Понять небо

Этот пример розы ветров хорошо отражает ситуацию на восточном побережье Северной Америки и в некоторых районах Западной Европы. Позже мы поговорим, почему такая ситуация возникает. Различные районы имеют различные преобладающие ветры. Важно знать тенденцию распределения ветров по направлению в процентном соотношении по времени для планирования полетов в данном районе.

ВЕТЕР ВОЗЛЕ ПОВЕРХНОСТИ

К данному моменту времени мы знаем, почему дует ветер, но нам надо знать, как он взаимодействует с землей и ведет себя на малых высотах, где мы летаем. Самый лучший путь представить или увидеть ветер и воздушные потоки — это понаблюдать за движением воды. Когда дно ручья гладкое, поток равномерный с постоянной скоростью, причем, вода сверху движется быстрее, чем внизу, возле дна. Когда поток встречается с препятствием или углублением, он становится непостоянным, даже если скорость его невелика.

Вода предпочитает течь вокруг камня, чем над ним. Когда вода протекает между двумя камнями, она бьет ключом и течет быстрее. Когда она протекает над камнем, то возникает рябь или волна вниз по течению. Если камней много, то за ними спокойствие потока нарушается водоворотами или волнением.

Воздушные течения реагируют на земную поверхность аналогично. Они предпочитают двигаться вокруг отдельно стоящих гор, чем над ними и параллельно горным хребтам. Поток воздуха движется быстрее в ущелье. Образует смерчи и волны, о которых мы расскажем в следующей главе. Главная мысль, извлеченная из вышесказанного, это то, что земная поверхность оказывает существенное влияние на потоки воздуха возле нее.

Кроме того, изменяя движение ветра, все эти препятствия замедляют движение ветра у поверхности. Изменение скорости ветра по высоте называется градиентом ветра. В дополнение к механическим эффектам, существенно изменяют поведение воздушных течений еще и тепловые процессы. Из этого следует вывод, что у поверхности воздух чаще всего очень непостоянен и турбулентность более высокая, чем на высоте. Приведенная таблица поможет понять особенности воздушных потоков на малых высотах.

Ветер по высотам

Примерная высота над наивысшей характерной точкой поверхности ∙ Природа воздушного потока

500 — 1000 м ∙ Атмосфера свободна. Здесь не проявляется вязкость воздуха, потому что он не контактирует с твердыми телами. Движение воздуха определяется только градиентом давления и эффектом Кориолиса

50 — 100 м ∙ Переходная область. Здесь эффект трения о поверхность влияет на структуру ветра. До этого уровня простирается действие морских бризов. Эффект Кориолиса и изменение плотности из-за прогрева земной поверхности существенные силы на этом уровне.

Поверхность ∙ Область постоянно меняющихся процессов. Структура ветра определяется в основном природой поверхности и изменением температуры с высотой. Равнинные и горные ветры встречаются на этом уровне.

Мы видели в прошлой главе, как 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.

Рис. 75. Роза ветров

ВЕТЕР ВОЗЛЕ ФРОНТОВ И БАРИЧЕСКИХ СИСТЕМ

Схема холодного фронта и циклона изображена на рисунке 76. На нем показан холодный фронт у поверхности, движущийся на юг (в северном полушарии).

Рис. 76. Схема холодного фронта и циклона

Антициклон в холодном и теплом секторах показан изобарами. Широкие неокрашенные стрелки показывают холодный воздух, толкаемый к зоне высокого давления, в то время, как темными стрелками обозначен теплый воздух, движущийся к теплому сектору зоны повышенного давления. Оба потока имеют тенденцию отклоняться к более низкому давлению вдоль фронта.