Погода интересует всех

При инверсионном типе температура воздуха от земной поверхности до высоты 1–2 км непрерывно возрастает. Такой тип пограничного слоя формируется преимущественно в областях высокого давления. При этом температура воздуха у поверхности земли может быть градусов на 10 ниже, чем на высоте 1000 м. Такой инверсионный тип пограничного слоя установился над Центральной Европой, в частности, в феврале 1959 г. На горе Брокен температура воздуха составляла 11°, а в долинах она была отрицательной. При таком вертикальном распределении температуры перемешивание воздуха пограничного слоя с воздухом лежащего над ним слоя адвекции затруднено. Следовательно, пыль, дым и водяной пар не могут проникать в более высокие слои атмосферы, а вблизи земной поверхности воздух обогащается этими примесями. Это особенно ощутимо в промышленных районах, где атмосфера исключительно сильно загрязняется. Образуются мгла и туман, которые осложняют работу всех видов транспорта. Зато выше пограничного слоя воздух становится очень чистым. Многим читателям, возможно, доводилось летать на самолете в густой мгле и удивляться тому, что через несколько минут после взлета в иллюминаторы врывался яркий солнечный свет, тогда как внизу все было затянуто непроглядной серой пеленой.

Характерные типы строения нижнего слоя тропосферы.

а — инверсионный тип — отчетливо выражен сильно замутненный пограничный слой (туман); б — нормальный тип — пограничный слой еще есть, замутнение сосредоточено главным образом в области резкого скачка температуры; в — грозовой тип — пограничный слой разрушен, небольшое замутнение воздуха наблюдается лишь в самых нижних прослойках атмосферы.

В некоторых районах земного шара такой тип пограничного слоя наблюдается постоянно, например в области пассатов, а также на западном побережье Перу. В последнем случае соприкосновение теплого континентального воздуха с холодным Перуанским морским течением приводит к возникновению поверхности раздела на высоте около 300 м. При выхолаживании теплого воздуха над холодным морским течением образуется устойчивый туман, постоянно закрывающий побережье. Местное население, занимающееся рыбной ловлей, живет на побережье в вечном тумане, тогда как богатые иностранцы построили себе виллы на склонах прибрежных холмов. Они могут позволить себе роскошь дышать иным воздухом, хотя живут на таком расстоянии от рыбаков, что могут слышать их голоса.

Другим типом пограничного слоя является нормальный тип, устанавливающийся, в частности, после прорывов холодной воздушной массы в более южные широты. В этом случае температура воздуха уменьшается с высотой примерно на 0,6° на каждые 100 м. На высоте около 1200 м температура повышается на несколько градусов, а выше опять падает с высотой. Такое распределение температуры по вертикали способствует восходящему движению теплого воздуха вплоть до границы инверсии.

Теплый воздух, поднимающийся от нагретой земной поверхности, называют термином. Когда термин достаточно охлаждается, содержащийся в нем водяной пар становится насыщенным и начинает конденсироваться. Образуются невысокие облака с плоским основанием, называемые кучевыми облаками хорошей погоды. Положение вершин этих облаков указывает высоту нижней поверхности слоя инверсии, препятствующего дальнейшему росту облаков.

Вместе с нагретым воздухом поднимаются вверх и пылинки, которые также накапливаются под слоем инверсии. Таким образом, инверсия препятствует распространению в более высокие слои не только водяного пара, но и пыли. В противоположность инверсионному типу пограничного слоя, при нормальном типе концентрация пыли убывает с высотой. Под слоем же инверсии образуется хорошо заметный слой пыли.

Третьим типом пограничного слоя является шквалистый тип. В этом случае температура воздуха тоже непрерывно падает с высотой и только примерно на высоте 3 км незначительно повышается. Кучевые облака очень быстро растут вверх и превращаются в мощные облачные гряды. Основание кучевых облаков лежит на высоте всего 400–800 м, но их вершины достигают 5 км. В тропических широтах летчикам приходится обходить грозовые облака, вершины которых лежат даже на высоте 20 км.

Когда пограничный слой тропосферы полностью разрушается, мы говорим о грозовом состоянии атмосферы. В этом случае температура воздуха непрерывно убывает до верхней границы тропосферы, следствием чего является интенсивное перемешивание воздуха. Пылинки, вносимые в атмосферу воздушными вихрями, распределяются по всей ее толще, и во всех слоях атмосферы создаются благоприятные условия видимости.

Таким образом, в связи с тем что пограничный слой тропосферы может иметь самое различное строение, для успешного прогноза погоды необходимо иметь данные о вертикальном распределении температуры воздуха, и особенно в пограничном слое. Такие данные можно получить с помощью, например, метеорологических шаров-зондов или более современных приборов — радиозондов.