Файл: Применение информации метеорологических спутников в анализе и прогнозе особых явлений погоды для авиации (пособие для синоптиков АМСГ, ЗАМЦ и МГАМЦ)..pdf

Другой пример облачной полосы холодного фронта представлен

па рис. 8, описание которого дано ниже.

3.1.2. Облачная система теплого фронта на ТВ и

HK снимках выглядит несколько сложнее, чем облачная система холодного фронта. Она отличается большим разнообразием форм

и размеров. Для теплого фронта характерна полоса облаков ши­ риной 300—500 км и длиной от нескольких сотен до 1000 км. Наи­

фронта часто выгибается в сторону холодного воздуха. Полоса об­ лаков этого фронта, как правило, состоит из однородной слоисто­ дождевой облачности, в которой в летнее время иногда наблюда­ ются отдельные вкрапления кучево-дождевых облаков. Тыловая ее граница обычно более четкая, чем передняя.

Летом в дневное время перед облачностью теплого фронта ча­ сто наблюдаются беспорядочно разбросанные кучевые облака в хо­ лодной воздушной массе. За фронтом в зимнее и переходное время года облачность теплого фронта часто переходит в низкие слои­ стые облака и туманы теплой воздушной массы. В таких случаях

на ТВ снимках виден обширный облачный массив без характерной

вытянутой полосы облаков теплого фронта; только ПК снимок поз­ воляет отделить облака теплого фронта по их более яркому бе­ лому тону от низких внутримассовых слоистых облаков и туманов

теплого сектора, имеющих более высокую температуру и часто сли­ вающихся с окружающим пространством, свободным от облаков.

В тех случаях, когда теплые фронты размыты, что особенно ха­ рактерно для лета, они проявляются на снимках со спутника

в виде полос перистых облаков. Линия теплого фронта у земной поверхности располагается вблизи тыловой части облачной полосы.

Облачности теплого фронта обычно соответствует зона несколько меньших горизонтальных градиентов средней температуры в ниж­ ней половине тропосферы (в слое 500—1000 мб), чем облачности

холодного фронта.

Передний край облачной полосы теплого фронта располагается вблизи оси высотного барического гребня.

Пример облачной системы теплого фронта приведен на рис. 7.

Участок АБ яркой полосы облаков представляет собой облачную систему теплого фронта в молодом циклоне. Наибольшая ширина

полосы облаков отмечается вблизи центра циклона, где она дости­ гала 700—750 км. На периферии зона облаков сужается до 250—

300 км. Облачная система теплого фронта состоит из слоистооб­ разных облаков и лишь местами в ней отмечаются кучево-дожде­ вые облака, на что указывают яркие пятна в облачной полосе и

ливневые дожди на некоторых метеорологических станциях в зоне фронта. Передняя кромка облачной системы теплого фронта неров­ ная и размытая вследствие волокнистой структуры и малой опти­ ческой плотности перистых облаков. Тыловая граница облачной си­ стемы теплого фронта более яркая и четкая. Изогипсы на карте OPθ0 почти параллельны облачной полосе теплого фронта.

18

3.1.3. Облачная система фронта окклюзии видна на ТВ и ИК снимках обычно в виде облачной спирали, закручен­

ной против часовой стрелки в северном полушарии и по часовой — в южном. Ширина полосы облаков в спирали обычно 250—300 км,

но иногда достигает 500 км и более. Внешняя (передняя) часть облачной спирали бывает обычно расплывчатая, изорванная, а вну-

Рис. 7. ТВ М-14, 726, 11 мая 1973 г„ 6 ч 39 мин мск. Облачность теплого фронта над центральной частью Европейской территории СССР.

тренняя — более четкая. За облачной спиралью, как правило, сле­ дует безоблачная полоса, а далее на некотором расстоянии рас­ полагаются гряды и скопления конвективных облаков, также имею­ щие спиральный изгиб, обусловленный циклонической циркуляцией.

Фронт окклюзии у поверхности Земли лежит в пределах облач­ ной спирали, вблизи тыловой ее части, если она имеет резкую границу. Если же внутренняя кромка облачной спирали нечеткая,

то фронт окклюзии у поверхности Земли расположен ближе к цен­ тральной части облачной спирали.

Облака фронта окклюзии по мере удаления от центра циклона

переходят в облачность холодного фронта. Этот переход часто

19

происходит без заметного раздвоения облачной спирали на облака холодного фронта и облака теплого фронта. Положение точки окклюзии определяется иногда по небольшому утолщению и вы­ ступу с правой стороны спиральной облачной полосы. Это утолще­

ние (выступ) представляет собой остатки облачной системы теп­

лого фронта.

На приземной карте погоды облачная спираль фронта окклю­ зии располагается в передней части циклона. Иногда фронт ок­ клюзии со временем трансформируется в холодный, реже — в теп­ лый или стационарный фронт. В этих случаях облачная полоса фронта окклюзии приобретает характерные признаки и конфигу­ рацию облачных систем указанных выше фронтов.

Облачная полоса фронта окклюзии совпадает с положением оси термического гребня в нижней половине тропосферы, а ее перед­ няя граница — с осью барического гребня на поверхности 500 мб. В тылу облачной полосы фронта окклюзии на поверхности 500 мб располагается ложбина или циклон, а в нижней половине тропо­ сферы— ложбина холода.

Пример облачной системы фронта окклюзии приведен на рис. 8. Участок АБВ облачной спирали на этом рисунке является облач­ ностью фронта окклюзии. Эта облачная спираль состоит из слои­ стообразных облаков нижнего, среднего и верхнего ярусов. Ме­ стами в облачной спирали видны более яркие пятна кучево-дожде­ вых облаков. Метеорологические станции в этих районах отмечают ливневые дожди. Ширина облачной спирали фронта окклюзии составляет 450—500 км, а на 57° в. д. возрастает до 800—900 км. Длина зоны облаков фронта окклюзии около 2300 км. Передняя кромка спиральной облачной полосы неровная, изорванная, осо­ бенно южнее 57° с. ш. Тыловая часть облачной спирали более ров­ ная и четкая. У поверхности Земли фронт окклюзии лежит в пре­ делах облачной спирали, ближе к ее тыловой части. Вблизи точки В облачная спираль фронта окклюзии раздваивается на облака теплого фронта (участок ВГ) и полосу облачности холодного фронта (участок ВДЕЖЗ). Спиральная облачная полоса фронта окклюзии располагается в области небольшого гребня тепла и в передней части обширного очага холода в тропосфере. За фрон­

том окклюзии, в холодной воздушной массе видна широкая по­ лоса малооблачной погоды.

Облачная полоса холодного фронта с волнами (участок ВДЕЖЗ) располагается в меридиональном направлении от 71 до

40° с. ш. Она состоит из слоисто-дождевых, высоко-слоистых, пе­ ристых и кучево-дождевых облаков. Ширина облачной полосы из­ меняется на различных участках от 200 до 300 км. Линия холод­ ного фронта у поверхности Земли лежит в пределах облачной по­ лосы ближе к ее передней кромке. Вблизи точек Д, Е, Ж, 3 видно расширение, уплотнение и искривление облачной полосы, вызван­ ное возникновением волновых возмущений на холодном фронте в этих районах. За холодным фронтом наблюдается широкая зона малооблачной погоды в барическом гребне у поверхности Земли

20

и в передней части высотного циклона и очага холода в тропо­ сфере. Облачная полоса холодного фронта совпадает с зоной

больших горизонтальных градиентов температуры у земной по­ верхности и с зоной больших горизонтальных градиентов относи­ тельного геопотенциала на карте θɪʒɑθθ.

3.1.4. Облачная система стационарного фронта на ТВ и ИК снимках видна в виде яркой белой полосы облаков шириной до 200—300 км. По сравнению с облачными системами холодного и теплого фронтов она менее однородна (в ней име­

ются просветы), а ее границы обычно менее четкие. В летнее время днем на малоподвижных фронтах особенно с волнами часто раз­ виваются мощные кучево-дождевые облака. Вблизи вершин волн на холодных участках фронта часто наблюдаются скопления мощ­ ных конвективных облаков в виде вытянутых пятен (очагов) ши­ риной 50—100 км, иногда до 200—300 км, и длиной до 500— 600 км. Отдельные мощные кучево-дождевые облака и скопления этих облаков в виде полосы (гряды или цепочки) тянутся вдоль малоподвижного фронта на расстояние до 2000 км, а иногда и более. Края мощных конвективных облаков часто размыты пери­ стыми облаками наковален. Иногда перистые облака наковален вытянуты в одну сторону в виде «вымпелов» вдоль направления ветра на этом уровне. Отдельные мощные конвективные облака и скопления этих облаков видны на ТВ и ИК снимках в виде ярко­ белых пятен.

Линия фронта у земной поверхности располагается в пределах полосы (гряды) облаков и смещается в сторону теплого или хо­ лодного воздуха в зависимости от степени неустойчивости и влагосодержания теплой воздушной массы и поступательного движения отдельных участков фронта. Стационарным фронтам на призем­

ных и высотных картах соответствуют обычно малоградиент­ ные барические поля. Изогипсы на уровне 500 мб и изолинии на OT15θθ0 располагаются чаще всего параллельно облачной полосе.

Пример облачной системы на стационарном фронте в летнее время днем приведен на рис. 9. На ТВ снимке хорошо видна почти прямая полоса облаков (ВДЕЖЗ), проходящая с севера на юг. Эта полоса облаков является облачностью квазистационарного

фронта с волнами.

Ширина зоны облаков составляет около 100 км на севере (се­

вернее точки Д) и постепенно расширяется к югу до 300—¿50 км. В отличие от облачных систем холодных и теплых фронтов, а также фронтов окклюзии облачная полоса квазистационарного фронта,

как видим, не имеет циклонической или антициклонической кри­ визны. Облачный массив фронта неоднороден, и в нем имеются не­ большие просветы. Облачная система малоподвижного фронта сформирована из слоисто-и кучевообразных облаков нижнего, сред­ него и верхнего ярусов. Вблизи вершин волновых возмущений на

фронте (вблизи точек Д, Е, Ж, 3) видны более яркие белые пятна скоплений кучево-дождевых облаков.

21

Линия квазистационариого фронта у поверхности Земли ле­ жит в пределах облачной полосы, ближе к ее передней части.

На отдельных участках она смещается в сторону теплого или хо­ лодного воздуха, в зависимости от степени неустойчивости и вла-

госодержания теплой воздушной массы и поступательного движе­ ния отдельных участков фронта. У поверхности Земли малопод­ вижному фронту соответствует ложбина с малыми барическими градиентами. Изогипсы и изотермы на карте AT50O проходят почти

параллельно облачной полосе малоподвижного фронта. Справа от

Справа и слева от облачной полосы малоподвижного фронта видны обширные зоны малооблачной погоды с отдельными скопле­ ниями кучевообразных облаков. Слабое развитие облаков в этих

районах обусловливается малым влагосодержанием и устойчи­

востью теплой или холодной воздушной массы. На рис. 9 видна

также облачная система фронта окклюзии АБВ, ширина которой

составляет 350—400 км, а вблизи точки окклюзии достигает 600 км. Длина этой облачной системы 1800—1900 км. Указанные выше характерные черты облачной системы фронта окклюзии об­ наруживаются и в данном примере.

На рис. 10 приведен второй пример облачности на стационар­ ном фронте с волнами. В отличие от первого примера здесь на фронте преобладают мощные конвективные облака и связанные с ними грозы, ливни, град, шквалы, сильная турбулентность и об­ леденение, представляющие наибольшую опасность для полетов самолетов. На фотографии хорошо видна прерывистая полоса

АБВГДЕ, состоящая из скоплений мощных кучево-дождевых об­ лаков длиной около 2200—2300 км. Эта полоса идет от центра

заполнившегося у поверхности Земли циклона над точкой 45° с. ш., 35° в. д. на северо-восток к 58° с. ш., 55° в. д. Размеры некоторых скоплений, состоящих из нескольких десятков отдельных конвек­ тивных облаков, весьма значительны. Так, в области волнового возмущения на фронте, вблизи точки Б, располагается обширное скопление кучево-дождевых облаков длиной около 550—600 км и

шириной до 100—120 км. Вся цепочка кучево-дождевых облаков

и перистые облака их наковален вытянуты вдоль направления ветра в средней и верхней тропосфере с юго-запада на северо-

восток. Верхняя граница кучево-дождевых облаков на этом фронте, согласно расчетам, достигала 10—12 км.

Вторая полоса скоплений мощных конвективных облаков (ЖЗИ) расположена вдоль 45° с. ш. Эта полоса связана с другим квазистационарным фронтом с волнами. Длина этой полосы меньше — всего 1200—1300 км. Два наиболее крупных скопления мощных конвективных облаков (Ж и 3) имеют размеры от 170 до 200 км в поперечнике.

Верхняя граница конвективных облаков по расчетам достигала 11—12 км, местами 13 км. Указанные скопления кучево-дождевых

26