- SHQUAL в Пълната акцентирана парадигма според Зализняк:
шква"лни, шква"лни, шква"лни, шква"лни, шква"лни, шква"лни, шква"лни, шква"лни, шква"лни, шква"лни, шква"лни, шква"лни, шква"лни, шквал, шквал, шквал, шквал, шквал, шквал, шквал, шквал, ... - SHQUAL в речника на синонимите на руския език:
силен, ураган, шквален, шквален, ... - SHQUAL в Новия обяснителен и деривационен речник на руския език Ефремова:
прил. 1) Свързани по стойност. с н.: вълнението, свързано с него. 2) а) Напомнящ шквал (1). б) транс. Силен,… - SHQUAL в Пълния правописен речник на руския език.
- SHQUAL в тълковния речник на руския език Ушаков:
шквален, шквален. Относно стрелбата: много силна. Открит силен огън от... - SHQUAL в тълковния речник на Ефремова:
бурен прил. 1) Свързани по стойност. с н.: вълнението, свързано с него. 2) а) Напомнящ шквал (1). б) транс. Силен,… - SHQUAL в Новия речник на руския език Ефремова:
прил. 1. съотношение със съществително име. шквал, свързан с него 2. Напомнящ шквал 1. респ. транс. Силен,… - SHQUAL в Големия съвременен тълковен речник на руския език:
прил. 1. съотношение със съществително име. шквал, свързан с него 2. Придружен от шквал [шквал 1.]. 3. транс. Поява внезапно... - ДЖОН СОЧАВСКИ в Дървото на Православната енциклопедия:
Отворена православна енциклопедия "ДЪРВО". Йоан Нов, Сочавски, Белгородски (ок. 1300 - 1330), великомъченик. Чества се на 2 юни... - ШКАЛ в Енциклопедичния речник:
а, м. 1. Силен и остър порив на вятъра, обикновено придружен от гръмотевична буря. Squally - като шквал, наподобяващ или предвещаващ sh.||Вж. … - ШКАЛ в Енциклопедичния речник:
, -а, к. 1. Силен и остър порив на вятъра, обикновено придружен от гръмотевична буря. влетях в 2. прев., какво. Относно силните... - ОГЪНЯТ в Енциклопедичния речник:
, огън, м. 1. Горещи светещи газове с висока температура, пламък. Изгори в огъня Страхувайте се от някого. като огън (много силен). бягай... - ВИЕТНАМСКА ВОЙНА - Ж. ВИЕТНАМИЗАЦИЯ в речника на Collier:
Към статията ВИЕТНАМСКА ВОЙНА Р. Никсън, който замени Джонсън като президент през януари 1969 г., обяви прехода към „виетнамизация“ на войната, която... - Втората световна война: ОСНОВНИ РЕШЕНИЯ: 1944г в речника на Collier:
Към статията ВТОРАТА СВЕТОВНА ВОЙНА Нашествие на Маршаловите острови. В края на януари 1944 г. десантните щурми кацнаха на Маршаловите острови в ... - ОГЪНЯТ в речника на епитетите:
1. Пламък; светлина от нещо горящо; отблясъци. Относно яркостта, цвета, температурата; за естеството на горене, сияние. Пурпурно, пурпурно-виолетово, пурпурно, безцветно, бледо, ... - ВЯТЪР в речника на епитетите:
За сила, скорост, плътност, звук. Адски (разговорен), луд, буен (нар.-поет.), бурен, мимолетен (остарял поет.), бърз, свободен (нар.-поет.), виещ, летаргичен, бъбрив, ...
шквален, шквален, шквален; сквалист, сквалист, шквалист. Да бъдеш шквал. Бурен вятър. Тълковен речник на Ушаков. Д.Н. Ушаков. 1935 1940... Тълковен речник на Ушаков
Силен, бурен, бурен, бурен речник на руските синоними. бурно прил., брой синоними: 9 голи (10) ... Синонимен речник
ап. 1. съотношение със съществително име. шквал, свързан с него 2. Напомнящ шквал 1.. 3. Придружен от шквал [шквал 1.]. Тълковен речник на Ефрем. Т. Ф. Ефремова. 2000... Съвременен тълковен речник на руския език Ефремова
шквал, шквал, шквал, шквал, шквал, шквал, шквал, шквал, шквал, шквал, шквал, шквал, шквал, шквал, шквал, цъкам, шквал, шквал, шквал, цъкам, ..., за думи
бурно- алено шкв ... Руски правописен речник
бурно - … Правописен речник на руския език
Ая, о; лист, о 1. Да бъдеш бурен, с вълни (1 знак). Ш. вятър. Ш. бързам. 2. Придружен от шквал(и). то време. ти валежи. Уау облак... енциклопедичен речник
бурно- Ох ох; лист, о 1) е шквал, с шквал 1) Шквал / шквал вятър. Порив на шквал/лист. 2) Придружен от шквал(и). то време. ти валежи. Уау облак... Речник на много изрази
бурно- squall / ist / th ... Морфемен правописен речник
Вятър с пориви над 10 m/s. Самойлов К. И. Морски речник. M. L .: Държавно военноморско издателство на НКВМФ на СССР, 1941 г. ... Морски речник
Книги
- Страх от летене, Ершов Василий Василиевич. Пилот на средна възраст, но опитен Климов лети със самолет за Норилск. Изведнъж един от двигателите на самолета...
- Страх от летене, В. Ершов Пилот на средна възраст, но опитен Климов води самолет до Норилск. Изведнъж един от двигателите на самолета...
Силни ветрове, включително бури
Ветровете с разрушителна сила със скорост на вятъра, характерна ?25m/s (по бреговете на моретата и в планинските райони - ?35m/s) попадат в категорията на ОН "силен вятър". Продължителността на силен вятър може да бъде по всяко време. Обикновено силен вятър в средните ширини се свързва с области с голям спад на атмосферното налягане, причинен или от активна циклонна дейност (градиентен вятър), или от мощна конвекция (шквали и торнадо). Най-голямата заплаха е шквал.
Шквал- внезапно и краткотрайно увеличаване на скоростта на вятъра (повече от 15 m/s, по-често от 20-30 m/s), придружено от промяна в посоката му. По време на буря се наблюдава скок на атмосферното налягане, относителната влажност и бързо понижаване на температурата. Шквалът често е придружен от валежи и гръмотевични бури. Има вътрешни и фронтални шквалове. Вътрешните шквалове са свързани с мощни конвективни облаци - купесто-дъждовни облаци, които се появяват при горещо лятно време над сушата или в студени, нестабилни стратифицирани въздушни маси над топла подстилаща повърхност. Фронталните шквалове се свързват главно със студени атмосферни фронтове, с предфронтални купесто-дъждовни облаци. И в двата случая има вихрово движение на въздуха с хоризонтална ос на въртене в облаците и под тях. Има орографски шквалове, възникващи в резултат на влиянието на орографията върху основните въздушни течения в атмосферата. Те включват например бор и сешоар.
Според спътникова информация, шквалите се разпознават в процеса на проследяване на развитието на купесто-дъждовни облаци. Пред купесто-дъждовни облаци се появяват шквалове. Понякога ивици от купесто-дъждовни облаци образуват шквалови линии (фиг. 1).
Ориз. 1. Линия на шквал, по данни на Западносибирския RCPD, AVHRR / NOAA, 17.06.2007, 06.14. ЧАСОВА ЗОНА.
В екстремни случаи, шкваловият фронт, създаден от низходящото течение, може да достигне скорост над 50 m/s и да причини щети на домовете и посевите. По-често се появяват силни бури, когато се развива организирана линия от гръмотевични бури при условия на силен вятър на средна надморска височина. В същото време по силата на разрушаването картината наподобява разрушенията, причинени от торнадо. Но при торнадото разрушаването се случва в кръг, а гръмотевична буря, причинена от низходящ поток, носи разрушение главно в една посока. Студеното време обикновено е последвано от дъжд. В някои случаи дъждовните капки се изпаряват напълно по време на есента, което води до суха гръмотевична буря.
Определяне на скоростта и посоката на вятъра от сателитни данни
Анализът на облачни данни от спътници може да се използва за индиректна оценка на някои параметри на подлежащата повърхност. Точността на такава оценка е много по-ниска от точността на инструменталните измервания, поради което е препоръчително да се използват данните от такава оценка за райони с рядка мрежа от метеорологични станции или обширни морски пространства.
Както мащабни, така и мезомащабни облачни структури, наблюдавани на сателитни изображения, могат да се използват за оценка на скоростта и посоката на вятъра. Те включват широкомащабни облачни ленти и облачни региони в циклони, облачни линии и банки, конвективни клетки и измествания на перист облак.
Облачните системи, свързани с конвективни процеси в атмосферата, могат да се използват за определяне на скоростта и посоката на вятъра. Когато конвективните облаци имат малки хоризонтални размери, те характеризират движението на въздуха в долната тропосфера. Когато достигнат стадия на купесто-дъждовни облаци, те показват движението на въздушните маси в горната тропосфера.
Върху изображения на облаци върху голямо количество купесто-дъждовни облаци се проследяват области на проникване на нестабилен стратифициран студен въздух. Това се случва особено често в задната част на циклоните. Над океана конвективните облаци образуват отворени клетки и хребети. Най-големите хребети съответстват на вторичните фронтове и са разположени по линиите на сближаване на потоците. Над континента моделът на облачността е по-сложен, но дори и там ясно се вижда хребетна структура на облачността. Стабилно стратифицирана студена въздушна маса (особено през зимата над континент) обикновено се отличава с липсата на облаци в нея. А границата на студено проникване в почти всички случаи е маркирана с ярка облачна лента на студен фронт (фиг. 2).
Ориз. 2. Големи купесто-дъждовни облаци пред студения фронт над Балтийските страни, AVHRR/NOAA, 5 май 2008 г.
В този случай е възможно да се определи посоката на вятъра само приблизително, като се фокусира главно върху баричното поле. С увеличаване на скоростта на вятъра в задната част на циклона и началото на студена адвекция, облачните образувания преминават във вериги, които са близки по конфигурация до облачните хребети. Посоката на вятъра в долната тропосфера съвпада с ориентацията на облачните вериги. А скоростта на вятъра е 70-80% от скоростта на вятъра за облачни хребети. Облачните банки се образуват от бързото движение на студени въздушни маси над топла подлежаща повърхност. Под въздействието на срязване на вятъра конвективните облаци се подреждат в хребети, ръководени от посоката на вятъра в облачния слой. Средната скорост на вятъра в хребетите не е много висока до 10-12 m/s, но трябва да се има предвид, че отклонението на действителната скорост от средната стойност може да бъде значително. Над морската повърхност скоростта на вятъра при наличие на хребети може да достигне 30 m/s. Ето защо при оценката на скоростта на вятъра е необходимо да се вземе предвид общото синоптично положение, като средната скорост се увеличава с 5–10 m/s в задната част на облачните вихри и се намалява с 5 m/s в близост до центровете на антициклоните . Действителното отклонение на вятъра от облачните хребети не надвишава няколко градуса, поради което в практически дейности може да се счита, че посоката на вятъра съвпада с посоката на облачното било.
От големи облачни петна, състоящи се от купесто-дъждовни облаци, посоката на вятъра близо до земята не трябва да се определя, т.к. те са ориентирани, като правило, по термичния вятър в средната тропосфера. Например, фиг. 2 показва колко различно е разположението на големите хребети на фона на студения фронт и малките хребети зад предната част.
От облаци от перистоподобни облаци, излъчващи се от масиви от челни облаци и масиви купесто-дъждовни облаци, може да се определи посоката на вятъра в горната тропосфера, т.к. тя съвпада добре с посоката на перистите облаци.
Наслоените облачни маси и зоните на мъгла показват слаба сила на вятъра в района.
Синоптичната ситуация преди образуването на опасно явление се промени незначително в рамките на три дни. Северозападният регион беше засегнат от обширен, неактивен циклон. Центърът на циклона е бил над Централна Европа, а топъл атмосферен фронт се простира над Северозападния район и се наблюдава южен, югозападен пренос в долните слоеве на атмосферата (фиг. 3).
Ориз. 3 - Повърхностно барично поле на 22.08.07 в 00 GMT
В навечерието на гръмотевичните бури се наблюдаваха в регионите на Балтийско море, Псков, Твер и Москва, бавно преминаващи на север. Циклонът представляваше напълно оформена барична формация и вече се виждаше в горните слоеве на атмосферата (фиг. 4-5).
Ориз. 4 - Геопотенциално поле AT-850. Фиг.5 - Геопотенциално поле AT-500,
08/22/07 в 00 GMT 08/22/07 в 00 GMT
Всички западни райони на Русия бяха в топлия сектор на този циклон. На 22 август сутринта центровете на гръмотевични бури останаха в балтийските държави и над Псковска област, като продължиха да се разпространяват на североизток. След леко затишие в средата на деня конвективната активност започна отново вече над територията на Ленинградска и Новгородска области (фиг. 6 (повърхностно поле на 22 август 2007 г., след 12 GMT).
Ориз. 6. Повърхностно барично поле на 22.08.07 в 12 GMT
На сателитни снимки ясно се виждат два отделни купесто-дъждовни облака над централната част на Финския залив и западно от Велики Новгород. Бързо се развиват, те се изместват към Ленинградска област. По-нататъшното развитие на тези конвективни облаци е ясно видимо на последователни изображения (фиг. 7).
Фиг.7 - Сателитни снимки за 22.08.07 в периода от 00.04 до 23.54 ч. GMT,
4 канала AVHRR/NOAA.
Процесът на развитие на конвективна облачност протича в топла въздушна маса. Условията за възникване на шквал се създават през втората половина на деня, когато купесто-дъждовните облаци в района на Тихвин и над източната част на Финския залив нарастват до стотици километри в номинален диаметър. Увеличава се не само размерът на облачните масиви, но и техният вертикален обхват (фиг. 8-9). Започвайки от 11:41 ч., вихровите структури на горната граница на отделните облачни маси се проследяват в областта на температурата и височината на облака (CMO) (в центъра
Фиг.8. Максимална температура на облачността за 22.08.07 в периода от 03.22 до 14.54 ч. по Гринуич.
Ориз. 9 – Височина на горната граница на облака за 22.08.07 в периода от 03.22 до 14.54 часа по Гринуич.
През първата половина на деня температурата на въздуха на северозапад се повиши до +25…+29°C. От втората половина на деня над Ленинградска област започват гръмотевична активност и валежи (фиг. 10).
Ориз. 10. Метеорологични явления на 22.08.07 в 15 GMT
През втората половина на деня в региона се наблюдават обилни валежи до 25-35 мм. До момента на максимално развитие на купесто-дъждовни облаци метеорологичните станции на региона отбелязаха не само неблагоприятни явления, но и опасно явление - усилване на шквалистия вятър. В 12.20 часа метеорологичната станция Тихвин регистрира буря от 20 m/s. Огромна облачна маса на това място, според сателитни данни за 12.08 GMT, има дори заоблени ръбове (фиг. 7-9,11), в предната му част се появява шквал, точно в района на Тихвин.
Според разликите в каналите на радиометъра на Фигура 9, може да се види, че купесто-дъждовните облаци, чиито върхове имат кристална микроструктура, не се отличават с ярък бял тон от перистите облаци на разликата между канали 5 и 4 (фиг. 11a ). Разликата между канали 3 и 4 (фиг. 11b) в черно (положителни стойности) показва, че мощните конвективни центрове създават преобладаващ принос на канал 3 (3,7 μm) поради силното собствено излъчване и отражение на слънчевата радиация в този спектрален диапазон. Разликата между 3-ти и 4-ти канал на радиометъра AVHRR е сложен индикатор за HH, свързан с конвективни процеси, както в случая на HH „силни валежи“.
а) 5 и 4 канала AVHRR/NOAA b) и 4 канала AVHRR/NOAA
Ориз. 11 - Купесто-дъждовни облаци върху различни изображения на 22.08.07 в 11.41 ч.
Развитието на купесто-дъждовни облаци и тяхното движение на североизток от района се потвърждава от метеорологичните радарни данни (фиг. 12). Данните за височината на VGO SCRL и сателитното сондиране в зоната на видимост на локатора са еднакви.
Фиг.12. Височината на горната граница на облачността и метеорологичните явления по данни на MRL за периодите 8.55-15.48 GMT, 22.08.07.
Развитието на купесто-дъждовни облаци над Финския залив доведе до активна гръмотевична дейност и около 14:00 часа градушка се наблюдава в селата Солнечни и Кириловски. Наличието на градушка се потвърждава и от метеорологичните радарни данни, представени на съответните снимки (фиг. 13).
Ориз. 13. Метеорологични явления по данни на SRRL за 11.18 -12.18 GMT, 22.08.07.
Според признаците на анализа на облака, ако много мощен облак се превърне в гръмотевична буря, в горната му част се образува "наковалня", ако облакът отделя щит от интерстициални облаци под формата на ветрило, това показва образуване на градушка в облакът и облакът са готови да произведат тази градушка. Сателитните изображения (фиг. 5-7, 9) ясно показват наличието на щит от перисти облаци, изхвърлени на северозапад близо до облачната маса, разположена над източната част на Финския залив. В този случай такъв знак за образуване на града напълно се оправдава.
Вятърът е елемент, който символизира мисълта и интелекта.
Може също да означава дух или божествен дъх.
На арабски и иврит думата "вятър" също означава дух.
Ветровете варират от нежен, освежаващ обеден бриз до силен ураган, който оставя следи от унищожение след себе си.
Съответно и символиката им варира – вятърът може да означава както леки, така и драматични промени в съзнанието, причинени от силата на висшата мисъл.
В много примитивни традиции; по света има идея, че вятърът носи послания от света на духа.
Ветровете, духащи в определена посока, имат свои специални значения, чието тълкуване варира от племе до племе.
Например, според някои традиции северният вятър носи новини от нашите предци.
Когато усетите вятъра, спрете и слушайте какво има да ви каже.
Съобщенията могат да бъдат получени от всеки най-малък дъх.
Слушайте внимателно и ще чуете шепота на Вселената.
Променливият вятър може да означава, че ви предстои промяна.
Тълкуване на сънища отПричини за ветрове и бури
Основният фактор за движението на въздушните маси е неравномерното нагряване на различни региони на въртящата се Земя. Най-много се затоплят районите на ниските географски ширини, полярните райони са хладилниците. Зоните за нагряване на въздуха са центрове на неговото издигане, преобладаване на ниско атмосферно налягане, а зоните на охлаждане са преобладаване на високо налягане и понижаване на въздуха. Според тази опростена схема ветровете би трябвало да духат от полюсите към екватора - от зони с високо налягане със студен и плътен въздух до области с ниско налягане. Наистина, в антициклоните - обширни области с високо налягане - въздухът близо до земната повърхност се разпространява, а в циклоните - области с ниско налягане - се наблюдава сближаване на ветровете. Реалната картина обаче е много по-сложна; общата схема на въздушните течения на планетата се състои от сложни взаимодействащи процеси.
Всички движещи се тела са засегнати от инерционната сила на въртенето на Земята – силата на Кориолис. Той е насочен перпендикулярно на земната ос, а хоризонталният му компонент (перпендикулярно на вятъра) има тенденция да отклонява движещите се тела от пътя им: в северното полукълбо - надясно, в южното - наляво. Следователно, например, в северното полукълбо десните релси на двурелсовите железници се износват по-бързо от левите, а десните брегове на реките са по-стръмни от левите. Силата на Кориолис е малка, но нейното действие е неизбежно и постоянно.
В резултат на действието на две сили - баричния градиент и кориолисовия - в свободната атмосфера (над 1-2 km) се извършва хоризонтално движение не в посока на баричния градиент (намаляване на налягането), а в отклонение от него при прав ъгъл, по изобари - линии с еднакво атмосферно налягане. Такъв вятър се нарича геострофичен („равновесен“). Силата, която нарушава това равновесие, е триенето на въздушните течения върху земната повърхност, което е особено значително при неравен терен. В планините се добавя и ефектът от гравитационния въздушен поток през клисури и каньони. И във вихрите се проявява действието на центробежното ускорение, толкова по-значително, колкото по-малък е диаметърът на вихъра и толкова по-голям е квадратът на скоростта на вятъра.
В повърхностния слой на атмосферата, в т. нар. слой на триене (1-2 km), ефектът на триенето винаги се засича и следователно ветровете се отклоняват от изобарите, пресичайки ги, така че се образува сближаващ се спирален вихър в циклона (в северното полукълбо - обратно на часовниковата стрелка), а в антициклоните - разнопосочен вихър (по часовниковата стрелка). Този емпиричен факт се нарича закон на Бейс-Бало. Той казва, че ако погледнете по посока на вятъра, тогава най-ниското налягане ще бъде отляво и малко напред. Само над слоя на триене постоянният вятър духа по протежение на изобарите. Но и тук това се наблюдава, докато баричният градиент остава непроменен и всички сили, приложени към движещия се обем въздух, са взаимно балансирани. Но еволюцията на баричното поле (увеличаване или намаляване на налягането поради динамични или термични причини) води до промяна в баричния градиент, до появата на ускорение и отклонение на вятъра от изобарите. В същото време се променят и други характеристики на времето.
Предположението за геострофичен вятър не се прилага за ветрове в близост до центровете на циклоните и антициклоните. В циклонични вихри с малък мащаб, с диаметър по-малък от 500-900 km, в зоната на силни ветрове, ролята на центробежното ускорение е много голяма. Такъв вятър се наричаше циклострофичен. Именно малките вихри са най-сложният и динамичен елемент от структурата на атмосферата. Наред с важността му за разбирането на природата на буреносния вятър, ние отбелязваме и трудността при изучаването на малки вихри.
Класификация на вятъра
В началото на миналия век адмирал Франсис Бофорт предлага скала за сила на вятъра в точки, базирана на морските вълни, причинени от вятъра, и възможността за движение на ветроходни кораби. По-късно скалата е допълнена с оценка на въздействието на вятъра върху наземните обекти и е приета през 1874 г. от Международния комитет за общо ползване. През 1946 г. е преработен отново. Според нея нулата е спокойна; 8 точки - буря, много силен вятър със скорост 20 m/s, при който всяко движение срещу вятъра е затруднено; 12 точки - ураган със скорост над 29-33 m / s. Генетичната класификация на ветровете разграничава три класа ветрове, в зависимост от съотношението между силите, приложени към движещия се въздушен обем (изброени по-горе). Известна е класификацията на ветровете според размера на обхваната от тях площ.
Най-простото разделение на ветровете разграничава вятърните системи от два основни класа: широкомащабни праволинейни потоци и вихрови, които ги смущават. Най-важният фактор е кривината на потока в системата от циклони и антициклони.
В атмосферата едновременно работят широка гама от вятърни системи от различни мащаби. В зависимост от пространствената мощност на вятърната система, ниското налягане в центъра на вихъра, те се групират в такива вятърни системи.
- Вихри (включително ниски, прашни, пясъчни) с диаметър по-малък от 110-100 m, подобни на малки торнадо, но не свързани с облак. 2. Торнадо (торнадо, кръвни съсиреци), включително пясъчни и водни торнадо; диаметърът им е метри или десетки метри или повече, височината е 1-2 км, до облаци. 3. Вихри, роторни вихри, локални бури с диаметър от няколко до стотици метра. Често те едновременно покриват пространства с размери десетки, понякога стотици километри. 4. Тропически циклони (симетрични в развита фаза) с диаметър до няколкостотин километра; характерната им височина е повече от 10 км.
- Извънтропични циклони (термично и кинематично асиметрични) с много стотици километри в диаметър, понякога се простират до тропопаузата.
- Циркумполярни вихри, покриващи цялата тропосфера и долната стратосфера.
Интересуваме се от първите три вида вятърни системи. Тъй като те не са свързани с облаци, нека разгледаме какво място заемат облаците от шквал и торнадо сред цялото облачно разнообразие.
Шквал облачни системи, атмосферни фронтове
В зависимост от височината на основата се разграничават облаци от горния слой (цирус, състоящ се от ледени кристали, разположени над 6 km); облаци от средния слой (високослоист и висококумул с основна височина 2-6 km); нискостепенни облаци (с височина на основата под 2 km, обикновено капково-течни) и облаци с вертикално развитие (чиито основи са на нивото на облаци от ниско ниво, а върховете се издигат над 6 km). Формите на облаците са свързани с механизма на тяхното образуване. Движението на въздуха по наклонена равнина над по-студен слой води до образуването на облаци от цирус, циростатус и нимбостратус. В тях ветровете могат да бъдат силни, пориви. Вълнообразните движения в определен слой участват в появата на цирокумули и висококумули и в еволюцията на нимбостратусни облаци. Някои форми на висококумули се появяват преди началото на шквалите, особено в планините. Облаци с вертикално развитие - конвективни - възникват в резултат на издигането на топъл и влажен въздух. Това са купесто-дъждовни (Cu), мощни купести (cumulus congestus, Si cong) и купесто-дъждовни (cumulonimbus, Cb) облаци. Последните понякога се наричат шквал, гръмотевична буря, градушка, торнадо и др.
Най-мощните облачни системи в голяма степен възникват на атмосферните фронтове - границите на разделянето на въздушните маси, участващи в циклонното въртене. Шквалистите облаци са предимно фронтални. Не повече от 5-10% от всички шквалове са свързани с облаци, развити във въздушните маси. Има атмосферни фронтове топли, студени и фронтове на оклузия; последните възникват при взаимодействието на топлия и студения фронт.
Топлият фронт е участък между топъл и студен въздух, когато топлият въздух се движи по-бързо от студения въздух. Пълзи по слой от студен въздух, масите топъл въздух се разширяват, докато се издигат, изразходват енергия за работата по разширяването и се охлаждат. Водната пара в тях достига насищане, образува се непрекъсната слоеста облачна система от топъл фронт с обилни валежи в зона с ширина 300-400 km пред фронта. Разбира се, във всеки конкретен случай процесът протича по свой начин, облачността не е непременно непрекъсната, може да бъде многопластова и т.н.
Студен фронт е името, дадено на вълна от студен въздух, която се движи към по-топъл въздух. Има студени фронтове от първи и втори вид. Първите са бавно движещи се облачни системи от предимно високослоисти и нимбостратусни облаци, подобни по структура на топлите предни облаци. Клинът от студен въздух като че ли бавно пълзи под топлата въздушна маса, която тече върху него, образувайки широка система от челни облаци с обилни валежи. Преди такъв фронт може да се появи и Cb.
Студеният фронт от втория вид е по-активен, представлява бързо движещ се (или ускоряващ се) вал от купесто-дъждовни облаци (Cb) пред или върху него, с шквалове, силни валежи и гръмотевични бури. Зад предната идва изчистването и охлаждането. Потъването на студен въздух в зоната на пороята в задната част на мощните облаци и издигането на топъл и влажен въздух в предната им част благоприятстват развитието на вихри с хоризонтална ос - фронтални шквалове. Студен фронт от втория вид се нарича шквал линия.
Ширината на зоната на мощни студени фронтови облаци е 50-100 км. Следователно, дори при скорост на предно изместване под 40 km/h, шкваловете продължават във всяка точка не повече от 1–2 часа. Облаците могат да бъдат прекъснати, а през нощта Cb изобщо може да се разпространи.
През последните десетилетия има значителен напредък в изследването на динамиката и мезомащабната структура на облачните системи и фронтове. Получени са нови данни за структурата на мезофронтите, линиите на нестабилност, носещата ивица („захранваща” циклона с топъл и влажен въздух от юг), струйните потоци на ниско ниво (мезоджети) и др. Установено е, че във влажна и нестабилна въздушна маса на разстояние 50 100 km пред фронта може да се образува линия на нестабилност с дължина 100–500 km под формата на Cb верига с гръмотевични бури и шквалове. Понякога шквалите се намират зад фронта, на вторични студени фронтове и т.н.
Циклон - люлката на бурите
Шквалистите облаци в циклони, където преобладава въздушното издигане, са особено активни на фронтовете. Има два основни типа циклони: тропически и извънтропични.
Тропическият циклон е система от мощни конвективни облаци, организирани във вихър, който образува ядрото на урагана – пръстеновидна стена от вятър и душ със силни възходящи движения в нея. Той заобикаля „окото на бурята“ (до 50 км в диаметър) с низходящи движения и частично облачно и спокойно време. Тук се наблюдава най-ниското налягане; отбелязва се случай с налягане от 847 хектопаскала (hPa). Последните проучвания показват, че Cb лентите с ширина от 2 до 20 km са удължени надолу по вятъра в долната тропосфера и се сближават по спирали към „окото на бурята“ под формата на хребети, разделени от безоблачни ленти с ширина до 8 km или повече . В гигантска облачна спирала се редуват мезомащабни зони на възходящи и низходящи движения. Облаците с височина над 10 km се състоят от големи капки, бързото издигане на въздуха в тях се простира над 14-17 km. Всеки спираловиден облак не съществува дълго и се проявява локално; неговата зона на шквал и дъжд има площ от само 2-4 km 2 . Жизненият цикъл на отделните конвективни клетки в облак е само няколко минути. И през това време в облака се ражда вихрушка, облачни капки се хвърлят над нивото на заледяване, където се появяват градушки и се образуват капки от дъжд. Облаците се сменят един друг и това причинява непрекъснатостта на бурята.
Тропическите циклони се появяват над океана от страната на субтропичните антициклони, обърнати към екватора в зоната на източните ветрове - пасати, не по-близо от 300-500 km от екватора. Те се движат, задълбочавайки се и развивайки, по първоначалния клон на траекторията на запад с все по-нарастващ компонент на движение към полюса; в северното полукълбо това е северозападно движение. Приближавайки меридионалната брегова линия на континента (обикновено на ширини 20-30°), циклонът започва да се движи на североизток. В процеса на движение циклонът преминава през редица етапи на развитие, от малък вихър до развит циклон с „око на бурята“ в средата и спираловидна система от облаци от дъждовен дъжд. Тропическите циклони са най-чести в края на лятото и есента. Развит тропически циклон (тайфун в Тихия океан, ураган в Атлантическия океан) има диаметър на бурята от около 100–600 km и се простира на повече от 10–15 km височина.
Академик В. В. Шулейкин нарече тропически циклони топлинни двигатели от пети вид, които започват работата си върху нагревателя - океана, след като над него се появи първоначалният вихър. Траекториите на ураганите съвпадат с положението на зони с температура на водата над 27°C. Кинетичната енергия на развит тропически циклон в долния трикилометров слой достига 19*10 2 5 ерг – енергията на двадесет ВЕЦ Куйбишев.
Така че тропическият циклон е най-мощната шквалова система.
Може да се каже, че почти цялата му енергия е общата енергия на образуващите го шкваловидно-гръмотевични облаци.
Извънтропични циклони
За разлика от тропическите циклони, извънтропичните циклони в развита фаза са рязко асиметрични в разпределението на температурата, облачността, валежите и вятъра. Именно в контрастите на температурата те черпят енергията си. В умерените ширини обикновените циклони обикновено се движат на изток (понякога със значителен меридионален компонент). Те са особено активни през зимата: най-важният фактор за развитието на извънтропични циклони е температурният контраст в системата на височинната фронтална зона, под която се появява циклонът.
Най-голяма активност на шквалите в циклоните се наблюдава при меридионалните фронтове, когато контрастът на свойствата на въздушните маси, сближаващи се в циклона, надвишава няколко градуса. В циклон със студен фронт северозападните шквалове удариха Европа. Такъв беше шквалът, който унищожи Евридика.
През зимата смяната на западните ветрове със северните по крайбрежието на Европа е придружена от тежки снежни натоварвания, виелица, понякога с гръмотевична буря. Интензивността на летните бури и гръмотевични бури през деня тук е по-голяма, отколкото през нощта, тъй като в резултат на нагряване на относително хладния морски въздух, конвекцията се засилва и се развива по-мощен Сb.
Много особености на мезомащабната структура на фронтовете и циклоните едва наскоро бяха разкрити експериментално. Например, в зоните на атмосферните фронтове и в топлия сектор на циклона е открита ивична структура от ветрови полета и други метеорологични характеристики. Установено е, че пред студения фронт има т. нар. носеща лента, успоредна на него, свързана със струен поток на ниско ниво. Установено е, че образуването на циклони не винаги е свързано с фронтове: циклогенезата се разглежда като проява на хидродинамичната нестабилност на атмосферните потоци. Циклоничните смущения в атмосферата могат да черпят енергия от кинетичната енергия на мащабен зонален (широчинен) поток.
Електронни "очи" и "портрети" на шквалове иторнадо
Анализът на традиционните метеорологични карти, включително надморска височина, пръстеновидна повърхност и други изчисления, не винаги е достатъчен, за да се прецени размера, природата и вертикалната структура на шквалистите облаци. Нова информация започна да се натрупва благодарение на използването на изкуствени метеорологични спътници
Земни (MSZ) и метеорологични радари (SRL). Той например направи възможно откриването на нови форми на облачни системи.
На сателитни снимки облаците от шквал и торнадо на студените фронтове изглеждат като ярко бели извити ленти, хребети, Cb вериги, опънати по предната част. Пред тях има полупрозрачни нишки от перисти облаци. Поредица от перисти облаци с нишковидни краища е типична характеристика на циклоничния вихър на тези снимки. Върху тях често ясно се виждат хребети от конвективни клетки с диаметър 2-3 km всяка. Облачните системи се простират и се движат предимно надолу по вятъра в средната тропосфера. Вътрешномасовият Cb с шквалове и гръмотевични бури са произволно разпръснати под формата на ярки бели петна с размери от 10–20 до 100–200 km или повече. Между тях ясно се виждат реки и планини. При вълнови смущения по фронтовете Cb клъстерите образуват овални петна с размери хиляди квадратни километри. Замъглените и маскирани фронтове през нощта и сутринта (на инфрачервени изображения) изглеждат като отделни петна, ивици, вериги или вихри с различни форми, яркост и височина. През деня при повишено нагряване и развитие на конвекция под тях започват шквалове и гръмотевични бури. Сателитните снимки също показват привидно неподвижни облачни банки (често с шквал под тях) по протежение на и над планински вериги.
Сателитните наблюдения показват, че полетата от конвективни клетки (често срещани в задната част на циклона) образуват хребети по време на силни ветрове, сближавайки се към студената зона. Тук се развива интензивна конвекция с валежи и гръмотевични бури. Покрива значителен слой от тропосферата, понякога до тропопаузата. Пред дъгообразните ленти на Cb се среща и фронт на поривите на вятъра, който се отличава с появата на перистите ветрила - наковални пред Cb и с градиента на яркостта на ръба на Cb. Бързо движещите се облачни дъги се характеризират с по-силни пориви на вятъра.
Сравнявайки изображенията от MSE за последователни периоди на пристигане на сигнал на всяка нова орбита на MSE, прогнозистите определят посоката и скоростта на движение на източниците на Cb и тяхната еволюция и чрез екстраполиране определят бъдещата им позиция. Това ви позволява да актуализирате прогнозата за времето.
Оказва се безценна помощ на синоптиците и наблюденията с помощта на SCRL. Те позволяват да се проследи по-подробно местоположението и еволюцията на Cb зоните и да се изяснят особеностите на развитието на гръмотевично-градовни-шквалови облаци. Например, установено е, че хоризонталните размери на шквалите са големи, около 5-10 хиляди km 2, те са по-големи от дъждовете и гръмотевичните бури. Обикновено шквалите се движат по-бързо от гръмотевичните бури, със скорост 30-60 км/ч, понякога до 100-120 км/ч. Тази скорост може да се определи чрез разглеждане на екрана на локатора на кратки интервали - 10 - 15 минути.
Скоростта на движение на облачните центрове и тяхната мощност са основните критерии за силата на възможните пориви на вятъра по време на шквалове. Последните се разпалват като отделни петна в райони с ширина от няколко до десетки километра, където върховете на Cb се издигат над 12-14 km. Колкото по-високи са върховете на тези облаци, толкова по-силни са поривите на вятъра. Установено е, че при пикова височина 9-10 km поривите на вятъра достигат едва 15-20 m/s, а на височина 13-14 km - повече от 30-40 m/s. Беше определено например, че ако облак има височина повече от 11-13 km (височината на радарното отражение на сигнала е повече от 9 km), тогава това вече не е просто шквал, а торнадо облак. Открити са някои външни признаци на опасни облаци. Така че облачната порта на бурята пред облака на височина 300-500 m е опасна, самолетът не трябва да се приближава до нея. Такива опасни облаци дават ярък сигнал на екрана на MRL, който има специална форма на гигантска запетая.
Никое друго средство за наблюдение не може да предостави толкова подробна картина на еволюцията на източниците на шквал и с такава честота. По този начин новата информация, натрупваща се в резултат на използването на нови технически средства, значително актуализира арсенала на синоптиците.
Атмосферен смущател. конвекция, термики
Как се образуват и развиват шквал, гръмотевичен облак? В Cb скоростта на вертикалните движения може да достигне няколко десетки метра в секунда. Причината за такива въздушни движения е конвекция. Това са предимно вертикални движения, в зависимост от температурните разлики между въздуха, участващ в конвекцията, и околния въздух. Може да се говори за динамична конвекция, противопоставяйки я на термична конвекция. Например въздухът, нагрят над топлите участъци от земната повърхност, се втурва нагоре поради термична конвекция. Височината на издигане зависи от стратификацията на атмосферата - разпределението на температурата в околния въздух - и от скоростта на охлаждане (поради работата на разширяване) на нарастващия обем въздух.
Сух и ненаситен с водна пара, въздухът се охлажда с почти един градус на всеки сто метра издигане - според така наречения сух адиабатен закон. Въздухът, наситен с водна пара, се охлажда по-бавно (с 0,6 ° C на 100 m надморска височина) - според влажния адиабатичен закон, тъй като латентната топлина на кондензацията се отделя. Всеки индикатор за възможността за шквал отчита способността на атмосферата за вертикални движения - термична (конвективна) нестабилност на стратификацията на атмосферата, промени в скоростта на вятъра с височината, дефицит на точката на оросяване („недонасищане“ на водните пари) и др. термодинамични параметри на състоянието на атмосферата.
Ако температурата в околния въздух се понижи с височина с по-малко от 0,6 ° C на 100 m, тогава атмосферата е стабилно стратифицирана: всеки от нейния обем, издигайки се, на определена височина ще се окаже по-студен от околния въздух. Но има нестабилни състояния, когато вертикалният температурен градиент е близо до 1 °C на 100 m или дори повече. При много нестабилна стратификация се образуват конвективни въздушни струи. Така възникват прашни вихри, прашни торнада.
При издигащия се влажен въздух водната пара, охлаждайки, на определена височина (на ниво, наречено ниво на кондензация) достига насищане и се събира (върху ядрата на кондензацията, които винаги са многобройни) на капчици. Така се образува облак. Възходящите течения в облаците са с 1-4°C по-топли от околния въздух. Тази разлика в горната част на облака е по-голяма, отколкото в долната част и колкото по-голяма е като цяло, толкова по-бързо расте облакът.
Нагряването на въздуха отдолу е причината за развитието на конвективни струи на издигащия се въздух. Когато конвекцията се засили, стане подредена, се появяват конвективни облаци, най-мощните от които са свързани с шквалове и торнадо. Тази конвекция се засилва в зоната на студения фронт. Конвективните облаци - облаци с вертикално развитие - се развиват по-добре през летните дни, когато се засилва бурният топло- и влагообмен между земната повърхност и атмосферата. Това е причината 92% от бурите в СССР да се наблюдават през май-август, обикновено следобед (както и дъждове от тези облаци), на юг и по хълмовете по-често, отколкото на север и в равнините .
Конвективните облаци все още не са добре разбрани. Забранено е летенето в мощен Cb на самолети - „летящи лаборатории“, както на всеки самолет. Показанията на радиозонда в такива облаци са нестабилни. Вихрите в Cb са като "електрофорни машини", в които се раждат силни електрически заряди, гръмотевични бури. Дългогодишните изследвания и търсенето на начини за разпръскване и създаване на изкуствени облаци, „управление“ на бурите обаче хвърлят светлина върху много важни детайли от еволюцията на облаците.
Основното звено в конвекционния механизъм са т. нар. термики, стабилни и силни възходящи въздушни движения. Това са струи и мехурчета от по-топъл въздух. Те, например, се използват за катерене при летене на планери и делтапланери. Термиките се предлагат в различни размери; обединявайки се, те стават по-големи, образувайки "пръчка", кинематичната основа на конвективен вихров облак. Термиките не съществуват дълго, те се появяват и изчезват, замествайки се и се допълвайки. В същото време се развиват семейства термики с различен капацитет. Колкото по-топла е струята, толкова по-голяма е термичната, толкова по-бързо и по-мощно се издига въздухът, толкова по-високо е нивото на конвекция, до което водната пара се издига в тази струя, и следователно, толкова по-висок е облакът. Вертикалната колона придобива ротационно движение. В рамките на няколко часа тази въртяща се колона въздух може да смени „дрехата“ си – облакът умира или се преражда, в зависимост от навлизането на влага в него. Именно с такива суперклетки се свързва появата на дъгови шквалове и торнадо, придружени от градушка.
Животът на бурен облак
Погледнете по-отблизо как растат купести облаци в разгара на лятото. Отначало някои неясни белезникави бучки се събират в синьото небе. Все още няма облаци, но небето става облачно, белезникавостта отслабва преките лъчи на Слънцето. До обяд се появяват малки гроздове от разпръснати купести облаци, подобни на купи сено. Те бавно се носят по небето, почти без да променят височината си. Това са купести облаци за хубаво време. Когато денят се затопли, изпарението се увеличава. Ако въздухът е влажен, тогава усещате, че се носите. Облаците стават все по-големи. Тогава се появяват мощни купести облаци (Cu cong). АКО продължат да растат, се развиват в купесто-дъждовни (Cb) и очакваме гръмотевични бури, валежи, шквалове.
Понякога към вас се приближава линия от шквалове - студен фронт и вече сутринта на хоризонта се натрупват кулообразни висококумулни облаци. Тъмният облачен вал от предната част напредва бързо. Но, както бе споменато по-горе, той също се състои от отделен Cb, всеки със свой собствен вихър, който може да бъде труден за свързване.
Всеки купесто-дъждов облак е като гигантска помпа, изсмуква въздух със сила в областта, над която, в горната част на Cb, ветровете се разпръскват и въздухът се изнася от облака (обикновено през наковалнята - предната периста част на върха , което изглежда като сива коса, развявана на вятъра). Забранено е да летите до такива облаци със самолети, защото дори мощен суперлайнер може да бъде хвърлен на стотици метри в облака. Наблюденията показват, че планерите и радиозондите понякога се изтеглят в долната част на облака. Те обаче се отблъскват от върха и стените му и се отвеждат от въртящия се поток около облака. Върховете на облаците пулсират, преобръщат се.
Проучванията показват, че жизненият цикъл на един отделен облак (раждане, растеж, зрялост, разпад) рядко продължава повече от половин час, а малките Cus живеят само 5-10 минути. Само особено мощен Cb се разпада 1-2 часа след появата им. Но в такива случаи облакът не е сам и не винаги е възможно да се забележи замяната му с друг. А облаците от торнадо понякога съществуват няколко часа.
За да може един облак да даде валежи, той трябва да стане колоидно нестабилен, тоест в него трябва да съществуват едновременно водни капки и ледени кристали. Това се случва, когато горната му част е проникнала в слой въздух с температура под нула градуса. Понякога ледените върхове на облаците могат да останат заоблени, „плешиви“, което е признак за техния растеж. Обикновено от върховете се изхвърлят кичури ледени перисти облаци, образуващи наковалня; това вече е знак за наличие на шквал и гръмотевичен механизъм. В облака по-големи мезомащабни струи с размери 5-10 кмза няколко минути те остават стабилни като разклонения на конвективната циркулация, което определя нейния размер, скоростта и характера на развитие на вихри, интензивността на конвекцията и др.
Наскоро бяха установени някои типични параметри на облаците от шквал торнадо. Централната част на въртящата се струя в облака не е широка - 1-2 km, само в особено мощен Cb, където се образува подредена конвекция, ширината му може да достигне 10-12 km. Според изчисленията най-високите скорости на издигане на въздуха достигат до 63 m/s, но обикновено са многократно по-малки и рядко надвишават 20–30 m/s. Мощните Cb имат височина три до четири пъти диаметъра им, върховете им се състоят от няколко купола - облачни "шапки" с размери от 200 до 2000 м. Диаметърът на малките вихри в облаците е 25-300 m.
По време на етапа на растеж (с продължителност 10-20 минути) диаметърът на облака се удвоява. В зряла фаза (40-50 минути) наковалнята губи своята симетрия, подветреният й ръб се простира надолу по вятъра. Облакът расте от едната страна и се разсейва от другата. Скоростта на растеж на Cb достига 2,6 m/s: за половин час облакът нараства с 4-5 km. При спиране на растежа куполите на Cb започват да се утаяват, облакът се разпада за 10-15 минути. Често облакът бързо се топи в средната част (когато вали) и остават само следи от наковалня от цирус.
Установено е, че гръмотевичните облаци са винаги по-високи от 7-8 км. Но горният край на шквалистите челни облаци е дори по-висок - повече от 11-12 км. Данните на SRL показват, че височината на Cb понякога достига 18–19 km на ниски ширини. Хоризонталните размери на система от толкова високи облаци могат да достигнат до 50 и дори 70 км. Куполите Cb понякога проникват на височина над 4-5 km над основата на тропопаузата. Толкова мощен Cb е изпълнен с вълни.
В популациите съществуват шкваловидно-гръмотевични облаци - обширни, често хаотични облачни полета или челни ивици, състоящи се от облачни конгломерати, конвективни клетки. Безоблачните „улици“ с ширина до десетки километри разделят няколко успоредни Cb ленти, често сближаващи се в спирали (не само в тропическите циклони, но и в периферията на извънтропичните). Спиралните хребети Cb са удължени по протежение на тропосферните ветрове (тогава те изглеждат неактивни) или под ъгъл (до 60-80 °) спрямо вятъра (тогава лентите се движат бързо). Има хребетни и мозаечни структури от Cu и Cb популации.
В НИСКИ географски ширини мезомащабната конвекция е основният механизъм на топло- и влагообмен. Например купесто-кумулусните облаци на пасатите се считат за „енергийни тръбопроводи“, които захранват планетарната вятърна система. Мощният Сb в тези географски ширини може да се нарече "цилиндри" на топлинна и енергийна машина, в която полярните ширини служат като хладилници. Изчислено е, че количеството вода, пренесено в стратосферата от единичен Cb, достига 3600 тона на час. В такъв облак всяка секунда от пара се образува до 10 тона вода, а във всички Cb през лятото само над тези географски ширини на САЩ - около 13 милиона тона. Следователно Cb може да се нарече преобразуватели, „котли“ в кои елементи се раждат: водната пара се превръща в силен дъжд, а латентната топлина на кондензация - в осезаема кинетична енергия на буря, шквал.
Шквал структура
Предната част на студения фронт - "клин" от студен въздух, нахлуващ в топлите райони, има формата на "глава" с височина до 2-3 км. Това обяснява турбулентността на явленията, силата на поривите на вятъра пред шквала и скока на налягането близо до земята. Засилването на конвекцията, активното издигане на въздуха пред нахлуващата "глава", на челната й част образува шквален вал, вихър с хоризонтална ос, чиято долна част предизвиква разрушителен ефект върху земята. Горната част на вихъра се движи напред, а долната част се движи назад, сякаш се търкаля. Шривната зона на фронта е с дължина до 200-800 км; както вече казахме, "войниците" от шкваловия фронт са разпръснати или обединени, замествайки един друг Cb. Всяко Cb обикновено има вихър в предната си долна част, който често има формата на дъга - мътен вал, "втулка".
Понижаването на студения въздух в зоната на обилните валежи е придружено от нагряване (с 0,6°C на 100 m) с по-малка интензивност от охлаждането, настъпило при издигането (с 1°C на 100 m). Следователно въздухът в задната част на шквала е по-студен от околния въздух, който вече е студен. През зимата, на високи географски ширини, застудяването често е придружено от снежни топки, интензивни снеговалежи със студени пориви на вятъра над незамръзналите морски зони. Температурният контраст вода-въздух допринася за развитието на турбуленция и силни пориви на вятъра.
В студен поток, разпространяващ се под Cb близо до земята, могат да бъдат засечени вторични шквалови пориви на вятъра. Те се характеризират със силни вертикални въздушни удари, които в авиацията се наричат турбуленция.
Нахлуването на гъст въздух определя рязка промяна в атмосферното налягане. В момент на силен порив на вятъра в предната част на шквала, на фона на известно понижение на налягането, се забелязва рязко повишаване, понякога с няколко хектопаскала за броени минути. След това постепенното намаляване на налягането продължава отново. Записът на скока на налягането върху барограмата беше наречен шквален, гръмотевичен "нос". Този скок на налягането възниква поради динамичното взаимодействие на низходящия студен въздух (и дъжд) със земната повърхност. Под облака се образува гръмотевичен мезоантициклон, подобен на "капка" студен въздух с диаметър до няколко десетки километра и височина 300-1500 m, под формата на купол, който се движи заедно с източника от душ облаци. Точно в предната му част се образува мезомащабен псевдофронт на студен шквал, зона от пориви на вятъра.
Именно на този студен мезофронт се появяват шквалове, а в някои случаи и торнадо. В момента на преминаване на фронта на пориви на вятъра се отбелязва гръмотевичен "нос".
Вятърът е силен и над мезоантициклона, тук се появява струя - силен вятър на малка надморска височина. Дори слаба конвективна система има мезоджет със значително срязване на вятъра. Срязването на вятъра е промяна в скоростта му хоризонтално и вертикално, причина за силни пориви и образуване на вихри, шквалове. Изместването се открива и при Cb, то се „издава” от лентите на падащи валежи, които не достигат до земята поради високата температура и сухотата на повърхностните въздушни слоеве. Изместването е знак за фуниевидния Cb, когато под тях се раждат вихри или дори торнадо.
Мезомащабната структура на ветровото поле в населената зона в СССР се изследва от 50-те години на миналия век. Тази цел се обслужва от доплерови излъчватели, инсталирани на „летящи лаборатории“, радарно проследяване на изкуствени облаци (състоящи се от диполни рефлектори) и др. Проучванията показват, че вятърът около Cb не е хаотичен и зависи от етапа на развитие на облака и неговия размер. Но отпред има конгломерат от облаци, които са едновременно в различни етапи от своето развитие, което прави структурата на вятъра несигурна, особено след като всеки Cb е непрекъснато развиваща се динамична система от вихри.
Мезоантициклоните, мезоджетовете, мезофронтите на шквалите, фронтовете на поривите са нови обекти на изследване през последните години.
Къде отиват шкваловете?
Мрачната гледка на гръмотевичен облак, далечни гръмотевици, светкавици, пориви на вятъра плашат хората. От гръмотевична буря и буря е най-добре да се прикриете навреме.
Местоположението на шкваловете затруднява изучаването им: дори модерна мрежа от метеорологични станции засича само всеки пети шквал, а максималните пориви на вятъра могат да бъдат регистрирани само при преминаване на струя от душ - центъра на низходящото течение под облака. Посоката на порива на вятъра обаче все още не показва посоката на движение на целия шквал вихър.
Траекторията на изместване на шквален облак зависи преди всичко от разпределението на вятъра по височина в цялата тропосфера и от размера на облака. Големият Cb често се измества леко вдясно от средния вятър (запомнете постоянството на силата на Кориолис). Ако облакът се върти около вертикалната ос, тогава ефектът на Магнус също действа, като го издухва настрани. Новите вихрови облачни клетки често растат от десния фланг на облака и се разсейват отляво. Но също така се случва, че развиващият се Cb е разделен: една част от него се движи надясно и се върти по посока на часовниковата стрелка, втората - наляво, като се върти циклонично. Ако вятърът се обърне надясно с височина (например при земята - запад, а на височина - северозапад), тогава възходящият поток от топъл въздух в облака се образува вдясно, а низходящият е към вляво от средния Cb. Това, разбира се, се отразява на еволюцията на облака и неговото изместване. Шкваловидни облаци, наклонени от вятъра, се развиват по-бързо, сякаш „разпънати“. Възходящото течение в горната част на облака се накланя към вятъра и наляво и се пренася напред от наковалнята. В същото време хоризонталните размери на възходящия поток малко намаляват с височината, вихърът се простира по предния ръб на бурята, понякога с повече от 10 km. Едно и също срязване на вятъра може да унищожи облаците в някои случаи и да насърчи развитието на торнадо в други.
Освен структурата на Cb и водещия поток, неговото движение е силно повлияно от релефа. В планинските райони Cb се забавя по-силно, отколкото в равнините, и само при тропосферен вятър, по-силен от 40 km/h, влиянието на релефа отслабва.
Мезофронтът, свързан с него, псевдофронтът, също се движи с облака. Издигайки влажен нестабилен въздух пред себе си, фронтът допринася за развитието на нови Сb, нови шквалове. Освен това въздушният поток огъва Cb, долната и горната част на които могат да бъдат пред средата. Отстрани облаците могат да привличат ветрови струи в себе си, увеличавайки въртенето на облака и го изместват спрямо общия въздушен поток.
Изследването на взаимодействието на въздушните потоци в облачния слой с особеностите на структурата на облака привлича все по-голямо внимание на учените през последното десетилетие.
Squall име
Много райони със сложна орография се характеризират с присъщите си шквалове. Те получават собствено име, въпреки че тяхната природа и структура имат много общо с шквалите в други райони със сходни условия. Така например семейството Cb се простира по дълги планински вериги като фиксирана арка, дъга с дължина от десетки или дори стотици километри. В тези облаци ясно се виждат мощни вихри с диаметър 200-300 м. Семейства Cb се образуват над планини и предпланини при възникване на топли ветрове от горфени или при срутване на студен въздух от планините - бора. Това, например, в планините на Сиера - така наречените вълни на Сиера, в планините на Далечния запад на САЩ - дъгата Чинук. В източен Бенгал дъгата започва над Бенгалския залив и образува външния ръб на огромен гръмотевичен облак с типична наковалня за шквал. В Гвинейския залив дъгови облак предшества появата на торнадо, шквал буря. В Малакския проток е известна Суматра - нощен дъгови шквал със силни гръмотевични бури и валежи, обичайни за периода на югозападния мусон и свързани със система от дъгови облаци с дължина до 400 км. Дъговите шквалове се срещат в Европа, в Алпите, където са получили името си, в подножието на украинските Карпати и др.
Облаци с шквал се образуват във връзка с оттичането на студен въздух от планините с доминиране на тропосферния поток, перпендикулярен на планинската верига. Шкваловете достигат голяма сила, когато в планинската верига се развие значителна разлика в атмосферното налягане. Въздушните колапси от проходите към ниско налягане възникват при удари, а вятърът придобива характер на орографски мезоструи и въздушни падания, засилвайки се при стесняване на релефа и придобивайки въртене около хоризонталната ос. Например, бурата е зимен бурен вятър, отток, срутване на сух и студен въздух от ниска планинска верига, мощен въздушен спад по стръмен подветрен планински склон от студено възвишение до топли подножия или към морето. Шквалът пада бързо с рязко охлаждане, пулсиращи пориви. Има етапи на развитие на бора: натрупване на студен въздух от наветрената (висока) страна на билото; началото на въздушния поток през прохода; срутване към подветрената страна и поява на предпланински шквал; след това идва отслабването на бурата. Бори са широко известни: Новоросийск, Адриатика, Нова Земля, Кизеловская, североизточни ветрове във Венеция, по склоновете на хребета Чингиз-Тау, северозападни мусони по планинските брегове на Далечния изток, въздушни водопади от хребетите около Байкал (Сарма и др. .), бушуващи въздушни падания на Земята на Франц Йосиф и др.
Вихрите са също прашни бури, които се развиват на студени фронтове със силно нагряване на почви без растителност, когато вихър задвижва мощна стена от прах пред себе си. Прашните бури се развиват нагоре и през района, движат се заедно с фронта, преминавайки през поредица от етапи, от малки центрове - вихри близо до земята до огромни прашни облаци, простиращи се на стотици километри надолу по течението. Праховите потоци имат предна част, която се вижда ясно от космоса под формата на вал, стена от прах. Това е линията на шквалите. Основните източници на прашни шквалове на планетата са Северна, Централна, Западна и Източна Африка, Арабския полуостров, района на Долно Волга и Северен Кавказ, Южна Украйна, пустините и степите на Централна Азия, Монголия, Китай, степите на Австралия, централните щати на Съединените щати (т.нар. Dust Bowl или Tornado Belt), пампасите на Южна Америка. Най-големият център на прашни шквалове и бури е Сахара. За Африка например е много характерна пясъчна буря на студения фронт - хабуб, "духаща яростно" в пустините на Судан, Египет и Арабия. Той се срива със скоростта на автомобил и предхожда гръмотевична буря. Шквал, вихрушка кара пред себе си облаци прах под формата на стена, понякога висока до 1500 м, широка до 30 км. В цялата тази зона вятърът има разрушителна сила. Бурята може да продължи до два часа, понякога завършвайки с силен порой от мощен Cb. По-малко дълъг (до 10 минути), но и внезапен е симумът - сух и прашен пролетно-лятен шквал от горещ въздух с пясък в пустините на Мала Азия, Арабия и Сахара. В Египет и Ливан е известен южният или югоизточният шквалист хамсин, който духа след дните на пролетното равноденствие в продължение на 50 дни (с прекъсвания) преди циклоните.
Пустинните ветрове, избиващи се в Средиземно море, се овлажняват и заедно с червения прах донасят задушаваща жега в Европа. Това сироко е горещ, много прашен и в същото време влажен вятър, който духа при шквалове. Има различни местни имена: Leveche, Cartagena, Bochorno, Sahel, Ghibli, Shergui, Notia, Ostria, Furiante, Marzio, Malezzo и др.
Не всички шквалове в Африка са прашни. В Южна Сахара валежите са малко по-редовни и обилни, отколкото в северната; през лятото това са тропически валежи, истински наводнения с бързи гръмотевични бури. Те се появяват в началото или края на дъждовния югозападен мусон и срещата му със сухия и прашен североизточен харматан - пасатът, който също често има характер на шквал. В нагрятия въздух се появява сравнително студен низходящ поток. Такива шквалове и дъждове тук неправилно се наричат урагани. Тежките пориви на вятъра предшестват и завършват тези кратки и силни смущения в атмосферата, движеща се на запад към Атлантическия океан.
Характерът на шквалите имат и снежни бури - снежни бури, снежни бури, виелици. Те се срещат под различни имена. Това са например акман, тукман, гарасат - в Татария, калаидащ - в Памир, североизточен ураган Кюрдай и Мугоджар - на едноименните проходи, торок, торопец - в северната част на Съюза, торон - северозападен шквал в Каспийско море, бурл - в планините на Франция, ветрове - в Канада, рязък вятър - в Швеция и др. Доста често есенно-зимните бури край бреговете на моретата също представляват шквалове - вихри с хоризонтална ос. На югоизточния бряг на Бразилия това е северният шквал на аброхоло, в южната част на Куба - баямо, на Байкал - Байкал, на север от Селебес - барат, на южния бряг на Арабия - северен белат, в Япония - бофу , на западния бряг на Франция - gallerno, на Хавай - kawaiiha, koala, в Персийския залив - lageimar, в Шотландия - landlash, в южната част на Малака - ribut, в Централна Америка - Chubasco, в югозападната част на Индустан - elephanta , в Тайванския проток - quat и т.н. Моряците наричат тропически шквал фамилиарно - брат, бикове ai (биче око) или cokid-bob (косоок Боб).
В планинските или хълмисти страни неравномерното нагряване на прилежащите територии допринася за влошаването на атмосферните фронтове и развитието на шквалове. Бурите на студените фронтове имат свои собствени имена: северният шквал аджина шамол (дяволски вятър) - на Амудария, Стрийският шквал - в района на Карпатите, шквал варзобок - в Таджикистан, шквал Очаково - в южната част на Украйна, южният шквал - в Исик-Кул, Армавирският Великден, Карадарийската буря Карабуран, Кизилбуран, Сарик, Афганистан - в Централна Азия, Норд, Хазри - в Баку, Южен разбойник и северният зидар (зидар) - в Австралия, doinionn - период от шквалове в Ирландия, сух хуан-фин - в Пекин, кайджу - в Бразилия, наф хет - в Арабия, сонора - в Баха Калифорния, турбонадос - в Северна Испания, кола - югозападни шквалове във Филипините, северен шоколад - в Мексико и много други.
Понякога орографията дефинира спираловиден шквал, като течашапи в Калифорния. Това се улеснява от затоплянето на склоновете, обърнати към слънцето, и формата на долината, по която се развива голям баричен наклон, и следователно силен вятър, който има характер на шквал. А на Нова Земля, например, когато започне буря и в някои клисури духа буря, подобни на торнадо вихри с вертикална ос могат да се появят на изхода от проломите при ясно небе.