Стаття Девіда Барча Звідки береться вітер

Девід БарчЗвідки береться вітер

Вітрова тінь і «кутовий ефект» Геометрія земної поверхні не завжди, однак, створює сильні вітри; це може бути благодіянням. Великі перешкоди забезпечують захист від вітру просто блокують його. Але вони можуть забезпечити захист і менш очевидним способом. Вітер у відкритому морі, що дме через крутий пагорб або скелю, не відразу опускається до води, а на деякій відстані від перешкоди, як показано на малюнку G444.

Мал. G444а Точнісінько передбачити цю дистанцію важко - вона залежить від багатьох факторів: висоти перешкоди, його природи сили вітру і т.д. Але ви можете бути впевнені в тому, що, підходячи з моря до високого берега з вітру, ми отримаємо помітне ослаблення вітру, і навіть зміну його напрямку на протилежне. Як грубе правило, ви повинні відчути послаблення вітру, наблизившись до дистанції, коли ширина долоні витягнутої руки закриє перешкоду. Це ж правило можна використовувати для визначення того, наскільки близько вам потрібно підійти, щоб використовувати скелю або високий острів для прикриття. Вид зверху на картину обтікання перешкоди вітром, дивіться малюнку G444bМал. G444b

Так само поводиться вітер і до перешкоди, на яку він дме. Він досягає підстави гори, а проходить вище. У цьому сенсі крутий навітряний берег створює захист від вітру, як і підвітряний. На малюнку G448a представлена ​​картина розподілу вітру, коли він перетинає річку з пологими берегами.

Рис.G448a. Зверніть увагу - вітер над річкою дме вздовж русла, незважаючи на те, що напрям основного вітру - під кутом до нього. Але цікавішим є інше явище, так званий «кутовий ефект». Зауважте, що у мису на одномуберезі вітер посилюється, внаслідок складання вітру з берега та вітру вздовж русла (конвергенція). І, навпаки, біля мису на протилежному березі, результуючий вітер буде слабким, оскільки вітровий потік поділяється, і частина вітру йде на берег (дивергенція). Не варто навіть говорити, наскільки знання таких ефектів корисне для вітрильників, а особливо для спортсменів-вірусників. Малюнок G448b показує, як низький, плоский острів може спотворити і посилити вітер.Мал. G448 Зазвичай, невеликі, низькі острови можу тільки обурити повітряний потік, роблячи його рвучким на підвітряному боці. Коли ж площа острова велика настільки, що бриз може утворитися над ним, іноді спостерігається помітна асиметрія вітру по різні боки його, як показано на малюнку G448. Це те саме явище «кутового ефекту». Зважайте на ці явища при плануванні плавань поблизу берегів. Виходячи вранці, пам'ятайте, що над водою вітру завжди більше, ніж біля берега, іноді вдвічі. І навіть якщо вранці штиль, то післяполудневий морський бриз може ускладнити вам повернення, якщо ви неправильно сплануєте маршрут. Не забувайте, що морський бриз повертає протягом дня і починає дмухати по діагоналі до берега і ваш курс уздовж берега може бути в бейдевінд, що, звичайно, гірше за плавання повним курсом. Відсутність морського бризу свідчить про наближення області низького тиску з моря. кордон хмарного масиву розташований вище 3 км.

ФАКСИМІЛЬНІ КАРТИ ПОГОДИ

Приземні карти погоди (синоптичні карти) є одними з основних карт, за якими ведеться облік впливу погодних умов на судно та виконання робіт у морі. Залежно від цього вибирається найбільш безпечний та економічний маршрут руху судна або час виконання робіт у морі.

УНині у метеорологічних центрах складаються як фактичні (аналіз) приземні карти погоди за основні терміни спостереження (00, 06, 12 та 18 год за середнім грінвічським часом), так і майбутні (прогностичні) карти на 12, 24, 36, 48, 72 год і на 5 діб. Отже, споживач може отримувати факсимільні карти погоди - фактичні через кожні 6 годин, прогностичні - на найближчі 12 годин і до 5 діб.

Враховуючи, що останніми роками метеорологічні центри розвинених країн перейшли на складання фактичних карт погоди на ЕОМ, на них, як правило, не наносяться дані спостережень суднових та острівних гідрометеостанцій. Останнє ускладнює читання даної карти. Тому на інтерпретації фактичної карти погоди, на яку, крім баричного поля (ізобари) та фронтів, нанесені дані спостережень, ми зупинятися не будемо, оскільки, знаючи умовні символи погоди (див. додаток 1), які застосовуються при нанесенні карток, її легко « читати», тобто визначати, яка погода спостерігалася в районі моря або океану, що цікавить нас.

Інша справа, якщо на карті погоди, отриманої на борту судна, нанесені тільки ізобари і фронти, то погоду можна визначити тільки за характером ізобар і положення баричних утворень (фронтів, циклонів і антициклонів). Зупинимося докладно на інтерпретації такого виду карток.

5.4.1. Деякі правила складання прогнозу

При складанні прогнозу насамперед необхідно визначити по можливості для всієї акваторії моря або океану, куди і як швидко будуть переміщатися фронти, циклони та антициклони, одночасно з'ясувати питання про подальший розвиток (поглиблення) циклонів або/і заповнення (руйнування), посилення або ослаблення антициклонів. Отже, насамперед ми повинні скласти прогноз змін та переміщеньфронтів, циклонів та антициклонів.

Зупинимося на доступному та простому прийомі прогнозу.

Напрямок та швидкість переміщення фронтів, циклонів та антициклонів можна визначити за приземними картами погоди способом порівняння. Для цього беруться дві наступні одна за одною карти погоди, наприклад, за 00 і 06 год, і визначається, на яку відстань переміститься фронт, центр циклону або антициклону за ці 6 год. Розділивши знайдену відстань на 6, отримаємо швидкість їх переміщення за кожну годину.

Але фронти, циклони та антициклони не рухаються з постійною швидкістю, а уповільнюють чи прискорюють свій рух. Тому, щоб визначити характер їх переміщення, необхідно зіставити три наступні карти погоди. Визначивши за ними швидкість переміщення за перші та наступні 6 год, можна сказати, збільшилася або зменшилася швидкість просування фронту, циклону чи антициклону.

Визначивши таким чином тенденцію у зміні швидкості усунення, можна розрахувати, на яку відстань зміститься барична освіта за 6, 12 год і т.д.

Спосіб зіставлення карт погоди дає можливість судити про напрям і швидкість просування баричних систем надалі. Цей спосіб дає хорошу виправдовуваність на 6-12 год.

5.4.2. Прогноз переміщення фронтів

Переміщення фронтів визначається напрямом та швидкістю повітряних потоків. Відповідно до цього основне уявлення про майбутнє переміщення фронтів дає структура баричного поля. Практикою встановлено, що переміщення фронту визначається вітром у холодному повітрі, тобто фронт переміщається зі швидкістю, що дорівнює нормальній до нього складової швидкості вітру в холодному повітрі. Але так як на карті погоди вектор вітру не наноситься, швидкість переміщення фронту можна визначити загеострофічний вітер, який обчислюється за допомогою градієнтної лінійки (див. п. 2.5).

Прийнято вважати, що швидкість переміщення фронту дещо менша за швидкість нормальної складової геострофічного вітру, обчисленої по ізобарах на рівні моря. При цьому відношення швидкості переміщення фронту до швидкості нормальної до фронту складової геострофічного вітру дорівнює для теплих фронтів від 0,6 до 0,8, для холодних фронтів, що швидко рухаються — від 0,7 до 0,9 і для холодних фронтів, що переміщаються повільно,— близько 1,0.

Про переміщення фронту можна судити також характером поля тиску поблизу фронту:

1) фронт, який розташовується паралельно до ізобарів, буде малорухомим;

2) якщо улоговина, з якою пов'язаний фронт, глибока, кут між ізобарами та фронтом невеликий, фронт переміщатиметься повільно (рис. 35, а); Мал. 35. Рух фронту та вид баричної улоговини. а — повільно і б — фронт, що швидко рухається.

3) якщо кут між ізобарами і фронтами близький до прямого, фронт буде швидко переміщатися (рис. 35 6), при цьому, чим більше градієнт тиску, тобто чим густіше розташовані ізобари, тим швидше переміщається фронт.

Про напрям переміщення фронту та його швидкості можна будувати висновки і за баричними тенденціями, т. е. характером зміни тиску з обох боків від фронту.

Існують такі прості правила:

1) всі фронти рухаються у напрямі від позитивних до негативних баричних тенденцій. Чим більша позитивна і негативна тенденції, тим швидше рухається фронт;

2) якщо з обох боків фронту відзначаються позитивні тенденції, то фронт рухається від великих значень тенденції до менших. Якщо ж з обох боків від фронту тиск падає, то фронт переміщається у бік максимальних негативних тенденцій.

Орієнтовно швидкість руху фронту можна визначити, склавши баричні тенденції на двох станціях, розташованих по обидва боки фронту на відстані приблизно 150 миль від нього. Розділивши отриману суму на два, ми визначимо швидкість руху фронту (за милі на годину).

5.4.3. Прогноз переміщення циклонів та антициклонів

Переміщення циклонів та антициклонів є наслідком панівного в нижньому 3—5-кілометровому шарі атмосфери напрямку та швидкості вітру (так званого ведучого потоку) та зміни поля тиску. З цього виходить що:

1) циклони переміщуються в напрямку падіння тиску паралельно лінії, що з'єднує центр області падіння тиску в передній частині циклону з центром області зростання тиску в його тиловій частині (рис. 36 а). Антициклони переміщуються в напрямку зростання тиску паралельно лінії, що з'єднує область зростання тиску передньої частини антициклону з областю падіння тиску в його тиловій частині (рис. 36, б);

2) циклон переміщається у напрямку ізобар теплого сектора. Причому швидкість його зростатиме доти, доки почнеться процес оклюдирования, т. е. змикання теплого і холодного фронтів;

3) якщо ізобари окклюдирующего циклону мають еліптичну форму, то від нього часто відокремлюються приватні циклони, що зміщуються в напрямку його поздовжньої осі;

Мал. 36. Розташування областей падіння (П) та зростання (Р) тиску та напрямок переміщення баричних систем (показано стрілкою). а - циклон; б - антициклон.

4) якщо у великій області низького тиску розташовуються два приблизно однакових центри, вони мають тенденцію обертатися проти годинникової стрілки навколо центральної точки, розташованої з-поміж них;

5) якщо на синоптичній карті є серія друг, що рухаютьсяза другом циклонів, то траєкторія руху кожного наступного циклону проходитиме південніше траєкторії попереднього.

---