Файл: METEO.doc

9. Стадии развития циклонов.

Циклон проходит четыре стадии развития.

Первая стадия развития циклона - стадия волны, циклон в этой стадии называется волновым. Волновой циклон - низкое барическое образование. Стадия волны продолжается обычно несколько часов - от возникновения волнового возмущения на атмосферном фронте до появления первой замкнутой изобары, кратной 5 гПа, на приземной карте погоды. Волновые колебания на фронте возникают под воздействием ряда факторов, главными из которых являются различия разделяемых фронтом воздушных масс по плотности воздуха и скорости движения.

Волновой циклон углубляется и переходит во вторую стадию своего развития - стадию молодого циклона. При углублении циклона давление воздуха в его центре со временем понижается. Молодой циклон - среднее барическое образование (2-7 км). Стадия молодого циклона длится от момента появления первой замкнутой изобары на приземной карте погоды до начала процесса окклюдирования циклона.

Окклюдирование циклона - образование фронта окклюзии.

В молодом циклоне можно условно выделить три части, различающиеся по погодным условиям: переднюю, тыловую и теплый сектор. При удалении от центра циклона мощность облаков и интенсивность осадков уменьшаются во всех частях циклона.

Передняя часть циклона располагается перед тёплым фронтом, который определяет погодные условия в этой части. Здесь наблюдаются, как правило, слоистообразные облака.

Тыловая часть циклона находится за холодным фронтом. Поэтому её метеорологические условия определяются свойствами холодного фронта и находящейся за фронтом холодной воздушной массы.

Тёплый сектор циклона располагается между тёплым и холодным фронтами. В тёплом секторе господствует тёплая воздушная масса.

Молодой циклон с круговыми изобарами, как правило, перемешается в направлении изобар его тёплого сектора.

Третья стадия развития циклона - стадия максимального развития, длится от начала окклюдирования циклона до начала его заполнения. При заполнении циклона давление воздуха в его центре со временем растёт. Максимально развитый циклон, по сравнению с другими стадиями:

- достигает наибольшей глубины, наблюдается наименьшее давление воздуха в центре циклона;

- занимает наибольшую площадь, на приземной карте погоды в циклоне проводится наибольшее количество замкнутых изобар;

- характеризуется наибольшей площадью облачности и атмосферных осадков.

Точка окклюзии в циклоне - это точка на приземной карте погоды, где смыкаются три фронта: теплый, холодный и фронт окклюзии. Максимально развитый циклон является окклюдированным, высоким и смещается медленнее, чем молодой циклон.

Четвертая стадия развития циклона - стадия заполняющегося циклона, длится от начала заполнения циклона до исчезновения замкнутых изобар на приземной карте погоды, т.е. до исчезновения циклона. Эта стадия самая продолжительная из всех стадий и может длиться несколько суток.

Заполняющийся циклон - окклюдированное, холодное, малоподвижное, высокое барическое образование. Облака в этой стадии постепенно размываются, осадки прекращаются.

10. Стадии развития антициклонов.

Антициклон в своём развитии, в отличие от циклона, проходит три стадии.

Первая стадия - стадия молодого антициклона. Молодой антициклон - низкое, подвижное барическое образование; перемещается, как правило, с той же скоростью, что и находящийся впереди него циклон. Молодой антициклон усиливается: давление воздуха в его центре со временем растёт.

В молодом антициклоне преобладает ясная или малооблачная безветренная погода, благоприятная для полётов воздушных судов.

Вторая стадия развития антициклона - стадия максимального развития. Максимально развитый антициклон - высокое барическое образование; характеризуется наибольшим давлением воздуха в центре, по сравнению с другими стадиями. Диаметр максимально развитого антициклона может достигать нескольких тысяч километров. В центре антициклона, как правило, формируются приземная (радиационная) и высотная (оседания) инверсии. В антициклоне преобладает ясная, тихая погода, но при высокой влажности воздуха могут наблюдаться дымки, туман, слоистая облачность. Максимально развитый антициклон перемещается медленнее, чем молодой антициклон.

Третья стадия - стадия разрушающегося антициклона. Антициклон ослабевает, разрушается: почти повсеместно в антициклоне происходит падение давления воздуха со временем. Разрушающийся антициклон - высокое, теплое и малоподвижное барическое образование. В ослабевающем антициклоне может наблюдаться развитие облачности. Продолжительность существования разрушающегося антициклона достигает нескольких недель и иногда даже месяцев.

11. Грозы, их классификации.

Гроза - опасное для авиации комплексное атмосферное явление, связанное с кучево-дождевыми облаками и характеризующееся электрическими разрядами - молниями между облаками, в облаке или между облаком и землей. Для образования гроз необходимы три физических условия:

1) высокое влагосодержание воздуха;

2) неустойчивая стратификация атмосферы;

3) триггерный (спусковой) механизм, заставляющий воздух двигаться вверх.

Молнии возникают в результате образования в кучево-дождевых облаках объёмных электрических зарядов. Такие заряды образуются вследствие электризации капель воды и ледяных частиц при наличии вертикальных движений и турбулентного обмена в облаках. Под влиянием вертикальных движений в облаке происходит разделение электрических зарядов так, что в верхней части облака преобладают положительные заряды, а в нижней части облака - отрицательные.

Молнии бывают линейными, плоскими, чёточными и шаровыми. Линейные молнии наблюдаются чаще всего и делятся по внешнему виду на разветвленные, ленточные и ракетообразные.

Средняя длина линейной молнии составляет несколько километров, а диаметр канала молнии - 15-20 см. Сила тока в канале молнии может достигать 200 000 А, а температура - 20 000 К. Продолжительность молнии в среднем 0,2 с, но может достигать 1,5 с. Взрывы гремучего газа, образовавшегося в результате разложения воды, и рост давления при повышении температуры в канале молнии сопровождаются образованием ударных волн, которые воспринимаются человеком как гром. Радиус области слышимости грома - 15-20 км.

Плоская молния - бесшумное красноватое свечение значительной части кучево-дождевого облака, возникающее за счет большого количества коронных разрядов на облачных элементах.

Чёточная молния наблюдается в виде цепочки из светящихся точек, располагающихся на расстоянии примерно 1 м друг от друга и представляющих собой шарообразные образования диаметром несколько сантиметров. Время существования чёточной молнии не превышает 1 с.

Шаровые молнии - наименее изученный вид молний. Шаровые молнии бывают короткоживущие и долгоживущие. Длительность существования короткоживущих молний составляет в среднем несколько секунд, а долгоживущие могут существовать несколько минут. Размеры долгоживущих молний больше, чем короткоживущих. Диаметр шаровой молнии в среднем составляет 15 см. Шаровая молния движется обычно вдоль хорошо проводящих предметов со скоростью нескольких метром в секунду, издавая жужжащий или шипящий звук. Способна проникать в помещения через щели и по проводам, появляться в герметизированных самолётах.

Выделяют три типа грозовых облаков:

Одноячейковое кучево-дождевое облако состоит из одной ячейки и образуется при внутримассовых атмосферных процессах: в малоградиентном барическом поле, седловине, барической ложбине. С одноячейковыми кучево-дождевыми облаками связаны внутримассовые грозы, град, шквал. Одноячейковое кучево-дождевое облако часто проходит три стадии развития без образования наковальни. Продолжительность жизни одноячейкового облака 30-50 мин, а горизонтальный размер облака редко превышает 5-7 км.

Многоячейковое кучево-дождевое облако включает несколько ячеек, находящихся на разных стадиях развития. Каждая ячейка проходит все стадии развития, но не одновременно с другими ячейками. Вначале облако возникает как одноячейковое. Через 15-20 мин, когда облако достигает стадии зрелости, на расстоянии 20-30 км справа от общего направления движения облака возникает вторая (дочерняя) ячейка. Возникновение новых ячеек приводит к тому, что облако может существовать несколько часов. Возникают на атмосферных фронтах, чаще всего на холодных. С этими облаками связаны фронтальные грозы, град, шквалы, сильные ливни. Горизонтальный размер может превышать 60 км.