rumah · Peralatan · Aliran jet, klasifikasinya, kondisi pembentukan dan penerbangan di dalamnya. Sirkulasi umum atmosfer. Aliran jet. Angin perdagangan. Musim hujan

Aliran jet, klasifikasinya, kondisi pembentukan dan penerbangan di dalamnya. Sirkulasi umum atmosfer. Aliran jet. Angin perdagangan. Musim hujan

Pengaruh angin terhadap parameter gerak pesawat paling signifikan pada kecepatan angin tinggi, terutama di wilayah jet stream (ST).
ST merupakan pengangkutan udara berupa arus sempit dengan kecepatan tinggi, biasanya di troposfer atas dan stratosfer bawah dengan sumbu dekat tropopause. Kecepatan angin maksimum (30 m/s dan >) diamati pada sumbu ST. Perubahan kecepatan angin di daerah ST biasanya 5-10 m/s per 1 km ketinggian dan 10 m/s dan > 100 km pada arah horizontal.

ST terbentuk di zona konvergensi terdekat antara massa udara hangat dan dingin, di mana gradien tekanan dan suhu horizontal yang signifikan tercipta. Karena kontras suhu terbesar di zona front atmosfer diamati pada cuaca dingin. setengah tahun, maka pada periode ini ST paling aktif.

Pentingnya navigasi aliran jet sulit ditaksir terlalu tinggi. Di satu sisi, awan cirrus dan cirrocumulus serta turbulensi intens sering terjadi di zona ST, dan di sisi lain, awan cirrus dan cirrocumulus sering terjadi di zona ST. angin kencang di zona ST mengubah kecepatan pesawat secara signifikan.

Turbulensi yang intens diamati terutama di sisi ST yang dingin (siklon), di mana gradien suhu dan angin lebih besar. Pada sumbu ST, turbulensi kuat lebih jarang terjadi.

Jika penerbangan di zona ST terjadi melawan angin, maka kecepatan gerak menurun tajam, jika bersama angin meningkat. Saat terbang jarak jauh, Anda dapat menggunakan CT untuk mengurangi waktu penerbangan dan menambah jangkauan penerbangan. Saat ini, terdapat metode yang, berdasarkan data medan angin, menyarankan rute yang paling menguntungkan bagi pesawat untuk terbang ke tujuannya dengan waktu paling singkat atau dengan konsumsi bahan bakar paling sedikit. Semua hal di atas menunjukkan pentingnya navigasi ST.

22. Klasifikasi massa udara (a)geografis ( udara Arktik, beriklim sedang, dan tropis, masing-masing udara bersifat kontinental atau maritim tergantung pada kondisi pembentukannya); b) menurut kondisi berkembangnya konveksi (stabil dan tidak stabil).



a) Tergantung pada posisi sumber pembentukan udara di salah satu zona termal utama dunia dan dengan mempertimbangkan sifat permukaan di bawahnya (samudera atau benua), mereka dibedakan jenis berikut massa udara:

Udara Arktik atau Antartika (AB) - laut (mAV) dan benua (kAV) - ditemukan di wilayah es dan salju kutub utara dan selatan;

Udara garis lintang sedang (LA) - udara laut (mLA) dan udara kontinental (CLA) - terletak di garis lintang sedang;

Udara tropis (TV) - laut (mTV) dan benua (kTV) - terletak di wilayah angin pasat di belahan bumi utara dan selatan;

Udara Khatulistiwa (EA) - terletak di garis khatulistiwa antara angin pasat utara dan selatan.

Udara laut berbeda kelembaban tinggi. Angkanya sekitar 80% di mana-mana. Selain itu, terdapat perbedaan dalam kondisi suhu. DI DALAM waktu musim panas di daerah beriklim sedang akan lebih dingin daripada di benua, dan di musim dingin - lebih hangat.

Udara Arktik dan Antartika, karena dominasi padang es dan daratan di lintang tinggi, jarang merupakan udara maritim Arktik (MAA). Mereka tidak membagi udara menjadi udara laut dan udara khatulistiwa benua, karena di darat dan di laut sama-sama hangat dan lembab karena banyaknya curah hujan.

b) Massa udara yang tidak terdapat kondisi untuk berkembangnya pergerakan udara ke atas (konveksi) disebut stabil. Pergerakan vertikal hanya dapat terjadi dalam bentuk turbulensi dinamis dengan pergerakan udara horizontal. Massa udara ini biasanya mencakup massa hangat.

Massa udara yang didalamnya terdapat kondisi berkembangnya pergerakan udara ke atas (konveksi) disebut tidak stabil. Massa yang tidak stabil biasanya termasuk massa dingin.

23. Angin - arah dan kecepatan, klasifikasi: lemah, sedang, kuat, badai, bervariasi, berangin, badai.

Angin– ini adalah pergerakan udara horizontal (advektif) relatif terhadap permukaan bumi, yang dicirikan oleh arah dan kecepatan.

Arah diberikan oleh sudut (atau belah ketupat δ=22,5 0), dihitung dari arah utara searah jarum jam

Nilai kecepatan diatur oleh bulu-bulu pada anak panah (bulu kecil – 2,5 m/s, bulu besar – 5 m/s, segitiga menghitam – 25 m/s)

Berdasarkan kecepatan angin dibedakan sebagai berikut:

1) < 3 м/с – слабый

2) 4-7 m/s – sedang

3) 8-14 m/s – kuat

4) 15-19 m/s – sangat kuat

5) 20-24 m/s – badai

6) 25-30 m/s – badai hebat, angin topan.

7) Mengubah angin– dalam 2 menit arahnya berubah lebih dari 1 poin.

8) Berangin ribut– dalam 2 menit kecepatan angin berubah sebesar 4 m/s atau lebih.

9) badai– peningkatan tajam angin dalam jangka pendek hingga 20 m/s atau lebih dengan perubahan arah yang signifikan.

24. Angin lokal: foehn, bora, angin sepoi-sepoi, badai intramass, pembekuan darah, angin puting beliung, angin puting beliung. Kondisi untuk penerbangan.

Angin lokal - karakteristik angin suatu daerah tertentu terkait dengan kekhasan orografi lokal, kedekatan tanah dan air, dll.

1.Angin sepoi-sepoi - ini adalah angin garis pantai laut dan danau kecil dengan perubahan arah harian yang tajam (lapisan 1-2 km).

Angin malam: Angin siang hari:

2. Pengering rambut (garmsil) - angin kencang yang hangat dan kering bertiup dari pegunungan ke lembah.

Keunikan:

1. Meningkatkan suhu secara signifikan (sebesar 30 0 dalam beberapa jam) dan menurunkan kelembapan (hingga 4-5%).

2. Durasi – dari beberapa jam hingga beberapa hari.

3. Menyebabkan getaran parah pada pesawat.

3.Bora – angin kencang dingin yang kuat (V> 20 m/s) bertiup dari pegunungan rendah menuju laut yang hangat.

4. Badai - peningkatan angin jangka pendek yang tajam (hingga 20 m/s). Mereka dapat berupa intramass (dalam Cb konvektif) dan frontal (di beberapa tempat sepanjang HF jenis ke-2 – garis squall).

P.S. Ci - cirrus, Cs - cirrostratus, Cb - cumulonimbus, Cu - cumulus,

Ns – nimbostratus, St – stratus.

Gerbang Squall (HF)- pusaran dengan sumbu horizontal yang terjadi di bagian depan awan petir.

5. Trombus (angin puting beliung, angin puting beliung) – pusaran skala kecil khusus (d=1-100 m, h=1 km, kecepatan pergerakan – 20-30 km/jam, masa pakai – 1-10 menit, tekanan di pusat berkurang 10-100 hPa).

Keunikan:

1. Berasal dari bagian depan awan petir dan menembus dari atas hingga ke Bumi;

2. Diamati di garis lintang sedang dan tropis di VM bertingkat yang hangat dan lembab, tidak stabil;

3. Rotasi udara pada suatu sumbu seperti pada siklon dengan v=70-100 m/s;

4. Agaknya sejenis badai petir;

5. Energi angin puting beliung dengan radius 1 km dan kecepatan rata-rata 70 m/s sama dengan energi bom atom standar sebesar 20 kiloton TNT.

6. Angin gunung-lembah (hingga 10 m/s) – dinyatakan dalam musim panas, mengisi seluruh penampang lembah, ketebalan vertikal – tinggi rata-rata punggung bukit.

25. Aktivitas siklon. Tahapan perkembangan siklon. Pembentukan antisiklon. Kondisi penerbangan di bagian yang berbeda siklon dan antisiklon, di zona front atmosfer.

Topan – area bertekanan rendah, dibatasi oleh isobar tertutup dengan tekanan minimum di tengahnya.

Antisiklon – area bertekanan tinggi, dibatasi oleh isobar tertutup dengan tekanan maksimum di tengahnya.

Menurut hukum barik angin:

1) Pada siklon sirkulasi terjadi berlawanan arah jarum jam, pada antisiklon sirkulasi terjadi searah jarum jam.

2) Kecepatan angin pada siklon rata-rata lebih tinggi besarnya dibandingkan pada antisiklon.

HARUS DISELESAIKAN

26. Cuaca minimum.

Minimal cuaca – istilah yang menunjukkan kondisi cuaca maksimum yang memungkinkan seorang komandan pesawat terlatih untuk terbang, mengoperasikan pesawat, dan menggunakan lapangan terbang untuk lepas landas dan mendarat.

Minimal cuaca didefinisikan:

Ketinggian dasar awan (ketinggian keputusan)

Visibilitas (visibilitas di landasan)

P.S. Visibilitas landasan pacu – jarak maksimum dimana pilot pesawat udara yang berada pada garis tengah landasan pacu dapat melihat tanda-tanda permukaan landasan pacu atau lampu-lampu yang membatasi landasan pacu atau yang menunjukkan garis tengah landasan pacu.

Ketinggian keputusan – ketinggian relatif yang ditetapkan di mana manuver pendekatan yang terlewat harus dimulai jika, sebelum mencapai ketinggian ini, komandan pesawat belum melakukan kontak visual dengan landmark untuk melanjutkan pendekatan, dan juga jika posisi pesawat di ruang angkasa atau parameter dari pergerakannya tidak menjamin pendaratan yang aman.

Cuaca minimum meliputi:

Lapangan terbang

Pesawat terbang

Panglima Angkatan Bersenjata

Jenis pekerjaan penerbangan

Minimum Bandar Udara tergantung pada letak geografis lapangan terbang dan perlengkapannya dengan sistem pendaratan.

Terdiri dari minimal:

  1. untuk lepas landas– ini adalah nilai visibilitas minimum yang diperbolehkan di landasan pacu dan ketinggian dasar awan yang diperbolehkan untuk lepas landas dengan pesawat jenis ini.
  2. untuk mendarat– nilai visibilitas minimum yang diizinkan di landasan pacu dan ketinggian keputusan yang diperbolehkan untuk mendarat di pesawat jenis ini.
  3. pelatihan lepas landas (1)
  4. pelatihan untuk mendarat(karakteristiknya sama dengan item (2) hanya untuk penerbangan pelatihan.

Minimal pesawat ditentukan oleh ketersediaan dan kualitas peralatan navigasi khusus yang tersedia di dalam pesawat.

Terdiri dari minimal:

  1. untuk lepas landas– nilai visibilitas landasan pacu minimum yang diperbolehkan yang memungkinkan lepas landas dengan aman pada pesawat jenis ini.
  2. untuk mendarat– nilai minimum visibilitas landasan pacu dan ketinggian keputusan yang memungkinkan pendaratan yang aman pada pesawat jenis ini.

Komandan pesawat minimal dikondisikan dan ditentukan oleh pelatihan pribadi pilot.

Terdiri dari minimal:

  1. untuk lepas landas– nilai jarak pandang minimum yang diperbolehkan di landasan di mana komandan diperbolehkan lepas landas dengan pesawat jenis ini.
  2. untuk mendarat– nilai visibilitas minimum yang diizinkan di landasan pacu dan ketinggian keputusan (Ketinggian dasar awan), di mana komandan diperbolehkan mendarat di pesawat jenis ini.
  3. untuk penerbangan berdasarkan aturan penerbangan visual dan aturan penerbangan visual khusus– nilai visibilitas minimum yang diizinkan dan ketinggian dasar awan di mana komandan diperbolehkan melakukan penerbangan visual dengan pesawat jenis ini.

Jenis pekerjaan penerbangan minimal – nilai visibilitas minimum dan ketinggian dasar awan yang diperbolehkan untuk melakukan pekerjaan udara dengan menggunakan aturan penerbangan (visual atau instrumen) yang ditetapkan untuk jenis pekerjaan ini.

  1. kategori pertama (60m), visibilitas landasan pacu (800m).
  2. kategori kedua– ketinggian dasar awan (kurang dari 60m, tetapi tidak kurang dari 30m), visibilitas landasan pacu (kurang dari 800m, tetapi tidak kurang dari 400m).
  3. kategori ketiga– ketinggian dasar awan (kurang dari 30m), dan visibilitas di landasan (kurang dari 400m).

Dibagi dengan:

AKU AKU AKU– visibilitas di landasan (setidaknya 200m).

III-B– visibilitas di landasan (setidaknya 50m).

III-C– visibilitas di landasan (sama dengan 0 meter).

P.S. Saat lepas landas dan mendarat, 3 cuaca minimum diperhitungkan: lapangan terbang, pesawat, dan komandan pesawat, dari ketiganya Anda pilih terbesar.

Jika minimum lapangan terbang 100x1000, minimum pesawat 50x500, minimum komandan pesawat 80x1500, maka ini uji coba ini pesawat bisa naik ini lapangan terbang dalam cuaca tidak lebih buruk dari 100x1500.

27. Pengaruh suhu dan kepadatan udara terhadap daya dorong mesin, kecepatan yang dibutuhkan, dan langit-langit pesawat.

Ketergantungan gaya dorong yang ada pada kondisi meteorologi menentukan pengaruhnya terhadap karakteristik kinerja penting pesawat lainnya - kecepatan maksimum penerbangan, kecepatan pendakian, plafon pesawat, serta konsumsi bahan bakar.

Salah satu karakteristik performa penerbangan terpenting dari sebuah pesawat adalah karakteristiknya langit-langit- ketinggian tertinggi di mana sebuah pesawat dapat naik dalam kondisi penerbangan tertentu.

Ada:

Teoretis Langit-langit adalah ketinggian di mana kelebihan gaya dorong dan kecepatan vertikal adalah nol.

Praktis Langit-langit adalah ketinggian di mana kecepatan vertikal maksimum untuk pesawat jet adalah 5 m/s, dan untuk pesawat piston - 0,5 m/s.

Statis Langit-langit adalah ketinggian tertinggi penerbangan horizontal dengan kecepatan konstan.

Dinamis langit-langit adalah ketinggian tertinggi yang dicapai melalui penggunaan energi kinetik pesawat terbang, yaitu karena kehilangan kecepatan.

Pada ketinggian ini, konsumsi bahan bakar berkurang dan jangkauan penerbangan bertambah. Jika langit-langit pesawat memungkinkan Anda terbang di atas tropopause, maka ini, selain keuntungan terbang di dekat langit-langit yang disebutkan di atas, membantu mengatasi zona aktivitas badai petir, turbulensi intens, lapisan es, dan kondisi meteorologi buruk lainnya yang diamati di troposfer. Namun, harus diingat bahwa di dekat langit-langit, kualitas aerodinamis pesawat menurun, karena sudut serang yang besar digunakan di sini, yang menyebabkan hilangnya stabilitas dan pengendalian. Langit-langit pesawat bergantung pada keadaan fisik atmosfer. Untuk sebagian besar pesawat modern, ketinggian ini melebihi ketinggian tropopause.

28. Fenomena cuaca yang berbahaya bagi penerbangan (sebutkan di mana fenomena ini terbentuk dan apa bahayanya bagi penerbangan): Turbulensi atmosfer (termal, orografis, dinamis) dan kekasaran pesawat. Turbulensi langit cerah (di mana diamati?). Gunting angin dan dampaknya terhadap lepas landas dan mendarat pesawat. Berapa nilai geseran angin yang dilarang untuk lepas landas dan mendarat? Lapisan gula pada pesawat, metode pengendalian. Berapa tingkat pertumbuhan es di permukaan pesawat yang menyebabkan lapisan es dianggap parah? Aktivitas badai petir. Klasifikasi badai petir, badai petir. Listrik statis.

Pergolakan

· Terjadi saat badai petir, pada AF, dengan pergeseran angin vertikal ∆v/∆h (dengan inversi radiasi, advektif, dan orografis), di zona ST dengan langit cerah(TYAN di pinggiran siklon), di daerah pegunungan (keruntuhan orografis), di awan kumulus, di VM yang tidak stabil.

· Menyebabkan kelebihan beban (rasio gaya angkat terhadap gravitasi), mengganggu pengendalian pesawat

Menurut kondisi pendidikan, ada:

1) Turbulensi termal (VM tidak stabil)

2) Turbulensi dinamis:

Di permukaan AF dengan gradien horizontal T lebih dari 2 C per 100 km, gradien horizontal kecepatan angin - lebih dari 20 km/jam per 100 km,

Keadaan mendung

Di dekat front utama (klimatologis) (PVFZ, ST), lebih sering ini adalah TN, situasi sinoptik dengan konvergensi atau divergensi isohyps yang signifikan

3) Turbulensi mekanis (orografik):

· (akibat gesekan udara pada permukaan di bawahnya), pada sisi angin sering terjadi pergeseran angin, pada sisi bawah angin terdapat “rotor”),

· Dengan stratifikasi stabil dan v>10 m/s, bertambah seiring ketinggian – gelombang pegunungan dengan panjang gelombang 5-50 km, h=(3-4) Hhr, dengan kelembaban tinggi- awan lentikular.

Dimensi dan frekuensi zona turbulensi

85-90% kasus: Δz <1000 м,

(Di garis lintang sedang Δz <500 м, Δl~40 km 80%

Kemungkinan terjadinya benturan saat mengubah level penerbangan lebih tinggi dibandingkan saat penerbangan datar.

Di troposfer: terbesar pengulangan turbulensi pada lapisan 0-2 km (turbulensi termal dan mekanis) dan pada lapisan 8-12 km (dinamis).

Intensitas benjolan

Lemah - Δn < + 0,5 g pada tingkat penerbangan

Dan Δn < + 0,3 g pada jalur luncur menurun

Sedang - Δn < (0,5-1) g на эшелоне

Dan Δn < ( 0,3-0,4) g pada jalur luncur menurun

Kuat - Δn> 1 g pada tingkat penerbangan

Dan Δn> 0,4 ​​g pada jalur luncur menurun

Elektrifikasi

Kerusakan BC akibat pelepasan muatan listrik terjadi pada Cb, Ns, Sc, St – pada E>10 6 V/m

Sering terjadi pada zona HF jenis 1, pada Cb, yang belum mencapai tahap awan petir;

Elektrifikasi yang lemah di Ci, St (TF, HF).

Terjadinya interferensi radio

Yaw jarum kompas radio,

Kegagalan radar onboard, antena,

Kerusakan pada casing

Aliran jet adalah aliran udara kuat dengan sumbu horizontal di troposfer atas atau stratosfer bawah, ditandai dengan pergeseran angin vertikal dan lateral yang besar. Aliran jet biasanya memanjang ribuan kilometer, lebar ratusan, dan tebal beberapa kilometer. Pergeseran vertikal berada pada urutan 5-10 m/s per 1 km, lateral - pada urutan 5-10 m/s per 100 km. Batas kecepatan bawah sepanjang sumbu aliran jet dipilih secara sewenang-wenang dan sama dengan 30 m/s. Inti aliran jet yang kecepatan anginnya sedikit berbeda dengan kecepatan pada porosnya, lebarnya hanya 50-100 km dan tebal 1-2 km.

Dalam karya banyak ilmuwan, kesimpulan tentang ciri-ciri distribusi aliran jet dibuat berdasarkan analisis peta frekuensi kuat. angin(100 km/jam) pada permukaan isobarik 300 mb (9-10 km). Menurut para peneliti ini, peta seperti itu tidak hanya mencerminkan keterulangan angin kencang di permukaan 300 mb (pada ketinggian 9-10 km), tetapi pada tingkat yang lebih besar pengulangan aliran jet, karena kecepatan angin 100 km/jam, pada umumnya, hanya merupakan karakteristik aliran jet. Pada saat yang sama, dilupakan bahwa ciri utama aliran jet adalah sifat spesifik medan angin, yang ditentukan oleh adanya kecepatan angin maksimum pada ketinggian tertentu, ke segala arah di bidang vertikal. bagian kecepatan angin berkurang. Dalam hal ini, pada bagian vertikal, aliran jet direpresentasikan sebagai isotop konsentris tertutup ().

Jelasnya, sifat fisik dari fenomena tersebut menghilangkan kebutuhan untuk memberlakukan pembatasan nilai kecepatan angin maksimum pada sumbu aliran jet, seperti halnya secara fisik tidak dapat dibenarkan, misalnya, menggunakan kriteria nilai apa pun. ​​di pusat siklon atau antisiklon.

Gambaran paling sederhana sebaran aliran jet di troposfer disajikan pada. Di garis lintang tropis hingga ketinggian sekitar 18 km, terjadi angin pasat timur yang lemah dan tidak konsisten.

Di antara sabuk angin timur lintang rendah dan lintang tinggi terdapat sistem angin barat yang stabil, yang disebut transportasi barat. Angin barat bertiup pada lapisan dari permukaan bumi hingga ketinggian 20 km. Di beberapa daerah, kecepatan angin ini meningkat tajam, kemudian terbentuk dua atau tiga aliran yang bergerak cepat di dalam sistem angin. Aliran-aliran ini adalah aliran jet. Pesawat yang terbang dari barat ke timur memiliki keunggulan dibandingkan pesawat yang terbang dari timur ke barat karena dapat memanfaatkan jet stream tersebut.

Aliran jet dikaitkan dengan zona frontal dataran tinggi(WFZ). Semakin besar gradien suhu di atmosfer bebas, semakin besar kecepatan aliran udara pada sumbu pancaran. Di troposfer, aliran jet terutama sering ditemukan di garis lintang subtropis, yang sumbunya terletak di zona garis lintang 35-45° di musim panas, dan di zona garis lintang 25-35° di musim dingin. Ini adalah aliran jet paling stabil dan intens, paling sering diamati di bagian barat Samudera Atlantik, wilayah Laut Merah dan India, di atas Samudera Pasifik tenggara Jepang.

Selain itu, perbedaan dibuat antara arus pancaran kutub dan arus depan kutub yang diamati di garis lintang menengah dan tinggi, garis khatulistiwa, dan stratosfer. Arus jet Arktik dan front kutub (pada ketinggian 6-8 km) berhubungan dengan front atmosfer utama - kutub dan Arktik. Frekuensi dan intensitas terbesar aliran jet ini diamati di pantai timur Asia dan Amerika Utara. Di wilayah Rusia mereka paling sering diamati di Timur Jauh, selatan Siberia Barat, Ural, dan di musim dingin - di Asia Tengah.

Di dekat sumbu aliran jet, gradien kecepatan angin vertikal yang besar diamati, mencapai 20-25 m/s per 1 km ketinggian dan 16 m/s per 100 km secara horizontal. Dalam hal ini, kuat pergolakan, yang diamati di troposfer atas di bawah langit cerah, dalam banyak kasus terkait dengan aliran jet. Pembentukan awan dikaitkan dengan aliran jet.

Statistik berdasarkan laporan awak pesawat menunjukkan bahwa turbulensi aliran jet, yang menyebabkan pesawat bergetar, paling sering terjadi pada sisi jet yang dingin (siklonik) dan lebih jarang terjadi pada sisi jet yang hangat (antisiklonik). Hal ini dijelaskan oleh fakta bahwa di sisi siklon pancaran, gradien kecepatan angin vertikal dan horizontal kira-kira 1,5 kali lebih besar daripada di sisi antiklonik.

Ketika saya mendengar “cerita horor” tentang pemanasan global, saya mengingatkan nabi berikutnya tentang kehancuran umat manusia yang akan segera terjadi bahwa selama satu badai musim panas, energi dari 13 bom atom seperti yang dijatuhkan di Hiroshima dilepaskan. Dan mari kita tidak membicarakan energi angin topan. Jadi upaya menyedihkan yang dilakukan peradaban tidak dapat dibandingkan dengan kekuatan alam yang dahsyat. Oh, benarkah kata salah satu pahlawan dalam novel abadi karya J. Hasek: “Apalah arti Kapten Wenzel dibandingkan dengan kemegahan alam?” Kemanusiaan masih jauh dari mencemari planetnya hingga membuat mustahil untuk hidup di dalamnya!

Sumber energi untuk proses besar yang terjadi di atmosfer tentu saja adalah Matahari. Dan penyebab terjadinya proses tersebut adalah energi matahari yang jatuh ke permukaan bumi tidak merata. Lebih dekat ke garis khatulistiwa, permukaan daratan dan lautan lebih panas dibandingkan di kutub. Akibat ketidakrataan ini, timbul arus udara di atmosfer, yang memindahkan panas dari daerah bumi yang lebih hangat ke daerah yang lebih dingin. Hal ini merupakan konsekuensi dari hukum dasar yang disebut hukum kedua termodinamika.

Udara memanas di tempat yang lebih panas, menjadi lebih ringan dan naik hingga ketinggian 9-12 kilometer. Udara hangat tidak bisa naik lebih tinggi karena adanya pengaruh gravitasi. Namun ia juga tidak bisa mendingin dengan cepat - cadangan panasnya terlalu besar. Oleh karena itu, arus udara dialihkan ke kutub yang lebih dingin.

Namun, mereka tidak punya waktu untuk mencapai kutub; di suatu tempat sekitar 30 derajat lintang utara atau selatan, udara akhirnya mendingin, tenggelam ke permukaan bumi dan kini mengalir ke daerah yang lebih hangat, yaitu lagi ke ekuator. Ini adalah bagaimana angin konstan, angin pasat, terbentuk. Mereka bertiup ke arah barat daya di belahan bumi utara dan ke arah barat laut di belahan bumi selatan. Pergeseran angin ke barat merupakan akibat dari rotasi bumi.

Dari kutub udara dingin bergerak sepanjang permukaan bumi ke tempat yang lebih hangat, yaitu ke garis lintang selatan. Pada saat yang sama, ia secara bertahap memanas dan di suatu tempat sekitar garis lintang ke-60 ia mulai naik ke atas, hingga batas troposfer, hingga ketinggian sekitar 9 kilometer. Pada ketinggian ini, udara hangat kembali ke daerah kutub, secara bertahap melepaskan panasnya. Di dekat kutub, ia, setelah mendingin, turun ke permukaan bumi untuk berpindah lagi ke daerah yang lebih hangat.

Di antara dua aliran udara melingkar ini, muncul aliran perantara lainnya. Di dalamnya, udara dingin, yang belum sempat memanas di wilayah garis lintang 30 derajat, bergerak, memanas secara bertahap, di sepanjang permukaan bumi dan, setelah cukup panas, naik. Sepanjang batas troposfer, ia kembali ke selatan, di mana, setelah mendingin, ia kembali turun ke permukaan bumi.

Di tempat-tempat di mana aliran udara melingkar ini bersentuhan, front udara dingin dan hangat berinteraksi. Akibat interaksi tersebut, hujan turun di permukaan bumi, terjadi badai petir, serta angin topan, badai, dan angin puting beliung.

Apa yang terjadi di dataran tinggi, tempat front udara dingin dan hangat juga bertabrakan? Kelembapan di sini sangat rendah, sehingga hujan, salju, atau hujan es tidak akan turun di sini. Tapi “kawah” badai besar muncul di sini dengan mudah. Namun arahnya tidak vertikal seperti di permukaan bumi, melainkan horizontal. Jadi mereka bertindak seperti kipas raksasa, menciptakan pita tipis dari udara yang berputar-putar yang disebut aliran jet.

Aliran jet adalah wilayah sempit yang tingginya sekitar 2 kilometer. Lebarnya berkisar antara 40 hingga 160 kilometer. Ini adalah semacam “pipa” udara yang melaluinya udara mengalir dengan kecepatan 400 - 500 kilometer per jam. Panjang aliran jet bisa sangat bervariasi tergantung pada kecepatan udara. Kebetulan satu aliran jet mengelilinginya Bumi di wilayah garis lintang 30-an dan 60-an. Kebetulan satu aliran jet yang panjang pecah menjadi beberapa aliran jet yang lebih pendek.

Ahli meteorologi pertama kali mencatat aliran jet di atmosfer bumi pada tahun 1883. Tahun ini hal itu terjadi letusan dahsyat Gunung Krakatau di Indonesia. Awan asap dan abu vulkanik membubung ke ketinggian stratosfer - lebih dari 12 kilometer. Sebagian abu dan debu ditangkap oleh aliran jet, sehingga aliran tersebut terlihat jelas dari permukaan bumi.

Pada tahun 1920, ahli meteorologi Jepang Wasaburo Oishi meluncurkan meteorologi balon dari puncak Gunung Fuji dan menemukan bahwa setelah mencapai ketinggian sekitar 9 - 10 kilometer mereka terbawa tajam ke arah timur. Oishi beruntung karena salah satu aliran jet melewati Jepang. Namun karyanya praktis tidak dikenal di negara lain. Oleh karena itu, aliran jet ditemukan kembali oleh pilot Amerika pada tahun 1945. “Flying Fortresses” B-17 dan B-29 terbang pada ketinggian lebih dari 10 kilometer dengan kecepatan sekitar 500 kilometer per jam. Pada ketinggian seperti itu, mereka tidak dapat diakses oleh pesawat tempur pada waktu itu, dan Amerika menggunakan pesawat ini untuk mengebom sasaran di pulau-pulau Jepang. Ternyata penerbangan menuju lokasi pengeboman memakan waktu lebih lama dibandingkan penerbangan pulang. Selain itu, beberapa pembom, yang jatuh ke dalam aliran jet yang kecepatan anginnya mencapai 400 - 500 kilometer per jam, hanya “menggantung”, tidak dapat bergerak maju!

Pesawat penumpang modern terbang pada ketinggian di atas 10 kilometer. Terkadang mereka menggunakan aliran jet untuk mempercepat penerbangan mereka dari barat ke timur. Namun, pesawat terbang di dekatnya, berusaha untuk tidak terjebak arus. Lagi pula, di sini arusnya berputar-putar, akibatnya pesawat mulai banyak “berceloteh”.

Anomali cuaca di Rusia telah menjadi bahan penelitian para ilmuwan asing. Sejumlah ahli meteorologi dan klimatologi mencatat terlalu banyak negara yang mengalami cuaca ekstrem tahun ini.

Selain panas yang melanda Rusia, banjir terburuk terjadi di Pakistan dalam 80 tahun terakhir, suhu panas yang luar biasa hebat pada bulan Juli di Jepang (yang menewaskan lebih dari 60 orang), dan cuaca panas pada bulan Juni di Amerika Serikat dan Kanada.

Menurut ahli meteorologi yang secara teratur memantau atmosfer di belahan bumi utara, fenomena di tingkat global ini mewakili “mata rantai yang sama.”

Hal ini disebabkan oleh perilaku aliran jet ketinggian tinggi yang tidak biasa di atmosfer.

Arus seperti itu (dalam bahasa inggris disebut jet stream) adalah aliran udara yang kuat pada ketinggian 7 sampai 12 kilometer di atas permukaan bumi.

Arus pancaran dataran tinggi bergerak dari utara ke selatan dan dari barat ke timur, bentuknya agak berliku-liku karena pengaruh beberapa faktor. Faktor utama dari faktor-faktor ini adalah apa yang disebut gelombang Rossby - frekuensi rendah, sebagian besar gerakan seperti gelombang horizontal yang disebabkan oleh rotasi dan kebulatan Bumi. Gelombang-gelombang ini lebih merupakan pusaran yang beredar di antara belahan bumi dan, khususnya, berperan dalam pembentukan fenomena El Niño - fluktuasi suhu lapisan permukaan air di bagian khatulistiwa. Samudera Pasifik, yang memiliki dampak signifikan terhadap iklim.

Dalam beberapa minggu terakhir, para ahli meteorologi telah memperhatikan perubahan aliran jet di ketinggian di atmosfer, seperti yang dilaporkan minggu ini oleh majalah sains populer. Ilmuwan Baru. Ahli meteorologi dari University of Reading (Inggris) Mike Blackburn, yang terlibat dalam pengamatan tersebut, mengatakan kepada Gazeta.Ru hipotesis apa yang dianut oleh dia dan rekan-rekannya, menjelaskan mengapa ada panas seperti itu di Rusia dan apa hubungan anomali ini dengan fenomena alam ekstrem lainnya.

— Di Belahan Bumi Utara, sepanjang bulan Juli, pembengkokan sistematis aliran jet dataran tinggi diamati, membentang dari Atlantik hingga Eropa dan Asia.

Musim panas ini panas udara basah dari Afrika menghilangkan kelembapan Eropa Timur dan dalam bentuk udara kering yang panas membawa panas jauh ke utara. Di sana, tikungan aliran jet “memblokir” anticyclone dan seterusnya untuk waktu yang lama menyebabkan rekor suhu tinggi, yang memicu kebakaran hutan dan kabut asap, yang dapat menimbulkan konsekuensi negatif yang serius bagi kesehatan manusia. Sedikit lebih jauh ke timur, udara dingin bergerak ke selatan, memasuki wilayah monsun di wilayah pegunungan Pakistan utara dan meningkatkan hujan musiman di sana antara tanggal 28 Juli dan 30 Juli. Kemungkinan besar, curah hujan yang tinggi di sebagian wilayah Tiongkok pada awal Agustus dan gelombang panas di Jepang pada bulan Juli juga merupakan konsekuensi dari pembengkokan aliran jet di ketinggian. Juga, mungkin, anticyclone yang stabil di Rusia menyebabkan fakta bahwa udara lembab keluar laut Mediterania menyebabkan hujan lebat di Jerman bagian timur pada tanggal 6 Agustus.

— Mengapa ada tikungan sistematis pada aliran jet di ketinggian tahun ini?
“Kami tidak tahu jawaban atas pertanyaan ini.” Perubahan tersebut merupakan bagian dari variabilitas alami atmosfer, yang menyebabkan perubahan cuaca selama seminggu, sebulan, atau sepanjang musim. Namun aliran jet dapat menjelaskan, khususnya, banjir di Inggris pada bulan Juni-Juli 2007, dan musim panas yang cukup basah sepanjang tahun. Eropa Barat pada tahun 2008 dan 2009.

— Mungkinkah perubahan aliran jet di ketinggian merupakan konsekuensi dari perubahan iklim di Bumi?
— Fenomena cuaca abnormal tertentu, seperti gelombang panas di Rusia atau banjir di Pakistan, tidak dapat dikaitkan dengan pemanasan global, namun suhu rata-rata yang lebih tinggi menimbulkan risiko peningkatan fenomena anomali, karena udara hangat memiliki risiko tersebut sejumlah besar uap air dan peningkatan suhu dapat menyebabkan peningkatan curah hujan rata-rata. Untuk menilai kemungkinan terjadinya banjir pada saat terjadi curah hujan ekstrem, banyak faktor yang harus dipertimbangkan. Oleh karena itu, di Pakistan, ahli hidrologi memperhatikan kasus-kasus penggunaan yang salah sumber air, yang mempengaruhi parahnya banjir. Perlu dicatat bahwa skala bantuan darurat dan pemulihan di Pakistan, seperti di banyak negara berkembang, tumbuh seiring dengan peningkatan jumlah penduduk.

— Mungkinkah anomali cuaca akan terulang di Rusia pada tahun tahun depan?
— Kami, di University of Reading, tidak membuat perkiraan seperti itu; organisasi lain membuat perkiraan musiman berdasarkan perkiraan tersebut model komputer. Banyak peneliti membuat prakiraan jangka panjang untuk wilayah tertentu menggunakan korelasi statistik cuaca dan faktor eksternal. Namun aliran jet di ketinggian merupakan bagian integral dari sirkulasi atmosfer global, dan perubahan arus mempengaruhi cuaca kapan saja sepanjang tahun di mana pun, termasuk tahun depan di Rusia.

— Akankah Anda dan kolega Anda menyelidiki anomali cuaca saat ini di Rusia?
— Sampai saat ini, kami hanya melakukan penilaian awal terhadap apa yang diamati Akhir-akhir ini fenomena ini, namun kami sedang melaksanakan proyek untuk mempelajari pengaruh aliran jet terhadap cuaca, dan kelompok penelitian kami harus segera mempertahankan disertasi tentang topik ini. Benar, hal ini terkait dengan banjir di Inggris pada tahun 2007, dan bukan panasnya saat ini di Rusia.

- Bisakah dikatakan seperti itu ilmu pengetahuan modern belum mampu memperhitungkan banyak faktor yang mempengaruhi cuaca, seperti aktivitas matahari dan jumlah gletser Arktik?
- Ya. Dan saya percaya bahwa model iklim dan cuaca dapat dan harus mencakup berbagai macam hal berbagai faktor, seperti aktivitas matahari atau peningkatan konsentrasi gas rumah kaca. Hal ini sudah dilakukan di sejumlah organisasi, misalnya di Pusat Prakiraan Cuaca Jangka Menengah Eropa.

Sementara itu Satelit NASA terus berlanjut eksplorasi wilayah yang dilanda kebakaran di Rusia dari luar angkasa. Selain data jumlah kebakaran hutan di wilayah yang berbeda satelit negara mengirimkan informasi ke Bumi tentang distribusinya karbon monoksida dari kebakaran - di wilayah Rusia dan di luar perbatasannya.


Massa udara di ekuator memanas dan udara panas naik - ada tekanan rendah. Udara yang naik mengalir ke utara atau selatan, mendingin dan tenggelam. Massa udara menjauh dari area tersebut tekanan tinggi ke daerah bertekanan rendah. Udara dari selatan dan utara kembali diarahkan ke garis khatulistiwa. Sistem sirkulasi vertikal terbentuk di atmosfer, mengelilingi Bumi - inilah yang disebut sel Hadley, sel Ferrel, dan sel Polar. Di persimpangan sel-sel lintang rendah dan sedang, arus diarahkan ke bawah - zona angin permukaan barat. Di wilayah kontak antara sel-sel di garis lintang tinggi dan menengah, sebaliknya, udara naik - zona angin permukaan timur dan aliran jet di ketinggian. Gaya Coriolis mempengaruhi arah pergerakan massa udara yang bersirkulasi - mereka tidak bergerak secara paralel, tetapi menyimpang. Ini adalah bagaimana sistem angin spesifik muncul di setiap zona. Di daerah kutub, massa udara bergerak dari timur ke barat, menyimpang dari kutub. Di zona angin barat, di bawah pengaruh efek Coriolis dan kekuatan lainnya, massa udara bergerak ke arah timur. Di zona angin pasat di Belahan Bumi Utara, angin bertiup dari timur laut, di zona angin pasat di Belahan Bumi Selatan - dari tenggara. DI DALAM lapisan atas atmosfer, arus jet yang kuat terbentuk dari barat ke timur, timbul karena perbedaan tekanan dan suhu

Apa yang kita ketahui tentang atmosfer biru bumi? Mari kita melakukan perjalanan singkat ke kedalamannya.

Jika berbicara tentang atmosfer secara keseluruhan, atmosfer terbagi menjadi empat area besar, menjadi empat “lantai”. Yang pertama adalah yang paling banyak Bagian bawah atmosfer - troposfer. Batas atas daerah tersebut adalah tempat yang berbeda berbeda. Di khatulistiwa, ketinggiannya mencapai 15-18 km, dan di kutub - hanya hingga 7-9. Empat perlima massa udara terdapat di sini, dan di sinilah cuaca terbentuk.

Lapisan kedua atmosfer disebut stratosfer. Menariknya, ia tidak terletak tepat di belakang troposfer, tetapi dipisahkan oleh lapisan perantara udara (tebal 1-3 km) - tropopause, atau substratosfer. Ini seperti transisi kecil antar lantai. Posisi peralihan ini tidak tetap. Entah itu turun atau naik.

Aliran jet khusus di atmosfer berhubungan dengan tropopause. Fenomena misterius ini ditemui, misalnya, pada saat intervensi Amerika di Korea. Para prajurit Tentara Rakyat mengamati gambar yang sangat aneh dari bawah. Beberapa pembom Amerika terus terbang dataran tinggi, tiba-tiba berhenti di udara, dan terkadang bahkan mulai mundur perlahan! Takut dengan fenomena yang tidak biasa tersebut, pilot Amerika berpikir demikian Tentara Rakyat Korea Utara menggunakan sesuatu yang baru untuk melawan mereka, senjata rahasia. Ternyata pesawat-pesawat itu jatuh ke dalam "sungai udara" - aliran udara aneh yang mengalir dengan kecepatan sangat tinggi.

Studi tentang aliran yang tidak biasa ini menunjukkan bahwa aliran tersebut biasanya terbentuk di tropopause. Arus udara memang, dalam banyak hal mereka menyerupai sungai besar. Lebarnya 100 kilometer atau lebih, dan kedalamannya beberapa kilometer. Kecepatan aliran “sungai udara” luar biasa tinggi. Terkadang mencapai -350-400 km per jam. Untuk membayangkan kecepatan ini, cukup diingat bahwa pada saat terjadi badai tropis terkuat, kecepatan angin jarang melebihi 200-250 km per jam. Angin seperti itu menumbangkan pohon-pohon besar, menghancurkan bangunan-bangunan yang sangat kuat, dan mendorong kembali air sungai. Dan aliran “sungai udara” bahkan lebih deras lagi!

Tak heran jika pesawat yang jatuh ke “sungai” ini tidak bisa terbang melawan arus. Angin kencang memadamkan hampir seluruh kecepatan mereka. “Sungai udara” muncul di berbagai daerah dan bercampur dengan cepat. Jalurnya cukup berkelok-kelok dan membentang sejauh ratusan hingga ribuan kilometer. Arus jet stratosfer juga diketahui terjadi pada ketinggian 25-30 km.

Telah diketahui bahwa di daerah beriklim sedang terdapat lebih banyak “sungai udara” dibandingkan di daerah tropis dan di kutub. Ketika sebuah pesawat terbang di sepanjang aliran “sungai udara” seperti itu, kecepatannya meningkat tajam. Ada kasus yang diketahui ketika sebuah pesawat terjadwal yang terbang dari Amerika ke Inggris tiba-tiba tiba di tujuannya 3 jam lebih cepat dari jadwal. Ternyata dia menemukan dirinya berada di “sungai udara” dan “gelombang” cepatnya menambah kecepatan tambahan beberapa ratus kilometer padanya.

Tingkat stratosfer naik hingga 80-90 km di atas permukaan bumi. Cuaca di sini selalu cerah, namun angin kencang sering bertiup. Riset tahun terakhir menunjukkan bahwa stratosfer memiliki musim dinginnya sendiri dan musim panas di dataran tinggi. Daerah kutub, garis lintang sedang dan zona khatulistiwa ditemukan di sini.