Министерство транспорта Российской федерации
Волжская государственная академия водного транспорта
Кафедра судовождения и безопасности судоходства
Осокин М.В.
Барические образования. Определение направления и скорости ветра в приземном слое по карте погоды.
Справочное пособие для выполнения лабораторных работ студентами Судоводительского факультета по курсу «Гидрометобеспечение судовождения»
Нижний Новгород
2004
Содержание
1. Введение.
В данном пособии кратко рассмотрены метеорологические понятия, необходимые для использования информации, содержащейся на картах погоды. Имея карту погоды, можно наглядно представить расположение областей высокого и низкого давления и атмосферных фронтов, а также спрогнозировать дальнейшие изменения погодных условий в интересующем нас районе мирового океана.
2. Виды барических образований.
Распределение давления воздуха внутри атмосферы можно
представить с помощью так называемых изобарических поверхностей, во всех
точках которых давление одинаково. Изобарические поверхности, как правило,
наклонены по отношению к поверхности Земли на угол 0.3 - 3.00 (рис.
1). Пересечение изобарической поверхности с любой горизонтальной плоскостью
происходит по линии, называемой изобарой. Наглядное представление о величинах
атмосферного давления в разных точках земной поверхности дают карты изобар,
полученных при пересечении изобарических поверхностей с уровнем моря или суши (в
английском языке – «SurfaceAnalyze»). Система изобар называется барическим полем.
В настоящее время давление измеряется в барах (). В
практических целях при измерении атмосферного давления используются миллибары (
). В системе СИ для этой цели существует
единица, называемая Гектопаскаль, равная миллибару по величине.
Изобары на картах погоды, выпускаемых в большинстве стран мира, в том числе и в России, проводят через 5 миллибар, в англосаксонских странах – через 4 миллибара.
Из многообразия очертаний изобар на картах погоды можно выделить пять основных форм:
Указанные виды барического рельефа представлены на рис. 2, где обозначены соответствующими цифрами.
Рис. 1 Вертикальный разрез атмосферы через области высокого и низкого давлений
Рис. 2 Виды барических образований (российская карта погоды).
3. Определение направление и скорости ветра в приземном слое по карте погоды.
Появление ветра вызывается силой горизонтального барического градиента, приводящей в движение частицы воздуха. Барическим градиентом называется отношение изменения величины атмосферного давления к расстоянию, на котором это изменение происходит. Поскольку при проведении изобар на карте погоды между соседними изобарами берутся одинаковые разности давлений (4 или 5 миллибар), получается, что чем меньше расстояние между изобарами, тем больше сила горизонтального градиента и, соответственно, сильнее ветер в данном районе. Если бы на частицы воздуха действовала только сила барического градиента, то они двигались бы из областей повышенного атмосферного давления в области пониженного перпендикулярно изобарам. Но, как только частица воздуха приходит в движение, на неё начинает действовать сила Кориолиса, возникающая вследствие вращения Земли, а если частица движется по криволинейной траектории, то, дополнительно – центробежная сила (рис. 3). Сила Кориолиса в северном полушарии стремится отклонить частицу вправо от направления её движения (в южном – наоборот). Частица воздуха продолжает отклоняться от нормали к изобаре до тех пор, пока сила барического градиента не уравновесится суммой сил Кориолиса и центробежной. Совокупное воздействие этих сил приводит к тому, что частицы воздуха в свободной атмосфере (выше 1000 м от земной или водной поверхности, где не действует сила трения) в средних широтах движутся по касательным к изобарам. При этом область пониженного давления в северном полушарии остаётся слева, а область повышенного давления – справа от направления движения (в южном полушарии – наоборот). Такое движение частиц воздуха при прямолинейных изобарах называется геострофическим ветром. Установившееся движение воздуха по круговым траекториям под действием сил градиента, Кориолиса и центробежной при отсутствии трения называется градиентным или геоциклострофическим ветром.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.