Барические образования. Определение направления и скорости ветра в приземном слое по карте погоды: Справочное пособие для выполнения лабораторных работ по курсу «Гидрометобеспечение судовождения», страница 2

В приземном (приводном) слое атмосферы на частицы воздуха дополнительно действует сила трения, несколько замедляющая и отклоняющая их от касательной к изобаре влево по ходу движения (рис.3). Угол отклонения зависит от широты. Его величины представлены в таблице 1. Скорость геострофического ветра можно найти по формуле 1, являющейся результатом векторного суммирования указанных выше сил, действующих на частицу воздуха.

                    (1)

Здесь: G – сила горизонтального барического градинта.

            - угловая скорость вращения Земли.

            - плотность воздуха.

            - широта интересующего нас места на поверхности Земли.

После подстановки величин барического градиента, угловой скорости вращения Земли и плотности воздуха для изобар, проведённых через 5 миллибар, формула (1) может быть представлена в следующем виде:

                            (2)

Здесь:  - расстояние между соседними изобарами  в интересующем нас месте в градусах широты.

Скорость ветра по данной формуле получается в метрах в секунду.

Таблица 1 Углы отклонения ветра в приземном слое от касательной к изобаре

Таблица 2 Коэффициенты трения в приводном слое

 На большинстве современных карт погоды для определения скорости геострофического ветра имеется специальная номограмма, называемая градиентной линейкой, вид и способ использования  которой представлен на рис. 4. На английских картах погоды скорость ветра по градиентной линейке определяется в узлах, соответственно, для вычисления скорости ветра в метрах в секунду результат, полученный с градиентной линейки, необходимо разделить на 2.  

Исходя из вышеизложенного, направление ветра в приземном слое по карте погоды определяется следующим образом:

• Вектор скорости градиентного ветра будет направлен по касательной к изобаре в интересующем нас месте, причём область низкого давления в северном полушарии будет находиться слева, а в южном – справа от направления ветра.
• Направление интересующего нас ветра в приземном слое (того, который воздействует на судно, создаёт волнение и т.д.) будет отклонено от направления градиентного на угол, указанный в табл. 1 в сторону области пониженного давления (рис. 3). В средних широтах (Северное, Балтийское, Чёрное, Средиземное моря) этот угол можно принять равным 10-15°. Не следует забывать о том, что карты погоды составляются, как правило, не в Меркаторской, а в гномонической проекции, поэтому, направление ветра необходимо соотносить с направлением  ближайшего меридиана.

Для того, чтобы по карте погоды найти скорость ветра в приземном слое необходимо:

§  При помощи циркуля снять с карты кратчайшее расстояние между соседними изобарами в интересующем нас месте.

§   Не меняя раствора циркуля, приложить его ножки к градиентной линейке напротив отметки соответствующей широты и снять скорость геострофического ветра. При необходимости - произвести интерполирование между кривыми (рис 4.). При отсутствии на карте градиентной линейки, если изобары  проведены через 5 миллибар, определить скорость геострофического ветра по формуле (2).