Реактивни течения, тяхната класификация, условия на образуване и полети в тях. Обща циркулация на атмосферата. Реактивни течения. Пасати. Мусони

Влиянието на вятъра върху параметрите на движение на самолета е най-значимо при високи скорости на вятъра, особено в областта на струйните течения (ST).
ST е пренасянето на въздух под формата на тесен поток с високи скорости, обикновено в горната тропосфера и долната стратосфера с ос близо до тропопаузата. Максималната скорост на вятъра (30 m/s и >) се наблюдава по оста ST. Промяната в скоростта на вятъра в зоната ST обикновено е 5-10 m/s на 1 km височина и 10 m/s и > 100 km в хоризонтална посока.

СТ се образуват в зони на най-близка конвергенция на топли и студени въздушни маси, където се създават значителни хоризонтални градиенти на налягане и температура. Тъй като най-големите температурни контрасти в зоните на атмосферните фронтове се наблюдават в студа. половината от годината, то през този период СТ са най-активни.

Навигационното значение на реактивните течения е трудно да се надцени. От една страна, в ST зоната често се появяват перести и перести облаци и интензивна турбуленция, а от друга страна, силен вятърв зоната ST значително променя скоростта на самолета.

Интензивна турбулентност се наблюдава главно от студената (циклонична) страна на ST, където градиентите на температурата и вятъра са по-големи. По оста ST силна турбуленция се появява много по-рядко.

Ако полетът в зоната ST се извършва срещу вятъра, тогава скоростта на земята рязко намалява, ако с вятъра, тя се увеличава. Когато летите на дълги разстояния, можете да използвате CT, за да намалите времето за полет и да увеличите обхвата на полета. Понастоящем има методи, които въз основа на данни за вятърното поле предлагат най-изгодния маршрут, по който самолетът ще лети до местоназначението си или с най-малко време, или с най-малък разход на гориво. Всичко по-горе показва голямото навигационно значение на ST.

22. Класификация на въздушните маси (а)географски ( арктически, умерен и тропически въздух, всеки от въздуха е континентален или морски в зависимост от условията на формиране); б) според условията за развитие на конвекция (устойчиви и неустойчиви).

а) В зависимост от местоположението на източника на образуване на въздух в една от основните топлинни зони на земното кълбо и като се вземе предвид естеството на подлежащата повърхност (океан или континент), те се разграничават следните видовевъздушни маси:

Арктически или антарктически въздух (AB) - морски (mAV) и континентален (kAV) - намира се в северните и южните полярни региони на лед и сняг;

Въздухът на умерените ширини (LA) - морски въздух (mLA) и континентален въздух (CLA) - се намира в умерените ширини;

Тропическият въздух (TV) - морски (mTV) и континентален (kTV) - се намира в зоните на пасатите на северното и южното полукълбо;

Екваториален въздух (EA) - намира се на екватора между северните и южните пасати.

Морският въздух е различен висока влажност. Навсякъде е около 80%. Освен това има разлики в температурни условия. IN лятно времев умерените ширини ще бъде по-студено от континенталното, а през зимата - по-топло.

Арктическият и антарктическият въздух, поради преобладаването на ледени полета и земя във високи географски ширини, рядко е морски арктически въздух (MAA). Екваториалният въздух не се разделя на морски и континентален, тъй като над сушата и над морето е еднакво топъл и влажен поради огромното количество валежи.

б) Въздушна маса, в която няма условия за развитие на възходящи въздушни движения (конвекция), се нарича устойчива. Вертикалните движения могат да възникнат само под формата на динамична турбулентност с хоризонтално движение на въздуха. Тази въздушна маса обикновено включва топли маси.

Въздушна маса, в която има условия за развитие на възходящи въздушни движения (конвекция), се нарича неустойчива. Нестабилните маси обикновено включват студени маси.

23. Вятър - посока и скорост, класификация: слаб, умерен, силен, бурен, променлив, поривист, шквал.

Вятър– това е хоризонталното (адвективно) движение на въздуха спрямо земната повърхност, характеризиращо се с посока и скорост.

Посокададен от ъгъла (или румб δ=22,5 0), считано от север по посока на часовниковата стрелка

Стойност на скоросттасе задава от оперението на стрелката (малко перо – 2,5 m/s, голямо перо – 5 m/s, черен триъгълник – 25 m/s)

Въз основа на скоростта на вятъра се разграничават:

1) < 3 м/с – слабый

2) 4-7 m/s – умерено

3) 8-14 m/s – силно

4) 15-19 m/s – много силно

5) 20-24 м/с – буря

6) 25-30 m/s – силна буря, ураган.

7) Променлив вятър– за 2 минути посоката се променя с повече от 1 точка.

8) Поривист– за 2 минути вятърът се променя с 4 m/s или повече.

9) Шквал– краткотрайно рязко усилване на вятъра до 20 m/s и повече със значителна промяна на посоката.

24. Местни ветрове: фен, бора, бриз, вътрешномасов шквал, кръвни съсиреци, торнадо, торнадо. Условия за авиация.

Местни ветрове - ветрове, характерни за определени райони, свързани с особеностите на местната орография, близостта на сушата и водата и др.

1.Бриз - това е вятърът брегова линияморета и малки езера с резки дневни промени в посоките (слой 1-2 km).

Нощен бриз: Дневен бриз:

2. Сешоар (garmsil) - топъл, сух поривист вятър, който духа от планините към долината.

Особености:

1. Значително повишава температурата (с 30 0 за няколко часа) и понижава влажността (до 4-5%).

2. Продължителност – от няколко часа до няколко дни.

3. Причинява силни вибрации на самолета.

3.Бора – силен (V> 20 m/s) студен поривист вятър, духащ от ниски планински вериги към топлото море.

4. Шквалове - рязко краткотрайно усилване на вятъра (до 20 m/s). Те могат да бъдат вътрешномасови (при конвективни Cb) и фронтални (на няколко места по ВЧ от 2-ри род – шквалова линия).

P.S. Ci - перести, Cs - перести, Cb - купесто-дъждовни, Cu - купести,

Ns – nimbostratus, St – stratus.

Squall Gate (HF)- вихър с хоризонтална ос, който възниква в предната част на гръмотевичен облак.

5. Тромб (торнадо, торнадо) – специални дребномащабни водовъртежи (d=1-100 m, h=1 km, скорост на движение – 20-30 km/h, времетраене – 1-10 min, налягането в центъра е намалено с 10-100 hPa).

Особености:

1. Произхожда от предната част на гръмотевичен облак и прониква отгоре чак до Земята;

2. Наблюдава се в умерените и тропическите ширини в топли и влажни, нестабилни стратифицирани ВМ;

3. Въртене на въздуха около ос като в циклон с v=70-100 m/s;

4. Вероятно вид шквал от гръмотевична буря;

5. Енергията на типично торнадо с радиус 1 km и средна скорост 70 m/s е равна на енергията на стандартна атомна бомба от 20 килотона TNT.

6. Планинско-долинни ветрове (до 10 m/s) – изразена в топлия сезон, запълваща цялото напречно сечение на долината, вертикална дебелина – средната височина на билата.

25. Циклонична активност. Етапи на развитие на циклона. Образуване на антициклони. Условия за полет в различни частициклони и антициклони, в зоната на атмосферните фронтове.

Циклон – област с ниско налягане, ограничена от затворени изобари с минимално налягане в центъра.

Антициклон – зона с високо налягане, ограничена от затворени изобари с максимално налягане в центъра.

Според баричния закон на вятъра:

1) В циклон циркулацията се извършва обратно на часовниковата стрелка, в антициклон - по посока на часовниковата стрелка.

2) Скоростта на вятъра в циклон е средно по-висока по магнитуд, отколкото в антициклон.

ТРЯБВА ДА СЕ НАПРАВИ

26. Метеорологични минимуми.

Време минимум – термин, обозначаващ максималните метеорологични условия, при които на обучен командир на ВС е разрешено да лети, да управлява ВС и да използва летището за излитане и кацане.

Време минимумдефиниран:

Височина на основата на облака (височина на вземане на решение)

Видимост (видимост на пистата)

P.S. Видимост на пистата – максималното разстояние, в рамките на което пилотът на въздухоплавателно средство, разположено на централната линия на пистата, може да види маркировките на повърхността на пистата или светлините, които ограничават пистата или показват нейната осева линия.

Височина на решението – установената относителна височина, на която трябва да започне маневрата за преминаване на втори кръг, ако преди достигането на тази височина командирът на ВС не е установил визуален контакт с ориентири за продължаване на подхода, а също и ако положението на ВС в пространството или параметрите на движението му не гарантира безопасно кацане.

Метеорологичните минимуми включват:

Летище

Самолет

Командващ въоръжените сили

Видове авиационна работа

Летищни минимуми зависи от географско местоположениелетище и оборудването му със системи за кацане.

Състои се от минимумите:

1. за излитане– това са минимално допустимите стойности на видимост на пистата и височината на основата на облаците, при които е разрешено излитането на самолет от този тип.
2. за кацане– минимално допустими стойности на видимост на пистата и височина за вземане на решение, на която е разрешено кацане на въздухоплавателно средство от този тип.
3. обучение за излитане (1)
4. обучение за кацане(същите характеристики като на арт (2) само за тренировъчни полети.

Минимален самолет се определят от наличието и качеството на специалното навигационно оборудване, налично на борда на въздухоплавателното средство.

Състои се от минимумите:

1. за излитане– минимално допустими стойности на видимост на пистата, които позволяват безопасно излитане на въздухоплавателно средство от този тип.
2. за кацане– минимално допустими стойности на видимост на пистата и височини на решение, които позволяват безопасно кацане на въздухоплавателно средство от този тип.

Минимален командир на самолет обусловени и определени от личната подготовка на пилота.

Състои се от минимумите:

1. за излитане– минималната допустима стойност на видимост на пистата, при която командирът има право да излита на ВС от този тип.
2. за кацане– минимално допустими стойности на видимост на пистата и надморска височина за вземане на решение (височина на основата на облаците), при които командирът има право да каца на самолет от този тип.
3. за полет по правила за визуални полети и специални правила за визуални полети– минимално допустими стойности на видимост и височина на основата на облаците, при които командирът има право да извършва визуални полети на ВС от този тип.

Минимален вид авиационна работа – минимално допустимите стойности на видимост и височина на основата на облаците, при които е разрешено да се извършва въздушна работа, като се използват правилата за полети (визуални или инструментални), установени за този вид работа.

1. първа категория (60 м), видимост на пистата (800 м).
2. втора категория– височина на основата на облака (по-малко от 60 m, но не по-малко от 30 m), видимост на пистата (по-малко от 800 m, но не по-малко от 400 m).
3. трета категория– височина на основата на облака (по-малко от 30 м), и видимост на пистата (по-малко от 400м).

Разделена на:

III-A– видимост на пистата (най-малко 200м).

III-B– видимост на пистата (най-малко 50м).

III-C– видимост на пистата (равно на 0 метра).

P.S.По време на излитане и кацане се вземат предвид 3 метеорологични минимума: летището, самолетът и командирът на самолета, от тези три вие избирате най велик.

Ако минимумът на летището е 100x1000, минимумът на самолета е 50x500, минимумът на командира на самолета е 80x1500, тогава товапилот на товасамолет може да се качи товалетище при време не по-лошо от 100x1500.

27. Влиянието на температурата и плътността на въздуха върху тягата на двигателя, необходимата скорост и тавана на самолета.

Зависимостта на наличната тяга от метеорологичните условия определя тяхното влияние върху други важни характеристики на самолета - максимална скоростполет, скорост на изкачване, таван на самолета, както и разход на гориво.

Една от най-важните летателни характеристики на самолета е неговата таван- най-голямата височина, до която може да се издигне въздухоплавателно средство при определен режим на полет.

Има:

ТеоретиченТаванът е височината, при която излишната тяга и вертикалната скорост са нула.

ПрактиченТаванът е височината, при която максималната вертикална скорост за реактивните самолети е 5 m/s, а за буталните - 0,5 m/s.

СтатичноТаванът е най-високата височина на хоризонтален полет при постоянна скорост.

Динамичентаван е най-високата височина, постигната чрез използването на кинетична енергиясамолет, т.е. поради загуба на скорост.

На тези височини разходът на гориво намалява и обхватът на полета се увеличава. Ако таванът на самолета ви позволява да летите над тропопаузата, тогава това, в допълнение към горепосочените предимства на летенето близо до тавана, помага за преодоляване на зони на гръмотевична буря, интензивна турбуленция, заледяване и други неблагоприятни метеорологични условия, наблюдавани в тропосферата. Трябва обаче да се има предвид, че в близост до тавана аеродинамичните качества на самолета се влошават, тъй като тук се използват големи ъгли на атака, което води до загуба на стабилност и управляемост. Таванът на самолета зависи от физическото състояние на атмосферата. За повечето съвременни самолети тя надвишава надморската височина в тропопаузата.

28. Опасни метеорологични явления за авиацията (посочете къде се образува посоченото явление и каква е опасността за полетите): Атмосферна турбуленция (термична, орографска, динамична) и грапавост на самолета. Турбуленция при ясно небе (къде се наблюдава?). Срязване на вятъра и тяхното въздействие върху излитането и кацането на самолета. При какви стойности на срязване на вятъра са забранени излитането и кацането? Обледеняване на самолети, методи за контрол. При каква скорост на нарастване на лед върху носещите повърхности на самолета обледяването се счита за сериозно? Гръмотевична буря. Класификация на гръмотевични бури, шквал. Статично електричество.

Турбуленция

· Възниква по време на гръмотевични бури, на AF, с вертикален срез на вятъра ∆v/∆h (с радиационни, адвективни и орографски инверсии), в ST зони с ясно небе(ТЯН в периферията на циклона), в планински райони (орографска неравност), в купести облаци, в нестабилни ВМ.

· Предизвиква претоварване (отношение на повдигане към гравитация), влошава управляемостта на самолета

Според условията на обучение има:

1) Термична турбуленция (нестабилна VM)

2) Динамична турбулентност:

На повърхността AF с хоризонтални градиенти T повече от 2 C на 100 km, хоризонтални градиенти на скоростта на вятъра - повече от 20 km/h на 100 km,

Облачност

В близост до главните (климатологични) фронтове (PVFZ, ST), по-често това са TN, синоптични ситуации със значително сближаване или разминаване на изохипсите

3) Механична (орографска) турбулентност:

· (в резултат на въздушно триене върху подлежащата повърхност), от наветрената страна често има срязване на вятъра, от подветрената страна има „ротор“),

· С устойчива стратификация и v>10 m/s, нарастваща с височина – планински вълни с дължина на вълната 5-50 km, h=(3-4) Hhr, с висока влажност- лещовидни облаци.

Размери и честота на зоните на турбулентност

85-90% от случаите: Δz <1000 м,

(В умерените ширини Δz <500 м, Δl~40 км 80%

Вероятността да попаднете в неравности при промяна на нивата на полет е по-висока, отколкото при хоризонтален полет.

В тропосферата: най великповторяемост на турбулентността в слой от 0-2 km (термична и механична турбулентност) и в слой от 8-12 km (динамична).

Интензивност на неравности

слаб - Δn < + 0,5 g на ниво полет

И Δn < + 0,3 g при плъзгане на спускане

умерено - Δn < (0,5-1) g на эшелоне

И Δn < ( 0,3-0,4) g по глисадата за спускане

силен - Δn> 1 g на ниво полет

И Δn> 0,4 ​​g при спускане на глисада

Електрификация

Увреждането на BC от електрически разряди възниква в Cb, Ns, Sc, St – при E>10 6 V/m

Чести в зоната на HF от 1-ви вид, в Cb, които не са достигнали стадия на гръмотевичен облак;

Слаба електрификация в Ci, St (TF, HF).

Появата на радиосмущения

Отклоняване на стрелките на радио компаса,

Повреди на бордови радари, антени,

Повреда на корпуса

Реактивни теченияе силен въздушен поток с хоризонтална ос в горната тропосфера или долната стратосфера, характеризиращ се с големи вертикални и странични срязвания на вятъра. Струйният поток обикновено се простира на хиляди километри дължина, стотици ширина и няколко километра дебелина. Вертикалното изместване е от порядъка на 5-10 m/s на 1 km, страничното - от порядъка на 5-10 m/s на 100 km. Долната граница на скоростта по оста на струйния поток се избира произволно и е равна на 30 m/s. Сърцевината на струйния поток, където скоростта на вятъра се различава малко от скоростта по оста, е само 50-100 km широка и 1-2 km дебела.

В трудовете на много учени се правят заключения за характеристиките на разпределението на струйния поток въз основа на анализа на картите на честотата на силни ветрове(100 km/h) на изобарна повърхност от 300 mb (9-10 km). Според тези изследователи подобни карти отразяват не само повторяемостта силни ветровена повърхността 300 mb (на надморска височина 9-10 km), но в по-голяма степен повторяемостта на струйния поток, тъй като скорости на вятъра от 100 km / h по правило са характерни само за струйния поток. В същото време беше забравено, че основната характеристика на струйното течение е специфичният характер на полето на вятъра, обусловено от наличието на определена височина на максимална скорост на вятъра, във всички посоки, от която в равнината на вертикалата участък скоростта на вятъра намалява. В тази връзка във вертикален разрез струйният поток е представен под формата на затворени концентрични изотопи ().

Очевидно самата физическа природа на явлението елиминира необходимостта от въвеждане на ограничения върху стойността на максималната скорост на вятъра по оста на струйния поток, точно както би било физически неоправдано, например, да се използват каквито и да било критерии за стойности ​​в центровете на циклони или антициклони.

Най-простата картина на разпределението на струйните течения в тропосферата е представена в. В тропическите ширини до надморска височина от приблизително 18 km се наблюдават слаби и непостоянни източни пасати.

Между поясите на източните ветрове с ниска и висока ширина има система от стабилни западни ветрове, която се нарича западен транспорт. Западните ветрове духат в слоя от повърхността на земята до ниво от 20 км. В някои райони скоростта на тези ветрове се увеличава рязко, след което във вятърната система се образуват два или три бързо движещи се потока. Тези потоци са струйни течения. Самолетите, които летят от запад на изток, имат предимство пред тези, които летят от изток на запад, защото могат да се възползват от тези реактивни потоци.

Реактивните потоци са свързани с височинни фронтални зони(WFZ). Колкото по-голям е температурният градиент в свободната атмосфера, толкова по-голяма е скоростта на въздушния поток по оста на струята. В тропосферата струйните течения се срещат особено често в субтропичните ширини, чиято ос е разположена в зоната на ширина 35-45 ° през лятото и в зоната на ширина 25-35 ° през зимата. Това са най-стабилните и интензивни струйни течения, наблюдавани най-често над западната част на Атлантически океан, райони на Червено море и Индия, над Тихия океан югоизточно от Япония.

Освен това се прави разлика между арктически и полярно-предни струйни течения, наблюдавани в средни и високи ширини, екваториални и стратосферни. Арктическите и полярно-фронталните струйни течения (на височини 6-8 km) са свързани с основните атмосферни фронтове - полярни и арктически. Най-голямата честота и интензивност на тези струйни течения се наблюдават над източните брегове на Азия и Северна Америка. Над територията на Русия най-често се наблюдават над Далечния изток, на юг Западен Сибир, Урал, а през зимата - над Централна Азия.

В близост до оста на струйното течение се наблюдават големи вертикални градиенти на скоростта на вятъра, достигащи 20-25 m/s на 1 km височина и 16 m/s на 100 km хоризонтално. В това отношение силна турбуленция, което се наблюдава в горната тропосфера при ясно небе, в повечето случаи се свързва с струйни течения. Образуването на облаци е свързано със струйни течения.

Статистиката, базирана на доклади от екипажи на самолети, показва, че турбуленцията в струйните потоци, причиняваща трептене на самолета, се появява най-често от студената (циклонална) страна на струята и малко по-рядко от топлата (антициклонална) страна на струята. Това се обяснява с факта, че от циклоналната страна на струята вертикалните и хоризонталните градиенти на скоростта на вятъра са приблизително 1,5 пъти по-големи, отколкото от антициклоналната страна.

Когато чуя „ужасни истории“ за глобалното затопляне, напомням на следващия пророк за неизбежното унищожение на човечеството, че по време на една лятна гръмотевична буря се освобождава енергията на 13 атомни бомби като тази, хвърлена над Хирошима. И да не говорим дори за енергията на ураганните ветрове. Така че жалките усилия на цивилизацията са несравними с могъщите сили на природата. О, правилно каза един от героите на безсмъртния роман на Й. Хашек: „Какво е капитан Венцел в сравнение с великолепието на природата?“ Човечеството все още е далеч от замърсяването на планетата си до такава степен, че животът на нея да стане невъзможен!

Източникът на енергия за грандиозните процеси, протичащи в атмосферата, е, разбира се, Слънцето. И причината за възникването на тези процеси е, че слънчевата енергия пада върху повърхността на Земята неравномерно. По-близо до екватора земната повърхност и океанската повърхност се затоплят много повече, отколкото на полюсите. В резултат на тази неравномерност в атмосферата възникват въздушни течения, пренасящи топлина от по-топли към по-хладни райони на Земята. Това е следствие от основния закон, наречен втори закон на термодинамиката.

Въздухът се нагрява на по-горещи места, става по-лек и се издига нагоре до височина 9-12 километра. Топлият въздух не може да се издигне по-високо поради противодействието на гравитацията. Но той също не може да се охлади бързо - топлинният резерв е твърде голям. Поради това въздушните течения се отклоняват към полюсите, където е по-хладно.

Те обаче нямат време да стигнат до полюсите; някъде около 30 градуса северна или южна ширина въздухът най-накрая се охлажда, потъва на повърхността на Земята и сега тече надолу към по-топлите области, тоест отново към екватора. Така се образуват постоянните ветрове, пасатите. Те духат в югозападна посока в северното полукълбо и в северозападна посока в южното полукълбо. Изместването на ветровете на запад е следствие от въртенето на Земята.

От полюсите студен въздухсе движи по повърхността на земята до мястото, където е по-топло, тоест до южните ширини. В същото време постепенно се затопля и някъде около 60-та ширина започва да се издига нагоре, до границата на тропосферата, до височина около 9 километра. На тази надморска височина топлият въздух се връща към полярните региони, като постепенно се отдава от топлината си. Близо до полюса той, охладен, се спуска към повърхността на земята, за да се премести отново в по-топли райони.

Между тези два кръгови въздушни потока възниква друг, междинен. В него студеният въздух, който не е имал време да се нагрее в района на 30 градуса ширина, се движи, постепенно се нагрява, по повърхността на Земята и, след като се затопли достатъчно, се издига. По границата на тропосферата се връща на юг, където след охлаждане отново се спуска към земната повърхност.

На местата, където тези кръгови въздушни течения се докосват, фронтовете на студения и топлия въздух си взаимодействат. В резултат на това взаимодействие на повърхността на Земята вали дъжд, възникват гръмотевични бури, както и урагани, бури и торнада.

Какво се случва на голяма надморска височина, където също се сблъскват студени и топли въздушни фронтове? Влажността тук е много ниска, така че тук няма да падне нито дъжд, нито сняг, нито градушка. Но тук с лекота възникват грандиозни ураганни „кратери“. Но те не са насочени вертикално, както на повърхността на Земята, а хоризонтално. Така те действат като гигантски вентилатори, създавайки тънки ивици от завихрен въздух, наречени струйни потоци.

Струйните потоци са тесни области с височина около 2 километра. Ширината им варира от 40 до 160 километра. Това са нещо като въздушни „тръби“, през които въздухът се движи със скорост 400 - 500 километра в час. Дължината на струята може да варира значително в зависимост от скоростта на въздуха. Случва се една струя да заобикаля Земятав района на 30-те и 60-те географски ширини. Случва се една дълга струя да се раздели на няколко по-къси струи.

Метеоролозите за първи път са регистрирали струйни течения в земната атмосфера през 1883 г. Тази година се случи катастрофално изригванеВулкан Кракатау в Индонезия. Облаци от дим и вулканична пепел се издигнаха до стратосферни височини - над 12 километра. Част от пепелта и праха бяха уловени от струйни потоци, правейки тези потоци ясно видими от повърхността на Земята.

През 1920 г. японският метеоролог Васабуро Оиши стартира метеорологичните Балониот върха на планината Фуджи и откриват, че при достигане на височини от около 9 - 10 километра те са рязко отнесени в източна посока. Оиши има късмет, защото един от реактивните потоци минава точно над Япония. Но работата му беше практически непозната в други страни. Следователно реактивните течения са преоткрити от американски пилоти през 1945 г. „Летящите крепости“ B-17 и B-29 летяха на височини над 10 километра със скорост около 500 километра в час. На такива височини те бяха недостъпни за изтребителите от онова време и американците използваха тези самолети, за да бомбардират цели на японските острови. Оказа се, че полетът до мястото на бомбардировката отнема много повече време от обратния полет. Освен това някои бомбардировачи, попадащи в реактивен поток, в който скоростта на вятъра достига 400 - 500 километра в час, просто „увиснаха“, неспособни да се движат напред!

Съвременните пътнически самолети летят на височини над 10 километра. Понякога те използват реактивни течения, за да ускорят полета си от запад на изток. Самолетите обаче летят наблизо, опитвайки се да не попаднат в самото течение. В края на краищата тук потокът се върти, в резултат на което самолетът започва да „бърбори“ много.

Метеорологичните аномалии в Русия станаха обект на изследване от чуждестранни учени. Редица метеоролози и климатолози отбелязаха, че твърде много страни са преживели екстремни климатични условия тази година.

В допълнение към горещините в Русия има най-лошите наводнения в Пакистан от 80 години, необичайно интензивни горещини през юли в Япония (които убиха повече от 60 души) и горещо юнско време в Съединените щати и Канада.

Според метеоролозите, които редовно наблюдават атмосферата в Северното полукълбо, тези явления на глобално ниво представляват „брънки от една и съща верига“.

Те са причинени от необичайното поведение на струйните потоци на голяма надморска височина в атмосферата.

Такова течение (на английски се нарича jet stream)е мощен въздушен поток на височина от 7 до 12 километра над земната повърхност.

Височинните струйни течения се движат от север на юг и от запад на изток и имат доста криволичеща форма поради влиянието на редица фактори. Основните от тези фактори са така наречените вълни на Росби - нискочестотни, предимно хоризонтални вълнообразни движения, причинени от въртенето и сферичността на Земята. Тези вълни са по-скоро вихри, които циркулират между полукълбата на планетата и по-специално играят роля във формирането на феномена Ел Ниньо - колебания в температурата на повърхностния слой вода в екваториалната част Тихи океан, които оказват значително влияние върху климата.

През последните няколко седмици метеоролозите са забелязали промени в струйните потоци на голяма надморска височина в атмосферата, както беше съобщено тази седмица от популярно научно списание Нов учен. Метеоролог от университета в Рединг (Великобритания) Майк Блекбърн, който участва в подобни наблюдения, каза пред Gazeta.Ru каква е хипотезата, към която се придържат той и колегите му, обяснявайки защо в Русия е имало такава жега и каква е връзката на тази аномалия с други екстремни природни явления.

— В северното полукълбо на Земята през целия юли бяха наблюдавани систематични завои на струйния поток на голяма надморска височина, който се простира от Атлантика над Европа и Азия.

Това лято е горещо мокър въздухот Африка се отърва от влага над Източна Европаи под формата на горещ сух въздух носеше топлина далеч на север. Там извивката на струйното течение „блокира” антициклона и нататък за дълго времепредизвика рекорд висока температура, което провокира горски пожари и смог, което може да причини сериозни негативни последици за човешкото здраве. Малко по-на изток студеният въздух се придвижи на юг, навлизайки в района на мусона над планинските райони на Северен Пакистан и засилвайки сезонните дъждове там между 28 юли и 30 юли. Най-вероятно интензивните валежи над части от Китай в началото на август и горещите вълни в Япония през юли също са следствие от огъване на струи на голяма надморска височина. Също така, вероятно, стабилен антициклон над Русия доведе до факта, че влажен въздух от Средиземно морепредизвика интензивни валежи в източна Германия на 6 август.

— Защо тази година имаше системни завои в струйния поток на голяма надморска височина?
„Не знаем отговора на този въпрос.“ Такива промени са част от естествената променливост на атмосферата, която води до промени във времето в течение на седмица, месец или цял сезон. Но струйните потоци могат да обяснят по-специално наводненията във Великобритания през юни-юли 2007 г. и доста влажното лято през цялото време Западна Европапрез 2008 и 2009 г.

— Възможно ли е промените в струйния поток на голяма надморска височина да са следствие от изменението на климата на Земята?
— Индивидуални необичайни метеорологични явления, като горещи вълни в Русия или наводнения в Пакистан, не могат да бъдат приписани на глобално затопляне, но по-високата средна температура крие риск от увеличаване на аномалните явления, тъй като топлият въздух има голям бройводните пари и повишаването на температурата могат да доведат до увеличаване на средните валежи. За да се оцени вероятността от наводнение по време на екстремни валежи, трябва да се вземат предвид много фактори. Така в Пакистан хидролозите обърнаха внимание на случаите на неправилна употреба водни ресурси, което повлия на тежестта на наводнението. Струва си да се отбележи, че мащабът на спешната помощ и възстановяването в Пакистан, както и в много развиващи се страни, нараства с нарастването на населението.

— Възможно ли е метеорологичната аномалия да се повтори в Русия през следващата година?
— Ние, в Университета на Рединг, не правим такава прогноза; други организации правят сезонни прогнози въз основа на компютърни модели. Много изследователи правят дългосрочни прогнози за конкретни региони, използвайки статистически корелации на времето и външни фактори. Но струйните потоци на голяма надморска височина са неразделна част от глобалната атмосферна циркулация и промените в течението влияят на времето по всяко време на годината на всяко място, включително през следващата година в Русия.

— Вие и вашите колеги ще проучите ли сегашната метеорологична аномалия в Русия?
— Досега сме направили само предварителна оценка на наблюдаваното в напоследъкявления, но провеждаме проект за изследване на влиянието на струйните течения върху времето и нашата изследователска група скоро трябва да защити дисертация по тази тема. Вярно е, че ще бъде свързано с наводненията във Великобритания през 2007 г., а не с настоящата жега в Русия.

- Може ли да се каже така съвременна наукавсе още не е в състояние да вземе предвид много фактори, които влияят на времето, като слънчевата активност и броя на арктическите ледници?
- да И аз вярвам, че моделите на климата и времето могат и трябва да включват набор от различни фактори, като слънчева активност или нарастващи концентрации на парникови газове. Това вече се прави в редица организации, например в Европейския център за средносрочни прогнози за времето.

Междувременно Сателитите на НАСА продължаватизследване на територията, обхваната от пожари в Русия от космоса. Освен данните за броя на горските пожари в различни регионидържави сателити предават на Земята информация за разпространението въглероден окисот пожари - на територията на Русия и извън нейните граници.

Въздушните маси на екватора се нагряват и горещ въздухсе издига - има ниско налягане. Издигащият се въздух тече на север или юг, охлажда се и потъва. Въздушните маси се отдалечават от района високо наляганекъм зоната с ниско налягане. Въздухът от юг и север отново се насочва към екватора. В атмосферата се образува вертикална циркулационна система, опасваща Земята - това са така наречените клетки на Хадли, клетки на Ферел и полярни клетки. В кръстовищата на клетки с ниски и умерени географски ширини потоците са насочени надолу - зоната на западните повърхностни ветрове. В района на контакт между клетките на високи и средни ширини въздухът, напротив, се издига - зона на източни повърхностни ветрове и струен поток на голяма надморска височина. Силата на Кориолис влияе върху посоката на движение на циркулиращите въздушни маси - те не се движат строго по паралели, а се отклоняват. Така възникват специфични вятърни системи във всяка зона. В полярните райони въздушните маси се движат от изток на запад, отклонявайки се от полюсите. В зоните на западен вятър, под въздействието на ефекта на Кориолис и други сили, въздушните маси се движат на изток. В пасатните зони на северното полукълбо вятърът духа от североизток, в пасатните зони на южното полукълбо - от югоизток. IN горни слоевеатмосфера, мощни струйни течения се образуват от запад на изток, възникващи поради разликите в налягането и температурата

Какво знаем за синята атмосфера на Земята? Нека направим кратко пътешествие в неговите дълбини.

Когато говорим за атмосферата като цяло, тя е разделена на четири големи зони, на четири „етажа“. Първият е най Долна частатмосфера - тропосфера. Горната граница на тази зона е различни местаразличен. На екватора се простира до височина 15-18 km, а на полюсите - само до 7-9. Тук се намират четири пети от въздушната маса и именно тук се формира времето.

Вторият етаж на атмосферата се нарича стратосфера. Интересно е, че той не се намира непосредствено зад тропосферата, а е отделен от нея от междинен слой въздух (с дебелина 1-3 km) - тропопаузата или субстратосферата. Това е като малък преход между етажите. Позицията на този преход не остава постоянна. Или отива надолу, или се качва.

Специални струйни течения в атмосферата са свързани с тропопаузата. На този мистериозен феномен се натъкнахме например по време на американската намеса в Корея. Войниците от Народната армия наблюдаваха много странна картина от земята. Някои американски бомбардировачи летят голяма надморска височина, внезапно спираше във въздуха, а понякога дори започваше бавно да се отдръпва! Уплашени от необичайното явление, американските пилоти си помислили това Народна армияСеверна Корея използва нещо ново срещу тях, тайно оръжие. Оказа се, че самолетите са попаднали във „въздушни реки” – своеобразни въздушни течения, протичащи с много висока скорост.

Изследването на тези необичайни потоци показа, че те се формират, като правило, в тропопаузата. Въздушни течениянаистина, в много отношения те приличат на големи реки. Тяхната ширина е 100 километра или повече, а дълбочината им е няколко километра. Скоростта на потока на „реките от въздух“ е необичайно висока. Понякога достига -350-400 км в час. За да си представите тази скорост, достатъчно е да си спомните, че по време на най-силните тропически урагани скоростта на вятъра рядко надвишава 200-250 км в час. Такъв вятър изкоренява могъщи дървета, разрушава много здрави сгради и връща речните води обратно. А потокът от „въздушни реки“ е още по-бърз!

Не е изненадващо, че самолетите, попадащи в тази „река“, не могат да летят срещу течението. Ужасен вятър угасва почти цялата им скорост. „Въздушните реки“ възникват в различни области и бързо се смесват. Те са доста криволичещи и се простират на стотици и хиляди километри. Известни са и стратосферни струйни течения, възникващи на височина 25-30 км.

Забелязано е, че в нашите умерени ширини има много повече „реки от въздух“, отколкото над тропиците и на полюсите. Когато самолет лети по течението на такава „въздушна река“, той рязко увеличава скоростта. Известен е случай, когато редовен самолет, летящ от САЩ до Англия, неочаквано пристигна на местоназначението си 3 часа преди разписанието. Оказа се, че той се озова във „въздушна река“ и нейните бързи „вълни“ му добавиха няколкостотин километра допълнителна скорост.

Нивото на стратосферата се издига до 80-90 км над земната повърхност. Времето тук е постоянно ясно, но често духат силни ветрове. Проучване последните годинипоказа, че стратосферата има своя собствена зима и свое лято на голяма надморска височина. Тук се намират полярните региони, умерените ширини и екваторната зона.