- CHKVALNY dans le paradigme complet accentué de Zaliznyak :
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fort, ouragan, bourrasque, bourrasque, ... - CHKVALNY dans le nouveau dictionnaire explicatif de la langue russe d'Efremova :
adj. 1) Correspondant par valeur. avec nom : une rafale qui lui est associée. 2) a) Rappelant une rafale (1). b) transfert. Fort, … - CHKVALNY dans le dictionnaire orthographique complet de la langue russe.
- CHKVALNY dans le Dictionnaire explicatif de la langue russe par Ouchakov :
bourrasque, bourrasque. Concernant le tir : très fort. Ouvrir un feu nourri de... - CHKVALNY dans le Dictionnaire explicatif d'Efremova :
bourrasque adj. 1) Correspondant par valeur. avec nom : une rafale qui lui est associée. 2) a) Rappelant une rafale (1). b) transfert. Fort, … - CHKVALNY dans le Nouveau Dictionnaire de la langue russe d'Efremova :
adj. 1.rel. avec nom un grain qui lui est associé 2. Rappelant un grain 1. Ott. transfert Fort, … - CHKVALNY dans le grand dictionnaire explicatif moderne de la langue russe :
adj. 1.rel. avec nom un grain qui lui est associé 2. Accompagné d'un grain [grain 1.]. 3. transfert. Apparaissant soudainement,... - Jean Sothavsky dans l'arbre de l'encyclopédie orthodoxe :
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a, m. 1. Forte et forte rafale de vent, généralement accompagnée d'une averse orageuse. Bourrasque - qui est une bourrasque, ressemblant ou préfigurant w. || Cf. ... - BOURRASQUE dans le dictionnaire encyclopédique :
, -а, . 1. Forte et forte rafale de vent, généralement accompagnée d'une averse orageuse. Est venu sh. 2. transfert., Quoi. A propos du fort... - LE FEU dans le dictionnaire encyclopédique :
, feu, m. 1. Gaz incandescents brûlants de haute température, flamme. Brûler dans le feu. Avoir peur de quelqu'un. comme le feu (très fort). Courir ... - GUERRE DU VIETNAM - J. VIETNAMISATION dans le dictionnaire Collier :
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Retour à l'article GUERRE MONDIALE II Invasion des Îles Marshall. Fin janvier 1944, l'assaut amphibie débarque aux îles Marshall en... - LE FEU dans le Dictionnaire des épithètes :
1. Flamme ; lumière de quelque chose qui brûle; éblouissement. À propos de la luminosité, de la couleur, de la température ; sur la nature de la combustion, la lueur. Pourpre, pourpre-violet, pourpre, incolore, pâle, ... - VENT dans le Dictionnaire des épithètes :
À propos de la force, de la vitesse, de la densité, du son. Infernal (familier), furieux, violent (nar.-poète.), Orageux, rapide (poète obsolète.), Rapide, libre (nar.-poète.), Hurlant, léthargique, bavard, ...
Bourrasque, bourrasque, bourrasque ; bourrasque, bourrasque, bourrasque. Être une rafale. Un vent de bourrasque. Le dictionnaire explicatif d'Ouchakov. D.N. Ouchakov. 1935 1940 ... Dictionnaire explicatif d'Ouchakov
Fort, grain, grain, orageux, impétueux Dictionnaire des synonymes russes. squally adj., nombre de synonymes : 9 nu (10) ... Dictionnaire de synonymes
Adj. 1.rel. avec nom un grain qui lui est associé 2. Ressemblant à un grain 1 .. 3. Accompagné d'un grain [grain 1.]. Dictionnaire explicatif d'Efremova. T.F. Efremova. 2000 ... Dictionnaire explicatif moderne de la langue russe par Efremova
Squally, squally, squally, squally, squally, squally, squally, squally, squally, squally, squally, squally, squally, squally, squally, squally, squally, squally, squally ...
orageux- shkv cramoisi ... dictionnaire d'orthographe russe
orageux - … Dictionnaire d'orthographe de la langue russe
Oui, oh ; feuille, ah, oh. 1. C'est un grain, avec des grains (1 chiffre). Sh. Vent. Sh. Impulsion. 2. Accompagné d'une (des) rafale(s). Avec la météo. Avec les précipitations. Le nuage... Dictionnaire encyclopédique
orageux- oh, oh ; feuille, ah, oh. 1) étant une rafale, avec des rafales 1) rafale / vent feuillu. Shkva / ruée vers les feuilles. 2) Accompagné d'un grain (rafales). Avec la météo. Avec les précipitations. Le nuage... Dictionnaire de nombreuses expressions
orageux- bourrasque / vrai / th ... Dictionnaire d'orthographe morphémique
Vent avec des rafales de vitesse dépassant 10 m/s. Dictionnaire Samoilov K.I. Marine. M. L.: Maison d'édition navale d'État du NKVMF de l'URSS, 1941 ... Dictionnaire de la marine
Livres
- La peur de la fuite, Ershov Vasily Vasilievich. Un pilote d'âge moyen mais expérimenté, Klimov, pilote l'avion à destination de Norilsk. Soudain, l'un des moteurs de l'avion...
- Peur de voler, V. Ershov. Un pilote d'âge moyen mais expérimenté Klimov pilote un avion à destination de Norilsk. Soudain, l'un des moteurs de l'avion...
Vent fort, y compris un grain
Les vents de force destructrice avec une vitesse du vent caractéristique de ? 25 m/s (sur les côtes des mers et dans les régions montagneuses - ? 35 m/s) relèvent de la catégorie OY « vent fort ». La durée d'un vent fort peut être à tout moment. En règle générale, les vents forts aux latitudes moyennes sont associés à des zones de forte chute de pression atmosphérique causée soit par une activité cyclonique active (vent de gradient) soit par une convection puissante (rafales et tornades). La plus grande menace est la rafale.
Bourrasque- une augmentation soudaine et de courte durée de la vitesse du vent (plus de 15 m/s, le plus souvent plus de 20-30 m/s), accompagnée d'un changement de direction. Avec un grain, il y a un saut de pression atmosphérique, d'humidité relative et une chute rapide de la température. La rafale est souvent accompagnée d'orages et d'orages. Distinguer les bourrasques intra-masse et frontales. Les bourrasques intra-masse sont associées à de puissants nuages de convection - des cumulonimbus qui apparaissent par temps chaud d'été au-dessus de la terre ou dans des masses d'air stratifiées instables et froides sur une surface sous-jacente chaude. Les bourrasques frontales sont principalement associées à des fronts atmosphériques froids, avec des cumulonimbus préfrontaux. Dans les deux cas, il y a un mouvement tourbillonnaire de l'air avec un axe de rotation horizontal dans et sous les nuages. On distingue les bourrasques orographiques, résultant de l'influence de l'orographie sur les principaux flux d'air dans l'atmosphère. Ceux-ci incluent, par exemple, le bore et le sèche-cheveux.
Selon les informations satellitaires, des rafales sont reconnues dans le processus de suivi du développement des cumulonimbus. Les rafales se produisent devant les cumulonimbus. Parfois, des traînées de cumulonimbus forment des lignes de grains (Fig. 1).
Riz. 1. Ligne de grains, selon les données du RCSOD de Sibérie occidentale, AVHRR / NOAA, 17.06.2007, 06.14. GMT.
Dans les cas extrêmes, le front de rafale descendant peut atteindre des vitesses supérieures à 50 m/s et causer des destructions aux maisons et aux cultures. Le plus souvent, des rafales violentes se produisent lorsqu'une ligne organisée d'orages se développe dans des conditions de vent fort à moyenne altitude. En même temps, en termes de force de destruction, l'image ressemble à la destruction causée par une tornade. Mais dans les tornades, la destruction se produit en cercle, et une rafale d'orage causée par un courant descendant entraîne la destruction principalement dans une direction. L'air froid est suivi de pluie. Dans certains cas, les gouttes de pluie s'évaporent complètement lors d'une chute, ce qui entraîne un orage sec.
Détermination de la vitesse et de la direction du vent à partir des données satellitaires
L'analyse des données nuageuses provenant des satellites peut être utilisée pour estimer indirectement certains paramètres de la surface sous-jacente. La précision d'une telle estimation est bien inférieure à la précision des mesures instrumentales ; par conséquent, il est conseillé d'utiliser les données d'une telle estimation pour des zones avec un réseau clair de stations météorologiques ou de vastes étendues de mers.
Les structures nuageuses à grande et à moyenne échelle observées dans l'imagerie satellitaire peuvent être utilisées pour estimer la vitesse et la direction du vent. Ceux-ci comprennent des bandes nuageuses et des régions nuageuses à grande échelle dans les cyclones, des lignes et des bancs nuageux, des cellules convectives et des cirrus.
Les systèmes nuageux associés aux processus convectifs dans l'atmosphère peuvent être utilisés pour déterminer la vitesse et la direction du vent. Lorsque les nuages convectifs ont de petites dimensions horizontales, ils caractérisent le mouvement de l'air dans la basse troposphère. Lorsqu'ils atteignent le stade de cumulonimbus, je montre le mouvement des masses d'air dans la haute troposphère.
Les zones d'invasion d'air froid stratifié instable peuvent être tracées sur les images de nuages par une grande quantité de cumulonimbus et de cumulonimbus. Cela se produit particulièrement souvent à l'arrière des cyclones. Au-dessus de l'océan, les nuages convectifs forment des cellules ouvertes et des crêtes. Les plus grandes dorsales correspondent aux fronts secondaires et se situent le long des lignes de convergence des écoulements. Au-dessus du continent, la configuration nuageuse est plus complexe, mais là aussi, la structure des nuages de crête est clairement tracée. La masse d'air froid stratifiée de manière stable (surtout en hiver sur le continent) est généralement caractérisée par l'absence de nuages. Dans presque tous les cas, la limite d'une invasion froide est indiquée par une bande nuageuse brillante d'un front froid (Fig. 2).
Riz. 2. Grandes étendues nuageuses constituées de cumulonimbus devant un front froid au-dessus de la Baltique, AVHRR / NOAA, 5 mai 2008.
Dans ce cas, il est possible de déterminer la direction du vent seulement approximativement, en se concentrant principalement sur le champ barique. Avec une augmentation de la vitesse du vent à l'arrière du cyclone et le début de l'advection froide, les formations nuageuses se transforment en chaînes, dont la configuration est proche des crêtes nuageuses. La direction du vent dans la basse troposphère coïncide avec l'orientation des chaînes nuageuses. Et la vitesse du vent est de 70 à 80% de la vitesse du vent pour les lits de nuages. Les bancs de nuages se forment lorsque des masses d'air froid se déplacent rapidement sur une surface sous-jacente chaude. Sous l'influence du cisaillement du vent, les nuages convectifs sont disposés en crêtes, s'orientant dans la direction du vent dans la couche nuageuse. La vitesse moyenne du vent dans les crêtes n'est pas très élevée, jusqu'à 10-12 m / s, mais il faut garder à l'esprit que l'écart de la vitesse réelle par rapport à la valeur moyenne peut être important. Au-dessus de la surface de la mer, la vitesse du vent en présence de dorsales peut atteindre 30 m/s. Par conséquent, lors de l'évaluation de la vitesse du vent, il est nécessaire de prendre en compte la position synoptique générale, en augmentant la vitesse moyenne de 5 à 10 m / s dans la partie arrière des tourbillons nuageux et en la diminuant de 5 m / s près des centres de anticyclone. La déviation réelle du vent par rapport au lit nuageux ne dépasse pas quelques degrés, par conséquent, en pratique, la direction du vent peut être considérée comme coïncidente avec la direction du lit nuageux.
La direction du vent près du sol ne doit pas être déterminée sur la base de larges plages de nuages, constituées de cumulonimbus. ils sont généralement orientés le long du vent thermique dans la moyenne troposphère. Par exemple, la figure 2 montre à quel point l'emplacement des grandes crêtes est différent par rapport à l'arrière-plan d'un front froid et des petites crêtes derrière le front.
Par les panaches de cirrus émanant des réseaux de nuages frontaux et des réseaux de cumulonimbus, il est possible de déterminer la direction du vent dans la haute troposphère, car elle coïncide bien avec la direction des cirrus.
Les stratus et les zones de brouillard indiquent une faible force du vent dans la région.
La situation synoptique avant la formation d'un phénomène dangereux a changé de manière insignifiante pendant trois jours. La région du Nord-Ouest a été influencée par un vaste cyclone sédentaire. Le centre du cyclone était situé sur l'Europe centrale, et un front atmosphérique chaud s'étendait sur la région du nord-ouest et un transport sud-sud-ouest a été observé dans les couches inférieures de l'atmosphère (Fig. 3).
Riz. 3 - Champ barique de surface 22.08.07 00 GMT
À la veille d'orages ont été notés dans les régions des États baltes, de Pskov, de Tver et de Moscou, se déplaçant lentement vers le nord. Le cyclone était une formation barique entièrement formée et était déjà visible dans la haute atmosphère (Figure 4-5).
Riz. 4 - Champ du géopotentiel AT-850. Fig. 5 - Champ du géopotentiel AT-500,
22.08.07 00 GMT 22.08.07 00 GMT
Toutes les régions occidentales de la Russie se trouvaient dans le secteur chaud de ce cyclone. Dans la matinée du 22 août, des orages sont restés dans les États baltes et sur la région de Pskov, continuant à se propager vers le nord-est. Après une légère accalmie en milieu de journée, l'activité convective a déjà repris sur le territoire des régions de Leningrad et de Novgorod (Fig. 6), le champ de surface le 22 août 2007 à 12 GMT).
Riz. 6. Champ barique de surface 22.08.07 12 GMT
Deux cumulonimbus séparés sur la partie centrale du golfe de Finlande et à l'ouest de Veliky Novgorod sont clairement visibles sur les images satellite. En développement rapide, ils se déplacent vers la région de Léningrad. Le développement ultérieur de ces nuages convectifs est clairement visible dans les images successives (Fig. 7).
Fig. 7 - Images satellites du 22.08.07 dans la période de 00.04 à 23.54 GMT,
4 canaux AVHRR / NOAA.
Le développement de la nébulosité convective se produit dans la masse d'air chaud. Les conditions pour l'apparition de grains sont créées dans la seconde moitié de la journée, lorsque les cumulonimbus dans la région de Tikhvin et sur la partie orientale du golfe de Finlande atteignent des centaines de kilomètres de diamètre nominal. Non seulement la taille des réseaux de nuages augmente, mais aussi leur étendue verticale (Fig. 8-9). À partir de 11h41, les structures tourbillonnaires de la limite supérieure des massifs nuageux individuels sont tracées dans le domaine de la température et de la hauteur de la limite supérieure des nuages (VGO) (centre.
Figure 8. La température de la limite supérieure des nuages pour le 22/08/07 dans la période du 22/03 à 14h54 GMT.
Riz. 9– Hauteur de la limite supérieure des nuages pour le 22.08.07 dans la période de 22.03 à 14.54 GMT.
Au cours de la première moitié de la journée, la température de l'air dans le nord-ouest est passée à + 25 ... + 29 ° C. A partir de la seconde moitié de la journée, une activité orageuse et des averses commencent sur la région de Léningrad (Fig. 10).
Riz. 10. Phénomènes météo le 22.08.07 à 15 GMT
Au cours de la seconde moitié de la journée, de fortes pluies atteignant 25-35 mm ont été observées sur tout le territoire de la région. Au moment du développement maximal des cumulonimbus, les stations météorologiques de la région ont noté non seulement des phénomènes défavorables, mais aussi un phénomène dangereux - une augmentation des bourrasques de vent. A 12h20 la station météorologique "Tikhvin" a enregistré un grain de 20 m/s. Selon les données satellitaires pour 12.08 GMT, une énorme masse nuageuse à cet endroit a des bords arrondis et lisses (Fig. 7-9.11), une rafale apparaît dans sa partie avant, juste dans la région de Tikhvin.
D'après les données des différences de canaux radiométriques de la figure 9, on peut voir que les cumulonimbus, dont les sommets ont une microstructure cristalline, ne se distinguent pas dans un ton blanc brillant des cirrus à la différence de 5 et 4 canaux (Fig. 11a). La différence entre 3 et 4 canaux (Fig. 11b) dans les tons noirs (valeurs positives) montre que de puissants foyers de convection créent la contribution dominante de 3 canaux (3,7 m) en raison du fort rayonnement intrinsèque et de la réflexion du rayonnement solaire dans cette gamme spectrale . La différence entre 3 et 4 canaux du radiomètre AVHRR est un indicateur complexe de RR associé à des processus convectifs, comme dans le cas des RR « fortes précipitations ».
a) 5 et 4 canaux AVHRR / NOAA b) et 4 canaux AVHRR / NOAA
Riz. 11 - Cumulonimbus sur les images de différence 22.08.07 à 11.41
Le développement des cumulonimbus et leur déplacement vers le nord-est de la région sont confirmés par les données du localisateur météorologique (Fig. 12). Les données sur l'altitude de la VGO MRL et le sondage par satellite dans la zone de visibilité radar coïncident.
12. La hauteur du sommet des nuages et les phénomènes météorologiques selon les données IRL pour la période 8.55-15.48 GMT, 22.08.07.
Le développement de cumulonimbus sur le golfe de Finlande a entraîné une activité orageuse active et vers 14 heures de la grêle a été notée dans les villages de Solnechny et Kirillovsky. La présence de grêle est également confirmée par les données du localisateur météorologique, présentées dans les images correspondantes (Fig. 13).
Riz. 13. Phénomènes météorologiques selon les données IRL pour les dates 11.18-12.18 GMT, 22.08.07.
Selon l'analyse des nuages, si un nuage très puissant se transforme en nuage d'orage, une enclume se forme dans la partie supérieure de celui-ci, si le nuage libère un bouclier en forme d'éventail de nuages surdimensionnés, cela indique la formation de grêle dans le nuage et le la préparation du nuage à produire cette grêle. Les images satellites (Fig. 5-7, 9) montrent clairement la présence d'un bouclier de cirrus, projeté au nord-ouest par une masse nuageuse située au-dessus de la partie orientale du golfe de Finlande. Dans ce cas, un tel signe de formation de ville se justifie pleinement.
Le vent est un élément qui symbolise la pensée et l'intellect.
Il peut aussi représenter un esprit ou un souffle divin.
En arabe et en hébreu, le mot « vent » signifie aussi esprit.
Les vents sont différents - d'une douce brise rafraîchissante de midi à un puissant ouragan qui laisse des traces de destruction sur son passage.
En conséquence, leur symbolisme diffère également - le vent peut signifier des changements de conscience à la fois légers et dramatiques causés par le pouvoir de la pensée supérieure.
Dans de nombreuses traditions primitives ; Partout dans le monde, il y a une idée que le vent porte des messages du monde de l'esprit.
Les vents soufflant dans une certaine direction ont leurs propres significations particulières, dont l'interprétation varie d'une tribu à l'autre.
Par exemple, selon certaines traditions, le vent du nord porte des nouvelles de nos ancêtres.
Lorsque vous sentez le vent, arrêtez-vous et écoutez ce qu'il a à vous dire.
Les messages peuvent être reçus à partir du moindre souffle.
Écoutez et vous entendrez les murmures de l'univers.
Un vent alternatif peut indiquer qu'il est temps de changer.
Interprétation des rêves deCauses des vents et des grains
Le principal facteur du mouvement des masses d'air est le chauffage inégal de diverses régions de la Terre en rotation. Les régions des basses latitudes se réchauffent surtout, les régions polaires sont les réfrigérateurs. Les zones de chauffage de l'air sont les centres de son élévation, la prévalence de la basse pression atmosphérique, et les zones de refroidissement sont la prédominance de l'augmentation de la pression et de l'abaissement de l'air. Dans ce schéma simplifié, les vents devraient souffler des pôles à l'équateur - des zones de haute pression avec de l'air froid et dense aux zones de basse pression. En effet, dans les anticyclones - vastes zones de haute pression - l'air se propage près de la surface de la terre, et dans les cyclones - zones de basse pression - une convergence des vents est observée. Cependant, le tableau réel est beaucoup plus compliqué, le schéma général des courants d'air sur la planète consiste en des processus complexes en interaction.
Tous les corps en mouvement sont affectés par la force d'inertie de la rotation de la Terre - la force de Coriolis. Il est dirigé perpendiculairement à l'axe terrestre, et sa composante horizontale (perpendiculaire au vent) a tendance à dévier les corps en mouvement de leur trajectoire : dans l'hémisphère nord - à droite, au sud - à gauche. Ainsi, par exemple, dans l'hémisphère nord, les rails droits des chemins de fer à double voie s'usent plus rapidement que les rails gauches, et les rives droites des rivières sont plus pentues que celles des gauches. La force de Coriolis est faible, mais son effet est inévitable et constant.
En raison de l'action de deux forces - un gradient barique et Coriolis - dans une atmosphère libre (au-dessus de 1 à 2 km), le mouvement horizontal ne se produit pas dans la direction du gradient barique (diminution de la pression), mais s'en écarte à une angle droit, le long des isobares - lignes d'égale pression atmosphérique. Ce vent est dit géostrophique (« d'équilibre »). La force qui perturbe cet équilibre est le frottement des courants d'air contre la surface de la terre, particulièrement important sur un terrain accidenté. Dans les montagnes, l'effet du flux d'air gravitationnel à travers les gorges et les canyons est également ajouté. Et dans les tourbillons l'effet de l'accélération centrifuge se manifeste, plus important, plus le diamètre du tourbillon est petit et plus le carré de la vitesse du vent est grand.
Dans la couche superficielle de l'atmosphère, dans la couche dite de friction (1-2 km), l'action de friction est toujours détectée, et donc les vents s'écartent des isobares, les traversant de sorte qu'un vortex en spirale convergent se forme dans le cyclone (dans le sens inverse des aiguilles d'une montre dans l'hémisphère nord) et dans les anticyclones - un vortex divergent (dans le sens des aiguilles d'une montre). Ce fait empirique est appelé la loi du scrutin de base. Il dit que si vous regardez dans la direction du vent, la pression la plus basse sera sur la gauche et légèrement devant. Ce n'est qu'au-dessus de la couche de friction qu'un vent constant souffle le long des isobares. Cependant, ici aussi, cela est observé tant que le gradient de pression reste inchangé et que toutes les forces appliquées au volume d'air en mouvement sont mutuellement équilibrées. Mais l'évolution du champ barique (augmentation ou diminution de la pression pour des raisons dynamiques ou thermiques) conduit à une modification du gradient barique, à l'apparition d'accélération et de déviation du vent par rapport aux isobares. D'autres caractéristiques du temps changent en même temps.
L'hypothèse de vent géostrophique ne s'applique pas aux vents proches des centres des cyclones et des anticyclones. Dans les tourbillons cycloniques de petite échelle, de moins de 500-900 km de diamètre, dans la zone de vents forts, le rôle de l'accélération centrifuge est très important. Ce vent était dit cyclostrophique. Ce sont les tourbillons à petite échelle qui sont l'élément le plus complexe et le plus dynamique de la structure atmosphérique. A côté de son importance pour comprendre la nature du vent de tempête, notons la difficulté d'étudier les petits tourbillons.
Classement du vent
Au début du siècle dernier, l'amiral Francis Beaufort a proposé une échelle de force du vent en termes de vagues de mer induites par le vent et de capacité à déplacer les voiliers. Plus tard, l'échelle a été complétée par une évaluation de l'effet du vent sur les objets au sol et a été adoptée par le Comité international en 1874 pour une utilisation générale. En 1946, il a été révisé à nouveau. Selon elle, zéro est calme ; 8 points - une tempête, un vent très fort avec une vitesse de 20 m / s, auquel tout mouvement contre le vent est difficile; 12 points - un ouragan avec une vitesse de plus de 29-33 m / s. La classification génétique des vents distingue trois classes de vents, selon le rapport entre les forces appliquées au volume d'air en mouvement (énumérées ci-dessus). La classification des vents selon la taille de la zone qu'ils couvrent est connue.
La division la plus simple des vents distingue les systèmes éoliens de deux classes principales : les écoulements rectilignes à grande échelle et les courants de Foucault qui les perturbent. Le facteur le plus important est la courbure de l'écoulement dans le système cyclone et anticyclone.
Un large éventail de systèmes éoliens de différentes échelles opèrent simultanément dans l'atmosphère. En fonction de la puissance spatiale du système éolien, de la basse pression au centre du vortex, ils sont regroupés en de tels systèmes éoliens.
- Tourbillons (y compris bas, poussiéreux, sableux) de moins de 110-100 m de diamètre, semblables à de petites tornades, mais non associés à un nuage. 2. Tornades (tornades, caillots sanguins), y compris le sable et l'eau ; leur diamètre est de mètres ou dizaines de mètres ou plus, la hauteur est de 1-2 km, jusqu'aux nuages. 3. Des grains, des tourbillons rotoriques, des orages locaux d'un diamètre de plusieurs à plusieurs centaines de mètres. Assez souvent, ils couvrent simultanément des espaces de dizaines, parfois de centaines de kilomètres. 4. Cyclones tropicaux (symétriques à un stade avancé) jusqu'à plusieurs centaines de kilomètres de diamètre ; leur hauteur caractéristique est supérieure à 10 km.
- Cyclones extratropicaux (thermiquement et cinématiquement asymétriques) d'un diamètre de plusieurs centaines de kilomètres, prolongeant parfois la dotropopause.
- Tourbillons circumpolaires couvrant l'ensemble et la basse stratosphère.
Nous nous intéressons aux trois premiers types de systèmes éoliens. Puisqu'ils ne sont pas associés aux nuages, considérons quelle place occupent les nuages de bourrasques et de tornades parmi toute la diversité des nuages.
Systèmes de rafales de nuages, fronts atmosphériques
Selon la hauteur de la base, on distingue les nuages de l'étage supérieur (cirrus, constitués de cristaux de glace, situés au-dessus de 6 km) ; nuages moyens (Altostratus et Altocumulus avec une hauteur de base de 2 à 6 km); les nuages de l'étage inférieur (avec une hauteur de base inférieure à 2 km, généralement des gouttelettes liquides) et les nuages de développement vertical (dont les bases sont au niveau des nuages inférieurs et les sommets s'élèvent au-dessus de 6 km). La forme des nuages est associée au mécanisme de leur formation. Le mouvement de l'air le long d'un plan incliné sur une couche plus froide conduit à la formation de nuages cirrus, cirrostratus et nimbostratus. En eux, les vents peuvent être forts, en rafales. Les mouvements ondulatoires d'une certaine couche sont impliqués dans l'émergence des cirrocumulus et des altocumulus et dans l'évolution des stratus. Certaines formes d'altocumulus apparaissent avant les bourrasques, notamment en montagne. Des nuages à développement vertical - convectif - se forment à la suite de la montée de l'air chaud et humide. Ce sont les cumulus (Cu), les cumulus puissants (cumulus congestus, Si cong) et les cumulonimbus (cumulonimbus, Cb). Ces derniers sont parfois appelés bourrasque, orage, grêle, tornade, etc.
Les systèmes nuageux à longue portée les plus puissants apparaissent sur les fronts atmosphériques - les limites de séparation des masses d'air impliquées dans la rotation cyclonique. Les nuages de rafales sont pour la plupart frontaux. Les nuages développés à l'intérieur des masses d'air ne représentent pas plus de 5 à 10 % de toutes les rafales. Distinguer les fronts chauds, froids et d'occlusion ; ces derniers résultent de l'interaction des fronts chauds et froids.
Le front chaud est la division entre l'air chaud et l'air froid lorsque l'air chaud se déplace plus rapidement que l'air froid. Rampant sur la couche d'air froid, les masses d'air chaud se dilatent lorsqu'elles s'élèvent, dépensent de l'énergie pour le travail d'expansion et se refroidissent. La vapeur d'eau y atteint la saturation, un système nuageux en couches continues d'un front chaud avec des précipitations de mort-terrain se forme dans une zone de 300 à 400 km de large à l'avant du front. Bien entendu, dans chaque cas particulier, le processus se déroule à sa manière, le trouble n'est pas forcément continu, il peut être multicouche, etc.
Le front froid est le nom du rouleau d'air froid qui se déplace vers l'air chaud. Distinguer les fronts froids du premier et du deuxième type. Les premiers sont des systèmes nuageux se déplaçant lentement, principalement des nuages d'altostratus et de nimbostratus, dont la structure est similaire à celle des nuages d'un front chaud. Un coin d'air froid, pour ainsi dire, se glisse lentement sous la masse d'air chaud, qui coule au-dessus, formant un large système de nuages frontaux avec des précipitations massives. Cb peut également apparaître devant un tel front.
Un front froid du second type est plus actif ; il s'agit d'une houle de cumulonimbus (Cb) se déplaçant rapidement (ou s'accélérant) devant ou sur le front, avec des bourrasques, des pluies torrentielles et des orages. Derrière le front, il y a une clairière et une vague de froid. La descente de l'air froid dans la zone des averses à l'arrière des nuages puissants et la montée de l'air chaud et humide dans la partie avant de ceux-ci favorisent le développement de tourbillons à axe horizontal - bourrasques frontales. Un front froid du deuxième type est appelé ligne de grains.
La largeur de la zone de nuages puissants du front froid est de 50 à 100 km. Par conséquent, même à une vitesse de déplacement du front inférieure à 40 km / h, les grains ne durent pas plus de 1 à 2 heures à chaque point. La houle des nuages peut être discontinue, et la nuit le Cb peut généralement se propager.
Au cours des dernières décennies, des avancées significatives ont été réalisées dans l'étude de la dynamique et de la structure à méso-échelle des systèmes et fronts de nuages. De nouvelles données ont été obtenues sur la structure des mésofronts, les lignes d'instabilité, la bande porteuse ("alimentant" le cyclone en air chaud et humide du sud), les courants-jets de bas niveaux (mésojets), etc. 100 km en avant du à l'avant, une ligne d'instabilité d'une longueur de 100 à 500 km peut se former sous la forme d'une chaîne Cb avec des orages et des grains. Parfois les grains se situent derrière le front, sur les fronts froids secondaires, etc.
Cyclone - le berceau des tempêtes
Les rafales de nuages dans les cyclones, où prédomine la montée de l'air, sont particulièrement actives sur les fronts. Il existe deux principaux types de cyclones : tropicaux et extratropicaux.
Un cyclone tropical est un système de puissants nuages convectifs organisés en un vortex qui forme le noyau d'un ouragan - un mur annulaire de vent et de pluie avec de forts mouvements ascendants. Il entoure « l'œil du cyclone » (jusqu'à 50 km de diamètre) avec des mouvements descendants et un temps faiblement nuageux et calme. La pression la plus basse est observée ici ; un cas avec une pression de 847 hectopascals (hPa) a été noté. Des études de ces dernières années ont montré que les bandes de Cb d'une largeur de 2 à 20 km sont allongées sous le vent dans la basse troposphère et convergent en spirales vers "l'œil du cyclone" sous la forme de crêtes séparées par des bandes sans nuages jusqu'à 8 km de large. et plus. Dans une spirale nuageuse géante, des zones de méso-échelle de mouvements ascendants et descendants alternent. Les nuages d'une hauteur de plus de 10 km sont constitués de grosses gouttelettes, la montée rapide de l'air en eux s'étend au-dessus de 14-17 km. Chaque nuage en spirale n'existe pas longtemps et se manifeste localement ; la zone de ses grains et averses a une superficie de seulement 2-4 km 2. Le cycle de vie des cellules convectives individuelles dans un nuage n'est que de quelques minutes. Et pendant ce temps, un vortex naît dans le nuage, des gouttelettes de nuages sont projetées au-dessus du niveau de glaciation, où des grêlons apparaissent et des gouttes de pluie se forment. Les nuages se remplacent, ce qui détermine la continuité de l'orage.
Les cyclones tropicaux surviennent au-dessus de l'océan du côté des anticyclones subtropicaux faisant face à l'équateur dans la zone des vents d'est - les alizés, à moins de 300-500 km de l'équateur. Ils se déplacent, s'approfondissant et se développant, le long de la branche initiale de la trajectoire vers l'ouest avec une composante toujours croissante du mouvement vers le pôle ; dans l'hémisphère nord, il est au nord-ouest. En approchant de la côte méridionale allongée du continent (généralement aux latitudes 20-30 °), le cyclone commence à se déplacer vers le nord-est. Au cours du mouvement, le cyclone passe par un certain nombre d'étapes de développement, d'un petit vortex à un cyclone développé avec un "œil de la tempête" au milieu et un système en spirale de nuages de tempête. Les cyclones tropicaux ont la fréquence la plus élevée à la fin de l'été et en automne. Un cyclone tropical développé (typhon dans l'océan Pacifique, ouragan dans l'Atlantique) a un diamètre de zone de tempête d'environ 100 à 600 km et s'étend sur 10 à 15 km de hauteur.
L'académicien V.V. Shuleikin a appelé les moteurs thermiques des cyclones tropicaux du cinquième type, qui commencent leur travail sur le réchauffeur - l'océan après l'apparition du vortex initial au-dessus. Les trajectoires des ouragans coïncident avec l'emplacement des zones où la température de l'eau est supérieure à 27 ° C. L'énergie cinétique d'un cyclone tropical développé dans la couche inférieure de trois kilomètres atteint 19 * 10 2 5 erg - l'énergie de vingt centrales hydroélectriques de Kuibyshev.
Ainsi, un cyclone tropical est le système de grains le plus puissant.
On peut dire que la quasi-totalité de son énergie est l'énergie totale des nuages orageux qui la forment.
Cyclones extra-tropicaux
Contrairement aux cyclones tropicaux, les cyclones extratropicaux au stade développé sont fortement asymétriques dans la distribution de la température, de la nébulosité, des précipitations et du vent. C'est dans les contrastes de température qu'ils puisent leur énergie. Dans les latitudes tempérées, les cyclones communs se déplacent généralement vers l'est (parfois avec une composante méridienne importante). Ils sont particulièrement actifs en hiver : le facteur le plus important dans le développement des cyclones extratropicaux est le contraste de température dans le système de la zone frontale de haute altitude, sous laquelle se produit le cyclone.
La plus grande activité de bourrasques dans les cyclones est observée au niveau des fronts méridionaux, lorsque le contraste des propriétés des masses d'air convergeant dans le cyclone dépasse plusieurs degrés. Dans un cyclone à front froid, des rafales de nord-ouest s'abattent sur l'Europe. Telle fut la rafale qui détruisit Eurydice.
En hiver, le passage des vents d'ouest aux vents du nord sur les côtes européennes s'accompagne de fortes charges de neige, d'un blizzard, parfois avec un orage. L'intensité des rafales et des orages d'été est plus grande ici pendant la journée que la nuit, car en raison du réchauffement de l'air marin relativement frais, la convection s'intensifie et un Сb plus puissant se développe.
De nombreuses caractéristiques de la structure à mésoéchelle des fronts et des cyclones n'ont été révélées que récemment expérimentalement. Par exemple, une structure en bandes de champs de vent et d'autres caractéristiques météorologiques a été trouvée dans les zones de fronts atmosphériques et dans le secteur chaud du cyclone. Il a été constaté qu'il existe une bande dite porteuse en amont du front froid, parallèle à celui-ci, associée au flux-jet des bas niveaux. Il a été constaté que la formation des cyclones n'est pas toujours associée aux fronts : la cyclogenèse est considérée comme une manifestation de l'instabilité hydrodynamique des écoulements atmosphériques. Les perturbations cycloniques dans l'atmosphère peuvent tirer de l'énergie de l'énergie cinétique d'un écoulement zonal (latitudinal) à grande échelle.
"yeux" et "portraits" électroniques de bourrasques ettornades
L'analyse des cartes météorologiques traditionnelles, y compris les calculs de haute altitude, de surface annulaire et d'autres calculs, n'est pas toujours suffisante pour juger de la taille, de la nature et de la structure verticale des nuages de grains. De nouvelles informations ont commencé à s'accumuler grâce à l'utilisation de satellites météorologiques artificiels
Radars terrestres (MRZ) et météorologiques (MRL). Par exemple, il a permis la découverte de nouvelles formes de systèmes cloud.
Sur les photos satellites, les nuages de rafales et de tornades sur les fronts froids ressemblent à des bandes courbes blanches brillantes, des crêtes, des chaînes Cb, allongées le long du front. Devant eux se trouvent des filaments translucides de cirrus. Un réseau de cirrus avec des extrémités filamenteuses est une caractéristique typique du vortex cyclonique sur ces photos. Des crêtes de cellules convectives d'un diamètre de 2-3 km chacune y sont souvent clairement visibles. Les systèmes nuageux s'étendent et se déplacent principalement sous le vent dans la moyenne troposphère. Intra-masse Сb avec des rafales et des orages sont dispersés au hasard sous la forme de taches blanches brillantes allant de 10-20 à 100-200 km et plus. Les rivières et les montagnes sont clairement visibles entre eux. Dans les perturbations des vagues sur les fronts, les amas de Cb forment des taches ovales d'une taille de milliers de kilomètres carrés. Les fronts flous et masqués la nuit et le matin (dans les images infrarouges) ressemblent à des taches, des rayures, des chaînes ou des tourbillons séparés de différentes formes, luminosités et hauteurs. Pendant la journée, avec l'augmentation du chauffage et le développement de la convection, des bourrasques et des orages commencent sous eux. Les photos satellites montrent également des murs nuageux apparemment immobiles (souvent avec des rafales sous eux), qui sont situés le long des chaînes de montagnes et au-dessus de leurs sommets.
Les observations satellitaires montrent que les champs de cellules convectives (qui sont courantes à l'arrière d'un cyclone) lors de vents forts forment des crêtes convergeant vers la zone froide. Une convection intense avec des averses et des orages se développe ici. Il couvre une couche importante de la troposphère, parfois jusqu'à la tropopause. Le front de rafales de vent devant les bandes arquées Cb est également détecté, il se distingue par le type de cirrus - enclumes devant Cb et par le gradient de luminosité au bord de Cb. Les arcs nuageux rapides se caractérisent par des rafales de vent.
En comparant les images de la MRZ pour les périodes successives d'arrivée du signal à chaque nouvelle orbite de la MRZ, les prévisionnistes déterminent la direction et la vitesse de déplacement des foyers de Cb et leur évolution, et par extrapolation, déterminent leur position future. Cela vous permet de consulter les prévisions météo.
Les prévisionnistes et les observations avec l'aide de l'IRL apportent une aide précieuse. Ils permettent de tracer plus en détail la localisation et l'évolution des zones Cb et de préciser les caractéristiques du développement des nuages orage- grêle-rafales. Par exemple, il a été établi que les dimensions horizontales des centres de grains sont grandes, de l'ordre de 5 à 10 000 km 2, elles sont plus grandes que les centres de tempête et de tempête. Habituellement, les centres de grains se déplacent plus rapidement que les orages, à une vitesse de 30 à 60 km/h, parfois jusqu'à 100-120 km/h. Cette vitesse peut être déterminée en regardant l'écran radar à de courts intervalles - 10 - 15 minutes.
La vitesse de déplacement des centres des nuages et leur épaisseur sont les principaux critères de la force des éventuelles rafales de vent lors des bourrasques. Ces derniers s'embrasent à des endroits séparés dans des zones de plusieurs à plusieurs dizaines de kilomètres de large où les pics de Cb s'élèvent au-dessus de 12-14 km. Plus le sommet de ces nuages est haut, plus les rafales de vent sont fortes. Il a été constaté qu'à une altitude de 9 à 10 km, les rafales de vent n'atteignent que 15 à 20 m / s et à une altitude de 13 à 14 km - plus de 30 à 40 m / s. Il a été déterminé, par exemple, que si le nuage a une hauteur de plus de 11-13 km (la hauteur de la réflexion radar du signal est de plus de 9 km), alors ce n'est plus seulement un grain, mais une tornade nuage. Certains signes extérieurs de nuages dangereux ont été trouvés. Ainsi, une porte orageuse nuageuse devant un nuage à une altitude de 300-500 m est dangereuse, l'avion ne doit pas s'en approcher. De tels nuages dangereux donnent un signal lumineux sur l'écran MRL, qui a une forme spéciale de virgule géante.
Aucun autre moyen d'observation ne permet d'obtenir une image aussi détaillée de l'évolution des foyers de grains et avec une telle fréquence. Ainsi, les nouvelles informations qui s'accumulent grâce à l'utilisation de nouveaux moyens techniques mettent considérablement à jour l'arsenal des prévisionnistes.
Briseur d'atmosphère. Convection, thermiques
Comment une rafale, un nuage d'orage se forme-t-il et se développe-t-il ? Dans Сb, la vitesse des mouvements verticaux peut atteindre plusieurs dizaines de mètres par seconde. La raison de ces mouvements d'air est la convection. Il s'agit de mouvements majoritairement verticaux, dépendant des écarts de température entre l'air entraîné en convection et l'air environnant. On peut parler de convection dynamique, en l'opposant à la convection thermique. Par exemple, l'air chauffé au-dessus des zones chaudes de la surface de la terre se précipite vers le haut en raison de la convection thermique. La hauteur de la montée dépend de la stratification de l'atmosphère - la répartition de la température dans l'air environnant - et de la vitesse de refroidissement (due au travail de dilatation) du volume d'air montant.
Sec et non saturé de vapeur d'eau, tous les cent mètres d'élévation sont refroidis de près d'un degré - selon la loi dite adiabatique sèche. L'air saturé en vapeur d'eau se refroidit plus lentement (de 0,6 °C par 100 m de montée) - selon la loi adiabatique humide, puisque la chaleur latente de condensation est libérée. Tout indicateur de la possibilité d'un grain prend en compte la capacité de l'atmosphère aux mouvements verticaux - instabilité thermique (convective) de la stratification atmosphérique, changements de la vitesse du vent avec la hauteur, déficits de point de rosée («sous-saturation» de la vapeur d'eau) et autres éléments thermodynamiques paramètres de l'atmosphère.
Si dans l'air ambiant la température diminue avec l'altitude de moins de 0,6 °C par 100 m, alors l'atmosphère est stratifiée de manière stable : tout volume de celle-ci, s'élevant, à une certaine hauteur sera plus froid que l'air ambiant. Mais il existe des états instables lorsque le gradient vertical de température est proche de 1°C aux 100 m voire plus. Avec une stratification très instable, des jets d'air convectifs se forment. C'est ainsi que surgissent des tourbillons de poussière, des tornades poussiéreuses.
Dans l'air humide ascendant, la vapeur d'eau, en se refroidissant, atteint la saturation à une certaine hauteur (à un niveau appelé niveau de condensation) et s'accumule (sur les noyaux de condensation, qui sont toujours nombreux) en gouttelettes. C'est ainsi qu'un nuage se forme. Les courants ascendants dans les nuages sont de 1 à 4 °C plus chauds que l'air environnant. Cette différence en haut du nuage est plus importante qu'en bas, et plus elle est grande, plus le nuage se développe rapidement.
Le réchauffement de l'air par le bas est à l'origine du développement de jets convectifs d'air ascendant. Lorsque la convection s'intensifie, devient ordonnée, des nuages de convection apparaissent, dont les plus puissants sont associés aux bourrasques et aux tornades. Cette convection est renforcée dans la zone de front froid. Les nuages convectifs - nuages à développement vertical - se développent mieux les jours d'été, lorsque les échanges turbulents de chaleur et d'humidité entre la surface de la Terre et l'atmosphère s'intensifient. C'est la raison pour laquelle 92% des grains en URSS sont observés en mai - août, généralement dans l'après-midi (comme des averses de ces nuages), plus souvent dans le sud et sur les collines qu'au nord et dans les plaines.
Les nuages convectifs sont encore mal compris. Il est interdit de voler dans des avions puissants Сb - "laboratoires volants", ainsi que sur n'importe quel avion. Les lectures par radiosonde dans de tels nuages sont instables. Les vortex dans b sont similaires aux "machines à électrophore", dans lesquelles de fortes charges électriques et des orages sont générés. Cependant, de nombreuses années de recherche et de recherche de moyens pour dissiper et créer des nuages artificiels, les tempêtes « contrôles » mettent en lumière de nombreux détails importants de l'évolution des nuages.
Le lien principal du mécanisme de convection est ce qu'on appelle les thermiques, des mouvements d'air ascendants stables et forts. Ce sont des jets et des bulles d'air plus chaud. Ils sont, par exemple, utilisés pour grimper lors du vol de planeurs et de deltaplanes. Les thermiques sont disponibles en différentes tailles; fusionnant, ils s'agrandissent, formant un "noyau", la base cinématique du nuage vortex convectif. Les thermiques n'existent pas longtemps, ils apparaissent et disparaissent, se remplacent et se complètent. Parallèlement, des familles de termes de pouvoirs divers se développent. Plus le jet est chaud, plus le thermique est grossier, plus la montée de l'air est rapide et puissante, plus le niveau de convection auquel monte la vapeur d'eau dans ce jet est élevé, et donc plus les nuages sont hauts. Le montant vertical acquiert un mouvement de rotation. En quelques heures, cette colonne d'air en rotation peut changer de "vêtement" - le nuage meurt ou renaît, selon l'entrée d'humidité dans celui-ci. C'est à ces supercellules que sont associées les bourrasques d'arc et les tornades, accompagnées de grêle.
Nuage de rafales de vie
Regardez les cumulus grandir au milieu de l'été. Au début, d'obscures touffes blanchâtres se rassemblent dans le ciel bleu. Il n'y a pas encore de nuages, mais le ciel se couvre, la blancheur affaiblit les rayons directs du Soleil. Vers midi, de petits amas de cumulus épars apparaissent, semblables à des meules de foin. Ils flottent lentement dans le ciel, presque sans changer de hauteur. Ce sont des cumulus de beau temps. Au fur et à mesure que la journée se réchauffe, l'évaporation augmente. Si l'air est humide, vous avez l'impression qu'il flotte. Les nuages s'agrandissent. Puis de puissants cumulus (Cu cong) apparaissent. S'ILS continuent de croître, alors ils se transforment en cumulonimbus (Cb), et on s'attend à des orages, des averses, des bourrasques.
Parfois, une ligne de rafales s'approche de vous - un front froid, et déjà le matin à l'horizon, d'imposants nuages d'altocumulus s'accumulent. Le rempart sombre et nuageux du front avance rapidement. Mais, comme mentionné ci-dessus, il se compose de b distincts, chacun avec son propre vortex, qui peut être difficile à combiner.
Chaque cumulonimbus est comme une pompe géante, il aspire de l'air avec force dans la zone au-dessus de laquelle, au sommet de Cb, les vents divergent et l'air est évacué du nuage (généralement à travers l'enclume - la partie avant du cirrus du sommet, qui ressemble à des cheveux gris flottant au vent). Il est interdit de voler jusqu'à de tels nuages dans les avions, car même un super-liner puissant peut être projeté à des centaines de mètres dans un nuage. Des observations ont montré que les planeurs et les radiosondes sont parfois attirés dans la partie inférieure du nuage. Cependant, ils sont repoussés de son sommet et de ses parois et sont emportés par le flux rotationnel autour du nuage. Les sommets des nuages palpitent, roulent.
Des études ont montré que le cycle de vie d'un nuage individuel (naissance, croissance, maturité, décroissance) dure rarement plus d'une demi-heure et que les petits Cu ne vivent que 5 à 10 minutes. Seulement une désintégration particulièrement puissante du Cb dans les 1 à 2 heures suivant le début. Mais dans de tels cas, le cloud n'est pas seul, et il n'est pas toujours possible de remarquer son remplacement. Et des nuages de tornades existent parfois pendant plusieurs heures.
Pour qu'un nuage précipite, il doit devenir colloïdalement instable, c'est-à-dire qu'il doit y avoir simultanément des gouttelettes d'eau et des cristaux de glace. Cela se produit lorsque son sommet a pénétré dans une couche d'air dont la température est inférieure à zéro degré. Parfois, les sommets glacés des nuages peuvent rester arrondis, « chauves », ce qui est un signe de leur croissance. Habituellement, des sommets, des faisceaux de cirrus glacés sont projetés, formant une enclume; c'est déjà un signe de la présence d'un mécanisme de grains et d'orages. Dans le nuage, de plus gros jets à mésoéchelle de 5 à 10 km pendant plusieurs minutes, ils restent stables en tant que branches de la circulation convective, ce qui détermine sa taille, la vitesse et la nature du développement des tourbillons, l'intensité de la convection, etc.
Certains paramètres typiques des nuages de grains et de tornades ont récemment été établis. La partie centrale du jet rotatif dans le nuage n'est pas large - 1-2 km, uniquement dans b particulièrement puissant, où se forme une convection ordonnée, sa largeur peut atteindre 10-12 km. Selon les calculs, les taux d'élévation de l'air les plus élevés vont jusqu'à 63 m / s, mais ils sont généralement plusieurs fois inférieurs et dépassent rarement 20-30 m / s. Les puissants Сb ont une hauteur de trois à quatre fois leur diamètre, leurs sommets sont constitués de plusieurs dômes - des "capuchons" nuageux dont la taille varie de 200 à 2000 m. Le diamètre des petits tourbillons dans les nuages est de 25 à 300 m.
Pendant la phase de croissance (d'une durée de 10 à 20 minutes), le diamètre du nuage double. Au stade de maturité (40-50 minutes), l'enclume perd sa symétrie, son bord sous le vent est tiré par le vent. Le nuage grandit d'un côté et se dissipe de l'autre. Le taux de croissance de Сb atteint 2,6 m/s : en une demi-heure le nuage grossit de 4 à 5 km. Avec l'arrêt de la croissance, les dômes de Cb commencent à se déposer, le nuage se désintègre en 10-15 minutes. Souvent, le nuage fond rapidement dans sa partie médiane (lors d'un orage) et il ne reste que des traces d'enclume cirrus.
Il a été établi que les nuages orageux sont toujours supérieurs à 7-8 km. Mais le bord supérieur des nuages frontaux de grains est encore plus haut - plus de 11-12 km. Les données IRL montrent que la hauteur de Cb atteint parfois 18-19 km aux basses latitudes. Les dimensions horizontales d'un système de nuages aussi hauts peuvent atteindre 50 et même 70 km. Les dômes de Cb pénètrent parfois à une hauteur de plus de 4 à 5 km au-dessus de la base de la tropopause. Ce sont ces puissants Cb qui sont chargés de bourrasques.
Les nuages orageux de grains existent en populations - de vastes champs de nuages souvent chaotiques ou des bandes frontales constituées de conglomérats de nuages, de cellules convectives. Des "rues" sans nuages jusqu'à des dizaines de kilomètres de large sont séparées par plusieurs bandes Cb parallèles, convergeant souvent en spirales (non seulement dans les cyclones tropicaux, mais aussi à la périphérie des cyclones extratropicaux). Les crêtes en spirale Cb sont allongées le long des vents troposphériques (elles semblent alors inactives) ou à un angle (jusqu'à 60-80°) par rapport au vent (alors les rayures se déplacent rapidement). Il existe des structures striées et en mosaïque des populations Ci et Cb.
Aux basses latitudes, la convection à mésoéchelle est le principal mécanisme d'échange de chaleur et d'humidité. Ainsi, par exemple, les cumulus des alizés sont considérés comme des "conduits énergétiques" alimentant le système planétaire des vents. Les puissants Сb sous ces latitudes peuvent être appelés "cylindres" d'un moteur thermique, dans lequel les latitudes polaires servent de réfrigérateurs. On estime que la quantité d'eau transportée dans la stratosphère par un seul Cb atteint 3600 tonnes par heure. Dans un tel nuage, jusqu'à 10 tonnes d'eau se forment chaque seconde à partir de la vapeur, et dans tout Сb pendant l'été uniquement sur ces latitudes des États-Unis - environ 13 millions de tonnes. Par conséquent, Сb peut être appelé convertisseurs, "chaudières" en dans laquelle naissent les éléments : la vapeur d'eau se transforme en pluie abondante, et la chaleur latente de la condensation - en énergie cinétique tangible d'un orage, en bourrasques.
Structure de grains
La partie avant du front froid - un "coin" d'air froid envahissant les régions chaudes, a la forme d'une "tête" pouvant atteindre 2 à 3 km de haut. Ceci explique la turbulence des phénomènes, la force des rafales de vent avant le grain et les coups de bélier au sol. L'intensification de la convection, la montée active de l'air devant la "tête" envahissante forme sur sa partie frontale un puits de bourrasque, un vortex à axe horizontal, dont la partie inférieure produit un effet destructeur sur le sol. La partie supérieure du vortex se déplace vers l'avant et la partie inférieure - vers l'arrière, elle semble rouler. La zone de front de grains mesure jusqu'à 200-800 km de long ; comme nous l'avons déjà dit, les « soldats » du front de bourrasque sont dispersés ou réunis, se remplaçant Сb. Chaque Cb a généralement un vortex dans sa partie inférieure avant, qui prend souvent la forme d'un arbre de nuage d'arc, un « manchon ».
La descente de l'air froid dans la zone de fortes pluies s'accompagne d'un échauffement (de 0,6°С aux 100 m) avec une intensité plus faible que le refroidissement lors de la montée (de 1°С aux 100 m). Par conséquent, l'air à l'arrière du grain est plus froid que l'air environnant, qui est déjà froid. En hiver, sous les hautes latitudes, le refroidissement s'accompagne souvent de charges de neige, d'intenses chutes de neige avec des rafales de vents froids sur les zones non gelées de la mer. Le contraste de température eau-air contribue au développement de turbulences, de fortes rafales de vent.
Des rafales de vent secondaires peuvent être trouvées dans le courant froid se propageant sous Cb près du sol. Ils se caractérisent par de forts jets d'air verticaux, appelés bosses en aviation.
L'intrusion d'air dense détermine le changement brutal de la pression atmosphérique. Au moment d'une forte rafale de vent à l'avant du grain, sur fond de légère baisse de pression, on constate une augmentation brutale, parfois de plusieurs hectopascals en quelques minutes. Ensuite, la diminution progressive de la pression se poursuit à nouveau. L'enregistrement du saut de pression sur le barogramme s'appelait la bourrasque, le "nez" tonitruant. Cette augmentation de pression se produit en raison de l'interaction dynamique de l'air froid descendant (et de la pluie torrentielle) avec la surface de la Terre. Sous le nuage se forme un mesa-anticyclone orageux, semblable à une "goutte" d'air froid pouvant atteindre plusieurs dizaines de kilomètres de diamètre et 300-1 500 m de haut, en forme de dôme, se déplaçant avec le centre des nuages orageux . Dans sa partie avant, un pseudofront de bourrasques de froid à méso-échelle, une zone de rafales de vent, se forme.
C'est sur ce mésofront froid que surgissent les bourrasques et, dans certains cas, les tornades. Au moment où le front des rafales de vent passe, un "nez" tonitruant est noté.
Le vent est fort sur le mésoanti-cyclone, un jet apparaît ici - un vent fort à basse altitude. Même un système convectif faible a un mésojet avec un cisaillement du vent important. Le cisaillement du vent est un changement de sa vitesse horizontalement et verticalement, à l'origine de fortes rafales et de la formation de tourbillons, de bourrasques. Le décalage se retrouve également sous Cb ; il est « donné » par les bandes de chute de précipitations qui n'atteignent pas le sol en raison de la température élevée et de la sécheresse des couches superficielles de l'air. Un décalage est un signe de la forme en entonnoir de Cb, lorsque des vortex ou même des tornades naissent sous eux.
La structure à méso-échelle du champ éolien dans la zone de population en URSS a été étudiée depuis les années 1950. Des émetteurs Doppler installés dans les « laboratoires volants », un suivi radar des nuages artificiels (constitués de réflecteurs dipolaires) et autres servent à cet effet. Des études ont montré que le vent autour de Cb n'est pas chaotique et dépend du stade de développement du nuage et de sa taille. Mais au front, il y a un conglomérat de nuages qui sont simultanément à différents stades de leur développement, ce qui rend la structure du vent indéfinie, d'autant plus que chaque Сb est un système dynamique de tourbillons en développement continu.
Les mésoanticyclones, les mésojets, les mésofronts de grains et les fronts de rafales de vent sont de nouveaux objets de recherche ces dernières années.
Où vont les bourrasques ?
La vue sombre d'un nuage de grains d'orage, le tonnerre lointain, des éclairs, des rafales de vent effrayent les gens. Il est préférable de se mettre à l'abri des orages et des bourrasques.
La localisation des grains complique leur étude : même le réseau moderne de stations météorologiques ne détecte qu'un grain sur cinq, et les rafales de vent maximales ne peuvent être enregistrées que lorsque le jet d'orage passe - le centre du courant descendant sous le nuage. Cependant, la direction de la rafale de vent n'indique pas encore la direction du mouvement de l'ensemble du vortex de grains.
La trajectoire du déplacement d'un nuage de grains dépend principalement de la répartition du vent le long de la hauteur dans toute la troposphère et de la taille du nuage. Les grands Сb se déplacent souvent légèrement à droite du vent moyen (rappelez-vous la constance de la force de Coriolis). Si le nuage tourne autour de l'axe vertical, l'effet Magnus agit également, le soufflant sur le côté. De nouvelles cellules de nuage de vortex se développent plus souvent à partir du flanc droit du nuage et se dispersent à partir de la gauche. Mais il arrive aussi que le développement Сb soit divisé: une partie se déplace vers la droite et tourne dans le sens des aiguilles d'une montre, la seconde - vers la gauche, tournant de manière cyclonique. Si le vent tourne vers la droite avec la hauteur (par exemple, au sol - ouest et en altitude - nord-ouest), alors le courant ascendant d'air chaud dans le nuage se forme vers la droite et le courant descendant - vers la gauche du milieu de Cb. Ceci, bien sûr, affecte l'évolution du nuage et son déplacement. Les nuages de rafales inclinés par le vent se développent plus rapidement, comme s'ils étaient "étirés". Le courant ascendant dans la partie supérieure du nuage s'incline sous le vent et vers la gauche et est reporté en avant de l'enclume. Dans ce cas, les dimensions horizontales du ruisseau ascendant diminuent quelque peu avec la hauteur, le tourbillon s'étend le long du bord d'attaque de la tempête, parfois sur plus de 10 km. Le même cisaillement du vent peut détruire les nuages dans certains cas et contribuer au développement de tornades dans d'autres.
En plus de la structure de Cb et du cours d'eau principal, son mouvement est fortement influencé par le relief. Dans les régions montagneuses, les Сb sont plus fortement décélérées que dans les plaines, et seulement avec un vent troposphérique supérieur à 40 km/h, l'influence du relief s'affaiblit.
Le mésofront associé, le pseudofront, se déplace également avec le nuage. Levant devant lui de l'air humide instable, le front favorise le développement de nouveaux b, de nouvelles rafales. De plus, le flux d'air courbe Cb, dont les parties inférieure et supérieure peuvent être en avant du milieu. Depuis les côtés, les nuages peuvent attirer des jets de vent en eux-mêmes, augmentant la rotation du nuage et le déplaçant par rapport au flux d'air général.
L'étude de l'interaction des flux d'air dans la couche nuageuse avec les caractéristiques de la structure des nuages au cours de la dernière décennie a attiré de plus en plus l'attention des scientifiques.
Nom de bourrasque
De nombreuses zones à orographie complexe se caractérisent par leurs rafales inhérentes. Ils tirent leur « propre nom », bien que leur nature et leur structure aient beaucoup en commun avec les rafales d'autres régions présentant des conditions similaires. Par exemple, la famille Cb s'étend le long de longues chaînes de montagnes comme un arc stationnaire, un arc de dizaines voire de centaines de kilomètres de long. Dans ces nuages, de puissants tourbillons d'un diamètre de 200 à 300 m sont clairement visibles.Les familles Cb se forment sur les montagnes et les contreforts lorsque les vents chauds des montagnes - phènes ou lorsque l'air froid s'effondre des montagnes - bora. Ceci, par exemple, dans les montagnes de la Sierra - les soi-disant vagues de la Sierra, dans les montagnes du Far West des États-Unis - Doug Chinook. Dans l'est du Bengale, l'arc commence au-dessus de la baie du Bengale et forme le bord extérieur d'un énorme nuage d'orage avec une enclume typique des grains. Dans le golfe de Guinée, un nuage d'arc précède l'apparition des tornades, une tempête de grains. Dans le détroit de Malacca, Sumatra est connue - une rafale d'arc nocturne avec de violents orages et de fortes pluies, commune pendant la période de mousson du sud-ouest et associée à un système de nuages d'arc jusqu'à 400 km de long. Les bourrasques d'arc se trouvent en Europe, dans les Alpes, d'où elles tirent leur nom, dans les contreforts des Carpates ukrainiennes, etc.
Les nuages de grains se forment en raison de la sortie d'air froid des montagnes avec la dominance du flux troposphérique perpendiculaire à la crête. Les rafales atteignent une grande force lorsqu'une différence significative de pression atmosphérique se développe à travers la chaîne de montagnes. Les chutes d'air des cols vers les dépressions se produisent par à-coups, et le vent prend le caractère de mésojets orographiques et de chutes d'air, s'intensifiant dans le rétrécissement du relief et acquérant une rotation autour de l'axe horizontal. Par exemple, la bora est un vent d'hiver, un ruissellement, un effondrement d'air sec et froid d'une crête de montagne basse, une puissante chute d'air le long d'une pente raide sous le vent d'une montagne froide aux contreforts chauds ou à la mer. La rafale s'effondre rapidement avec des vagues de froid aiguës, des rafales pulsées. Distinguer les stades de développement de la bora : accumulation d'air froid du côté au vent (haut) de la crête ; le début du flux d'air sur le col; effondrement sous le vent et apparition d'un grain de contrefort; puis vient l'affaiblissement de la bora. Les boras sont bien connues : Novorossiysk, Adriatique, Novozemelskaya, Kizelovskaya, vents du nord-est à Venise, sur les pentes de la crête de Chingiz Tau, mousson du nord-ouest sur les côtes montagneuses de l'Extrême-Orient, chutes d'air des crêtes entourant le Baïkal (Sarma, etc. ), les rafales Franz Josef Land, etc.
Les bourrasques sont aussi des tempêtes de poussière qui se développent sur les fronts froids avec un fort échauffement des sols exposés à la végétation, lorsqu'un vortex entraîne un puissant mur de poussière devant lui. Des tempêtes de poussière se développent vers le haut et à travers la zone, se déplaçant avec le front, passant par un certain nombre d'étapes, de petits foyers près du sol à d'énormes nuages de poussière s'étendant le long du cours d'eau sur des centaines de kilomètres. Les flux de poussière ont un front sous la forme d'un arbre, un mur de poussière, clairement visible depuis l'espace. C'est la ligne de grains. Les principaux foyers de bourrasques de poussière sur la planète sont l'Afrique du Nord, centrale, occidentale et orientale, la péninsule arabique, la région de la Basse Volga et le Caucase du Nord, le sud de l'Ukraine, les déserts et steppes d'Asie centrale, la Mongolie, la Chine, la les steppes d'Australie, les États du centre des États-Unis (ce qu'on appelle le bol de poussière, ou ceinture de tornades), la pampa d'Amérique du Sud. Le plus grand foyer de bourrasques de poussière et de tempêtes est le Sahara. Pour l'Afrique, par exemple, une tempête de sable sur un front froid - un habub, "soufflant violemment" dans les déserts du Soudan, de l'Egypte et de l'Arabie est très typique. Il s'effondre à la vitesse d'une voiture et précède une averse orageuse. Une rafale, un tourbillon chasse devant lui des nuages de poussière sous la forme d'un mur atteignant parfois 1500 m de haut, jusqu'à 30 km de large. Dans toute cette zone, le vent est destructeur. Une tempête peut durer jusqu'à deux heures, se terminant parfois par une forte averse de Cb puissant. Plus courte (jusqu'à 10 minutes), mais aussi soudaine samum - une bourrasque sèche et poussiéreuse printemps-été tourbillon d'air chaud avec du sable dans les déserts d'Asie Mineure, d'Arabie et du Sahara. En Egypte et au Liban, le khamsin sud ou sud-est, soufflant après les jours de l'équinoxe de printemps pendant 50 jours (par intermittence) avant les cyclones, jouit d'une mauvaise réputation.
Les vents du désert soufflant sur la mer Méditerranée sont humidifiés et, avec la poussière rouge, apportent une chaleur étouffante à l'Europe. Ce sirocco est un vent chaud, très poussiéreux et en même temps humide qui souffle en rafales. Il porte divers noms locaux : leveche, carthagène, bochorno, sahel, ghibli, shergui, notia, ostria, furiante, marzio, malezzo, etc.
Toutes les rafales en Afrique ne sont pas poussiéreuses. Dans le sud du Sahara, les pluies sont un peu plus régulières et abondantes que dans le nord ; en été, ce sont des averses tropicales, de véritables crues avec des bourrasques d'orage rapides. Ils se produisent au début ou à la fin de la mousson pluvieuse du sud-ouest et de sa rencontre avec l'harmattan sec et poussiéreux du nord-est - alizé, qui a aussi souvent le caractère de bourrasques. Un courant descendant relativement froid apparaît dans l'air chauffé. De telles rafales et averses sont appelées à tort ici des ouragans. De fortes rafales de vent précèdent et complètent ces perturbations brèves et violentes de l'atmosphère, se déplaçant vers l'ouest en direction de l'océan Atlantique.
La nature des rafales sont également des tempêtes de neige - tempêtes de neige, blizzards, blizzards. On les trouve sous divers noms. Ce sont par exemple akman, tukman, garasat - en Tataria, kalaidasht - dans le Pamir, le nord-est de Kurdai et l'ouragan Mugodjar - sur les cols du même nom, torok, toropets - au nord de l'Union, toron - un nord-ouest bourrasques dans la mer Caspienne, bürl - dans les montagnes de France, averses - au Canada, vents vifs - en Suède, etc. Souvent, les tempêtes d'automne-hiver près de la côte des mers sont également des bourrasques - des tourbillons à axe horizontal. Sur la côte sud-est du Brésil, c'est la rafale nord d'abroholo, au sud de Cuba - bayamo, au Baïkal - Baïkal, au nord de Célèbes - barat, sur la côte sud de l'Arabie - nord belat, au Japon - bofu, sur les côtes ouest de la France - galère, à Hawaï - kawaiha, koala, dans le golfe Persique - lageimar, en Ecosse - landlash, au sud de Malacca - ribout, en Amérique centrale - Chubasco, au sud-ouest de l'Hindoustan - elephanta, dans le détroit de Taïwan - quat, etc. Les marins appellent familièrement les rafales tropicales - brozer, bulz ai (œil de bœuf) ou kokid-bob (bob aux yeux croisés).
Dans les pays montagneux ou vallonnés, le réchauffement inégal des territoires adjacents contribue à l'aggravation des fronts atmosphériques et au développement des bourrasques. Les tempêtes sur les fronts froids ont leur propre nom : bourrasque du nord adzhina shamol (vent sacré) - sur l'Amou-Daria, bourrasque de Stryisky - en Ciscarpatie, bourrasque de varzobok - au Tadjikistan, bourrasque d'Ochakov - dans le sud de l'Ukraine, bourrasque du sud - sur Issyk-Kul, Armavir est, tempête karadarya karaburan, kyzylburan, saryk, afghan - en Asie centrale, nord, khazri - à Bakou, barster du sud et briquetier du nord (fabricant de briques) - en Australie, doynionn - bourrasques en Irlande, sec huan-fyn - en Pékin, kaiju - au Brésil, naf hut en Arabie, tempête sonora en Basse-Californie, turbonados dans le nord de l'Espagne, colla dans les bourrasques du sud-ouest aux Philippines, chocolatero du nord au Mexique, et bien d'autres.
Parfois, l'orographie définit une forme de rafale en spirale, comme le California Techshapi. Ceci est facilité par le réchauffement des pentes face au soleil et la forme de la vallée, le long de laquelle se développe un grand gradient barique, et, par conséquent, un vent fort, qui a le caractère d'une bourrasque. Et sur Novaya Zemlya, par exemple, lorsque la bora commence et qu'un "courant d'air" orageux souffle dans certaines gorges, des tourbillons de type tornade à axe vertical peuvent apparaître à la sortie des gorges par ciel dégagé.