Усл овия образования облаков, их микроструктура и к лассификация

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ И КОНТРОЛЯ ЗНАНИЙ

1. Что называется конвекцией?

2. Какие процессы приводят к образов анию конвекции?

3. Какие скорости вертикальных потоков наблюдаются при конв екции?

4. До каких высот развиваются конвективные токи воздуха?

5. Что называется в осходящим скольжением?

6. За счет чего образуется восходящее скольжение?

7. Какие скорости вертикальных дв ижений наблю даются при восходящем скольжении?

8. Что называется динамической турбулентностью?

9. До каких высот наблюдается динамическая турбулентность?

10. За счет чего в озникаю т волновые движения?

11. Что называется адиабатическим процессом?

12. Каким образом изменяется температура с высотой в поднимающемся (опускаю щемся) сухом

(насыщенном) воздухе?

13. Что называется сухоадиабатическим (влажноадиабатическим) градиентом и чему он равен?

14. Что называется сухой (влажной) адиабатой?

15. Почему влажноадиабатический градиент меньше, чем сухоадиабатический?

16. Что называется уровнем конвекции (конденсации), от каких факторов и как зависит его высота?

17. Что называется кривой состояния?

18. Каким образом изменя ется температура воздуха у земной пов ерхности при изменении давления на

1 гПа?

19. Объяснить зависимость величины влажноадиабатического градиента от температуры и давления.

20. Каким образом зависят условия образования облаков от взаимного расположения уровней

конвекции и конденсации?

21. Дать характеристику неустойчивого (устойчив ого, безразличного) состояния атмосферы.

22. Какое влияние на в осходящие дв ижения оказывают слои инверсии и изотермии?

23. Какие виды АД используются в настоящее в ремя?

24. Какие изолинии нанесены на бланк АД?

25. Как определяется высота уровня конденсации (конвекции) на АД?

26. В чем заклю чается анализ и прогноз конвективной облачности?

27. Как определить энергию неустойчивости на АД?

28. Как определить высоту верхней и нижней границ облачности?

29. Как определить предельно допустимую в ысоту полета самолета в зависимости от изменения температуры воздуха?

ГЛАВА 6. ОБЛАКА, ОСАДКИ И ИХ ВЛИЯНИЕ НА ПОЛЕТЫ

Обл ака – это видимое скопление капель вод ы и/или кристаллов льда (продукт ов конденсации и/или сублимации водяного пара), нах одящихся в возд ухе во взвеш енном состоянии на некоторой высоте над поверхностью земли.

Об лака являют ся важнейш им элементом погоды. Они возникают в результате сложных

т ермодинамических процессов, приводящ их водяной пар к конденсации и суб лимации, и являются вид имым от ображением э тих процессов. По внешнему виду облаков, их форме, высот е нижнего основания, вертикальной и горизонтальной протяженност и можно косвенно судить о причинах, приведших к облакообразованию, а следовательно, и об условиях полетов в них.

По направлению и скорости перемещ ения облаков можно составить пред ставление о направлении и скорости движения возд уха на соот вет ствующих высотах. Вместе с т ем, об лака эт о не т олько показатель текущей погоды, но и определенный предвестник ее изменения. Поэ тому в ряд е случаев они являются местными признаками будущей погоды.

Об лака вертикального развития и связанные с ними т акие мет еорологические явления,

как грозы, ливни, град и т.п. значит ельно осложняют полеты, а в ряд е случаев совсем исключают их возможность. Низкие слоист ооб разные и волнистооб разные облака т акже значит ельно затрудняют полет ы самолет ов и вертолет ов, требуют введения определенных ограничений по метеоусловиям, так называемы х мет еорологических минимумов.

В целом облака влияют на все этапы полета. Взлет, посадка, полет на эшелоне

самолетов и вертолет ов проводит ся при обязательной оценке состояния облачности

(ее наличие или ожидаемое возникновение) и ее возможного влияния на полеты.

При входе в облака пилот лишается зрительных восприятий земли, небесны х светил, естественного горизонта и может быст ро пот ерят ь предст авление о положении воздушного судна в пространст ве. Полеты в облаках приходит ся выполнять по приборам. При полете в об лаках экипаж может вст ретиться с сильной болт анкой и интенсивным облед енением. Иногд а в облаках наблюдается сильная электризация воздушного судна с нарушением радиосвязи, что т акже усложняет выполнение полет а.

Особенно существенное влияние оказывают облака и связанные с ними метеоявления на посад ку воздушных судов. При посад ке в сложных метеорологических условиях экипаж чрезвычайно загружен. Командир современного транспортного воздушного судна на предпосадочном снижении переносит взгляд на авиационно-пилотажные приборы от 100 до

200 раз в минут у. На каждом приборе он фиксирует взгляд до 0,66 секунды. Низкие облака и плохая видимость являются серьезной помехой для правильных дейст вий экипажа, увеличивают возможность ошибок, иногда очень существенных. Одним из условий б езопасной посадки в таких ситуациях является хорошее знание облаков и об ъективная информация об их состоянии и изменениях.

Для образования облаков необх одимы следующие условия: достаточная влажность воздуха, во сходящие движения и ядра конденсации (гигроскопические частицы пыли, ды ма, гари и т.д.).

Главной причиной об разования облаков являет ся адиабатическое понижение т емпературы в поднимающ емся влажном воздухе, привод ящее к конденсации водяного пара. В зависимости от вид а восходящего движения, в результ ате конденсации и сублимации водяного пара, образуют ся об лака различных форм с различными физическими х арактерист иками (микростр укт урой, водност ью).

Под микроструктурой облаков понимают их внутреннее физическое строение: фазовое состояние облачных элементов, их размеры, число облачных частичек в ед инице объема.

По микроструктуре облака подразделяются на:

а) капельно-жидкие - наблюдают ся при т емпературе до -10°С, состо ят из капель воды разного диамет ра, рад иус капель 4…25 мкм (микрон = 10 -6 м). В 1 см3 облака содержится

100…600 капель. Из капельно-жидких облаков, как правило, выпад ают слаб ые моросящие осадки;

б) смешанные - наблюдаются при температуре - 10°…- 40°С, состоят из смеси капель воды и кристаллов льда. Из э тих об лаков выпадают все основные виды осадков;

в) кристалл ические - наблюдаются при температ ур е ниже - 40°С, состоят из кристаллов льда и снежинок. Ледяные крист аллы в облаках имеют разную форму и размеры. При низких температ урах они имеют вид шестиугольных пластинок или шест игранных призм размером 10…12 мкм. Причиной этого является структура молекул воды, состоящей

из двух атомов водорода и одного атома кислород а. Она пред ставляет собой равносторонний

треугольник. Во время кристаллизации каждый вновь появившийся кристалл образует с вершиной треугольника угол, равный 60°. В процессе роста таких молекулярных треугольников об разуется шестиугольник. При дальнейшей сублимации и росте кристаллов образуются ш ест иугольные звездочки-снежники или крист аллы другой сложной формы. Из кристаллических облаков осадки не выпадают.

Масса капель воды и кристаллов льда, содержащихся в 1 м3 облака, называется его водностью. Водност ь облаков колеблется от 0,01 до 10 г/м3. В капельно-жидких облаках водность колеблется от десятых долей грамма д о нескольких граммов в 1 м3, в кристаллических облаках водность незначительна и составляет сотые и тысячные д оли грамма в 1 м3.

Микроструктура и водность облаков имеют существенное значение для оценки усло вий обледенения возд уш ных суд ов. При большой водности и отрицательных температурах в облаках наблюдает ся инт енсивное об леденение воздушных судов.

В зависимости от высоты расположения нижней границы и внешнего вида все облака подразделяют ся на чет ыре группы – морфологическая классификация:

I. Облака верхнего яруса – нижняя граница более 6 км:

 

- перистые, Cirrus (Ci) -, ;

-перисто-слоистые, Cirrostratus (Cs) - , , ;

- перисто-кучевые, Cirrocumulus (Cс) - .

II. Облака среднего яруса – нижняя граница от 2 до 6 км:

 

 

- высоко-слоистые, Altostratus (As) - (плотные), (тонкие);

 

- высоко-кучевые, Altocumulus (Ac) – (тонкие), (распространяющиеся по небу), (плотные), (чечевицеобразные), (башенкообразные или хлопьевидные);

III. Облака нижнего я руса – нижняя граница ниже 2 км:

 

- слоист о-дождевые, Nimbostratus (Ns) -;

 

- разорванно-дождевые, Fractonimbus (Fr nb) -;

 

- слоист о-кучевые, S tratocumulus (Sc) -;

 

- слоист ые, Stratus (St) -;

 

- разорванно-слоист ые, Fractostratus (Fr st) -.

IV. Облака вертикального развития – нижняя граница ниже 2 км, верхняя граница –

в среднем или верхнем ярусе:

 

- кучевые, Cumulus (Cu) -;

 

- мощно-кучевые, Cumulus congestus (Cu cong) -;

- кучево-дождевые, Cumulonimbus (Cb) - (лысые), (с наковальней).

По условиям образования – генетическая классификация – облака подразделяются на т ри группы:

Дата добавления: 2014-12-16