влиянию трения. Следовательно на высотах более 500 м мы находимся в зоне действия воздушных потоков, движущихся по изобарам и со скоростью, соответствующей градиенту давления на данной высоте. Направление поворота ветра от поверхности до высоты свободного потока обычно по часовой стрелке в северном полушарии и наоборот в южном. Лучший способ определения ветра на высоте - это наблюдение за дрейфом облаков верхнего уровня.
Струйные течения.
О струйных течениях не было ничего известно до начала полетов крупных самолетов на больших высотах во второй мировой войне.
Струйные течения располагаются на высотах 10-14 км и могут достигать скоростей 350-500 км/ч. Природа возникновения - сильный температурный градиент между полярными и тропическими воздушными массами. Зоны сильных горизонтальных температурных градиентов, фронты на поверхности и струйные течения чаще всего сопутствуют друг другу.
Градиент ветра.
Рис 44 | На рис 43 изображен градиент ветра у поверхности при турбулентных и стабильных условиях атмосферы. Природа возникновения аналогична пограничному слою вблизи крыла. |
Дневное изменение ветра.
Ветер обычно усиливается днем и утихает к вечеру. В течении ночи нижний слой воздуха стабилен. Солнечный прогрев является причиной движения воздуха вверх и вниз, что приносит к поверхности воздух из скоростных верхних слоев.
а) ночь б) день
рис 45
Турбулентность
Причины турбулентности.
Турбулентность - это хаотическое случайные движение воздуха. И хотя отдельные формы турбулентности отличаются некоторой организованностью, такие как роторы, все-таки определяющий фактор-это случайность.
Существуют три причины турбулентности: механическая, термическая и турбулентность среза.
а) б) в)
рис 46
Ротор.
Ротор это круговое(цилиндрическое) движение воздуха. Обычно роторы возникают в стабильных условиях при средних ветрах. В нестабильных условиях имеется тенденция к дроблению и уничтожению совсем.
Признаки турбулентности.
Турбулентность можно увидеть находясь на земле. Любое быстрое изменение направления или скорости ветра указывают на турбулентность. Любые гибкие предметы также могут стать указателем турбулентности: деревья, поля злаковых, водные пространства, дым.
Рис 47
Условия и циклы турбулентности.
Каждый тип турбулентности наиболее вероятен при определенных условиях в различное время.
Турбулентность | Механическая | Термическая | Среза |
Стабильные условия | есть | нет | есть |
Нестабильные условия | есть | есть | нет |
Утро | нет | нет | есть |
День | есть | есть | нет |
Вечер и ночь | есть(в конце ветреного дня) | есть(стихает) | есть |
Зима | есть | нет | есть |
Весна и осень | есть | есть | нет |
Лето | есть | есть(особенно в сухих районах) | есть(только во фронтах) |
Местные ветры
Прогрев и циркуляция.
Главная движущая сила большинства местных эффектов- это различный прогрев подстилающей поверхности. Из-за неравномерного прогрева возникает циркуляция. | Рис 48 |
Бризы.
Классический пример циркуляции от неравномерного прогрева двух граничащих участков - это морской и береговой бризы. Бриз может возникать около любого водного пространства: от небольшого озера до океана. Сила его меняется от в зависимости от разности температур воды и суши, а также размеров водной поверхности.
Гравитационный ветер.
Гравитационный ветер - особенный тип бриза, дующего с горы, его часто называют бора. Обычно возникает на больших высотах, где есть постоянно холодные территории, такие как лед и снежные шапки.
Гравитационный ветер может достигать больших скоростей, следовательно, будет сильная механическая турбулентность. Эти ветры обычно образуются от кромки снежных полей и ледников.
Горно-долинный ветер.
В длинных, ограниченных склонами долинах наблюдается суточная цикличность ветров: днем вверх, ночью вниз по долине. Этот ветер комбинируется с ветром на склон или со склона и образуется следующая картина.
Рис 49
Фен.
Фен - это общий термин для обозначения ветра, который осушается и нагревается при сжатии, когда он переваливает горную гряду и спускается в долину. Сущ. два вида фенов.
| Первый - когда холодные сухие воздушные массы высокого давления запираются в горном массиве. Скорость фена с другой стороны хребтов при этом 60-100 км/ч ( до 150 ) Рис 50 | |||
Второй - когда маловысотный слой влажного воздуха пересекает горы. Рис 51 | ||||
Дата добавления: 2016-08-07; просмотров: 799;