Г радиентный ветер и его разновидности

Градиентный ветер uг р - это вет ер выше слоя т рения. Выш е слоя трения масса воздух а д вижется под действием двух сил: силы горизонтального барического градиента и силы Кориолиса. В первоначальный момент под действием силы горизонтального барического градиента масса воздуха б удет двигат ься в направлении вект ора этой силы. Однако, с началом движения, под влиянием силы Кориолиса част ицы воздуха начнут отклоняться вправо. Это будет происходить до тех пор, пока сила горизонтального барического градиента и сила Кориолиса не ур авновесят друг др уга, т.е. окажутся лежащ ими на одной прямой, но направленными в прот ивоположные стороны (рис. 4.8). Движение воздух а станет установившимся и будет направлено вдоль изобар. Скорост ь возд уш ного потока в данном сл учае определяется только силой горизонтального барического градиента, и поэтому такой ветер называется градиентным ветром.

Рис. 4.8. Образов ание градиентного ветра

Т.е. градиентный ветер - эт о установившееся горизонт альное д вижение воздуха выш е слоя т рения, направленное вдоль изоб ар таким образом, что низкое давление всегда остается слева от пот ока.

Скорость градиентного вет ра иг р определяется из условия:

G = Fк (4.8)

так как

G = 1 Δ Р, а

Fк =2w u sinj,

r Δ S

то 1 Δ Р =2w uгр sin j,

r Δ S

из этого уравнения:

u гр

= 1 D Р, (4.9)

r 2 w sin j D S

из уравнения сост ояния газов:

и тогда:

РV = RT, V = 1

r

, r= P,

RT

u гр

= RT D Р

r 2 w sin j D S

(4.10)

Обозначим буквой К величину

RT и получим:

r2w

K Δ Р

uгр =sinjΔ S (4.11)

Эт о и ест ь формула для определения скорости градиентного вет ра. Если в э той формуле привести в соответ ствие систему единиц, подставить в величину К известные числ овые значения R и ω, пр инять, чт о t = 0°С, а Р = 1000 гПа, то формула скорост и град иентного вет ра будет иметь вид:

536 Δ Р

u гр (м/с) =, (4.12)

sin j Δ S

1931 Δ Р

где: j -широт а места;

u гр (км/ч) =, (4.13)

sin jΔ S

D Р - разност ь давления между изобарами в гПа;

D S - расстояние межд у изобарами в км.

Пол ученные формулы позволяют рассчитат ь скорость градиентного ветра для высот

500…1000 м по приземным картам погоды. На высот ах выш е 1000 м скорость град иентного

вет ра определяется по картам абсолютной топографии (AT). Для карт AT формула скорости градиентного ветра имеет вид:

242 Δ H

u гр (км/ч) =, (4.14)

sin j Δ S

где: D Н - разность вы сот между изогипсами в геопот енциальных мет рах (гпм).

Градиент ный вет ер при прямолинейных параллельных изобарах называет ся геострофическим ветром, а при криволинейных изобарах – геоцикл острофическим ветром.

Дата добавления: 2014-12-16