Moryak.biz - Морской образовательный портал    Главная
Начальная
страница
 Фотоальбом
Ваши
фото
 Образование
Наши
разделы
 Крюинги
Каталог
крюингов
 Файлы
Программы
книги
 Каталог судов
Социальная
сеть
 Форум
Наш
форум

 Морской портал - программы, книги, форум для моряков

 Главное меню
· Главная

Образование
· Навигация
· Управление и маневрирование судном
· ГМССБ
· МППСС
· Мореходная астрономия
· Теория устройства судна
· Морские узлы
· Технические средства судовождения
· Технология морских перевозок
· Навигационная метеорология
· Морской терминологический справочник (рус.-англ.)
· Неотложная помощь в море

Файлы
· Книги
· Программы
· Видео

· Каталог крюинговых компаний
· Ссылки

· Форум
· Каталог судов 
· Фотоальбом
· Контакты

 Поиск по сайту



 Реклама



 Наши друзья


Градиентный и циклострофический ветер



В случае, когда изобары искривлены, геострофическое движение будет направлено по кривой и, следовательно, подвергаться воздействию центробежной силы в дополнение к силам, рассмотренным выше. Здесь возможны два случая: циклоническое движение, когда давление падает по направлению к центру кривизны (рис. 1.4.8а), и антициклоническое - когда давление возрастает по направлению к центру кривизны (рис. 1.4.86). В обоих случаях, когда ветер дует вдоль изобар, ЦС направлена от центра кривизны. Следовательно, при циклоническом движении (направление ветра против часовой стрелки в северном полушарии и по часовой стрелке в южном полушарии) ЦС действует в том же направлении, что и СК. Отсюда следует, что для достижения равновесия СК с СГД требуется меньшая СК, а значит, и меньшая скорость ветра. Этот ветер известен под названием градиентного ветра, а его величина Ugr может быть определена из уравнения:
то есть
 
Равновесие сил и установление градиентного ветра (а) в циклоне и (б) в антициклоне
Рис. 1.4.8. Равновесие сил и установление градиентного ветра (а) в циклоне и (б) в антициклоне.
 
В каждом из полушарий направление ветра при антициклоническом движении противоположно направлению ветра при циклоническом движении, и ЦС и СК направлены в разные стороны. Поэтому увеличение СК требует, чтобы скорость была больше чем в геострофическом случае.
Возьмем для примера условия, принятые нами выше для вычисления геострофической скорости (широта 30°, др/дх = 1/100 мб/км). Если изобары имеют кривизну, соответствующую циклоническому движению с радиусом кривизны 1000 км, то скорость градиентного ветра составит 10,0 м/сек. Однако для антициклонического движения с тем же радиусом кривизны эта скорость равна 14,2 м/с. В последнем случае существует верхний предел величины градиентной скорости, за которым не может быть достигнуто равновесие между СГД, СК и ЦС. Причиной является тот факт, что ЦС пропорциональна квадрату скорости ветра. Этот верхний предел равен Ωrsin φ. Если скорость ветра превышает этот предел, возникает результирующая сила, направленная из центра кривизны, ветер получает составляющую поперек изобар, что приводит к уменьшению величины СГД.
Таким образом, направления градиентного ветра и геострофического ветра совпадают, а величины скоростей различны. Около поверхности, конечно, на градиентный ветер, как и на геострофический, действует сила трения, поэтому он уменьшает свою скорость и оказывается ориентированным под углом к изобарам.
Циклострофический ветер.
В вихре малого радиуса, где СГД велика, сила Кориолиса становится очень небольшой по сравнению с другими силами, и в предельном случае баланс устанавливается между СГД и ЦС. Можно написать тогда
то есть скорость циклострофического движения равна
Эта формула дает хорошее приближение для скорости ветра в торнадо и в аналогичном, хотя и менее сильном вихре, возникающем над океаном, - водяном смерче. Эти вихри имеют диаметр порядка 100-200 м. Благодаря трению на поверхности воздух в них движется по спирали к центру вихря, а затем поднимается в центре низкого давления, неся с собой пыль и водяные брызги. Образование этих вихрей связано с условиями крайней неустойчивости и сопровождается развитием воронки, выходящей из кучево-дождевого облака и суживающейся к поверхности Земли. Обычно такие вихри живут очень недолго, около 15 минут, но циклострофический ветер в них достигает скорости 100 м/сек и более, что в сочетании с пониженным (скажем, на 25 мб и более) давлением в центре вихря приводит к значительным разрушительным воздействиям вихрей.
При выводе соотношения для циклострофической скорости мы предположили, что СК является несущественной, в этом случае ветер может вращаться в любом направлении. Как правило, однако, влияние СК достаточно (по крайней мере, в ранней стадии образования торнадо), чтобы сделать предпочтительным циклоническое вращение, при котором СК направлена от центра вихря.
Барический закон ветра. И в прямолинейных изобарах и в циклонах и антициклонах с круговыми изобарами ветер в нижних слоях атмосферы отклоняется от барического градиента на некоторый угол в северном полушарии вправо, а в южном влево. Подобное отклонение бывает и в действительных условиях атмосферы, при изобарах произвольной формы. Отсюда следует такое положение: если встать спиной к ветру, то наиболее низкое давление окажется слева и несколько впереди, а наиболее высокое давление — справа и несколько сзади. Это положение было найдено эмпирически еще в первой половине XIX в. и носит название барического закона ветра, или закона Бейс-Балло.
В действительных условиях изобары в циклонах и антициклонах имеют неправильную форму; барические градиенты, трение и углы отклонения ветра от градиента в разных частях циклона и антициклона различны; движение происходит с ускорением и т. д. Поэтому в действительности движения воздуха сложнее, чем в упрощенных случаях равномерного движения в барических системах с круговыми изобарами, представленных на приведенных схемах.






 Реклама

загрузка...


 Баннер

Электронные сигареты






загрузка...

Rambler's Top100


PHP-Nuke Copyright © 2005 by Francisco Burzi. This is free software, and you may redistribute it under the GPL. PHP-Nuke comes with absolutely no warranty, for details, see the license.
The Russian localization - project Rus-PhpNuke.com
Открытие страницы: 0.01 секунды
The Russian localization - project Rus-PhpNuke.com