Тропопaузa и мaксимaльный ветер нaд территорией Кaзaхстaнa

Тропопауза, соответствующая седьмому типу, часто встречается в полярных широтах во время полярной ночи, когда в стратосфере отсутствует источник тепла в виде слоя активных фотохимических реакций (слой ФАР) из-за отсутствия поступления солнечной энергии.

Вопрос точности измерений, применяемыми в настоящее время радиозондами метеорологических элементов на высотах, близкихк тропопаузе, в данной работе специально не исследовался. Но по данным [14,25,53,54] точность измерения не ниже: высоты 30-40 м, давления – 2 мб, температуры 0,5 °C, скорости ветра 2 м, относительной влажности 5 %.

§ 5. О полетах вблизи тропопаузы

Современные турбовинтовые итурбореактивные самолеты летают на высоте поверхностей 300-200 мб, т.е. внепосредственной близости от слоя тропопаузы.

Сверхзвуковые самолеты летают на высотах, близких к поверхности 100 мб, т. е. выше тропопаузы. Однако для обеспечения полетов исверхзвуковых самолетов сведения о распределении метеорологических элементов вслое тропопаузы тоже очень важны, т.к. при наборе высоты иснижении им приходится преодолевать слой тропопаузы. Кроме того, переход к сверхзвуковой скорости наиболее целесообразно осуществлять на уровне тропопаузы, потому что здесь, как правило, отмечаются самые низкие температуры и К.П.Д. двигателей максимальный [3, 20].

Кроме того, возникающие при переходе на сверхзвуковую скорость звуковые волны имеют вэтом случае максимальное затухание, что существенно ослабляет звуковой удар у поверхности земли.

Важность сведений о распределении метеорологических элементов в слое тропопаузы объясняется их предельными значениями и большой пространственно-временной изменчивостью. Так, по данным [30] изменения высоты тропопаузы превосходят изменения высот изобарических поверхностей, а изменения температуры достигают по величине максимальной изменчивости температуры изобарических поверхностей.

Одним из наиболее опасных для современной авиации метеорологических явлений остается болтанка. Максимум повторяемости и наибольшая ее интенсивность всвободной атмосфере отмечается вблизи тропопаузы [5-9, 11, 13, 15, 18, 24, 40, 47]. Это усугубляется тем, что рядом с тропопаузой, как правило, близко располагается уровень с максимальной скоростью ветра или струйное течение [1,11,16,17,35-38,40,41].

Повышенная турбулентность, приводящая к болтанке, может наблюдаться инезависимо отналичия струйного течения вследствие образования коротких гравитационных волн на поверхности раздела [11].

Тропопауза является наиболее мощным задерживающим слоем ватмосфере. Она сводит к минимуму обмен через нее воздухом ипримесями между тропосферой истратосферой, втом числе влагой. Поэтому под тропопаузой всегда отмечается повышенная влажность, способствующая образованию конденсационных следов за самолетами.

Из-за повышенной влажности под тропопаузой отмечается ухудшение видимости идымка.

Задерживающий эффект тропопаузы зависит в первую очередь от высоты, мощности и разности температур вслое тропопаузы. Знание этих характеристик тропопаузы особенно важно при решении различных практических задач, например, скорости диффузии радиоактивных осадков из стратосферы втропосферу [24] и других примесей, например, озона.

Тропопауза является практически верхней границей распространения кучевой облачности. Вертикальные движения, возникающие в тропосфере, обычно не проникают через тропопаузу в стратосферу и наоборот.

Всякие резкие изменения характеристик тропопаузы приводяткрезкомуизменению условий полетов вблизи этого слоя. Поэтому особенно важное значение приобретает исследование условий, при которых отмечается тропопауза с экстремальными характеристиками.

При планировании полетов с заблаговременностью более3-5 суток по известной причине используют только среднемесячные значения характеристик, а не прогностические [49]. Если заблаговременность равна 1-2 дня, то, как правило, пользуются прогностическими значениями характеристик тропопаузы. При этом прогнозируется отклонение значений характеристик от среднемесячных. Следовательно, при обеспечении полетов с любой заблаговременностью необходимо иметь надежные среднемесячные значения характеристик тропопаузы в районе полетов. Такие данные и помещены здесь для территории Казахстана.

Контрольные вопросы к главе 1

1. Определение уровня тропопаузы.

2. Характерные точки в слое тропопаузы.

3. Определение первого типа тропопаузы.

4. Определение третьего типа тропопаузы.

5. Определение второго типа тропопаузы.

6. Определение четвертого типа тропопаузы.

7. Пятый тип тропопаузы.

8. Шестой тип тропопаузы.

9. Седьмой тип тропопаузы.

10. Восьмой тип тропопаузы.

11. Девятый тип тропопаузы.

12. Нулевой тип тропопаузы.

ГЛАВА II РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ПОЛЯРНОЙ ТРОПОПАУЗЫ

§ 1. Температура и высота тропопаузы зимой