Jet streams- Acestea sunt zone relativ înguste de vânturi puternice în troposfera superioară și stratosfera inferioară. Limita ST este de obicei considerată a fi o viteză a vântului egală cu 30 m/s (100 km/h), o forfecare verticală a vitezei vântului de la 5 la 10 m/s sau mai mult la 1 km de înălțime, o forfecare orizontală. cu viteza vântului de 10 m/s sau mai mult la 100 km. Fluxul cu jet seamănă cu o țeavă puternic aplatizată, a cărei înălțime este de 1-5 km, lățime 500-1000 km și lungime - mii de kilometri. Uneori, ST ocolește întregul glob.
Curenții cu jet se formează în zone de convergență a maselor de aer cald și rece, unde se creează gradienți semnificativi de presiune și temperatură, situate între ciclonii de mare altitudine și anticicloni.
Vitezele maxime ajung la 350 km/h, peste Japonia până la 700 km/h. Intensitatea ST are un caracter pronunțat. Pe vreme rece, curenții cu jet se intensifică vara, slăbesc.
În funcție de înălțimea locației, sunt diferite troposfericŞi stratosferic curente cu jet. ST troposferice apar atunci când suprafața frontului atmosferic principal se extinde până la tropopauză, iar diferența de temperatură între masele de aer situate pe ambele părți ale frontului este de 8-10° sau mai mult.
ST troposfericîmpărțit geografic în extratropical, subtropicalŞi ecuatorial.
Extratropicale sunt fluxurile cu jet de latitudini temperate asociate cu frontul polar, iar ST arctic este asociat cu frontul arctic. Direcția lor predominantă este vestică, iar intensitatea este supusă unor schimbări continue. Axa ST extratropical este situată în aer cald, de obicei la 1-2 km sub tropopauză. Se află în fața liniei de suprafață a frontului cald la o distanță de 400-500 km și în spatele liniei frontului rece la o distanță de 100-300 km. ST se mișcă cu frontul atmosferic.
Partea stângă a ST (în direcția curgerii) este mai rece, situată de-a lungul regiunii altitudinale tensiune arterială scăzutăși se numește ciclonic sau rece. Partea dreaptă este relativ mai caldă decât cea stângă, situată de-a lungul regiunii altitudinale hipertensiune arterialăși se numește anticiclonic sau cald. Gradienți (diferențe) mari în viteza vântului se observă la limitele exterioare ale ST datorită frânării fluxului de aer de către un aer mai calm. Schimbările sale bruște provoacă formarea de zone turbulente. Astfel de zone sunt mai periculoase și mai intense pe partea ciclonică stângă a ST (sub influența a două straturi de întârziere - tropopauza și suprafața frontală, în partea dreaptă, anticiclonică, zonele turbulente sunt mai puțin frecvente, aici turbulența este slabă). moderat.
În ceea ce privește fronturile atmosferice, axa curentului cu jet nu rămâne constantă. În stadiul de val, axa ST aproape nu este curbată și este situată la stânga liniei frontale în stadiul unui ciclon tânăr, se notează o îndoire pe axa ST, în timp ce axa ST este situată la stânga; centrul de suprafață al ciclonului. În procesul de ocluzie a ciclonului, axa ST experimentează o îndoire și mai mare, în timp ce axa ST intersectează fronturile mult la dreapta frontului de suprafață.
Subtropical ST se formează la periferia nordică a anticiclonilor subtropicali iarna între 25 și 35°N, iar vara între 35 și 45°N. Pe porțiuni lungi (mii de km) are o direcție stabilă spre vest. Adesea, în jumătatea rece a anului, CT subtropical înconjoară întregul glob. Axa ST este situată deasupra tropopauzei la o altitudine de 12 km. Tropopauza din zona ST subtropicală suferă o ruptură. La o distanță relativ mică, diferența de înălțime a acestuia în timpul trecerii de la aerul rece la cel cald poate ajunge la 4-5 km. Lățimea ST subtropical este de aproximativ 1500 km, lungimea verticală este de 8-12 km, comparativ cu ST extratropical este mai stabil și intens.
Ecuatorial ST se formează în regiunile ecuatoriale de la periferia sudică a anticiclonilor subtropicali înalți și au direcția estică.
ST stratosferic – se formează iarna la latitudinea Cercului polar și are direcția de vest, axa este la o altitudine de aproximativ 50 km, și partea de jos acoperă întregul mijloc și atmosfera superioară. Viteza medie în această stație la altitudini de 20-25 km este de aproximativ 200 km/h. Apariția acestui ST se explică prin prezența unor contraste mari de temperatură în stratosferă la limita dintre zi și noapte. În timpul nopții polare (în ianuarie, înălțimea nopții deasupra Polul Nord ajunge la 440 km) Aerul stratosferic din Arctica se răcește și se dovedește a fi mult mai rece decât aerul stratosferic la sud de Cercul polar. În acest sens, între aerul temperat și cel arctic apar gradienți mari de temperatură orizontală.
Turbulențe în zona ST.
Pe partea rece a ST, forfecarea orizontală a vântului este de 12-14 m/s la fiecare 100 km, pe partea caldă este de 10 m/s. Forfecarea verticală a vântului în ST este de 5-10 m/s la 1000 m altitudine, dar poate ajunge la 25-30 m/s. Prezența unor astfel de gradienți duce la turbulențe în regiunea ST. Grosimea straturilor perturbate este de 300-600 m3, uneori crescând la 1-3 km, lățimea de obicei nu depășește 100 km, iar lungimea este de câteva sute de kilometri. Mărimea supraîncărcărilor în timpul zgomotului nu depășește 0,5 - 1g, dar uneori se observă cazuri de până la 2g. În aceste cazuri, denivelările severe au făcut dificilă controlul aeronavei sau au dus la consecințe mai grave.
Adesea, bumpness în ST se observă în zona în care se află Ci și Cc, formate pe partea dreaptă a ST, puțin sub isi-ul acestuia. În stânga axei, norii se formează mai rar de-a lungul axei; Axa CT este granița dintre sistemele de nori de pe ambele părți ale CT.
Zonele turbulente apar adesea sub cer senin și sunt numite TUAN.
ST poate fi detectat printr-o modificare a unghiului de deriva a aeronavei și o schimbare a temperaturii. Când avionul intră partea stângă ST se întâmplă creștere rapidă temperatura (2-3° la 100 km) și deriva stângă. La intrarea în ST din partea dreaptă temperatura scade (1-2° la 100 km de parcurs) si se observa o deriva spre dreapta. Când zburați de-a lungul ST, temperatura aerului nu se schimbă, dar viteza la sol crește (cu vânt în spate) sau scade (cu vânt în față).
Dacă intri în zona de denivelări asociată ST, modificați altitudinea de zbor cu 300-400m sau deviați de la rută cu 50-70km. Se recomandă modificarea altitudinii de zbor prin scădere dacă zborul are loc la altitudini mai mari de 8 km, iar la altitudini mai mici prin urcare. Cel mai sigur este să evitați traseul din partea dreaptă (anticiclonică) a curentului cu jet.
În timpul consultării înainte de zbor, ar trebui să vă familiarizați cu harta vânturilor maxime, hărțile topografiei presiunii și secțiunile verticale ale atmosferei.
Hărți meteorologice și analiza acestora.
5.1 Hărți meteo. La sol și la mare altitudine. Utilizarea codului meteorologic internațional KN-01. Analiza hărților de suprafață.
Studiul proceselor meteorologice pe o suprafață mare se realizează cel mai eficient folosind hărți speciale, care semne convenționale Rezultatele observațiilor meteorologice sau aerologice (altitudine) simultane sunt reprezentate grafic. Astfel de hărți sunt numite sinoptice (din cuvântul grecesc „synoptikos” - observare simultană).
O hartă sinoptică pe care sunt trasate datele de observație de la suprafața pământului se numește hartă meteorologică de suprafață, iar o hartă cu date de observație aerologică trasate se numește la altitudine mare sau aerologică. O hartă meteorologică de suprafață este o hartă meteorologică care reflectă condițiile meteorologice reale de la suprafața pământului la un anumit moment în timp într-o anumită zonă. Hărțile meteorologice vin în tipuri de bază și circulare.
Hărțile principale sunt întocmite la 00, 06, 12 și 18 ore Greenwich Mean Time (UTC). Aceste hărți acoperă suprafețe vaste și permit analiza proceselor atmosferice pe distanțe de câteva mii de kilometri.
Pe AMSG, procesele la scară largă sunt prezise folosind hărțile principale, cum ar fi formarea și mișcarea ciclonilor și anticiclonilor și mișcarea fronturilor atmosferice. Cu ajutorul acestor hărți se realizează prognoze meteo pe o perioadă de 24...36 de ore, precum și prognoze meteo pentru trasee de lungă distanță.
Hărțile de inel (ring) se fac la fiecare 3 ore: la 00.03, 06.09, 12.15, 18 și 21 ore GMT.
Acestea sunt hărți ale unor zone relativ mici - de la câteva sute
până la o mie de kilometri, aceste hărți sunt folosite pentru a clarifica prognozele meteo pentru câteva ore și, de asemenea, pentru a emite avertismente cu privire la apariția fenomenelor meteorologice periculoase pentru aviație.
Informațiile meteo sunt aplicate hărților principale și inelului sub formă de numere și semne convenționale (simboluri), într-o ordine strict definită în jurul cercului stației, în conformitate cu codul KN-01.
Pe hărțile meteorologice de suprafață sinoptice din jurul cercului (punctului) stației, datele sunt reprezentate cu numere de cod și simboluri.
TTTtT - temperatura aerului, întreg (TT) și zecimi (tT) grade Celsius;
TdTdtd - punct de rouă, întreg (TdTd) și zecimi (td) grade Celsius;
VV - vizibilitate orizontală;
h(hh) - înălțimea norilor inferiori;
Nh este numărul de nori de nivel inferior în octas;
PPP - presiunea aerului normalizată la nivelul mării, în hPa;
pp – valoarea trendului presiunii din ultimele trei ore;
a - caracteristica tendinței presiunii;
N – numărul total de nori;
W – vremea între perioadele de observare;
CL – forma norilor inferiori;
CM – forma norilor de nivel mediu;
CH este forma norilor superiori;
dd – direcția vântului la suprafața pământului (de unde suflă);
ff – viteza vântului este indicată de coadă;
ww – fenomene meteorologice atmosferice din perioada de observare sau în ultima oră dinaintea perioadei de observare;
Sn – semn de temperatură negativă a aerului, punct de rouă, tendință de presiune.
Natura vremii pe orice teritoriu este determinată de proprietățile maselor de aer, de poziția fronturilor atmosferice și de tipul sistemelor de presiune. Scopul analizei este urmărirea mișcării maselor de aer, stabilirea naturii stratificării acestora, identificarea sistemelor de presiune și determinarea traiectoriilor deplasării acestora, precum și clarificarea poziției și tipului secțiunilor frontale. O înțelegere spațială completă a proceselor atmosferice poate fi obținută prin utilizarea în analiză a întregului complex de material aerosinoptic disponibil la AMSG.
Analiza vremii începe de obicei cu analiza hărților sinoptice de suprafață - principale și inelare, apoi hărți de topografie de presiune, diagrame aerologice, hărți de vânt maxim, hărți de tropopauză și hărți ACP ale aviației.
Analiza hărților meteorologice de suprafață începe cu „ridicarea” acestora. Harta identifică zone cu precipitații abundente, burnițe și abundente, zone cu nori cumulonimbi și activitate de furtună, zone ocupate de ceață, viscol, furtuni de praf și alte fenomene.
Apoi sunt trasate linii cu valori egale ale tendințelor de presiune. În partea centrală a zonei de creștere a presiunii, litera P și valoarea maximă a creșterii presiunii sunt marcate cu albastru în partea centrală a scăderii, litera P este marcată cu roșu și valoarea observată a cădere de presiune. Liniile cu valori egale ale tendințelor presiunii se numesc isobari sau izotendențe. Apoi se trasează izobare - linii de presiune egală, sunt identificate principalele forme de descarcare a presiunii - cicloni, anticicloni, jgheaburi, creste, șei. Centrele ciclonilor și anticiclonilor sunt desemnate prin literele H și, respectiv, B.
Toate aceste etape sunt pregătitoare pentru analiza fronturilor atmosferice.
Pentru analiza fronturilor atmosferice, poziția acestora este studiată mai întâi folosind hărți de suprafață ale perioadelor anterioare, iar apoi, pe baza unei analize a câmpului de presiune, câmpurilor de vânt, a temperaturii, umidității, distribuției sistemelor de nori, a zonelor de precipitații și a regiunilor izobare, poziția se determină frontul şi tipul acestuia. Aceasta ia în considerare toți factorii care pot duce la modificări ale condițiilor meteorologice în zona frontală în funcție de perioada anului și ziua, natura distribuției presiunii, temperatură etc.
Analiza fronturilor nu se limitează la determinarea poziției acestora pe o hartă de suprafață, ci folosește și hărți de topografie de presiune, diagrame aerologice și alte materiale, cum ar fi informațiile din satelit și vremea de la bord.
Hărțile topografice barice sunt utilizate în combinație cu hărțile de sol, ceea ce permite o analiză destul de completă a proceselor și fenomenelor meteorologice care sunt observate nu numai în apropierea solului, ci și pe diverse înălțimi.
Pentru analiză se folosesc hărțile de suprafață AT850, AT700, AT500, AT400, AT300, AT200 și AT100Gpa. Pentru a analiza regimul de temperatură al troposferei inferioare se folosesc hărți OT500/1000. Izohipsele de pe această hartă sunt în același timp izoterme ale temperaturii medii a stratului inferior de 5 kilometri al troposferei. Pentru a clarifica poziția fronturilor atmosferice, se folosește harta AT850, pe care suprafețele frontale sunt detectate mai bine decât pe hărțile de suprafață prin contrastele de temperatură și alte elemente. Pentru a identifica locația și caracteristicile zonelor frontale de mare altitudine și a fluxurilor de jet asociate, sunt utilizate hărți AT300, AT200 și, mai puțin frecvent, AT500.
Zona frontală de mare altitudine de pe aceste hărți poate fi detectată în zonele cu cea mai mare concentrație de izohipse și izoterme, unde se observă cele mai puternice vânturi, depășind uneori 100 km/h - curentul cu jet.
În mod obișnuit, zonele de turbulență intensă sunt situate în zone cu divergență accentuată a fluxurilor de aer, mai ales dacă aceste zone sunt asociate cu ST, iar partea de conducere a zonei de divergență este situată deasupra unui front rece.
La analiza proceselor sinoptice se foloseşte o diagramă aerologică din care se pot obţine unele date.
Pentru a prognoza evoluția proceselor sinoptice se ia în considerare variația zilnică și anuală a elementelor meteorologice (variația diurnă a temperaturii, vântului, iarna - temperaturi negative, vara - mare). Luând în considerare modificările cauzate de trecerea fronturilor atmosferice, dezvoltarea formațiunilor ciclonice și anticiclonice. Una dintre etape este predicția deplasării formațiunilor de presiune:
1. Ciclonii se deplasează în direcția izobarelor sectorului său cald, lăsând aer cald în dreapta;
2. Centrul ciclonului se deplasează paralel cu linia care leagă centrul căderii de presiune cu centrul de creștere în direcția declinului.
Dacă, în acest caz, tendințele negative sunt localizate doar în partea din față a ciclonului, fără a afecta partea centrală a acestuia, iar în spate se observă o creștere a aceleiași intensități, atunci aceasta indică o deplasare rapidă a ciclonului.
Dacă tendințele negative captează centrul ciclonului și sectorul cald, aceasta indică adâncirea acestuia, agravarea probabilă a fronturilor, creșterea grosimii norilor și a intensității precipitațiilor.
3. Dacă ciclonii sau anticiclonii au o izobară închisă comună, atunci centrele lor se rotesc unul față de celălalt în sens invers acelor de ceasornic pentru cicloni și în sensul acelor de ceasornic pentru anticicloni.
4. Jgheabul se mișcă odată cu ciclonul la care este conectat și se rotește în sens invers acelor de ceasornic în jurul ciclonului.
5. Crestele se deplasează cu anticiclonul și se rotesc în sensul acelor de ceasornic în jurul anticiclonului.
Când utilizați hărți topografice de presiune pentru analiză, urmând reguli:
1. Centrele de suprafață ale sistemelor de presiune se deplasează în direcția fluxului de aer al curenților (debitul de conducere) observați în în acest moment deasupra acestor centre, la altitudini de 3-6 km, i.e. în direcţia izohipselor pe AT700 şi AT500.
În acest caz, viteza de deplasare a centrelor formațiunilor de presiune de suprafață va fi de 0,7 din viteza vântului la AT700 și 0,5 din viteza vântului la AT500.
2. Ciclonii înalți (AZn) cu axă verticală rămân inactivi și umplu (distrug). O înclinare mare a axei indică o mișcare rapidă a formațiunii de presiune.
3. Ciclonii se adâncesc dacă se observă divergența debitului deasupra lor pe hărțile AT700 și AT500; se completează dacă există convergenţă a fluxurilor.
4. Anticicloanele și crestele se intensifică dacă există o convergență a fluxurilor deasupra lor pe hărțile AT700 și AT500 și sunt distruse dacă există o divergență a fluxurilor.
Pentru a prognoza mișcarea frontului, se utilizează harta AT700, fiecare punct de pe linia frontului de suprafață se deplasează de-a lungul izohipselor trecând peste acest punct cu o viteză de 0,8 pentru fronturile calde și 0,9 pentru fronturile reci din viteza vântului pe această suprafață izobară.
Astfel, prin determinarea vitezei și direcției de mișcare a formațiunilor de presiune și a fronturilor atmosferice se face o prognoză a poziției sinoptice, adică. locația viitoare a obiectelor atmosferice. Luarea în considerare a evoluției fronturilor atmosferice și a sistemelor de presiune este un element important în dezvoltarea poziției sinoptice și a prognozei meteo, iar prognoza meteo se bazează pe principiul de bază că odată cu deplasarea maselor de aer și a fronturilor, condițiile meteorologice caracteristice ale acestora sunt transferat cu anumite modificări. Prin urmare, ca primă aproximare, sunt așteptate acele valori ale elementelor meteorologice de pe care se așteaptă să se miște frontul și transferul de masă de aer.
5.2 Hărți topografice de presiune. Analiza lor. Hărți de tropauză.
Hărțile topografiei de presiune (BP) sunt compilate pe baza datelor de sondare radio la 00, 12, UTC. Aceste hărți sunt folosite pentru a determina condițiile meteorologice la diferite altitudini și, de asemenea, pentru a rafina analiza vremii de la suprafața pământului. Hărțile BT sunt făcute pentru suprafețe de presiune egală, care se numesc izobare.
Suprafețele izobare nu sunt paralele cu nivelul mării. În funcție de distribuția presiunii la nivelul mării și de distribuția temperaturii aerului, acestea fie se ridică ușor în sus (deasupra anticiclonului și în regiunea caldă), fie cad în jos (deasupra ciclonului și în regiunea rece) față de înălțimea lor medie. . Înălțimea suprafeței izobare se exprimă în geopotențial metri 1 sau decametri (zeci de metri). Se pot distinge un număr infinit de suprafețe izobare din atmosferă. În practică, mai multe sunt de obicei distinse, ele sunt numite standard sau principale. În funcție de nivelul de referință pentru înălțimea suprafeței izobare, aceste hărți sunt împărțite în hărți de topografie absolută (AT) - înălțimea suprafeței izobare este măsurată de la nivelul mării și hărți de topografie relativă (RT) - înălțimea este măsurată de la orice suprafață izobară inferioară sau de pe suprafața pământului. În practică, ele alcătuiesc un singur OT500/1000
1 Contorul de geopotenţial diferă de contorul liniar cu cel mult 0,3%.
.
Hărți de topografie de suprafețe izobare și presiune
Hărțile topografice absolute sunt compilate pentru următoarele suprafețe izobare:
850 hPa, Нср≈1,5 km (stratul 1…2 km)
700 hPa, Nsr ≈ 3 km (2…4 km)
500 hPa, Nsr ≈ 5 km (4…6 km)
400 hPa, Nsr ≈ 7 km (6…8 km)
300 hPa, Нsr ≈ 9 km (8…10 km)
200 hPa, Нср≈ 12 km (10…12 km)
100 hPa, Нср≈ 16 km (12…14 km)
Următoarele date sunt incluse pe cardurile AT:
Aici HHH este înălțimea suprafeței izobare, decametri geopotențial (gp. dkm); t este temperatura aerului la înălțimea unei suprafețe izobare date, °C; Δtd este deficitul punctului de rouă, indicat printr-un număr. Direcția δ și ff viteza vântului sunt reprezentate în același mod ca pe o hartă de suprafață:
Punctele cu aceeași înălțime a unei suprafețe izobare date sunt conectate pe hărțile AT prin linii negre netede, care se numesc izohipse (isos = egal, gips = înălțime).
După desenarea izohipselor, centrele altitudinale ale sistemelor barice sunt identificate pe hărțile AT. Ciclonii și anticiclonii de mare altitudine sunt conturați prin izohipse închise. Într-un ciclon, înălțimea suprafeței izobare spre centru scade, iar într-un anticiclon, înălțimea suprafeței izobare spre centru crește.
Folosind cardurile AT, se determină următorii parametri.
1. Direcția și viteza vântului în zona în care nu există date despre vânt, adică direcția și viteza vântului în gradient, ale cărui caracteristici depind de direcția și densitatea izohipselor.
2. Jet stream (ST). Acesta este un flux de vânt cu o viteză
100 km/h (30 m/s) și mai mult, care se extinde la câteva mii
kilometri pe orizontală. Uneori, ST înconjoară întregul glob.
axa CT ( viteza maxima) se află la 1,5...2 km mai jos
tropopauza.
3. Zone înnorate și înghețate. Pe suprafețele izobare de 850.700 și 500 hPa, tulbureala este probabilă la Δtd ≤ 2 °C;
pe suprafețe izobare de 400, 300 și 200 hPa, tulbureala este probabilă la Δtd ≤ 4°С;
4. Zone de sticle (_/\_ - moderate; -puternice). Dacă pe o secțiune mică a traseului direcția sau viteza vântului se schimbă brusc, sau ambele, atunci când zburați pe această secțiune a traseului, se va observa denivelări;
5. Fluxul de conducere. Aceasta este direcția dominantă a vântului pe o anumită zonă din troposfera mijlocie (în stratul de 3-6 km). Este determinată folosind hărțile AT-700 și AT-500. Debitul de conducere determină direcția și viteza de mișcare a principalelor sisteme de presiune, precum și viteza de deplasare a fronturilor atmosferice.
6. Puterea verticală a cicloanelor și a anticiclonilor.
7. Poziția fronturilor atmosferice și a maselor de aer.
8. Evoluția ciclonilor de suprafață și a anticiclonilor
Hărți de tropauză.
Hărțile de tropopauză sunt compilate folosind date de sondare radio la 00 și 12 GMT. Ele oferă o idee despre poziția spațială a tropopauzei.
Următoarele date sunt incluse pe carduri:
Aici PPP este presiunea la cel mai scăzut nivel al tropopauzei; t - temperatura aerului la nivelul tropopauzei, °C; Δtd - deficit de punct de rouă, indicat printr-un număr de cod (la fel ca pe cardurile AT).
Direcția δ și viteza vântului sunt reprezentate în același mod ca pe o hartă de suprafață. Folosind harta tropopauzei atunci când zburați la niveluri înalte, puteți determina unde va trece aeronava pe tropopauză și înclinația acesteia.
În locurile în care panta de tropopauză este egală sau mai mare de 1/300, se va observa denivelări puternice. Trecerea tropopauzei în astfel de zone nu este recomandată.
Și în stratosfera inferioară cu o axă aproape orizontală, caracterizată prin viteze mari, dimensiuni transversale relativ mici și gradiente mari de vânt vertical și orizontal. Un astfel de curent seamănă cu un jet gigant printre vânturile relativ slabe ale atmosferei înconjurătoare. Lungimea fluxurilor cu jet - mii km, lățime - sute km, grosime - mai multe km. Vitezele maxime ale vântului sunt observate pe axa nordică și pot varia de la 108 km/h până la 250-350 km/h S. t. poate influența semnificativ viteza la sol a aeronavelor moderne; Zborul este afectat și de turbulențe puternice în regiunea aerului central.
Climele troposferice din afara latitudinilor tropicale apar în legătură cu zonele frontale (fronturi polare, vezi fronturi atmosferice) dintre masele de aer ale troposferei. Gradienții mari de temperatură orizontal în aceste zone duc la apariția unor gradiente mari de presiune și, odată cu aceștia, vânturi puternice în troposfera superioară și stratosfera inferioară. Axele sistemului solar sunt cel mai adesea situate în apropierea tropopauzei, la o înălțime de 7-12 km, mai mare vara decât iarna. Acești cicloni se mișcă și evoluează în dezvoltarea lor în legătură cu activitatea ciclonică de pe fronturi. La cele mai înalte latitudini, undele solare sunt mai puțin intense și sunt situate la altitudini mai mari. niveluri scăzuteîn legătură cu fronturile arctice şi antiarctice. La latitudinile subtropicale (25-40°) se observă vânturi subtropicale mai stabile cu axe la nivelurile 12-14 km. Ele sunt asociate cu așa-numitul. fronturi subtropicale, care se întâlnesc doar în straturile înalte ale troposferei, rezultate din convergenţa vânturilor antialice şi a curenţilor de aer de latitudini temperate.
Direcția principală de transfer de aer în toate climatele troposferice este de la vest la est; ele ar trebui deci considerate ca o creștere a transferului general de aer de la vest la est în troposfera superioară și stratosfera inferioară. Aproape de ecuator în stratul 15-20 km ecuatorială S. t. apar adesea, asociate cu zona de convergenta intertropicala. Direcția predominantă a vântului în acestea este de est, în conformitate cu transportul aerian general la aceste latitudini. Se observă și unde solare stratosferice cu axe la altitudini cuprinse între 25-30. km, iarna - vestic la latitudini mari, vara - est la latitudini joase.
Fluxurile cu jet sunt verigi esențiale în general circulatie atmosferica. Această împrejurare, precum și a lor semnificație practică Pentru transportul aerian, au contribuit la studiul lor empiric și teoretic îmbunătățit în anii 50-60. secolul al XX-lea
Literatură:
- Pogosyan Kh P., Circulația generală a atmosferei, Leningrad, 1972;
- de el, Jet Currents in the Atmosphere, M., 1960;
- Vorobyov V.I., Zonele frontale de mare altitudine ale emisferei nordice, Leningrad, 1968;
- de el, Jet Currents in High and Temperate Latitudes, Leningrad, 1960;
- Palmen E., Newton Ch., Sistemele de circulație ale atmosferei, trad. din engleză, L., 1973.
S. P. Hromov.
Acest articol sau secțiune utilizează textVitezele curenților de aer la înălțimi depind în principal de natura câmpului de temperatură sub straturile de aer subiacente. Cu cât sunt mai mari gradienții de temperatură orizontal în sistemul de zone frontale altitudinale, cu atât este mai puternic fluxul de jet, indicând prezența vântului puternic în această zonă. Cu alte cuvinte, în formarea și evoluția fluxurilor cu jet rol principal joacă distribuția temperaturii în atmosferă și gradienții de temperatură orizontal care rezultă.
Fluxurile cu jet, asociate cauzal cu zonele frontale de mare altitudine, apar, se intensifică sau slăbesc din cauza apariției și distrugerii fronturilor troposferice. În primul caz, ca urmare a convergenței maselor de aer rece și cald, cresc gradienții orizontali de temperatură, presiune și viteza vântului. În al doilea caz, când aerul rece și cald se îndepărtează unul de celălalt, gradienții de temperatură și presiune scad, iar vânturile slăbesc.
Fluxurile cu jet apar în troposferă și stratosferă. În troposferă, se observă aproape constant în zona subtropicală a emisferelor nordice și sudice: iarna între latitudinile 25 și 35°, vara între 35 și 45°. Curenții cu jet în troposferă apar foarte des și se dezvoltă la latitudini extratropicale, până în Arctica Centrală și Antarctica. În conformitate cu zonele de origine a acestora în troposferă, se disting fluxurile cu jet subtropicale și extratropicale.
Cele mai mari viteze ale vântului din troposferă sunt de obicei observate în apropierea tropopauzei. Datele privind distribuția vântului la înălțimi arată că cele mai mari viteze sunt observate cel mai adesea sub tropopauză și mai rar deasupra tropopauzei. În stratosferă se observă din când în când în anumite condiţii de circulaţie iarna la altitudini de 25-30 km.
Fluxurile cu jet troposferice sunt observate în aproape toate părțile globului, dar nu cu o frecvență egală peste tot. Există, de exemplu, zone unde la altitudini de 9-12 km vitezele maxime în jet depășesc aproape întotdeauna 200 km/h. În special, astfel de zone includ coasta Pacificului Asiei la o latitudine de 30-40°. Aici, în special în partea de sud-est a Chinei și a insulelor japoneze, timp de 6-8 luni, sunt frecvente vitezele fluxului de aer (în principal dinspre vest) care depășesc 200 km/h la altitudini de 9-12 km.
Curente cu jet puternice apar continuu in apropierea coastei de est a Statelor Unite si adesea peste Canada. Peste Europa, avioanele se formează cel mai adesea în zona Insulelor Britanice.
Zonele cu frecvență înaltă a fluxurilor cu jet coincid cu zonele cu gradienți orizontali mari de temperatură. Prin urmare, zonele cu cea mai mare frecvență a fluxurilor cu jet în timpul iernii se află la joncțiunea continentelor reci din Asia, America de Nord și Groenlanda, pe de o parte, și oceane calde, pe de alta. Frecvența ridicată a curenților subtropicali este tipică pentru nordul Africii și sudul Asiei.
Frecvența scăzută a curenților de jet troposferici apare în zone cu o suprafață subiacentă mai mult sau mai puțin omogenă. Acestea sunt oceane la sud de 30-40° N. w. iar la nord 30-40° S. sh., părțile nordice ale continentelor din Asia și America cu regiunile adiacente ale Arcticii, iar în regiunea polară de sud - Antarctica Centrală.
Fluxurile cu jet sunt de obicei descrise în plan orizontal și vertical. În acest caz, vitezele vântului sunt reprezentate de izotahii, adică linii aceleași viteze vânt.
În fig. 69 și 70 prezintă hărți ale topografiei de presiune absolută a suprafeței 200 mb pt termene limită diferite. Prima hartă se referă la mijlocul iernii, a doua - la mijlocul verii. O hartă topografică a presiunii de suprafață de 200 mb (aproximativ 12 km altitudine) arată distribuția vitezelor maxime ale vântului în troposfera superioară și stratosfera inferioară. Este ușor de observat că pe fondul izohipselor rare, o zonă de concentrare a acestora iese clar, înconjurând întreaga emisferă nordică. În aceste zone se observă cele mai mari viteze ale vântului - jet streams. În locurile în care jeturile se îmbină, se observă o creștere a vitezei vântului. Acolo unde jeturile se ramifică, vântul slăbește.
În special, în seara zilei de 5 ianuarie 1956 (Fig. 69), la confluența curenților de aer din sud-vest și nord-vest, între Islanda și Scandinavia, au apărut curenți puternici cu jet. Aceleași jeturi puternice sunt ușor de detectat peste sud și Asia de Sud-Est, Alaska, etc. Trebuie remarcat faptul că îngroșarea contururilor, adică viteze mari ale vântului, pot fi găsite aproape întotdeauna la sud de 40° N în lunile de iarnă. w. (jeturi subtropicale), în timp ce la latitudini temperate și înalte, în special peste URSS, curentele cu jet se slăbesc, se despart și reapar din cauza apariției și dezvoltării ciclonilor și anticiclonilor.
Vara la sud de 40° N. w. Fluxurile cu jet sunt foarte rare. Se găsesc mai des la latitudini temperate și înalte. O distribuție tipică a jeturilor în emisfera nordică în timpul verii este prezentată în Fig. 70. După cum se poate observa, zona de condensare a izohipselor și a vântului puternic pe suprafața izobară de 200 mb a trecut la 31 iulie 1956 prin latitudinile moderate ale emisferei nordice, iar peste latitudinile joase și Arctica vânturile au fost slabe. Cu toate acestea, în unele zile, fluxurile cu jet pot fi intense la latitudini mari.
Structura spațială a fluxurilor cu jet este, de asemenea, descrisă într-un plan vertical perpendicular pe direcția fluxului. Acestea sunt secțiuni verticale obișnuite ale atmosferei cu izoterme și izotahii, secțiuni de fronturi și tropopauză. În fig. 71 și 72 prezintă două exemple tipice de secțiuni verticale ale fluxurilor cu jet pentru iarnă și vară. Aceste secțiuni reprezintă jeturile subtropicale și extratropicale. În centrul fluxurilor cu jet, literele indică direcțiile principale ale curenților de aer.
Pe secțiunea verticală medie lunară a atmosferei, construită conform datelor de observație pentru ianuarie 1957-1959. până la aproximativ 25 km între ecuator și Polul Nord (Fig. 71), sunt reprezentate două fluxuri cu jet de vest cu axele lor situate la niveluri de 10 și 12 km. Vitezele maxime medii ale vântului pe axa jetului subtropical (stânga), ajungând la 180 km/h, au fost observate peste Irak. Al doilea jet (pe dreapta) era deasupra Moscovei la un nivel de aproximativ 9 km. Aici viteza medie maximă a vântului a fost de 100 km/h. Între timp, la suprafața pământului, viteza medie a vântului nu a depășit 10-20 km/h. Vara (29 august 1957), jetul subtropical era deasupra Transcaucaziei, iar jetul extratropical era deasupra Moscovei. În primul jet viteza maximă a atins 140 km/h, în al doilea - 120 km/h. În ciuda caracterului tipic al secțiunilor prezentate aici, în anumite perioade locația fluxurilor cu jet poate fi diferită.
Trebuie remarcat faptul că, din cauza discrepanței semnificative dintre scările orizontale și verticale, forma obișnuită oblata a jetului nu este exprimată în secțiunile prezentate. Totuși, dacă luăm în considerare că, de exemplu, în sistemul cu jet sudic din Fig. 71 distanța dintre pozițiile joase și înalte ale izotacului este de 100 km/h, adică pe verticală, este de aproximativ 10 km și pe orizontală - mai mult de 2000 km, atunci va deveni evident că jetul are forma unei elipse destul de turtite. . Relațiile dintre extinderea verticală și orizontală sunt similare în alte fluxuri cu jet.
Caracteristică caracteristici structurale zonele frontale de mare altitudine și curenții cu jet nu suferă modificări sezoniere vizibile. Diferențele sezoniere sunt exprimate în principal în intensitatea și poziția latitudinală a jeturilor sudice (subtropicale).
Datorită contrastelor mari de temperatură între latitudinile joase și cele mari, vitezele vântului în jet în sezonul rece sunt mai mari decât în timpul verii, viteze maxime observate la cote mai scăzute. În sezonul cald, vitezele vântului sunt mai mici, iar vitezele maxime se observă la mai mult niveluri înalte decât iarna. Fluxurile cu jet subtropicale experimentează schimbări intersezonale de-a lungul meridianelor. Acest lucru poate fi văzut în secțiunile prezentate (Fig. 71 și 72).
În plus, într-un sistem subtropical de curent cu jet, tropopauza este întotdeauna întreruptă, iar axa jetului este situată între tropopauza tropicală și cea extratropicală (polară). Dimpotrivă, în zona curentului cu jet extratropical, tropopauza este, de regulă, înclinată, ruptura sa se observă în cazuri rare, iar axa jetului este cel mai adesea situată sub tropopauză. Prin urmare, la latitudini joase zona de viteze maxime ale vântului este de obicei mai mare decât la latitudini medii și înalte. Discontinuitatea și înclinarea tropopauzei sunt exprimate și în secțiunile verticale de mai sus ale atmosferei.
Unele date despre extinderea verticală și orizontală a fluxurilor cu jet troposferice, precum și despre vitezele maxime medii din sistemul lor, pot fi găsite în tabel. 27 și 28.
De la masă 27 rezultă că fluxurile subtropicale cu jet sunt relativ puternice. Jeturile subtropicale de întindere verticală și orizontală mare (cu viteze ale vântului mai mari de 100 km/h) sunt mai frecvente decât aceleași jeturi extratropicale.
În special, jeturile subtropicale cu o lățime de peste 2000 km și o înălțime de peste 12 km sunt mult mai frecvente decât cele extratropicale. Cu toate acestea, în unele cazuri, jeturile extratropicale pot fi puternice, vitezele vântului în centrul jetului ajung uneori la 400 km/h sau mai mult.
Cel mai adesea, vitezele maxime medii în sistemul jet stream extratropical sunt de 150-250 km/h, iar în cele subtropicale - 200-300 km/h. Cu alte cuvinte, chiar și în ceea ce privește vitezele maxime în centru, jeturile subtropicale sunt în medie mai intense decât cele extratropicale (Tabelul 28).
Una dintre versiunile accidentului aviatic de la Rostov-pe-Don, care a avut loc pe 19 martie, se numește un fenomen meteorologic rar - un jet de aer. Citiți ce este și cum afectează zborurile aeronavelor în secțiunea „Întrebări și răspunsuri”.
Ce este un jet stream?
Un curent cu jet de mare altitudine este un vânt puternic sub forma unui curent de aer îngust în troposfera superioară sau stratosfera inferioară. Se caracterizează prin viteze mari (de obicei peste 30 m/s pe axă) și pante de peste 5 m/s la 1 km în înălțime și mai mult de 10 m/s la 100 km pe orizontală. Mai simplu spus, un curent cu jet este un flux de aer destul de îngust și rapid, care arată ca un jet (de unde și numele de jet). Lungimea acestui jet poate fi de mii de kilometri, lățime - sute de kilometri, grosime - câțiva kilometri. Și un uragan răvășește în interiorul lui cu viteze ale vântului de la 100 la 900 de kilometri pe oră. În același timp, în jurul acestei „țevi” nu există schimbări în atmosferă.
Ce cauzează jet stream?
Potrivit oamenilor de știință, acest lucru se datorează încălzirii neuniforme a Pământului în timpul rotației sale în jurul Soarelui. Vânturile calde care sufla din ecuator se întâlnesc cu vânturile reci din poli, creând o diferență mare de presiune. În astfel de zone se formează fluxuri cu jet. Acești curenți sunt linia de despărțire între zonele reci și cele calde. Și ce mai multa diferenta temperaturi, cu atât mai puternice aceste vânturi.
De ce este jet stream periculos pentru avioane?
Fluxurile cu jet apar de obicei la înălțimea solului - la o altitudine de 9.144 până la 18.288 m. Prin urmare, nu sunt periculoase pe sol. Dar piloții îi cunosc foarte bine. La începutul secolului al XX-lea, piloții au raportat că au întâlnit uneori un fel de zid de aer în care, când încercau să zboare în el, avioanele înghețau pe loc. Mai târziu, oamenii de știință au dat acestui fenomen denumirea de „jet stream”.
Potrivit Wikipedia, fluxurile cu jet de mare altitudine sunt periculoase pentru aviație din cauza turbulențelor severe.
Aceste fenomene sunt periculoase și în timpul aterizării aeronavei. Deoarece o aeronavă prinsă într-un curent cu jet poate avea controlul dinamic deteriorat semnificativ.
Cum folosesc piloții moderni curentul cu jet?
Fluxurile de aer asociate cu jet ajută aeronavele să economisească timp de călătorie și combustibil. De exemplu, piloții folosesc curentul cu jet din Atlanticul de Nord atunci când zboară pe ruta New York-Londra. Pe drumul de întoarcere trebuie să zboare prin Islanda și sudul Groenlandei pentru a evita avionul care se apropie. Calcule aproximative: atunci când zboară cu o viteză de 600 km/h într-un curent cu jet care trece, a cărui viteză este de 360 km/h, viteza la sol a aeronavei crește la 960 km/h. În acest caz, avionul va parcurge o distanță de 600 km în 36 de minute în loc de o oră. În consecință, economiile de combustibil vor fi de aproximativ 50%
De ce jet stream deasupra Rostovului este un fenomen rar?
Jet stream în atmosferă
(ST) - un flux puternic, îngust, cu o axă aproape orizontală în troposfera superioară sau stratosferă, caracterizat prin forfecare mari a vântului vertical și orizontal și una sau mai multe viteze maxime. De obicei, lungimea ST este de mii de km, lățimea este de sute de km și grosimea de câțiva km. Forfecarea verticală a vântului este de aproximativ 5-10 m/s la 1 km, iar curentul cu jet orizontal în atmosferă este de 5 m/s la 100 km. Limita inferioară de viteză în ST este considerată convențional egală cu 100 km/h și a fost aleasă ținând cont de faptul că vitezele vântului care depășesc 100 km/h au un efect vizibil asupra vitezei la sol. aeronave zburând în zona ST. Partea centrala ST, unde vitezele vântului sunt cele mai mari, se numește miez, linia vântului maxim din interiorul miezului este axa ST. În stânga axei, când este văzută de-a lungul fluxului, este partea ciclonică a ST, iar în dreapta este partea anticiclonică. Forfecarea orizontală pe partea ciclonică a ST este mult mai mare decât pe partea anticiclonică, iar forfecarea verticală a vântului este de obicei mai mare deasupra axei ST decât sub aceasta. Cu cât CT este mai puternic, cu atât este mai mare forfecarea verticală a vântului în el. Există ST troposferice și stratosferice.
Troposferic S. t. sunt formate în zona de tranzitieîntre ciclonii înalți reci și anticiclonii înalți cald în troposfera superioară, formând zone frontale de mare altitudine. Zonele frontale de mare altitudine (HFZ) se pot combina pentru a forma o zonă frontală planetară (comparabilă ca dimensiune cu dimensiunea Pământului). Axele sistemelor solare troposferice sunt situate în apropierea tropopauzei, iar în emisfera nordică se află la o altitudine de 6-8 km deasupra Arcticii, 8-12 km în latitudinile temperate și 12-16 km în subtropicale. t. latitudinile înalte și medii sunt asociate cu fronturile UFZ și atmosferice; îşi schimbă poziţia cu ei. Clima subtropicală vestică este relativ stabilă și puternică. Cea mai puternică radiație solară subtropicală de pe Pământ se observă iarna în partea de vest Oceanul Pacific, unde se creează contraste mari de temperatură în troposferă între aerul cald de pe suprafața oceanului și aerul rece din Asia de Est.
Hărțile arată vitezele medii ale vântului la o suprafață izobară de 300 hPa (corespunzător unei altitudini de aproximativ 9 km) în emisfera nordică iarna și vara. Se poate observa că iarna la latitudini extratropicale se formează unde solare deasupra nordului Oceanul Atlanticși Europa. Regiunile subtropicale nordice aproape înconjoară globul la latitudinea 25-30 (r). Ele sunt mai puternice decât zonele de coastă extratropicale Vitezele medii în centrul zonei de coastă depășesc 150 km/h, iar peste insulele japoneze - 200 km/h. Vara, din cauza încălzirii aerului la latitudini extratropicale și a scăderii gradientului de temperatură orizontal între latitudinile joase și mari, temperatura scade. Ele se formează adesea peste nordul Europei. În conformitate cu condițiile de radiație sezonieră, radiația solară subtropicală, slăbită, se deplasează spre nord. Peste Asia şi America de Nord sunt situate vara la o latitudine de 40-45 (°). Atmosfera este, de asemenea, descrisă folosind secțiuni verticale ale atmosferei.
Stratosferic S. t. situat deasupra tropopauzei. Ciclonii vestici de iarnă apar în zona cu gradienți mari de temperatură și presiune meridională a ciclonului stratosferic de iarnă, situată între regiunea polară și latitudinile inferioare. Axa acestui t nordic este situată la o altitudine de 50-60 km la o latitudine de aproximativ 50 (°), viteza vântului variază de la 180 la 360 km/h. Poziția și înălțimea temperaturii stratosferice de vest se pot modifica în timpul încălzirii stratosferice de iarnă, în timpul căreia un ciclon rece își schimbă locația și intensitatea și este înlocuit cu un anticiclon cald. În conformitate cu condițiile de radiație, clima stratosferică de vară cu o direcție estică stabilă are loc la periferia anticiclonului cald stratosferic de vară cu fața către ecuator. Axa nordică este situată la o altitudine de 50-60 km, la o latitudine de aproximativ 45 (°); viteza medie a vântului pe axă este de până la 180 km/h. Direcția nord-est ecuatorială este situată vara în apropierea ecuatorului (de la 0 la 15-20 (°) latitudine) cu o axă la o altitudine de 20-30 km și viteze maxime ale vântului de până la 180 km/h.
Atunci când se oferă suport meteorologic pentru zborurile cu aeronave, sunt prezise poziția direcției vântului troposferic, altitudinea axelor centrale ale pământului și viteza maximă a vântului. Aceste date sunt incluse în hărțile de prognoză ale aviației pentru topografia presiunii, emise echipajelor de aeronave.
Aviație: Enciclopedie. - M.: Marea Enciclopedie Rusă.Redactor-șef G.P. Svișciov.1994 .
