Немного о метеорологии, часть 4, на сей раз заключительная. Погода и ее прогнозы.

Общие понятия

Погодой называется физическое состояние атмосферы в данном месте, в данное время или в ограниченном промежутке времени (сутки, месяц, год). Метеорологов, синоптиков и нас, простых смертных, волнуют прежде всего изменения этого физического состояния. В каждой точке земной поверхности они зависят от времени суток и времени года (эти изменения называют периодическими) и от перемещения воздушных масс (соответственно – непериодическими).

Воздушная масса - это некоторый объем воздуха тропосферы, имеющий однородные физические свойства. Более точное определение затруднено, как и точный прогноз погоды. Очаги формирования воздушной массы, где она приобретает определенные физические свойства, обычно находятся в области малоподвижных циклонов или антициклонов, над однообразной подстилающей поверхностью с однородным тепловым балансом - океанами, пустынями, степью, тундрой, Ледовитым океаном и т. д. Воздушные массы классифицируются по двум признакам: географическому - по положению очага формирования и термодинамическому - по температуре, полученной в очаге формирования.

Географическая классификация воздушных масс

Арктический (антарктический) воздух формируется за северным и южным полярными кругами. Малозапыленная, очень устойчивая и прозрачная воздушная масса, с низкими температурами и большой относительной влажностью, создающей туманы и дымки. Может быть морским и континентальным.

Морской арктический воздух формируется в северном полушарии, в частности в Атлантическом океане, между Гренландией, Шпицбергеном и Кольским полуостровом. Увлажняясь над океаном, приносит в Европу холодную и пасмурную со снегом погоду зимой и похолодание с ливнями летом.

Континентальный арктический воздух формируется в северном полушарии в границах Европы, над Центральной Арктикой и приносит ясную и морозную погоду зимой, резкое похолодание — летом.

Полярный или умеренный воздух - формируется в умеренных широтах. Устойчивость его зависит от очага формирования и направления движения. Также может быть морским и континентальным.

Тропический воздух формируется в зоне субтропических антициклонов, сильно прогревается в очаге формирования. Морской тропический воздух характерен большой абсолютной влажностью и неустойчивостью, континентальный - большой неустойчивостью, жарой.

Экваториальный воздух рождается в экваториальной зоне, характерен резко выраженными свойствами тропического воздуха.

Термодинамическая классификация воздушных масс

Холодная воздушная масса перемещается из холодного в более теплый район. Процессы в такой массе, прогреваемой снизу, большей частью неустойчивы. Воздух характеризуется сильной конвективностью, турбулентностью и порывистыми ветрами. Холодным массам, особенно морского арктического или морского полярного воздуха, сопутствуют кучевые и кучево-дождевые облака, несущие ливневые осадки, грозы, шквалы. Над морем характерна в зимнее время.

Теплая воздушная масса двигается из теплого района в более холодный. Охлаждаясь снизу, она несет с собой моросящие осадки и адвективные туманы. Атмосферные процессы в ней обычно устойчивы. Над морем наблюдается летом.

Местная воздушная масса длительное время находится в одной географической зоне, поэтому ее основные свойства изменяются мало, а температурный режим и устойчивость зависят от соседства с воздушной массой другого типа.

Атмосферные фронты.

При движении воздушные массы разных типов неизбежно соприкасаются друг с другом. Это сопровождается резким изменением погоды. Переходная зона между двумя массами называется поверхностью раздела, или фронтальной поверхностью, а линия пересечения этой поверхности с земной - атмосферным фронтом.

Теплый фронт возникает при наползании теплой воздушной массы на холодную (см. рисунок). Теплые массы, поднимаясь наклонно вверх, адиабатически охлаждаются - возникает широкая пелена облаков слоистых форм с зоной обложных осадков впереди фронта. Давление перед фронтом падает. Предшественниками теплого фронта являются перистые облака в виде “коготков”. Судно, пересекая зону теплого фронта, попадает в широкую полосу обложного дождя или снега с пониженной видимостью. Перед теплым фронтом наблюдаются так называемые предфронтальные туманы.

Холодный фронт второго рода движется быстро и возникает при энергичном “подклинивании” холодных масс под теплые, которые выжимаются вверх. В результате адиабатического охлаждения в них образуются кучево-дождевые облака, сопровождаемые ливнями и грозами. Холодный фронт с ливневыми облаками наступает “стеной”. Впереди, в качестве предвестников фронта, быстро движутся перисто-кучевые облака, ниже, в среднем ярусе, продвигаются “обточенные” ветром высококучевые чечевицеобразиые. Давление непосредственно перед фронтом сильно и неравномерно падает, судно попадает в зону ливней, гроз, шквалов и сильного волнения. Отвратительное ощущение – попасть в 20-метровый шквал с градом. А потом сидеть абсолютно мокрым на холодном ветру, потому что спрятать одежду не успел - рифился.

Холодный фронт первого рода движется медленнее по сравнению с холодным фронтом второго рода. Клин холодного воздуха как бы подсекает теплые массы, вынуждая их подниматься вверх, что приводит к образованию облачной системы. Все процессы выражены не так бурно, как у холодного фронта второго рода. За линией фронта имеется пелена слоисто-дождевых и высокослоистых облаков, из которых выпадают обложные осадки (см. рисунок).

В результате слияния теплого и холодного фронтов возникает сложный фронт - фронт окклюзии. Скорость перемещения холодного фронта больше, чем теплого. Поэтому при слиянии фронтов теплый воздух вытесняется вверх, образуя верхний фронт.

В зависимости от соотношения температур характер фронта окклюзии может быть:

- нейтрального типа, когда вытесненные теплые массы и облачные системы фронтов располагаются по фронтальным поверхностям, а температуры холодных масс, догоняющей и уходящей, одинаковы, при этом осадки постепенно ослабевают и прекращаются;

- теплого типа, когда температура массы наступающего холодного фронта выше температуры лежащей впереди массы, поэтому более теплая наступающая масса начинает "скользить" вперед и вверх по поверхности раздела теплого фронта;

- холодного типа, когда температура наступающего холодного фронта более низкая. Холодные массы начинают подсекать более теплые и заставляют их восходить вдоль поверхности раздела холодного фронта.

Погода окклюдированного фронта теплого типа сходна с погодой главных тепловых фронтов, а холодного типа - с погодой холодных фронтов.

Циклоны и антициклоны

Циклон и антициклон - это области низкого и высокого давления. Эти же области несут также и одну из форм циркуляции атмосферы - вихреобразные воздушные возмущения. В циклонах северного полушария эти вихри движутся по спирали против часовой стрелки, в южном - по часовой, но всегда направлены к центру циклона. Скорость ветра при этом всегда высокая. Так, в циклонах умеренных широт она достигает 20-30 м/с, т. е. штормовой и ураганной силы, а в тропических циклонах нередко превышает 60-70 м/с.

Погода в циклонах, особенно на линии теплого фронта, всегда пасмурная, облачная и прохладная, летом - дождливая, а зимой - снежная с оттепелями. В теплом секторе молодого циклона облачности и осадков нет, но над морем может быть и пасмурно.

Развитие циклона проходит несколько стадий: волны, молодого циклона, окклюдированного циклона и заполненного циклона. На рис. 123 показана схема окклюдированного циклона северного полушария.

В отличие от циклонов в антициклонах спиральные вихревые возмущение направлены от центра антициклона. Ветровые потоки в северном полушарии дуют по часовой стрелке, в южном - против часовой стрелки. Погода в антициклоне обусловлена оседанием воздушных масс, их адиабатическим сжатием и как следствие повышением температуры воздуха. Поэтому летом она спокойная, характерна штилями и слабыми ветрами, малооблачностью и безоблачностью, с резким суточным ходом температуры. Зимой погода ясная и морозная.

Прогноз погоды по местным признакам

Так как читать это могут не только туристы-парусники, то предупреждаю: данный раздел не стоит принимать за абсолютную истину. Но на слабопересеченной местности и широких водоемах данные приметы могут считаться достоверными. Сухопутным людям пункты о волнении можно пропустить.

Ухудшение погоды (приближение циклона с теплым фронтом приближение ненастной погоды, влажной, с осадками, свежим ветром через 6 - 12 ч):

- атмосферное давление постепенно понижается при отсутствии суточного хода;

- нарушается суточный ход температуры воздуха, влажности и ветра:

- появляются быстро движущиеся от горизонта к зениту перистые когтевидные облака, которые постепенно сменяются перисто-слоистыми, переходящими в более плотный слой высокослоистых облаков;

- перистые и перисто-слоистые облака движутся вправо от направления наземного ветра;

- повышенная видимость, увеличение рефракции - появление предметов из-за горизонта;

- усиление волнения, зыбь и волна начинают идти не по ветру;

- повышенная слышимость в воздухе;

- появление "гало" и венцов малых размеров;

- сильное мерцание звезд ночью;

- утренняя заря ярко-красной окраски;

- ночью и утром нет росы (эту примету я считаю главной на суше);

- движение облаков нижнего и верхнего ярусов в разных направлениях;

- появляются ложные солнца, миражи и т. п.;

- вечером солнце заходит в сгущающиеся плотные облака.

Ухудшение погоды (приближение холодного фронта, грозы и шторма за 1 - 2 ч до его начала).

- резкое падение атмосферного давления;

- появление перисто-кучевых облаков;

- появление плотных разорванных перистых облаков;

- появление высококучевых, башеннообразных и чечевицеобразных облаков.

- неустойчивость ветра;

- появление сильных помех в радиоприеме;

- появление в море характерного шума со стороны приближения грозы или шквала;

- резкое развитие кучево-дождевой облачности;

Сохраняется плохая погода (пасмурная с осадками, сильным ветром, плохой видимостью) на ближайшие 6 или более часов.

-низкое или понижающееся атмосферное давление не имеет суточного хода;

- характер облачности (слоисто-дождевые,кучево-дождевые облака) не меняется;

- температура воздуха летом пониженная, зимой повышенная, не имеет суточного хода;

- ветер свежий, не меняет своей силы, характера и мало меняет направление;

Улучшение погоды (после прохождения теплого фронта или фронта окклюзии можно ожидать прекращения осадков и ослабления ветра в ближайшие 4 ч).

- падение давления прекращается, барометрическая тенденция становится положительной;

- появление просветов в облаках. Высота облаков увеличивается, слоисто-дождевые облака сменяются слоисто-кучевыми и слоистыми;

- ветер поворачивает вправо и ослабевает;

- волнение моря начинает успокаиваться;

- местами на море появляется туман (при температуре воды ниже температуры воздуха).

Улучшение погоды (после прохождения холодного фронта второго рода можно ожидать прекращения осадков, изменения направления ветра и прояснения через 2 - 4 ч).

- резкий рост атмосферного давления;

- резкий поворот ветра вправо;

- резкое изменение характера облачности, увеличение просветов;

- резкое увеличение видимости;

- понижение температуры;

- ослабление помех в радиоприеме.

Сохраняется хорошая антициклоническая погода (с тихим ветром или штилем, ясным небом или небольшой облачностью и хорошей видимостью) в течений ближайших 12 ч:

- высокое атмосферное давление имеет суточный ход;

- температура воздуха с утра низкая, к 15 ч повышается, а к ночи понижается;

- ветер к ночи или к рассвету затихает, к 14 ч усиливается, до полудня поворачивает по солнцу, после полудня - против солнца;

- в прибрежной полосе наблюдаются правильно сменяющиеся утренние и вечерние бризы;

- появление по утрам отдельных перистых облаков, исчезающих к полудню;

- ночью и утром роса на палубе и других предметах;

- золотистые и розовые оттенки зари, серебристое сияние на небе;

- сухая мгла у горизонта (интересно, а как ее потрогать);

- образование наземного тумана по ночам и утрам и исчезновение после восхода солнца;

- солнце опускается на чистый горизонт.

Характер погоды сохраняется на ближайшее время:

- повторение в сроки наблюдений метеоэлементов прошедшего дня;

- вид облачности, видимость, характер осадков, цвет неба, окраска зари, слышимость радиоприема, состояние моря, тип и характер волнения, оптические явления в атмосфере похожи на такие же признаки прошедшего дня.

Литература

1. Школа яхтенного капитана. Ред. Леонтьев Е.П. Изд. 2-е, перераб., доп. – М.: Физкультура и спорт, 1983.
2. Черненок М.Я. Пособие судоводителю – любителю. – М.: Транспорт, 1988.
3. Погода Омск
   

Дата публикации: 2006-12-07 15:09:51 (13980 раз тыкнуто)

Перепечатка разрешается при условии активной гиперссылки на первоисточник

Одобрено: Григорий