Понять небо
Шрифт:
ОСТРОВНЫЕ ЭФФЕКТЫ
Острова, которые находятся вблизи больших земных массивов, такие как Long Island, New York, Vancouver Island, Isle of Wight на юге Англии создают морской бриз, дующий со всех направлений. Однако, общий морской бриз, дующий на сушу вскоре пересиливает островной ветер и приспосабливает его под основной воздушный поток.
На изолированных островах вначале возникает морской бриз и дует со всех сторон, но если остров мал, он быстро охлаждается морским воздухом. Поэтому на мелких островах морской бриз будет чередоваться со штилем. На более крупном острове, особенно если он с возвышенностью, возникает комбинация
Острова очень характерно изменяют ветровую модель возле себя, примерно так, как показано на рисунке 128. Здесь мы видим, что за счет увеличения трения над поверхностью острова поток отклоняется и пересекает изобары под большим углом, чем над водой. Это изменение ветра по направлению и скорости приводит к усилению ветра вдоль левого берега острова (по ветру) из-за конвергенции потоков с острова и над морем (северное полушарие).
Рис. 128. Влияние острова на ветер
БЕРЕГОВЫЕ БРИЗЫ
Береговой бриз — это циркуляция обратная морскому. Обычно суша охлаждается до температуры ниже, чем вода, через пару часов после захода солнца, и в это время начинает формироваться береговой бриз. Он слабый — 5–8 км/час и неглубокий, без прогрева и, значит, без вертикального движения.
Поверхность, которая хорошо прогревается днем, также быстро и остывает. Поэтому береговой бриз и другие формы обратных потоков действуют аналогично дневным циркуляциям, но в противоположном направлении.
Пилоты в основном не используют береговой бриз, так как не всякий решится на ночные полеты, но мы должны сознавать, что береговой бриз может возникнуть внезапно и сравнительно рано, это нормально, если вблизи береговой линии находятся горы. В этом случае еще до захода солнца ветер вниз со склона помогает формированию берегового бриза. Также при основном ветре на берег береговой бриз склонен затекать под него. Поэтому, летая вечером вдоль побережья, мы можем встретить турбулентность в нижнем слое воздуха (около 100 м).
ТЕПЛОВЫЕ ФРОНТЫ
Морской бриз и фронт морского бриза — это важная модель, имеющая отношение к местному прогреву. Любое место, где поверхность нагревается или охлаждается сильнее, чем соседние, является кандидатом на циркуляцию. Например, сплошная облачность или дым закрывают землю в данном месте от солнечных лучей, следовательно, она холоднее, чем соседние участки, а, значит, аналогично границе море-суша здесь возникает у поверхности воздушный поток, направленный от холодного к теплому участку. Если основной ветер слабый и направлен против этого потока, то получается тепловой фронт, как показано на рисунке 129. Парящие условия в нем примерно такие же, как во фронте берегового бриза. Дым, который собирается в районе Лос-Анжелеса, двигается вглубь суши с бризом и усиливает фронт морского бриза.
Рис. 129. Теплый фронт при сплошной облачности
Местное название
Фронты и ветры, связанные с большими массивами сплошных облаков или дыма, будут двигаться вместе с ними, с верховым ветром. Часто такие, несущие тень образования, двигаются настолько быстро, что не успевают создать сильную циркуляцию или фронт, но они сообщают об изменении направления или силы ветра, как рассказано в главе 5.
Вода часто имеет участки с различной температурой, например, из-за впадающих ручьев, рек, из-за течений теплых или холодных. В таком случае температурное различие может привести к местным ветрам, основанным на рассмотренном выше принципе циркуляции. Хороший пример этому побережье Сан-Франциско, где относительно теплый залив и холодный Тихий океан.
Очень важная модель, в смысле условий для парения, — тепловой фронт, формирующийся возле плоскогорий. Как показано на рисунке 130, само плато в течение дня прогревается сильнее. Воздух над ним нагревается быстрее и становится более теплым, чем воздух на той же высоте, но над низиной. В результате маленький фронт с конвергенцией и восходящим потоком.
Рис. 130. Тепловой фронт на плато
Примером данной модели могут быть плоскогорья западной Америки и центральный массив Франции. На рисунке показан такой восходящий поток возле кромки плато с ветром, дующим в гору, несмотря на обратный основной ветер.
Со временем такие фронтальные зоны имеют тенденцию двигаться от кромки вглубь плато и бывают различны по глубине проникновения. Однако кучевые облака часто указывают местонахождение фронта и этим помогают пилотам. Надо отметить, что бризы вверх по склону и термичность могут дополняться эффектами теплового фронта и их бывает трудно разделить и различить.
С ЛЕСА НА ПОЛЕ
Крупные лесные массивы остаются значительно холоднее в течении дня, чем граничащие с ними поля. Смысл этого в том, что большая часть солнечной энергии тратится на испарение влаги с листьев, площадь которых огромна. В результате, в дневное время возникает циркуляция с более холодного леса в сторону поля, как показано на рисунке 131.
Рис. 131. Циркуляция возле поля и леса
Мы можем надеяться на восходящие потоки над полем, особенно, если оно находится вблизи лесных массивов и тогда, как показано на рисунке, присутствует конвергенция, слияние двух потоков воздуха. Данная циркуляция не способствует формированию фронтов и слаба, часто очень слаба для поддержания парящих полетов.
Вечером лес медленнее остывает, чем открытые поля, и поэтому возникают потоки обратного направления, как показано на рисунке 131 внизу. В конце жаркого дня лес может создать восходящие потоки теплого воздуха, способные обеспечить парящий полет.