Местные ветры,причины их образования. Ветры. Местные ветры Сильный холодный порывистый местный ветер
Афга́нец - сухой, пекущий местный ветер, с пылью, который дует в Центральной Азии. Дует от нескольких суток до нескольких недель. Ранней весной с ливнями. Очень агрессивен. Баргузи́н - могучий байкальский ветер дует в центральной части озера из Баргузинской долины поперёк и вдоль Байкала. Этот ветер дует ровно, с постепенно нарастающей мощью. Обычно предваряет устойчивую солнечную погоду. Бизе - холодный и сухой северный или северо-восточный ветер в горных районах Франции и Швейцарии. Бора - сильный порывистый холодный ветер, дующий на побережье морей или крупных озер с горных хребтов, разделяющих сильно охлажденную и более теплую поверхность у их подножий. со скоростью (до 40-60 м/с) скатывается с горных хребтов к ещё не замёрзшему морю или озеру. Шквалистый ветер приносит сильное похолодание,Бора продолжается от нескольких суток до недели. Берег Адриатического моря, у Новороссийска (северо-восточный ветер), на западном склоне Урала. Бриз - местный ветер небольшой скорости, меняющий направление дважды в сутки. Возникает на берегах морей, озер, иногда больших рек. Поэтому дневной бриз дует с акватории на нагретое побережье. Ночной (береговой) - с охлажденного побережья на прогретую воду. Горно-долинные ветры формируются в горных районах и меняют своё направление два раза в сутки. Воздух по-разному нагревается над гребнями горных хребтов, склонами и дном долины. Днём ветер дует вверх по долине и склонам, а ночью, наоборот, - с гор в долину и вниз в сторону равнины. Скорость 10 м/с. Зефи́р - ветер, господствующий в восточной части Средиземного моря, начиная с весны, Здесь он, хотя и тёплый, но часто приносит с собой дожди и даже бури, тогда как в западной части Средиземного моря Зефир является почти всегда лёгким. Мистраль - На средиземноморском побережье Франции холодный северо-западный ветер, формирующийся подобно новороссийской боре. Самум - знойный сухой ветер в пустынях Северной Африки и Аравийского полуострова. Возникает самум при сильном прогреве земли и воздуха в циклонах и преимущественно при западных и юго-западных ветрах. Температура воздуха при этом может подняться до +50°C, а относительная влажность подходит к 0%. Шквал длится от 20 минут до 2-3 часов иногда с грозой. На озере Байкал бора имеет местное название - сарма . Этот ветер образуется при переваливании холодного арктического воздуха через прибрежные горные хребты. Сирокко - жаркий, сухой, пыльный южный и юго-восточный ветер из пустынь Северной Африки и Аравийского полуострова, возникающий в передней части циклона. Над Средиземным морем сирокко слегка обогащается влагой, но все же иссушает ландшафты прибрежных районов Франции, Апеннинского и Балканского полуостровов. Чаще всего дует весной 2-3 дня подряд, повышая температуру до 35°С. Переваливая горы, на их подветренных склонах приобретает характер фёна. Суховей - ветер с высокой температурой и низкой относительной влажностью воздуха в степях, полупустынях и пустынях, образуется по краям антициклонов и продолжается несколько суток, усиливая испарение, иссушая почву и растения. Суховеи характерны для степных районов России и Украины, для Казахстана и Прикаспия. Фён – сухой, тёплый сильный ветер, порывисто дующий с высоких гор в долины. Фён хорошо выражен в Альпах, на Кавказе, в горах Средней Азии. Хамсин - сухой, изнуряюще жаркий ветер южных направлений на северо-востоке Африки и в странах Ближнего Востока. Температура 40° С, дует иногда 50 дней в году, обычно в марте-мае. Возникает в передних частях циклонов, перемещающихся из пустынь Северной Африки. Чинук - юго-западный фён на восточных склонах Скалистых гор в Канаде и США, а также на прилегающих к ним участках прерий. Сопровождается очень быстрым, резким повышением температуры воздуха Чинук называют также влажный юго-западный ветер с Тихого океана на западное побережье США. Причиной их образования могут быть разные температурные условия на берегах озёр или рек, в горах и долинах. Некоторые из них по существу являются воздушными течениями общей циркуляции атмосферы, но в определённом районе они обладают особыми свойствами. Возникновение местных ветров связано главным образом с разностью температурных условий над крупными водоемами (бризы) или горами, их простиранием относительно общих циркуляционных потоков и расположением горных долин (фен, бора, горно-долинные), а также с изменением общей циркуляции атмосферы местными условиями (самум, сирокко, хамсин). Некоторые из них по существу являются воздушными течениями общей циркуляции атмосферы, но в определённом районе они обладают особыми свойствами, и потому их относят к местным ветрам и дают им собственные названия.
1. Бриз.
2. Горно-долинные ветры.
3. Ледниковые ветры.
4. Фён.
5. Бора.
6. Шквалы.
7. Атмосферные вихри малых размеров.
Местный ветер – ветер в определенном ограниченном районе, обладающий характерными особенностями, объяснимыми географией этого района.
Он может быть:
результатом воздействия (обычно усиливающей) местной топографии или орографии на течения общей циркуляции атмосферы (фен, бора, мистраль, ветер перевалов, каньонный ветер);
проявлением местной циркуляции, независимой от общей циркуляции атмосферы (бриз, горно-долинный ветер);
проявлением конвекции, иногда вихревого характера (пыльная буря, хабуб и др.);
течением общей циркуляции атмосферы с особыми для данного района свойствами: сухость, запыление, низкая температура при значительной скорости (афганец, сирокко, буран, хамсин, самум). Ветры этой категории носят многочисленные названия в разных районах Земли.
1. Бриз
Бриз (от франц. brise – легкий ветер)– это ветер с суточной периодичностью по берегам морей и больших озер, а также на некоторых больших реках.
Бризы образуются вследствие разности температур, связанной с неодинаковой удельной теплоемкостью, теплопроводностью, а как же с разным альбедо суши и водоема.
Они связаны с суточным ходом температуры воздуха.
Дневной бриз дует с моря (поверхности воды) на нагретое побережье (рисунок 78). Его еще называют морским. Днем суша, удельная теплоемкость которой меньше, чем воды, нагревается сильнее. Воздух над ней тоже нагревается сильнее. Поэтому изобарические поверхности над сушей несколько приподнимаются. Над поверхностью земли (на некоторой высоте) начинается отток воздуха по направлению к морю, а в приземной части – в обратном направлении. Т.к. движение развивается в течение короткого времени, то сила Кориолиса не может уравновесить барический градиент. Ветер отклоняется от геострофического, т.е. дует не вдоль береговой линии, а пересекает ее. Морской бриз сильнее, чем ночной береговой бриз, т.к. различия между температурой суши и водной поверхности днем больше, чем ночью.
Ночной бриз дует в направлении, противоположном дневному. Ночью суша в прибрежных районах остывает быстрее, чем водоем. При этом воздух над сушей быстро охлаждается вследствие теплопроводности и становится более плотным. Изобарические поверхности над сушей опускаются. На высотах возникает перенос воздуха, направленный с водоема на сушу. Над водной поверхностью создается область пониженного давления. Тогда воздух в приземной части начинает перемещаться с суши на водоем.
Скорость ветра при бризах 3–5 м/с, в тропиках и больше. При прохождении циклонов бризы маскируются общим переносом воздуха. В высоту бризы захватывают слой воздуха до 1–2 км (дневной больше ночного). Вглубь моря или суши бризы распространяются на десятки километров.
Морской бриз приносит похолодание и увеличение относительной влажности воздуха (температура понижается на 2–3°С (в Западной Африке на 10°С), влажность растет в среднем на 10–20% (до 40%).
1. Перед полетом и заступл ением на смену по обслуживанию воздушного движения проанализировать аэросиноптические материалы, обращая особое внимание на карты АТ-400, 300 и 200 гПа, данные радиозондирования атмосферы, карт у максимальных ветров (рис. 11.9).
2. Если при полет е наб людается попутное СТ, необходимо использовать его. При этом рекомендуется лететь в центральной его част и или на правой стороне.
4. Пересекать СТ можно ниже оси на 1,5…2,0 км или выше тропопаузы.
5. При попадании в зону болтанки, связанную с попутным СТ, необходимо изменить эшелон или уклониться вправо (с учетом отклонения температуры от СА).
7. При обнаружении СТ командир ВС об язан немедленно сообщить д испетчеру о его направлении, скорост и и явлениях, связанных с ним.
8. Обнаружит ь СТ в полете можно по облачным полосам, т янущ имся вдоль его направления,
и по сносу самолета, при этом:
Если наблюдается сильный левый снос и температура воздух а повышается, то ВС входит в СТ с левой стороны;
Если наблюд ается сильный правый снос и температура воздуха понижается, т о ВС входит в СТ с правой стороны;
Если при горизонт альном полете вдоль СТ т емпература воздуха ост ается постоянной, а пут евая скорость увеличивается (уменьшается), то СТ попут ное (встречное).
В отд ельных районах под влиянием мест ных физико-географических условий образуются возд уш ные течения, имеющие сравнительно небольш ую горизонтальную и вертикальную протяженность и от личающ иеся характ ерны ми особенностями. Такие воздушные течения называются местными ветрами . Они могут возникат ь из-за неравномерного нагревания подстилающей поверхност и (суши, вод ы, горных склонов и долин) или же из-за особенност ей обт екания орографических препятст вий воздушными потоками. К местным вет рам от носятся бризы, горно-долинные вет ры, ледниковые ветры, бора, фён и другие.
Бризы - это ветры с суточной периодичност ью, возникающие на побережьях морей, больших озер и широких рек. Причиной их возникновения являет ся неравномерное нагревание и охлажд ение суши и моря в течение сут ок.
Дневной (морской) бриз дует с холодной водной поверхности на нагретую сушу, а ночной (береговой) бриз - с охлажд енной суши на б олее теплую водную поверх ност ь (рис. 10.7).
Морской б риз возникает около 9…11 часов утра местного времени, распространяется вглубь суши на 20…4 0 км, верт икальная мощность его дост игает нескольких сотен мет ров (иногда до 1000 м). Максимальные скорости дост игают 4…6 м/с и наблюд аются после полудня.
Береговой бриз образуется после захода Солнца и в течение ночи проникает вглуб ь моря на 8…10 км.
Рис. 10.7. Схема образования бризов ой циркуляции
В умеренных ш иротах бризы наблюдаются в теплую половину года, более четко они выражены в ясную погоду, если отсутствует или ослаблен общий перенос воздуха. Над б ризом наб людается ветер противоположного направления примерно такой же верт икальной мощности, называемый антибризом .
Хорош о развитые бризы наб людаются на Черном, Азовском и Каспийском морях, слабее - на Белом море, на Ладожском и Онежском озерах. В т ропических районах бризы наблюдаются круглый год.
При полетах в районах, где наблюдается бризовая циркуляция, необходимо учит ывать смену направлений ветра у земли и на высоте круга в утренние и в вечерние часы.
Горно-долинные ветры - подобно бризам имеют суточную периодичность и возникают из-за неравномерного нагревания и охлажд ения склонов гор и долин днем и ночью (рис. 10.8).
Рис. 10.8. Схема образов ания горно-долинных ветров
Днем склоны гор и прилегающий к ним воздух нагреваются быстрее и сильнее, чем воздух, удаленный от склонов. Вследст вие эт ого более легкий т еплый воздух поднимается по склонам гор вверх. Такой вет ер называется долинным .
Ночью склоны гор и прилегающий к ним возд ух охлаждаются быст рее, чем возд ух, удаленный от склонов. Поэ тому более холод ный воздух опускает ся вдоль склонов вниз. Так об разуется горный ветер .
Скорость д олинных вет ров обычно не превышает 3…6 м/с, а скорость горных ветров
может достигать 20 м/с и более. Это может привести к сильной болтанке и резким броскам воздушных судов вниз.
Ледниковые ветры дуют над ледником вниз по течению ледника. Они не имеют суточной периодичност и, пот ому что лед ник охлаждает воздух в течении всех суток. Над ледником, как правило, наблюдается инверсия, поэтому холодный воздух дует (стекает) вниз. Над ледниками Кавказа скорость таких ветров достигает 5...7 м/с. Лед никовые ветры в
огромных масштабах наблюд аются в Антарктиде. Здесь они называются стоковыми ветрами . В связи с тем, чт о на движение воздуха в данном случае влияет не только сила горизонтального барического градиента, а и сила тяжест и Земли, скорость ст оковых вет ров достигает 20 м/с и более.
Бора - это сильный холодный порывистый вет ер, возникающий при сваливании холодного воздуха с прибрежных невысоких гор на побережье и достат очно теплое море. Наиболее известна Новороссийская бора (в среднем 46 дней в году) на северо-восточном берегу Черного моря (рис. 10.9).
Рис. 10.9. Схема Новороссийской боры в стадии обвала
Она образуется в тех случаях, когда над Краснодарским краем России уст анавливается область высокого, а над Черны м морем - низкого давления. Холодная воздушная масса накапливается перед Мархотским перевалом (высота 450 м) и, достигая его верш ины перед Новороссийском, обр ушивает ся вниз. Скорост ь ветра дост игает 40…60 м/с и более. Холодный возд ух, перемеш иваясь с теплым возле поверхности моря, достигает состояния насыщения. Если при этом т емпература воздуха ниже 0°С, создают ся благоприятные условия для образования гололеда.
Местные ветры типа боры в различных географических районах называются: Сарма – близ Ольховских ворот на Байкале; Норд – в районе Баку; Мистраль – на средиземноморском побережье Франции (от Монпелье до Тулона); Нортсер – в Мексиканском заливе (Мексика, Техас); Ороси – на океаническом побережье Японии.
Фён - это сухой теплый порывист ый ветер, возникающ ий при переваливании воздушными потоками больших горных х ребтов и распрост раняющийся далеко на равнину. Он может наблюдаться в любое время года и суток. Главной причиной его образования является перет екание воздуха через верш ину горы. Относительно теплый воздух поднимается вверх вдоль наветренного склона и ох лаждается до уровня конденсации на 1°С на каждые 100 м, выше уровня конденсации – в среднем на 0,5°С на каждые 100 м. Подъ ем воздуха будет сопровождаться конденсацией водяного пара, образованием облаков и выпадением осадков (рис. 10.10). Д остигнув вершины горы, воздух начнет переваливать через нее и опускаться вдоль склона с подветренной стороны горы. Опускаясь, воздух будет нагреваться на 1° на 100 м, в результ ате эт ого с подветренной стороны облака размываются, и воздух в долину приход ит сух им и теплым.
Рис. 10.10. Схема образования фёна
Изменения температуры и влажности мог ут быть очень быстрыми и резкими: за
1…2 часа температура может подняться на 30…40°С. Продолжительность фёна изменяет ся от нескольких часов до 5 сут ок и более. Скорост ь фёна колеблет ся от затиш ья до 15…20 м/с, от мечались фёны со скоростью 30…40 м/с.
При полетах в районах, где наблюдается фён, может произойти подсасывание
воздушных судов к горе, иногда бывают резкие броски вниз.
Фёны могут возникать во всех горных районах, особ енно они часты в Альпах,
Карпатах, на Кавказе, в горах Средней Азии и Дальнего Востока.
Местными ветрами называют ветры, имеющие локальное распространение. Они возникают в связи с географическими особенностями территории: наличием больших водоемов, специфической орографией региона и др.
К местным ветрам различного происхождения относят бризы, горно-долинные ветры, ветры склонов, ледниковые ветры, фен, бору.
Бризы (фр. brise – легкий ветер) – ветры по берегам морей, крупных озер и рек, дважды в сутки меняющие направление на противоположное: дневной бриз дует с водоема на берег, ночной бриз – с берега на водоем. Бризы обусловлены суточным ходом температуры и соответственно давления над сушей и водой. Они захватывают слой воздуха 1–2 км. Скорость их невелика – 3 – 5 м/с. Очень сильный дневной морской бриз наблюдается на западных пустынных побережьях материков в тропических широтах, омываемых холодными течениями и холодной водой, поднимающейся у берега в зоне апвеллинга. Там он вторгается в глубь суши на десятки километров и производит сильный климатический эффект: снижает температуру, особенно летом, на 5 – 7 °С, а в Западной Африке – на 10°С, увеличивает относительную влажность воздуха до 85%, способствует образованию туманов и рос.
Явления, подобные дневным морским бризам, можно наблюдать по окраинам больших городов, где отмечается циркуляция более холодного воздуха из пригородов к центру, так как над городами существуют «тепловые пятна» в течение всего года.
Горно-долинные ветры и ветры склонов в горах обладают суточной периодичностью: днем ветер дует вверх по долине и по горным склонам, ночью, наоборот, охлажденный более тяжелый воздух спускается вниз. Дневной подъем воздуха приводит к образованию кучевых облаков над склонами гор, ночью облачность исчезает вследствие опускания и адиабатического нагревания воздуха.
Ледниковые (стоковые) ветры – это холодные ветры, постоянно дующие со стороны горных ледников вниз по склонам и долинам. Они обусловлены выхолаживанием воздуха надо льдом. Их скорость 5–10 м/с, но по краям покровных ледников на побережьях Антарктиды и Гренландии может увеличиваться до 20 м/с. Мощность стоковых воздушных потоков составляет несколько десятков или сотен метров. Они интенсивнее ночью, так как усиливаются ветрами склонов.
Рис. 69. Схема образования фена (по И. И. Гуральнику)
Фен – теплый, сухой, порывистый ветер, дующий с гор в долины или предгорья. При фене температура у подножия с подветренной стороны гор за несколько часов может подняться на десятки градусов, а относительная влажность – понизиться до 10 – 20%. Продолжительность фенов – от нескольких часов до нескольких суток. Фен образуется благодаря тому, что при подъеме по наветренному склону гор воздух нижнюю часть пути до уровня конденсации охлаждается по сухоадиабатическому градиенту (1°/ЮО м), а верхнюю часть пути – по влажноадиабатическому (0,5°/100 м). При опускании воздух нагревается сухоадиабатически и к подножию гор или в долину приходит с более высокой температурой. Абсолютная и относительная влажность фена, наоборот, пониженная. Уменьшение абсолютной влажности воздуха обусловлено образованием облаков и выпадением орографических осадков на наветренных склонах гор. Относительная влажность в фене понижается, помимо этого, еще и по мере роста температуры и соответственно увеличения максимальной влажности воздуха. Фёновый эффект значительнее при большей высоте гор и в холодную половину года, когда исходная относительная влажность воздуха больше и поэтому ниже уровень конденсации на наветренной стороне хребта (рис. 69).
Климатический эффект фена значительный, особенно если он интенсивный и продолжительный. В местах постоянного развития фенов наблюдается аномально повышенная температура воздуха. Фен может привести к сходу снежных лавин, к бурному таянию снегов в горах и к разливам горных рек, имеющих ледниковое и снеговое питание. Весной фен может вызвать преждевременное цветение садовых растений или гибель соцветий. Летом либо ускоряет созревание хлебов и фруктов, либо губительно действует на них. В результате фена нередко случается летний листопад. Фены часты в Альпах (Инсбрук – 75 дней в году), на Западном Кавказе и в Закавказье (Кутаиси – 114 дней), на Алтае (Телецкое озеро – 150 дней), на южном склоне Крымских гор, на северном склоне Копетдага (местное название фена – гармсиль), на восточном склоне Скалистых гор, на восточном подветренном склоне гор Сьерра-Невада, у подножия которых расположена жаркая безводная впадина Долина Смерти, в пустыне Мохаве и во многих других горах.
Бора – сильный, холодный, порывистый ветер, дующий с низких гор в сторону относительно теплого моря. Бора достаточно хорошо изучена в районе Новороссийской бухты на Черном море, где она случается в среднем 46 дней в году. Сходные ветры наблюдаются на Адриатическом побережье – в Югославии и в Италии, близ г. Триеста, на юге Франции (мистраль), близ Баку (норд), на Байкале (сарма) и в других местах. Бора бывает зимой, в период с ноября по март, когда к невысоким хребтам, расположенным вдоль побережья, со стороны суши подходит холодный фронт. В районе Новороссийска сильный холодный ветер низвергается вниз с горного склона хребта Варада, через Мархотский перевал, и приобретает скорость более 20 м/с, вызывая разрушения на суше. На поверхности воды штормовой ветер производит сильное волнение. Одновременно резко понижается температура воздуха, нередко до минусовых значений. Вода, попадая на суда и береговые постройки, быстро замерзает, покрывая их ледяной корой. Профилактическая мера борьбы с борой – выход судов в открытое море на несколько десятков километров от берега, где ветер стихает.
В зависимости от местных условий в некоторых районах земного шара формируются особые ветры. Как и постоянные ветры, они являются составной частью общей циркуляции атмосферы и определяют климат и погоду на данной территории. К местным ветрам относятся бриз, меняющий своё направление дважды в сутки, горно-долинные ветры, бора, фён, суховей, самум и многие другие. Причиной их образования могут быть разные температурные условия на берегах озёр или рек, в горах и долинах. Некоторые из них по существу являются воздушными течениями общей циркуляции атмосферы, но в определённом районе они обладают особыми свойствами, и потому их относят к местным ветрам и дают им собственные названия.
Горно-долинные ветры формируются в горных районах и меняют своё направление два раза в сутки. Воздух по-разному нагревается над гребнями горных хребтов, склонами и дном долины. Днём ветер дует вверх по долине и склонам, а ночью, наоборот, - с гор в долину и вниз в сторону равнины. Скорость горно-долинных ветров невысока - около 10 м/с.
Бора (итал. bora от греч. boreas) - сильный порывистый холодный ветер, дующий с гор на побережье морей или крупных озёр. Он образуется, если невысокие горные хребты отделяют холодный воздух над сушей от тёплого воздуха над водой. Этот ветер наиболее опасен в морозную погоду, когда с большой скоростью (до 40-60 м/с) скатывается с горных хребтов к ещё не замёрзшему морю или озеру. Над тёплой водной поверхностью контраст температур между потоком холодного воздуха и тёплым морем значительно увеличивается, и скорость боры возрастает. Шквалистый ветер приносит сильное похолодание, поднимает высокие волны, а брызги воды намерзают на корпуса кораблей. Иногда с наветренной стороны на судне нарастает слой льда толщиной до 4 метров, под тяжестью которого корабль может перевернуться и затонуть. Бора продолжается от нескольких суток до недели.
На озере Байкал бора имеет местное название - сарма. Этот ветер образуется при переваливании холодного арктического воздуха через прибрежные горные хребты. Он назван по имени реки Сармы, через долину которой холодный ветер из Якутии прорывается к Байкалу. В 1912 году этот ледяной ветер оторвал от буксира огромную баржу и выбросил её на скалистый берег. В результате погибло более 200 человек.
На средиземноморском побережье Франции холодный северо-западный ветер, формирующийся подобно новороссийской боре, называется мистраль, а похожий ветер на побережье Каспийского моря в районе Баку именуется норд.
Памперо - холодный штормовой ветер южного или юго-западного направления в Аргентине и Уругвае связан с вторжениями антарктического воздуха.
Фён - тёплый сильный ветер, дующий с высоких гор в долины. Он часто образуется на Кавказе и в горах Средней Азии. Сухой воздух устремляется в долину, и при опускании его температура повышается в результате адиабатического нагревания - на один градус на каждые 100 м спуска. Чем больше высота, с которой спускается фён, тем выше поднимается температура принесённого им воздуха. Скорость фёна может достигать 20-25 м/с. Зимой и весной он вызывает бурное таяние снегов, повышение уровня горных рек. Летом его иссушающее дыхание губительно для растений; иногда в Закавказье летний фён приводит к тому, что листва на деревьях высыхает и опадает.
В степях, пустынях и полупустынях летом часто дуют суховеи. Эти жаркие сухие ветры образуются по краям антициклонов и продолжаются несколько суток, усиливая испарение, иссушая почву и растения. Суховеи характерны для степных районов России и Украины, для Казахстана и Прикаспия.
Самум - знойный ветер в пустынях Северной Африки и Аравийского полуострова - формируется при сильном нагреве воздуха в циклонах. Он несёт раскалённый песок и пыль и иногда сопровождается грозой. Температура воздуха при этом может подняться до +50°C. Обычно перед налетающим шквалом самума пески начинают «петь» - слышен звук трущихся друг о друга песчинок.
