Методика розрахунку середнього вітру за шарами
Середній вітер шару атмосфери можна визначити за: - результатами зондування атмосфери; - даними, отриманими з карт баричної топографії.
За результатами зондування атмосфери:
Шар атмосфери, котрій необхідно обчислити вітер, розбивається приблизно рівні по товщині шари. При великій мінливості вітру (у напрямку більше 30 °, за швидкістю більше ніж 20 км/год на кожні 2 км висоти) використовуються шари завтовшки до 1 км, в інших випадках - шари завтовшки до 2 км. Швидкість та напрямок вітру визначаються для середини шарів шляхом інтерполяції. Визначення середнього вітру шару виконується на шаропілотному колі (коло Молчанова) або графічно на папері.
Послідовність операцій на шаропілотному колі: - вибрати масштаб для швидкості вітру (кількість метрів на секунду або кілометрів на годину в одній клітці) залежно від кількості елементарних шарів і величин швидкості вітру в них з таким розрахунком, щоб вся побудова була виконана в одному масштабі. - зіставити розподіл шкали рухомого кола, що відповідає напрямку вітру для середини першого (нижнього) шару, з кінцем одного з радіусів нерухомого кола і від центру кола вздовж цього радіусу відкласти кількість клітин сітки кола (у вибраному масштабі), що відповідає вітру для середини цього шару. Отриману точку відзначити цифрою 1. - зіставити відмітку градусної шкали рухомого диска, що відповідає вітру для середини другого шару, з кінцем того ж таки нерухомого радіуса. Від точки 1 у напрямку, паралельному вибраному радіусу нерухомого диска, відкласти кількість клітин сітки, що відповідає швидкості вітру для середини другого шару. Нанесену точку позначити цифрою 2. - аналогічно нанести та позначити всі точки,які відповідають векторам вітру для середин всіх наступних шарів. - визначити напрямок середнього вітру в заданому шарі, для чого крайню точку з'єднати з радіусом нерухомого кола і навпроти кінця цього радіусу на градусній шкалі рухомого диска обчислити напрямок середнього вітру. - обчислити значення швидкості середнього вітру шару, навіщо кількість клітин сітки між центром кола і крайньої точкою розділити кількість векторів вітру (кількість точок), і отриманий результат помножити на величину обраного масштабу.
Розрахунок середнього вітру за допомогою транспортира та лінійки
- вибрати лінійний масштаб побудови векторів вітру для середин елементарних шарів; - з початкової точки за допомогою транспортира та лінійки під відповідним кутом побудувати вектор для середини першого шару. Напрямок вектора вітру відраховувати від лінії "північ"; - від кінця першого вектора аналогічно побудувати вектор для середини другого шару та наступних шарів; - початок першого вектора з'єднати з кінцем крайнього вектора; - визначити напрямок середнього вітру в даному шарі, для чого за допомогою транспортира визначити кут, який відповідає напрямку середнього вектора вітру; - швидкість середнього вітру дорівнює результату поділу середнього вектора кількість складових (елементарних шарів), помноженим на відповідний масштаб.
За даними карт баричної топографії
За фактичними даними, отриманими за картами баричної топографії, розраховується середній геопотенціал заданого шару за однією з формул:
Н(0-1,5) = (1.09*Н1000+0.83*Н850+0.08*Н700)/2 Н(0-3) = (0.83*Н1000+1.33*Н850+0.84*Н700)/3 Н(0-6) = (0.5 * Н850 +1.2 * Н850 +1.5 * Н500) / 3 Н (0-12) = (0.5 * Н850 +1.2 * Н700 +1.5 * Н500 +1.8 * Н300 +0.7 * Н200) / 6
заРезультатами розрахунку складається карта середнього геопотенціалу, а потім за ізогіпсами цієї карти визначається середній вітер шару. У цьому напрям середнього вітру збігається напрямку ізогіпс, залишаючи нижчі значення зліва. Швидкість середнього вітру визначається за допомогою градієнтної лінійки, яка використовується за даними карток баричної топографії, побудованої в масштабі бланків карток.
У випадках, коли є дані про середній вітер у шарі 0-12 км, а необхідно обчислити середній вітер шарів 0-18, 0-24, 0-30 км, з достатньою точністю можна використовувати такі таблиці.