Строение атмосферы
Атмосфера делится на несколько слоев или сфер, отличающихся между собой физическими свойствами. Наиболее отчетливо различие слоев атмосферы проявляется в характере распределения температуры воздуха с высотой.
По этому признаку выделяют пять основных сфер: тропосфера, стратосфера, мезосфера, термосфера и экзосфера.
Тропосфера - простирается от земной поверхности до высоты 10-12 км в умеренных широтах. У полюсов она бывает ниже, на экваторе выше. В тропосфере сосредоточено около 79% всей массы атмосферы и почти весь водяной пар. Здесь наблюдается понижение температуры с высотой, имеют место вертикальные движения воздуха, преобладают западные ветры, происходит образование облаков и осадков.
В тропосфере различают три слоя:
а) Пограничный (слой трения)-от земли до 1000-1500 м. В этом слое сказывается тепловое и механическое воздействие земной поверхности. Наблюдается суточный ход метеоэлементов. Нижняя часть пограничного слоя толщиной до 600 м носит название «приземного слоя». Здесь сильнее всего сказывается влияние земной поверхности,
вследствие чего такие метеорологические элементы, как температура, влажность воздуха,
ветер испытывают резкие изменения с высотой. Характер подстилающей поверхности в значительной степени определяет погодные условия приземного слоя.
б) Средний слой располагается от верхней границы пограничного слоя и простирается
до высоты 6 км. В этом слое почти не сказывается влияние земной поверхности. Здесь погодные условия определяются в основном атмосферными фронтами и вертикальными конвективными токами воздуха.
в) Верхний слой лежит выше среднего и простирается до тропопаузы.
Тропопауза - переходной слой между тропосферой и стратосферой толщиной от
нескольких сот метров до 1-2 км. За нижнюю границу тропопаузы принимается высота, где
падение температуры с высотой сменяется ровным ходом температуры, повышением или
замедлением падения с высотой.
При пересечении тропопаузы на эшелоне может наблюдаться изменение температуры, влагосодержания и прозрачности воздуха. В зоне тропопаузы или под ее нижней границей обычно расположен максимум скорости ветра.
Высота тропопаузы зависит от температуры тропосферного воздуха, т.е. от широты места, времени года, характера синоптических процессов(в теплом воздухе она выше, в
холодном ниже).
Стратосфера простирается от тропопаузы до высоты 50-55км. Температура в стратосфере повышается и на верхней границе стратосферы приближается к 0 градусов. В ней сосредоточено около 20% всей массы атмосферы. Вследствие незначительного содержания водяного пара в стратосфере облака не образуются, за редким исключением изредка возникающих перламутровых облаков, состоящих из мельчайших переохлажденных капелек воды. Ветры преобладают западные, летом выше 20км
происходит переход к восточным ветрам. В нижние слои тропосферы могут из верхней
тропосферы проникать вершины кучево-дождевых облаков.
Выше стратосферы лежит воздушная прослойка - стратопауза, отделяющая
стратосферу от мезосферы.
Мезосфера располагается от высоты 50-55км и простирается до высоты 80 -90км.
Температура с высотой здесь понижается и достигает значений около -90°. Переходным слоем между мезосферой и термосферой является мезопауза.
Термосфера занимает высоты от 80 до 450 км. По косвенным данным и результатам ракетных наблюдений температура здесь резко увеличивается с высотой и на верхней границе термосферы может составлять 700°-800°.
Экзосфера – внешний слой атмосферы свыше 450 км.
#МЕТЕО
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
Вертикальные движения воздуха
Причины и виды вертикальных движений воздуха
В атмосфере постоянно происходят вертикальные движения. Они играют важнейшую роль в таких атмосферных процессах, как перенос тепла и водяного пара по вертикали, образование облаков и осадков, рассеяние облаков, развитие гроз, возникновение турбулентных зон и т.д.
В зависимости от причин возникновения различают следующие виды вертикальных
движений:
подстилающей поверхности. Более нагретые объемы воздуха, становясь легче окружающей
среды, поднимаются вверх, уступая место более плотному холодному воздуху, опускающемуся вниз. Скорость восходящих движений может достигать нескольких метров в
секунду, а в отдельных случаях 20-30м/с (в мощно-кучевых, кучево-дождевых облаках).
Нисходящие потоки имеют меньшую величину (~ 15 м/с).
см/с, реже до нескольких м/с. Эта конвекция хорошо выражена в слое от земли до высоты 1-1.5 км .(пограничный слой). Термическая и динамическая конвекция зачастую наблюдаются одновременно, определяя
неустойчивое состояние атмосферы.
давления у земли и подъему воздуха вверх.
При полетах в воздушной массе, где наблюдаются сильно развитые вертикальные токи, ВС
испытывает болтанку и броски, усложняющие пилотирование. Вертикальные потоки воздуха
крупного масштаба могут вызвать большие, не зависящие от летчика вертикальные перемещения ВС. Это бывает особенно опасным при полетах на высотах, близких к
практическому потолку самолета, где восходящий поток может поднять ВС на высоту, значительно превышающую его потолок, или при полетах в горных районах на подветренной стороне хребта, где нисходящий поток может явиться причиной столкновения ВС с землей.
Вертикальные движения воздуха приводят к образованию опасных для полетов кучево-
дождевых облаков.
#метео
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
плохая видимость, и часто наблюдается обледенение.
К ним относятся:
водность, дают обильные обложные осадки. Под ними в осадках образуются низкие разорванно-дождевые/Frnb-fractonimbus/ облака. Высота нижней границы слоисто-дождевых облаков зависит от близости линии фронта и составляет от 200 до 1000
м, вертикальная протяженность 2-3 км, сливаясь часто с высоко-слоистыми и перисто-слоистыми
облаками;
просветами. Нижняя граница 200-600 м, а толщина облаков 200-800 м, иногда 1-2 км. Это облака внутримассовые, в верхней части слоисто-кучевых облаков наибольшая водность, здесь же и зона обледенения. Осадки из этих облаков, как правило, не выпадают;
земли и переходить в туман;
Нижняя граница их лежит
в нижнем ярусе, верхняя достигает тропопаузы.
К ним относятся:
куполообразными вершинами и с плоским основанием. Нижняя граница их порядка 400-600 м и выше,верхняя граница 2-3 км, осадков не дают. Полет в них сопровождается болтанкой, которая на режим полета существенно не влияет;
представляют собой мощные массы клубящихся облаков с вертикальным развитием до 9-12 км и выше. С ними связаны грозы, ливни, град, интенсивное обледенение, интенсивная турбулентность, шквалы, смерчи, сдвиги ветр
В зависимости от причин возникновения различают следующие виды облачных форм:
1. Кучевообразные. Причина их возникновения термическая, динамическая конвекция и
вынужденные вертикальные движения.
К ним относятся:
а) перисто-кучевые /Cc/
б) высоко-кучевые /Ac/
в) слоисто-кучевые/Sc/
г) мощно-кучевые/Сu cong /
д) кучево-дождевые/Cb/
2. Слоистообразные возникают в результате восходящих скольжений теплого влажного воздуха по наклонной поверхности холодного, вдоль пологих фронтальных разделов. К этому виду относятся
облака:
а) перисто-слоистые/Cs/
б) высоко-слоистые/As/
в) слоисто-дождевые/ Ns/
3. Волнистые, возникают при волновых колебаниях на слоях инверсии, изотермии и в слоях с
небольшим вертикальным градиентом температуры.
К ним относятся:
а) высоко-кучевые волнистые
б) слоисто-кучевые волнистые.
#метео
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
Основные атмосферные процессы, обуславливающие погоду
Атмосферные процессы, наблюдаемые на больших географических пространствах и
изучаемые с помощью синоптических карт, называются синоптическими процессами.
Эти процессы являются результатом возникновения, развития и взаимодействия воздушных масс, разделов между ними - атмосферных фронтов и связанных с указанными
метеорологическими объектами циклонов и антициклонов.
Во время предполетной подготовки экипаж ВС должен изучить на АМСГ метеорологическую обстановку и условия полета по маршруту, в аэропортах вылета и посад-
ки, на запасных аэродромах, обратив внимание на основные атмосферные процессы, обуславливающие погоду:
- на состояние воздушных масс;
- на расположение барических образований;
- на положение атмосферных фронтов относительно маршрута полета.
Большие массы воздуха в тропосфере, обладающие однородными погодными условиями и
физическими свойствами, называются воздушными массами (ВМ).
Существует 2 классификации воздушных масс: географическая и термодинамическая.
В зависимости от подстилающей поверхности, над которой длительное время находилась
та или другая воздушная масса, они делятся на морские и континентальные.
В зависимости от теплового состояния (по отношению к подстилающей поверхности)
воздушные массы могут быть теплые и холодные.
В зависимости от условий вертикального равновесия различают устойчивую,
неустойчивую и безразличную стратификацию (состояние) воздушных масс.
развития вертикальных движений воздуха, так как охлаждение снизу уменьшает вертикальный
градиент температуры за счет убывания температурного контраста между нижними и
верхними слоями. Здесь образуются слои инверсии и изотермии. Наиболее благоприятным временем для приобретения устойчивости ВМ над континентом является в течение суток - ночь, в течение года - зима.
Характер погоды в УВМ зимой: низкие подинверсионные слоистые и слоисто-кучевые
облака, морось, дымка, туман, гололед, в облаках обледенение (Рис. 3).
Сложные условия только для взлета, посадки и визуальных полетов, от земли до 1-2 км,
выше малооблачно. Летом в УВМ преобладает малооблачная погода или кучевые облака со слабой турбулентностью до 500 м, видимость несколько ухудшена за счет запыленности.
Циркулирует УВМ в теплом секторе циклона и на западной периферии антициклонов.
благоприятные условия для развития восходящих движений воздуха, главным образом
термической конвекции. При перемещении над теплой подстилающей поверхностью нижние слои ХВ прогреваются, что приводит к возрастанию вертикальных градиентов температуры до 0.8 - 1,5/100 м, как следствие этого, к интенсивному развитию конвективных движений в атмосфере. Наиболее активна НВМ в теплое время года. При достаточном влагосодержании
воздуха развиваются кучево-дождевые облака до 8-12 км, ливни, град, внутримассовые грозы, шквалистые усиления ветра. Хорошо выражен суточный ход всех элементов. При достаточной влажности и последующем ночном прояснении утром могут возникать радиационные туманы.
Полет в этой массе сопровождается болтанкой (Рис. 4).
В холодное время года в НВМ сложности в полетах не наблюдается. Как правило, ясно,
поземок, низовая метель, при ветрах северных и северо-восточных, а при северо-западном
вторжении ХВ наблюдаются облака с нижней границей не ниже 200-300 м типа слоисто-
кучевая или кучево-дождевая со снежными зарядами.
В НВМ могут возникать вторичные холодные фронты. Циркулирует НВМ в тыловой части циклона и на восточной периферии антициклонов.
#метео
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM