Изменение ветра с высотой НОВОСЕЛЬЦЕВА ВИКТОРИЯ ГР 6321

Изменение ветра с высотой НОВОСЕЛЬЦЕВА ВИКТОРИЯ ГР. 6321

ИЗМЕНЕНИЕ ВЕТРА С ВЫСОТОЙ— увеличение скорости ветра с высотой в нижнем километровом слое атмосферы вследствие увеличения турбулентного трения, скорость ветра увеличивается по степенному или логарифмическому закону. Усиление ветра с высотой происходит тем интенсивнее, чем больше горизонтальный градиент температуры и чем ближе совпадают направления барического и термического градиентов. Изменение скорости ветра с высотой зависит еще и от вертикального -распределения температуры.

Совместный анализ поля ветра у поверхности Земли и на различных высотах, который проводится с помощью приземных карт погоды и карт АТ, показывает, что поле ветра по мере удаления от подстилающей поверхности становится более гладким. При этом скорость ветра с высотой в среднем возрастает, достигая, чаще всего максимума близи тропопаузы. В умеренных широтах примерно в 80% случаев максимум скорости ветра находится в верхней тропосфере или в слое тропопаузы, а в остальных случаях – в нижней стратосфере. Вместе с тем на фоне общего возрастания скорости ветра с высотой в тропосфере могут встречаться слои (преимущественно не большой толщины), где скорость ветра с высотой убывает. Характерный вертикальный профиль скорости ветра приведен на рис. 4. 15

На нем хорошо заметно резкое возрастание скорости ветра с высотой вблизи подстилающей поверхности, наличие максимума скорости ветра в слое 9 -10 км. На станциях, расположенных в более низких широтах, уровень максимального ветра находится в среднем на высотах 11 -12 км. Такая изменчивость высоты максимального ветра делает затруднительным анализ положения поверхности максимального ветра в пространстве с помощью карт АТ основных изобарических поверхностей. На картах максимального ветра выделяются обширные вытянутые области сильных ветров в верхней тропосфере и нижней стратосфере, называемые струйными течениями.

Характер изменения скорости и направления ветра с высотой определяется различием степени влияния на него основных сил, действующих на воздушный поток. В приземном слое наиболее значительное воздействие на движение воздуха оказывает турбулентное трение. Здесь скорость ветра быстро возрастает с высотой, мало меняя свое направление. В этом слое толщиной 50 -100 м распределение скорости ветра в наибольшей степени зависит от интенсивности обмена количеством движения с более высокими слоями.

В пограничном слое атмосферы (выше приземного), где на воздух совместно действуют силы барического градиента, Кориолиса и трения, причем влияние последней с высотой убывает, скорость ветра хотя и продолжает возрастать, но это возрастание оказывается меньше, чем в приземном слое. Направление действительного ветра приближаетсчя к направлению градиентного, достигая его на верхней границе пограничного слоя.

В свободной атмосфере основное влияние на характер изменения ветра с высотой оказывает структура барического поля. Важной характеристикой поля ветра, которая привлекает внимание в последнее время, является вертикальный сдвиг ветра, который представляет собой векторную разность скоростей ветра на границах выбранного слоя. Модуль и направление этого вектора определяется из соотношения: Где Vz 1 и Vz 2 – скорости ветра на уровнях z 1 и z 2; γ-угол между направлениями векторов ветра на уровнях z 1 и z 2; І∆VІ – модуль разности векторов Vz 1 и Vz 2 ; δ – угол между направлениями вектора сдвига ветра и ветра на уровне z 1.

Наибольший сдвиг ветра наблюдается в приземном слое. Здесь же отмечается наиболее значительный его суточный ход с максимумом ночью и минимумом днем (рис. 4. 16). Как летом, так и зимой в нижней половине тропосферы модуль сдвига ветра с высотой уменьшается.

ТЕРМИЧЕСКАЯ АСИММЕТРИЯ. Асимметричное относительно центра горизонтальное распределение температуры воздуха в циклоне (антициклоне), обусловленное тем, что воздушные течения в восточной части циклона имеют направление от южной половины горизонта (в северном полушарии), а в западной части — от северной половины; в антициклоне — наоборот. В связи с этим в термически асимметричном циклоне наиболее теплая часть — восточная (в молодом циклоне включая и теплый сектор), а холодная — западная (особенно северо-западная); в анти циклоне наиболее холодная — восточная и наиболее теплая — западная (в особенности юго-западная). Наибольшей термической асимметрией обладают молодой циклон и подвижной антициклон.

Термически асимметричный циклон Циклон с несимметричным относительно центра распределением температуры. Обычно он имеет теплую переднюю часть и холодную тыловую, вследствие того что он построен из двух разных воздушных масс или, по крайней мере, вследствие того что воздух, хотя бы и относящийся к одной воздушной массе, притекает в область циклона из разных широт и районов. К таким циклонам относятся молодой циклон и окклюдированный циклон с вторичной термической асимметрией. Аналогичный термин: термически асимметричный антициклон — с холодной передней и теплой тыловой частью.

Спасибо за внимание.