Miért képződnek felhők a cement átrakodása során? Hogyan keletkeznek a felhők? Felhők típusai leírásokkal és fotókkal. felső légköri felhők

A felhőképződés fő oka az a levegő felfelé mozgása. Az ilyen mozgások hatására a levegő adiabatikusan lehűl, a benne lévő vízgőz pedig telítődni és besűrűsödik: a felfelé mozgást ebben az esetben többféle ok is okozhatja: a levegő alulról melegszik fel az alatta lévő felületről, egy ferde homlokfelületen csúszik, ill. felfelé haladva egy domb lejtőin, és így tovább. A felhőképződés fontos tényezője a turbulens mozgás is. Ennek köszönhetően a vízgőz az alsóbb rétegekből a magasabbakba kerül. A felhőképződésben fontos szerepet játszik a levegő sugárzás általi lehűlése, valamint az inverzió felületén a légkörben zajló hullámmozgások is.

A felhőképződés elsődleges termékei általában vízcseppek. Ha a felhők 0 alatti hőmérsékletű rétegben képződnek, akkor túlhűtött cseppekből állnak. A cseppekből álló felhőket ún víz. Kellően alacsony negatív hőmérsékleten a felhők jégkristályokból állnak, és ún jeges/kristályos. A felhők állhatnak egyidejűleg túlhűtött vízcseppekből és jégkristályokból is, és ún vegyes. Ezen (vegyes) felhők vertikális ereje nagy, főleg hosszú fennállásuk esetén jelentősen meghaladják a víz- és jégfelhők erejét. A felhőket alkotó legkisebb vízcseppek és jégkristályok elhanyagolható súlyúak. Esésük sebessége nagyon kicsi, és a levegő enyhe felfelé mozgása elegendő ahhoz, hogy vízcseppek és jégkristályok lebegjenek a levegőben, sőt felemelkedjenek. A felhők vízszintesen mozognak a szél segítségével. Nyáron magasabbak a felhők, mint télen. A szélesség növekedésével a felhő magassága csökken.

A felhők tulajdonságai és főbb nemzetségeik.

A nemzetközi besorolás szerint minden felhőt 4 családba osztanak a szerkezet jellege és a kialakulás magassága szerint.

Felső felhőkáltalában jegesek – ezek vékony, átlátszó, világos, árnyék nélküli felhők fehér szín. A nap átsüt rajtuk, a tárgyak árnyékot adnak.

Középső és alsó réteg felhőiáltalában víz vagy kevert. Télen azonban, kellően alacsony negatív hőmérsékleten, ezen szintek felhői jegessé válhatnak. A közepes felhők sűrűbbek, mint a cirrus. Színes koronákat okozhatnak a nap vagy a hold körül.

A függőleges fejlődés felhői vagy a konvekciós felhők a levegő feláramlásával jönnek létre. A föld feletti konvekció óta mérsékelt övi szélességek főként a meleg évszakban fordul elő, amikor alulról, az alatta lévő felszínről jelentősen felmelegszik a levegő, ekkor figyelhető meg a függőleges fejlődésű felhőzet legnagyobb gyakorisága. A konvekciós felhők napi lefutásúak. A szárazföld felett ezek a felhők nyáron és reggel jelennek meg, dél körül érik el maximális fejlődésüket, majd este eltűnnek. A hegyek és víz felforrósodott lejtői felett gyakrabban alakulnak ki függőleges fejlődésű alföldi felhők, mint a síkságokon.

Felhő típusok:

- cirrus - különálló vékony, világos fehér felhők, gyakran fényes, rostos vagy ivó szerkezetűek, úgy néznek ki, mint a pelyhek, horgok, szálak vagy tollak

- A cirrocumulus felhők kis fehér pelyhek vagy kis golyók (bárányok), amelyek árnyék nélküli hócsomókra emlékeztetnek, csoportokba vagy sorokba rendeződnek, gyakran úgy néznek ki, mint a hullámok / halpikkelyek.

- cirro-rétegzett - vékony, fehéres megjelenésű fátyol, gyakran az egész égboltot beborítja, tejfehér árnyalatot adva, néha a fátyol rostos szerkezetet tár fel. Ezek a felhők az optikai jelenségek kialakulásának okai - ezek nagy színtelen körök a Nap / Hold körül. Ezek a körök a fény törésének és visszaverődésének eredményeként jönnek létre a jégkristályokban.

- altocumulus - lemezek, golyók, különböző méretű tengelyek, fehér vagy formájúak szürke színű gerincekben, csoportokban vagy egy vagy két irányba haladó rétegekben helyezkednek el. Néha ezek a felhők párhuzamos hullámokban helyezkednek el a felhőelemek között. Gyakran jelentős megvilágosodás vagy kék ég látható.

- magas rétegű - szürke fátylat képviselnek, ez a fátyol gyakran olyan vékony, hogy rajta keresztül, akár a matt üvegen keresztül, a nap vagy a hold elmosódott foltok formájában látható. Csapadékot adhatnak eső vagy hó formájában, de nyáron ezekből a felhőkből az ősz folyamán lehulló csapadék általában elpárolog, és nem éri el a földfelszínt.

- stratocumulus - szürke, sötét részekkel, csoportokba, sorokba vagy aknákba gyűjtve egy vagy két irányban, a felhőelemek között néha kék ég rések láthatók. Leggyakrabban a felhők télen jelennek meg a szárazföldön. Gyakran beborítják az egész égboltot, és hullámos megjelenést kölcsönöznek neki.

- réteg – ezek a felhők egy összefüggő, egyenletes réteget képviselnek, világos/sötétszürke, borítják az eget és borús megjelenést kölcsönöznek neki. Ezek a felhők szitálás vagy nagyon finom hószemek és jégtűk formájában csapódhatnak ki.

- nimbostratus - alacsony sűrűségű, sötétszürke felhők törött élekkel. Heves csapadék esik eső vagy hó formájában. Néha a csapadék nem éri el a föld felszínét, pl. útközben elpárolog. Ilyenkor a felhőkön hulló csapadéksávok láthatók.

- gomolyfelhők - sűrű felhők, magasan erősen fejlett, kupolás fehér tetejű, éles kerek körvonalakkal és vízszintes szürke / sötét alappal. A mi körülményeink között nem adnak csapadékot. Néha a szél külön kis darabokra szakítja őket, az ilyen felhőket törött - esőnek nevezik.

- cumulonimbus - kavargó gomolyfelhők erőteljes tömegei, erős függőleges fejlődéssel, hegyekre vagy tornyokra hasonlítanak, ezeknek a felhőknek az alapja sötét.

Konvekciós, felfelé csúszó és hullámos felhők kialakulása.

A fenti felhőnemzetségek eredete szempontjából konvekciós felhőkre, felfelé csúszó felhőkre és hullámos felhőkre oszthatók.

Nak nek konvekciós felhők gomolyfelhők és gomolyfelhők közé tartoznak. Főleg instabil függőleges hőmérséklet-eloszlás mellett fejlődnek ki, és főleg a meleg évszakban fordulnak elő. De a hideg évszakban néha gomolyfelhők képződnek. Egy hidegfront átvonulása során, amikor hideg levegő gyorsan szivárog a meleg alatt, és az utóbbi gyorsan felemelkedik. Ebben az esetben a gomolyfelhők kora tavasszal télen, késő ősszel pedig pelyheket termelhetnek.

Emelkedő felhők ezek közé tartozik a cirrus, a cirrostratus, a high-stratus és a nimbostratus. Ezek a felhők a meleg levegő lejtős homlokfelületek mentén történő felfelé csúszásával jönnek létre. Ez a csúszás akkor figyelhető meg, amikor meleg nedves levegő áramlik a meleg levegő alatt, amikor az utóbbi felfelé kényszerül, és elkezd nekiütközni a hideg levegőnek. Mindezek a csúszások lassúak és fokozatosak, az ilyen csúszásoknál a levegő adiabatikusan lehűl (drámai), ami a vízgőz szűküléséhez vezet. Ennek eredményeként felhőrendszer jön létre, amelynek alapja egybeesik a homlokfelülettel. A rendszerben lévő felhők nagy helyet foglalnak el. Ebben a felhőrendszerben a legmagasabbak a cirrus, majd a cirrostratusok, a magas rétegek alatt, majd a nimbostratusok.

Az oktatásnak más jellege van hullámos felhők, azaz az égen csíkokban, gerincekben vagy ökrökben elhelyezkedő felhők, amelyek között a felhő világosabb részei vagy rések láthatók kék ég. A hullámos megjelenés a következő felhőkkel rendelkezik: stratocumulus, altocumulus, cirrocumulus. Ezek a felhők akkor jönnek létre, ha két levegőréteg azonos magasságban helyezkedik el, és eltérő hőmérséklettel, páratartalommal és sűrűséggel rendelkeznek. Ha ezek a rétegek keverednek, akkor nagy hosszúságú és nagy amplitúdójú hullámok jelennek meg közöttük a határon. Az ilyen hullámok azonban instabilok, és örvények sorozatává alakulnak. A levegő, amelyet felfognak, miközben nagyszámú sejtté fejlődik, és mindegyikben a levegő fel-le mozog. Az ilyen sejtlevegő-keringés hullámos felhők kialakulásához vezet.

A ködökhöz hasonlóan a felhők is a vízgőz folyékony és szilárd halmazállapotúvá kondenzálásával jönnek létre. Páralecsapódás vagy a növekedés miatt következik be abszolút nedvesség levegő, vagy a levegő hőmérsékletének csökkenése következtében. A gyakorlatban mindkét tényező szerepet játszik a felhőképződésben.

A léghőmérséklet csökkenése egyrészt a légtömegek emelkedésének (emelkedő mozgásának), másrészt a légtömegek advekciójának - vízszintes irányú mozgásának - köszönhető, aminek következtében a meleg levegő a hideg földfelszín fölé kerülhet.

Kizárólag a felfelé mozgás során a levegő hőmérsékletének csökkenése által okozott felhőképződés tárgyalására szorítkozunk. Nyilvánvaló, hogy egy ilyen folyamat jelentősen eltér a ködképződéstől - elvégre a köd gyakorlatilag nem emelkedik fel, közvetlenül a föld felszínén marad.

Mitől emelkedik fel a levegő? A légtömegek felfelé mozgásának négy oka van. Az első ok a levegő konvekciója a légkörben. Egy forró napon napsugarak erősen felmelegíti a földfelszínt, hőt ad át a felszíni légtömegeknek – és megindul azok felemelkedése. A gomoly- és gomolyfelhők leggyakrabban konvektív eredetűek.

A felhőképződés folyamata azzal kezdődik, hogy némi légtömeg felemelkedik. Ahogy emelkedsz, a levegő kitágul. Ez a tágulás adiabatikusnak tekinthető, mivel a levegő viszonylag gyorsan emelkedik, tehát kellően nagy térfogattal (és valóban nagy térfogatú levegő) hőcsere a felszálló levegő és környezet egyszerűen nincs ideje előfordulni az emelkedés során. Adiabatikus táguláskor a levegő anélkül, hogy kívülről hőt kapna, csak saját belső energiájának köszönhetően működik, majd lehűl. Tehát a felszálló levegő lehűl.

Amikor a kezdeti hőmérséklet T 0 A felszálló levegő harmatpontra csökken T p megfelel a benne lévő gőz rugalmasságának, lehetővé válik ennek a gőznek a kondenzációs folyamata. A légkörben kondenzációs atommagok jelenlétében (és szinte mindig jelen vannak) ez a folyamat valóban beindul. Magasság H, amelynél a gőzkondenzáció megindul, meghatározza a képződő felhő alsó határát. Ezt a kondenzáció szintjének nevezik. A meteorológiában a magasság közelítő képletét használják H(az úgynevezett Ferrel-képlet):

H = 120(T 0 −T R),

ahol H méterben mérve.

Az alulról tovább áramló levegő átlépi a kondenzációs szintet, és a gőzkondenzáció folyamata már e szint felett megtörténik - a felhő magasságban kezd fejlődni. Vertikális fejlődés A felhőzet megszűnik, amikor a levegő lehűl, és megáll az emelkedés. Ebben az esetben a felhő homályos felső határa képződik. Ezt a szabad konvekció szintjének nevezik. Valamivel azon szint felett helyezkedik el, amelyen a felszálló levegő hőmérséklete megegyezik a környező levegő hőmérsékletével.

A légtömegek növekedésének második oka a terep. A föld felszínén fújó szél hegyekkel vagy más természetes magasságokkal találkozhat útközben. Leküzdve őket, a légtömegek kénytelenek felemelkedni. Az ilyenkor képződött felhőket orográfiai eredetű felhőknek nevezzük (a görög όρος szóból, jelentése „hegy”). Nyilvánvaló, hogy az ilyen felhők magassága nem emelkedik jelentős mértékben (ezt a levegő által leküzdött magassági magasság korlátozza); ilyenkor réteg- és nimbostratuszfelhők keletkeznek.

A légtömegek növekedésének harmadik oka a meleg és hideg légköri frontok megjelenése. A felhőképződés különösen intenzíven melegfronton megy végbe – amikor a hideg légtömegen előrehaladó meleg légtömeg felcsúszik a távolodó hideg levegő ékén. Az elülső felület (a hideg ék felülete) nagyon lapos - a vízszintes felülethez való dőlésének érintője csak 0,005–0,01. Ezért a meleg levegő felfelé irányuló mozgása alig különbözik a vízszintes mozgástól; ennek következtében a hidegék felett kialakuló felhőzet magasságban gyengén fejlődik, de jelentős vízszintes kiterjedésű. Az ilyen felhőket felcsúszási felhőknek nevezzük. Az alsó és középső szinten ezek a nimbostratus és az altostratus felhők, a felső szinten pedig a cirrostratus és a cirrus (nyilvánvaló, hogy a felső réteg felhői már messze a légköri frontvonal mögött alakultak ki). A felfelé ívelő csúszófelhők vízszintes kiterjedése több száz kilométerben mérhető.

Felhőképződés hideg felett is előfordul légköri front- amikor az előrehaladó hideg légtömeg a meleg levegő tömege alá mozdul és ezáltal azt megemeli. Ilyenkor gomolyfelhők is kialakulhatnak a felszálló felhők mellett.

A légtömegek növekedésének negyedik oka a ciklonok. A föld felszínén mozgó légtömegek ciklonban a mélyedés közepe felé csavarodnak. Ott felhalmozódva nyomásesést hoznak létre a függőleges mentén, és felfelé rohannak. A levegő intenzív emelkedése a troposzféra határáig erőteljes felhőképződéshez vezet - ciklonális eredetű felhők jelennek meg. Lehet rétegnimbusz, altostratusz, gomolyfelhők. Minden ilyen felhőből lehull a csapadék, ami ciklonra jellemző esős időt hoz létre.

L. V. Tarasov „Szelek és zivatarok a Föld légkörében” című könyve alapján (Dolgoprudny: „Intellektus” Kiadó, 2011).

Könnyű, bolyhos és szellős felhők – minden nap átsuhannak a fejünk fölött, és felemeljük a fejünket, és megcsodálják a bizarr formákat és eredeti figurákat. Néha áttör rajtuk csodálatos kilátás egy szivárvány, és ez megtörténik - reggel vagy este naplemente vagy napkeltekor a felhők megvilágítják a napsugarakat, hihetetlen, lélegzetelállító árnyékot adva nekik. A tudósok régóta tanulmányozzák a légfelhőket és más típusú felhőket. Válaszokat adtak olyan kérdésekre, hogy milyen jelenségről van szó, és mi a felhő.

Valójában nem is olyan egyszerű magyarázatot adni. Mert közönséges vízcseppekből állnak, amelyek meleg levegőt emelnek fel a Föld felszínéről. A legnagyobb mennyiségű vízgőz az óceánok felett képződik (legalább 400 ezer km3 víz párolog el egy év alatt), a szárazföldön - négyszer kevesebb.

És mivel a légkör felső rétegeiben sokkal hidegebb van, mint lent, ott meglehetősen gyorsan lehűl a levegő, a gőz lecsapódik, apró víz- és jégszemcséket képezve, aminek következtében fehér felhők jelennek meg. Vitatható, hogy minden felhő egyfajta nedvességgenerátor, amelyen a víz áthalad.

A felhőben lévő víz gáz halmazállapotú, folyékony és szilárd halmazállapotú. A felhőben lévő víz és a bennük lévő jégrészecskék jelenléte hatással van megjelenés a felhők kialakulása, valamint a csapadék jellege. A felhőben lévő víz a felhő típusától függ, például a záporfelhők esetében a legnagyobb számban víz, és a nimbosztratusban ez a szám 3-szor kisebb. A felhőben lévő vizet a bennük tárolt mennyiség is jellemzi - a felhő víztartaléka (a felhőoszlopban lévő víz vagy jég).

De minden nem olyan egyszerű, mert ahhoz, hogy felhőt képezzenek, a cseppeknek kondenzációs szemcsékre van szükségük - a por, füst vagy só legkisebb részecskéire (ha a tengerről beszélünk), amelyekhez tapadniuk kell, és amelyek körül kell kialakulniuk. . Ez azt jelenti, hogy még ha a levegő összetétele teljesen túltelített vízgőzzel, por nélkül nem tud felhővé alakulni.

A cseppek (víz) formája elsősorban a felső légkör hőmérsékleti mutatóitól függ:

• ha a légkör levegő hőmérséklete meghaladja a -10°C-ot, a fehér felhők vízcseppekből állnak;
• ha a légkör hőmérsékleti mutatói -10 ° C és -15 ° C között kezdenek ingadozni, akkor a felhők összetétele keveredik (csepp + kristályos);
• ha a légkör hőmérséklete -15°C alatt van, a fehér felhők jégkristályokat tartalmaznak.

Megfelelő átalakítások után kiderül, hogy a felhő 1 cm3-e körülbelül 200 cseppet tartalmaz, míg a sugaruk 1-50 mikron lesz (az átlagos értékek 1-10 mikron).

Felhő osztályozás

Biztosan mindenki elgondolkodott azon, mik is azok a felhők? Általában a troposzférában képződnek felhők, amelyek felső határa a poláris szélességeken 10 km, a mérsékelt övi szélességeken 12 km, a trópusi szélességeken 18 km távolságra van. Gyakran más fajok is láthatók. Például a gyöngyház általában 20-25 km magasságban, az ezüst pedig 70-80 km magasságban található.

Alapvetően lehetőségünk van troposzférikus felhők megfigyelésére, amelyek a következő felhőtípusokra oszlanak: felső, középső és alsó réteg, valamint függőleges fejlődés. Szinte mindegyik (az utolsó típus kivételével) akkor jelenik meg, amikor a nedves meleg levegő felemelkedik.

Ha a troposzféra légtömegei nyugodt állapotban vannak, akkor cirrus, rétegfelhők képződnek (cirrostratus, altostratus és nimbostratus), ha pedig a troposzférában hullámosan mozog a levegő, gomolyfelhők jelennek meg (cirrocumulus, altocumulus és stratocumulus).

Felső felhők

Ezek a cirrus, cirrocumulus és cirrostratus felhők. A felhős ég tollaknak, hullámoknak vagy fátyolnak tűnik. Mindegyik áttetsző, és többé-kevésbé szabadon átengedi a napsugarakat. Lehetnek rendkívül vékonyak és meglehetősen sűrűek (csúcsosan rétegzettek), ami azt jelenti, hogy a fény nehezebben tud áttörni rajtuk. A felhős idő hőfront közeledtét jelzi.

A felhők felett is előfordulhatnak pehelyfelhők. A menny boltozatát keresztező csíkokba vannak rendezve. A légkörben a felhők felett helyezkednek el. A csapadék általában nem esik ki belőlük.

A középső szélességeken a felső réteg fehér felhői általában 6-13 km magasságban, a trópusi szélességeken - sokkal magasabban (18 km) találhatók. Ilyenkor több száz métertől több száz kilométerig terjedhet a felhőzet vastagsága, amelyek a felhők felett helyezkedhetnek el.

A felső réteg felhőinek mozgása az égen elsősorban a szél sebességétől függ, így 10 és 200 km/h között változhat. A felhő ege kis jégkristályokból áll, de a felhők időjárása gyakorlatilag nem ad csapadékot (ha igen, akkor mérje meg Ebben a pillanatban nem lehetséges).

Középszintű felhők (2-6 km)

Ezek gomolyfelhők és rétegfelhők. A mérsékelt és poláris szélességi körökben a Föld felett 2-7 km-re helyezkednek el, a trópusi szélességeken kissé magasabbra - akár 8 km-re - emelkedhetnek. Mindegyik vegyes szerkezetű, és jégkristályokkal kevert vízcseppekből áll. Mivel a magasság kicsi, a meleg évszakban főleg vízcseppekből, hideg évszakban jégcseppekből állnak. Igaz, a belőlük lehulló csapadék nem éri el bolygónk felszínét - az úton elpárolog.

Gomolyfelhők enyhén átlátszó és a felhők felett helyezkedik el. A felhők színe fehér ill szürke árnyalatai helyenként elsötétült, lekerekített tömegek, tengelyek vagy hatalmas pelyhek rétegei vagy párhuzamos sorai. A homályos vagy hullámos rétegfelhők egy fátyol, amely fokozatosan beborítja az eget.

Főleg akkor alakulnak ki, amikor a hidegfront felfelé nyomja a melegfrontot. És bár a csapadék nem éri el a talajt, a középrétegű felhők megjelenése szinte mindig (kivéve talán a torony alakúakat) az időjárás rosszabbodását jelzi (például zivatar vagy havazás). Ez annak a ténynek köszönhető, hogy a hideg levegő maga sokkal nehezebb, mint a meleg levegő, és bolygónk felszínén mozogva nagyon gyorsan kiszorítja a felhevült légtömegeket - ezért a meleg levegő éles függőleges emelkedésével először a középső réteg fehér felhői képződnek, majd az esőfelhők, amelyek égi felhői mennydörgést és villámlást hordoznak.

Alsó felhőzet (2 km-ig)

rétegfelhők, az esőfelhők és gomolyfelhők vízcseppeket tartalmaznak, amelyek a hideg évszakban megfagynak, és hó- és jégszemcsékké alakulnak. Meglehetősen alacsonyan helyezkednek el - 0,05-2 km távolságra, és sűrű, egyenletes, alacsonyan túlnyúló burkolatot alkotnak, ritkán helyezkednek el a felhők felett (más típusok). A felhők színe szürke. A rétegfelhők olyanok, mint a nagy tengelyek. A borult idő gyakran kíséri csapadék (enyhe eső, hó, köd).

A vertikális fejlődés felhői (konvenciók)

Maguk a gomolyfelhők meglehetősen sűrűek. A forma kicsit olyan, mint a kupolák vagy a lekerekített körvonalú tornyok. A gomolyfelhők viharos szélben felszakadhatnak. A földfelszíntől 800 méter távolságra és felette helyezkednek el, vastagságuk 1-5 km. Némelyikük képes gomolyfelhőkké átalakulni, és a felhők fölé telepedni.

A gomolyfelhők meglehetősen nagy magasságban (akár 14 km-re) lehetnek. Alsó szintjeik vizet, a felsők jégkristályokat tartalmaznak. Megjelenésüket mindig zápor, zivatar, egyes esetekben jégeső kíséri.

A gomolyfelhők és a gomolyfelhők, a többi felhőtől eltérően, csak a nedves levegő nagyon gyors függőleges emelkedésével jönnek létre:

1. A párás meleg levegő rendkívül intenzíven emelkedik.
2. A tetején a vízcseppek megfagynak, a felhő felső része elnehezül, leereszkedik és a szél felé nyúlik.
3. Negyed óra múlva zivatar kezdődik.

felső légköri felhők

Néha az égen felhők figyelhetők meg, amelyek a felső légkörben találhatók. Például 20-30 km-es magasságban gyöngyházfényű égboltfelhők képződnek, amelyek főleg jégkristályokból állnak. Napnyugta vagy napkelte előtt pedig gyakran látni ezüstös felhőket, amelyek a felső légkörben vannak, körülbelül 80 km távolságban (érdekes, hogy ezeket az égi felhőket csak a 19. században fedezték fel).

Az ebbe a kategóriába tartozó felhők a felhők felett helyezkedhetnek el. Például a sapkafelhő egy kicsi, vízszintes és altostratus felhő, amely gyakran a felhők felett helyezkedik el, nevezetesen a gomolyfelhő és a gomolyfelhő felett. Ez a típus felhők képződhetnek hamufelhő vagy tűzfelhő felett a vulkánkitörések során.

Meddig élnek a felhők

A felhők élettartama közvetlenül függ a légkörben lévő levegő páratartalmától. Ha kicsi, akkor meglehetősen gyorsan elpárolognak (például vannak fehér felhők, amelyek legfeljebb 10-15 percig élnek). Ha sok van, akkor elég sokáig kitartanak. hosszú idő, várja meg bizonyos körülmények kialakulását, és csapadék formájában hull a Földre.

Nem számít, mennyi ideig él egy felhő, soha nincs változatlan állapotban. Az ezt alkotó részecskék folyamatosan elpárolognak és újra megjelennek. Még ha kifelé a felhő nem is változtatja magasságát, valójában állandó mozgásban van, mivel a benne lévő cseppek leereszkednek, a felhő alatt a levegőbe jutnak és elpárolognak.

Felhő otthon

A fehér felhőket nagyon könnyű otthon elkészíteni. Például egy holland művész megtanulta, hogyan kell elkészíteni egy lakásban. Ehhez adott hőmérsékleten, páratartalomnál és megvilágításnál egy kis gőzt bocsátott ki a füstgépből. A felhő, amelyről kiderül, hogy több percig is kitart, ami elég lesz egy csodálatos jelenség fényképezéséhez.

Gomolyfelhők- nappal sűrű, élénk fehér felhők, jelentős függőleges fejlődéssel. Az alsó és részben a középső troposzférában a konvekció kialakulásához kapcsolódik.

Gomolyfelhők leggyakrabban hideg légtömegekben fordulnak elő a ciklon hátulsó részén, de gyakran figyelhetők meg meleg légtömegekben ciklonokban és anticiklonokban (kivéve utóbbiak középső részét).

A mérsékelt és magas szélességi körökben főleg a meleg évszakban (tavasz második felében, nyáron és ősz első felében), a trópusokon pedig egész évben figyelhetők meg. Általában a nap közepén jelennek meg, és estére elpusztulnak (bár éjszaka megfigyelhetők a tengerek felett).

A gomolyfelhők típusai:

A gomolyfelhők sűrűek és függőlegesen jól fejlettek. Fejük fehér kupolás vagy gomolygós, lapos alappal, amely szürkés vagy kékes színű. A körvonalak élesek, de erős széllökés esetén a szélek beszakadhatnak.

A gomolyfelhők az égbolton külön-külön ritka vagy jelentős felhőfelhalmozódások formájában helyezkednek el, amelyek szinte az egész eget borítják. Az egyes gomolyfelhők általában véletlenszerűen szóródnak szét, de gerinceket és láncokat alkothatnak. Ugyanakkor a bázisuk egy szinten van.

A gomolyfelhők alsó határának magassága erősen függ a felszíni levegő páratartalmától és leggyakrabban 800-1500 m, száraz légtömegekben (főleg a sztyeppeken és sivatagokban) 2-3 km, esetenként akár 4-4,5 km.

A felhők kialakulásának okai. Kondenzációs szint (harmatpont)

A légköri levegő mindig tartalmaz bizonyos mennyiségű vízgőzt, amely a víznek a szárazföld és az óceán felszínéről való elpárolgása következtében képződik. A párolgás sebessége elsősorban a hőmérséklettől és a széltől függ. Minél magasabb a hőmérséklet és minél nagyobb a gőzkapacitás, annál erősebb a párolgás.

A levegő egy bizonyos határig képes felvenni a vízgőzt, amíg azzá válik gazdag. Ha a telített levegőt felmelegítjük, akkor ismét vízgőz befogadó képességet kap, azaz ismét vízgőzké válik telítetlen. A telítetlen levegő lehűlésével közeledik a telítettséghez. Így a levegő azon képessége, hogy több vagy kevesebb vízgőzt tartalmazzon, a hőmérséklettől függ.

A levegőben pillanatnyilag (g/1 m3) lévő vízgőz mennyiségét ún abszolút nedvesség.

A levegőben egy adott pillanatban jelen lévő vízgőz mennyiségének és az adott hőmérsékleten megtartható vízgőz mennyiségének az arányát ún. relatív páratartalomés százalékban mérik.

A levegő telítetlen állapotból telített állapotba való átmenetének pillanatát nevezzük Harmatpont(kondenzációs szint). Minél alacsonyabb a levegő hőmérséklete, annál kevesebb vízgőzt tartalmazhat, és annál magasabb a relatív páratartalom. Ez azt jelenti, hogy amikor a levegő hidegebb, a harmatpont gyorsabban jön létre.

A harmatpont kezdetén, azaz amikor a levegő teljesen telített vízgőzzel, amikor a relatív páratartalom megközelíti a 100%-ot. vízgőz kondenzáció- a víz átmenete gáz halmazállapotból folyékony halmazállapotba.

Amikor a vízgőz lecsapódik a légkörben több tíz-száz méter, sőt kilométeres magasságban, felhők.

Ez a vízgőznek a Föld felszínéről való elpárolgása és a meleg levegő felszálló áramai általi felemelkedése következtében következik be. A felhők hőmérsékletüktől függően vízcseppekből vagy jég- és hókristályokból állnak. Ezek a cseppek és kristályok olyan kicsik, hogy még a gyenge felfelé irányuló áramlás is a légkörben tartja őket. A vízgőzzel túltelített, sötétlila vagy csaknem fekete árnyalatú felhőket felhőknek nevezzük.

Az aktív TVP-t megkoronázó gomolyfelhő szerkezete

Légáramlatok gomolyfelhőkben

A termikus áramlás a felszálló levegő oszlopa. A felszálló meleg levegőt felülről hideg levegő váltja fel, és a légáramlás szélei mentén lefelé irányuló légmozgási zónák alakulnak ki. Minél erősebb az áramlás, pl. minél gyorsabban emelkedik a meleg levegő, annál gyorsabban megy végbe a csere, és annál gyorsabban ereszkedik le a hideg levegő a széleken.

A felhőkben ezek a folyamatok természetesen folytatódnak. A meleg levegő felemelkedik, lehűl és lecsapódik. A vízcseppek a felülről érkező hideg levegővel együtt lehullanak, és a meleget helyettesítik. Ennek eredményeként légörvény képződik, amelynek középpontjában erős emelkedés, a szélek mentén pedig ugyanolyan erős lefelé mozgás történik.

Zivatarfelhők kialakulása. A zivatarfelhő életciklusa

A zivatarfelhő kialakulásához szükséges feltételek a konvekció vagy más, felszálló áramlásokat létrehozó mechanizmus kialakulásához szükséges feltételek megléte, a csapadékképződéshez elegendő nedvességtartalék, valamint egy olyan szerkezet jelenléte, amelyben a felhőrészecskék egy része folyékony állapotban vannak, néhány pedig jeges állapotban van. Léteznek frontális és lokális zivatarok: az első esetben a konvekció kialakulását a front áthaladása, a második esetben pedig az alatta lévő felület egy légtömegen belüli egyenetlen felmelegedése okozza.

Törhető életciklus zivatarfelhő több szakaszra bontható:

• gomolyfelhők kialakulása és kialakulása a helyi légtömeg instabilitása és a konvekció következtében: gomolyfelhők kialakulása;
• a gomolyfelhő fejlődésének maximális szakasza, amikor a legintenzívebb csapadékot észlelik, viharos szél zivatarfront áthaladása során, valamint a leghevesebb zivatar idején. Ezt a fázist az intenzív lefelé irányuló légmozgások is jellemzik;
• villámlás pusztulása (gomolyfelhők pusztulása), a csapadék és zivatar intenzitásának csökkenése azok megszűnéséig).

Tehát nézzük meg részletesebben a zivatar kialakulásának minden szakaszát.

Gomolyfelhők kialakulása

Tegyük fel, hogy a front áthaladása vagy az alatta lévő felület napsugarak általi intenzív felmelegítése következtében a levegő konvekciós mozgása következik be. Ha a légkör instabil, meleg levegő emelkedik fel. Felfelé emelkedve a levegő adiabatikusan lehűl, elérve egy bizonyos hőmérsékletet, amelynél megindul a benne lévő nedvesség kondenzációja. Felhők kezdenek képződni. A kondenzáció során hőenergia szabadul fel, amely elegendő a levegő további emeléséhez. Ebben az esetben gomolyfelhő kialakulása figyelhető meg a függőleges mentén. A függőleges fejlődés üteme 5-20 m/s lehet, így a kialakult gomolyfelhő felső határa a helyi légtömegben is elérheti a 8 vagy annál több kilométert a földfelszín felett. Azok. körülbelül 7 percen belül egy gomolyfelhő 8 km-es nagyságrendű magasságra nőhet, és gomolyfelhővé alakulhat. Amint egy függőlegesen növekvő gomolyfelhő egy bizonyos magasságban áthalad a nulla izotermán (fagyási hőmérséklet), jégkristályok kezdenek megjelenni az összetételében, bár a cseppek teljes száma (már túlhűtve) dominál. Meg kell jegyezni, hogy még mínusz 40 fokos hőmérsékleten is előfordulhatnak túlhűtött vízcseppek. Ezzel egy időben megindul a csapadékképződés folyamata. Amint a felhőből kihullik a csapadék, megkezdődik a villámlás második szakasza.

A zivatar kialakulásának maximális szakasza

Ebben a szakaszban a gomolyfelhő már elérte maximális függőleges kifejlődését, azaz. elérte a stabilabb levegő "záró" rétegét - a tropopauzát. Ezért a függőleges fejlődés helyett a felhő teteje vízszintes irányban kezd fejlődni. Megjelenik az úgynevezett "üllő", amely már jégkristályokból álló pehelyfelhők. Magában a felhőben a konvektív áramlatok felszálló légáramlatokat képeznek (a bázistól a felhő tetejéig), a csapadék pedig leszálló áramlásokat okoz (a felhő tetejétől az aljáig, majd teljesen a földfelszín felé irányítva). A csapadék lehűti a szomszédos levegőt, esetenként 10 fokkal. A levegő sűrűbbé válik, és a földfelszínre esése fokozódik és gyorsabbá válik. Ilyenkor, általában a felhőszakadás első perceiben, a talaj közelében viharos szélerősödés figyelhető meg, amely veszélyes a repülésre és jelentős károkat okozhat. Őket nevezik néha tévesen "tornádónak", valódi tornádó hiányában. Ugyanakkor a legintenzívebb zivatar is megfigyelhető. A csapadék a leszálló légáramlatok túlsúlyához vezet egy zivatarfelhőben. Közeledik a zivatar fejlődésének harmadik, egyben utolsó szakasza - a villámlás pusztulása.

Villámlás pusztítása

A gomolyfelhőben a felszálló légáramlatokat leszálló áramlások váltják fel, ezzel blokkolva a meleg és nedves levegő bejutását, ami a felhő függőleges fejlődéséért felelős. A zivatarfelhő teljesen megsemmisült, és csak egy, a zivatar kialakulása szempontjából abszolút kilátástalan, pehelyfelhőkből álló „üllő” marad az égen.

Gomolyfelhők közelében repüléssel kapcsolatos veszélyek

Mint fentebb említettük, a felhők a felszálló meleg levegő páralecsapódása következtében jönnek létre. A gomolyfelhők alsó széle közelében felgyorsul a meleg levegő, mert. a környezeti hőmérséklet csökken, és a helyettesítés gyorsabban megy végbe. A sárkányrepülő ebben a meleg légáramban erősödve elmulaszthatja azt a pillanatot, amikor vízszintes sebessége még az emelkedési sebességnél is nagyobb, és a felszálló levegővel együtt a felhőbe szívódik.

A felhőben a vízcseppek nagy koncentrációja miatt szinte nulla a látási viszonyok, a sárkányrepülő azonnal elveszíti a tájékozódást a térben, és már nem tudja megmondani, hol és hogyan repül.

A legrosszabb esetben, ha a meleg levegő nagyon gyorsan felemelkedik (például zivatarfelhőben), a sárkányrepülő véletlenül egy szomszédos emelkedő és süllyedő levegő zónába kerülhet, ami bukfencet és valószínűleg az eszköz megsemmisülését okozza. . Vagy a pilótát erős mínuszos hőmérséklettel és ritkább levegővel magasra emelik.

Elemzés és rövid távú időjárás előrejelzés. légköri frontok. A hideg, meleg frontok közeledtének külső jelei

Az előző előadásokon beszéltem a repülő és nem repülő időjárás előrejelzésének lehetőségéről, egyik-másik légköri front közeledtéről.

emlékeztetlek erre légköri front egy átmeneti zóna a troposzférában a szomszédos légtömegek között különböző fizikai tulajdonságok.

Egy levegőtömeg cseréje és keverése során kiváló fizikai tulajdonságokkal - hőmérséklet, nyomás, páratartalom - különböző természetes jelenség, amellyel e légtömegek mozgását lehet elemezni és előre jelezni.

Tehát egy melegfront közeledtével egy nap alatt megjelennek előfutárai, a pehelyfelhők. Tollszerűen lebegnek 7-10 km magasságban. Abban az időben Légköri nyomás lemegy. A melegfront érkezése általában felmelegedéssel és heves, szitáló csapadékkal jár.

A hidegfront beköszöntével éppen ellenkezőleg, rétegszemű esőfelhők társulnak, amelyek hegyekként vagy tornyokként gyűlnek össze, és a belőlük eső csapadék záporok, zivatarok formájában hullik le. A hidegfront áthaladásával lehűlés és szélerősödés társul.

Ciklonok és anticiklonok

A föld forog, és a mozgó légtömegek is részt vesznek ebben a körkörös mozgásban, spirálisan csavarodva. Ezeket a hatalmas légköri forgószeleket ciklonoknak és anticiklonoknak nevezik.

Ciklon- hatalmas átmérőjű légköri örvény, középen csökkentett légnyomással.

Anticiklon- légköri örvény, amelynek középpontjában megnövekedett légnyomás, fokozatos csökkenésével a központi részről a perifériára.

Az időjárás megváltoztatásával is megjósolhatjuk egy ciklon vagy anticiklon beindulását. A ciklon tehát felhős időt hoz magával, nyáron esővel, télen havazással. És az anticiklon - tiszta vagy felhős idő, nyugalom és csapadékhiány. Az időjárásnak stabil jellege van, pl. idővel nem változik markánsan. A repülések szempontjából minket természetesen jobban érdekelnek az anticiklonok.

Hidegfront. Felhőszerkezet hidegfrontban

Térjünk vissza a frontokhoz. Amikor azt mondjuk, hogy hidegfront "jön", akkor azt értjük, hogy nagy tömegű hideg levegő halad a melegebb levegő felé. A hideg levegő nehezebb, a meleg levegő könnyebb, ezért a haladó hideg tömeg mintha a meleg alá kúszna, felnyomva azt. Ez erős felfelé irányuló légmozgást hoz létre.

A gyorsan felszálló meleg levegő a felső légkörben lehűl és lecsapódik, felhők jelennek meg. Ahogy mondtam, a levegő folyamatos felfelé mozgása van, így a felhők, amelyek állandóan meleg, nedves levegővel rendelkeznek, felnőnek. Azok. egy hidegfront gomoly-, réteg- és esőfelhőket hoz jó függőleges fejlődéssel.

A hidegfront megmozdul, a melegfront felfelé tolódik, a felhők pedig túltelítődnek a lecsapódott nedvességgel. Valamikor záporokban ömlik le, mintha a felesleget ontja, amíg a meleg levegő felfelé irányuló mozgásának ereje ismét meghaladja a vízcseppek gravitációját.

Melegfront. Felhőszerkezet melegfrontban

Most képzeljük el az ellenkező képet: a meleg levegő a hideg levegő felé mozog. A meleg levegő könnyebb, és mozgás közben a hideg levegőre kúszik, a légköri nyomás csökken, mert. ismét egy könnyebb levegőoszlop kevésbé nyom.

Ahogy a meleg levegő felszáll, lehűl és lecsapódik. Felhős jelenik meg. De nincs felfelé irányuló légmozgás: lent már szétáradt a hideg levegő, nincs mit kinyomni, felül már a meleg levegő. Mert nincs felfelé irányuló légmozgás, a meleg levegő egyenletesen hűl. A felhőzet folyamatosnak bizonyul, függőleges fejlődés nélkül - pehelyfelhők.

A hideg- és melegfrontok kialakulásával kapcsolatos veszélyek

Ahogy korábban is mondtam, a hidegfront kezdetét a meleg levegő erőteljes felfelé irányuló mozgása, és ennek eredményeként a gomolyfelhők és zivatarok túlfejlődése jellemzi. Ezenkívül a meleg levegő felfelé irányuló mozgásának éles változása és a hideg levegő szomszédos lefelé irányuló mozgása, amely azt kívánja pótolni, súlyos turbulenciához vezet. A pilóta ezt erős turbulenciának érzi, éles, hirtelen gurulással és a készülék orrának leengedésével/felemelésével.

A turbulencia legrosszabb esetben szaltóhoz vezethet, ráadásul az eszköz fel- és leszállási folyamatai is bonyolultak, a lejtők közelében való repülés nagyobb koncentrációt igényel.

A gyakori és heves zivatarok magával ránthatják a figyelmetlen vagy elragadtatott pilótát, és már a felhőben bukfencezés következik be, amely nagy magasságba borul, ahol hideg van és nincs oxigén - és lehetséges a halál.

A melegfrontnak kevés haszna van a jó szárnyaló repüléseknek, és nem jelent veszélyt, kivéve talán az elázás veszélyét.

Másodlagos frontok

Egyazon légtömegen belüli, de eltérő hőmérsékletű levegőterületek közötti szakaszt nevezünk másodlagos front. A másodlagos hidegfrontok a Föld felszíne közelében barikus mélyedésekben (alacsony nyomású területeken) találhatók a ciklon hátsó részén, a főfront mögött, ahol a szél konvergenciája megy végbe.

Több másodlagos hidegfront is létezhet, és mindegyik elválasztja a hideg levegőt a hidegebb levegőtől. A másodlagos hidegfront időjárása hasonló a hidegfrontihoz, de a kisebb hőmérsékleti kontrasztok miatt minden időjárási jelenség kevésbé hangsúlyos, i. a felhők kevésbé fejlettek, függőlegesen és vízszintesen is. Csapadékzóna, 5-10 km.

Nyáron a másodlagos hidegfrontokon gomolyfelhők, zivatarokkal, jégesővel, zivatarokkal, heves turbulenciával és jegesedésekkel, télen pedig általános hóviharok, hótöltések uralkodnak, amelyek 1 km-nél kisebbre rontják a látótávolságot. A függőleges front nyáron 6 km-ig, télen 1-2 km-ig fejlődik.

Az elzáródás frontjai

Az elzáródás frontjai hideg- és melegfrontok záródása és a meleg levegő felfelé elmozdulása következtében alakult ki. A záródási folyamat ciklonokban megy végbe, ahol a nagy sebességgel mozgó hidegfront megelőzi a meleget. Ilyenkor a meleg levegő elszakad a talajtól és felfelé nyomódik, a földfelszín közelében lévő front pedig lényegében már két hideg légtömeg mozgásának hatására mozog.

Kiderült, hogy három légtömeg vesz részt az elzáródási front kialakulásában - kettő hideg és egy meleg. Ha a hidegfront mögötti hideg légtömeg melegebb, mint a front előtti hideg tömeg, akkor a meleg levegőt felfelé kiszorítva egyúttal maga is a front, hidegebb tömegre áramlik. Ezt a frontot hívják meleg okklúzió(1. ábra).

Rizs. 1. Meleg okklúzió eleje a függőleges metszeten és az időjárási térképen.

Ha a hidegfront mögötti légtömeg hidegebb, mint a melegfront előtti légtömeg, akkor ez a hátsó tömeg a meleg és a front hideg légtömeg alatt is áramlik. Ezt a frontot hívják hidegfront okklúzió(2. ábra).

Rizs. 2. Hideg elzáródás eleje a függőleges metszeten és az időjárási térképen.

Az okklúziós frontok fejlődésük során számos szakaszon mennek keresztül. Az okklúziós frontokon a legnehezebb időjárási viszonyok a hő- és hidegfront záródásának kezdeti pillanatában figyelhetők meg. Ebben az időszakban a felhőrendszer meleg és hideg frontok felhőinek kombinációja. A rétegnimbusz- és gomolyfelhőkből általános jellegű csapadék kezd hullani, a frontzónában záporokká alakul.

A szél az elzáródás melegfrontja előtt megélénkül, áthaladása után gyengül és jobbra fordul.

Az elzáródás hidegfrontja előtt a szél viharossá fokozódik, áthaladása után gyengül és élesen jobbra fordul. Ahogy a meleg levegő magasabb rétegekbe kerül, az okklúziós front fokozatosan erodálódik, a felhőrendszer függőleges ereje csökken, és felhőtlen terek jelennek meg. A Nimbostratus felhőzet fokozatosan rétegessé, az altostratus altocumulussá, a cirrostratus pedig cirrocumulussá válik. Eláll a csapadék. A régi elzáródási frontok áthaladása a 7-10 pontos magas gomolyfelhők áramlásában nyilvánul meg.

Az okklúziós front zónáján keresztül történő hajózás körülményei a fejlődés kezdeti szakaszában szinte megegyeznek a meleg vagy hideg frontok zónáján áthaladó hajózás körülményeivel.

Tömegen belüli zivatarok

A zivatarokat általában két fő típusra osztják: tömeges és frontális. A leggyakrabban előforduló zivatarok tömegen belüli (lokális) zivatarok, amelyek a frontális zónáktól távol fordulnak elő, és a helyi légtömegek sajátosságaiból adódnak.

tömegen belüli zivatar egy légtömegen belüli konvekcióhoz kapcsolódó zivatar.

Az ilyen zivatarok időtartama rövid, és általában nem haladja meg az egy órát. A helyi zivatarok a gomolyfelhők egy vagy több sejtjéhez köthetők, és a fejlődés standard szakaszain mennek keresztül: gomolyfelhő születése, zivatarrá való túlfejlődés, csapadék, bomlás.

Általában a tömegen belüli zivatarok egyetlen cellához kapcsolódnak, bár vannak többsejtű, tömegen belüli zivatarok is. A többcellás zivatartevékenységben a "szülő" felhő leszálló hideg légáramlamai felfelé irányuló áramlásokat hoznak létre, amelyek a "leány" zivatarfelhőt alkotják. Így sejtsorozat jöhet létre.

A jobb időjárás jelei

1. A légnyomás magas, szinte változatlan vagy lassan emelkedik.
2. A hőmérséklet napi ingadozása élesen kifejeződik: nappal meleg, éjszaka hűvös.
3. Gyenge a szél, dél felé megélénkül, estére alábbhagy.
4. Az ég egész nap felhőtlen, vagy gomolyfelhők borítják, estére eltűnnek. Relatív páratartalom a levegő napközben csökken, éjszaka pedig nő.
5. Nappal ragyogó kék az ég, rövid a szürkület, halványan csillognak a csillagok. Este a hajnal sárga vagy narancssárga.
6. Erős harmat vagy fagy éjszaka.
7. Köd az alföld felett, éjszaka erősödik, nappal pedig eltűnik.
8. Éjszaka melegebb van az erdőben, mint a mezőn.
9. A kéményekből és a tüzekből füst száll fel.
10. A fecskék a magasba repülnek.

A rossz időjárás jelei

1. A nyomás élesen ingadozik vagy folyamatosan csökken.
2. napi tanfolyam a hőmérséklet gyengén kifejezett vagy az általános folyamat megsértésével (például éjszaka a hőmérséklet emelkedik).
3. A szél felerősödik, élesen változtatja irányát, az alsó felhőrétegek mozgása nem esik egybe a felsők mozgásával.
4. Növekszik a felhőzet. A horizont nyugati vagy délnyugati oldalán cirrostratus felhők jelennek meg, amelyek az egész égbolton terjednek. Helyüket altostratus és nimbostratus felhők váltják fel.
5. Reggel óta fülledt. A gomolyfelhők felfelé nőnek, gomolyfelhőkké alakulva - zivatarig.
6. Vörös a hajnal és az esti hajnal.
7. Éjszakára a szél nem csillapodik, hanem megerősödik.
8. Világos körök (halók) jelennek meg a cirrostratus felhőkben a Nap és a Hold körül. A középső szint felhőiben - koronák.
9. Nincs reggeli harmat.
10. A fecskék alacsonyan repülnek. A hangyák a hangyabolyokban bújnak meg.

Álló hullámok

Álló hullámok- ez a levegő vízszintes mozgásának hullámmá alakításának egy fajtája. Hullám akkor keletkezhet, amikor a gyorsan mozgó légtömegek jelentős magasságú hegyláncokkal találkoznak. Szükséges állapot a hullám eredete a légkör jelentős magasságig terjedő stabilitása.

A légköri hullám modelljének megtekintéséhez menjen a patakhoz, és nézze meg, hogyan zajlik az áramlás az elmerült kő körül. A kő körül áramló víz felemelkedik előtte, egyfajta farostlemezt hozva létre. A kő mögött hullámok vagy hullámok sorozata képződik. Ezek a hullámok meglehetősen nagyok lehetnek egy gyors és mély patakban. Valami hasonló történik a légkörben.

Amikor egy hegylánc átáramlik, az áramlási sebesség nő, és a nyomás csökken. Ezért a levegő felső rétegei némileg csökkennek. Miután áthaladt a tetején, az áramlás csökkenti a sebességét, a nyomás nő, és a levegő egy része felfelé rohan. Egy ilyen oszcilláló impulzus a gerinc mögötti áramlás hullámszerű mozgását idézheti elő (3. ábra).

Rizs. 3. Állóhullámok képződésének sémája:
1 - zavartalan áramlás; 2 - lefelé áramlás az akadályon; 3 - lencse alakú felhő a hullám tetején; 4 - sapka felhő; 5 - forgó felhő a hullám alján

Ezek az állóhullámok gyakran nagy magasságokba terjednek. 15 000 m-nél magasabb magasságba sikló sikló hullámfolyamban történő párolgását regisztrálták, a hullám függőleges sebessége elérheti a több tíz métert másodpercenként. A szomszédos "dudorok" közötti távolság vagy a hullámhossz 2-30 km.

A hegy mögötti légáramlás magasságban két rétegre oszlik, amelyek élesen különböznek egymástól - egy turbulens szubhullámrétegre, amelynek vastagsága több száz métertől több kilométerig terjed, és egy lamináris hullámrétegre, amely felette helyezkedik el.

Hullámáramlások alkalmazása akkor lehetséges, ha a turbulens zónában van egy második, kellően magas gerinc, és olyan távolságra van, hogy a rotorzóna az elsőtől ne legyen hatással a második gerincre. Ebben az esetben a pilóta a második gerincről indulva azonnal belép a hullámzónába.

Megfelelő páratartalom mellett a hullámok tetején lencse alakú felhők jelennek meg. Az ilyen felhők alsó széle legalább 3 km magasságban található, függőleges fejlődésük pedig eléri a 2-5 km-t. Az is lehetséges, hogy közvetlenül a hegycsúcs felett sapkafelhőt, mögötte pedig rotorfelhőket képezzünk.

Ellenére erős szél(hullám akkor keletkezhet, ha a szél sebessége legalább 8 m/s), ezek a felhők a talajhoz képest mozdulatlanok. Amikor a levegőáramlás egy bizonyos „részecskéje” megközelíti egy hegy vagy hullám tetejét, a benne lévő nedvesség lecsapódik, és felhő képződik.

A hegy mögött feloldódik a kialakult köd, a patak "szemcséje" ismét átlátszóvá válik. A hegy felett és a hullámok tetején a légáramlás sebessége megnő.

Ebben az esetben a légnyomás csökken. Tól től iskolai tanfolyam fizika (gáztörvények) ismeretes, hogy csökkenő nyomás mellett és a környezettel való hőcsere hiányában a levegő hőmérséklete csökken.

A levegő hőmérsékletének csökkenése páralecsapódáshoz és felhők képződéséhez vezet. A hegy mögött lelassul az áramlás, nő benne a nyomás, emelkedik a hőmérséklet. A felhő eltűnik.

Állóhullámok megjelenhetnek sík terepen is. Ebben az esetben kialakulásuk oka lehet egy hidegfront vagy örvények (rotorok), amelyek két szomszédos légréteg eltérő sebességével és mozgási irányával lépnek fel.

Időjárás a hegyekben. Az időjárási változások jellemzői a hegyekben

A hegyek közelebb vannak a naphoz, és ennek megfelelően gyorsabban és jobban felmelegednek. Ez erős konvekciós áramok kialakulásához és gyors felhőképződéshez vezet, beleértve a zivatarokat is.

Ezenkívül a hegyek a Föld felszínének jelentős részét képezik. A hegyek felett áthaladó szél sok különböző méretű akadály – egy métertől (kövek) néhány kilométeresig (magukban a hegyekig) – és az áthaladó levegő konvekciós keveredése következtében turbulizál. áramlatok.

Tehát a hegyvidéki terepet erős hőség és erős turbulencia, különböző irányú erős szél és zivataraktivitás jellemzi.

A meteorológiai viszonyokhoz kapcsolódó események és előfeltételek elemzése

A meteorológiai viszonyokhoz kapcsolódó legklasszikusabb incidens a berendezés lefújása vagy önrepülése a hegy hátulsó részén található rotorzónába (kisebb léptékben a rotor az akadályból). Ennek előfeltétele a gerincvonal kis magasságban való folyásával együtt történő távozás vagy az elmélet banális nem ismerete. A rotorban való repülés legalább kellemetlen turbulenciával jár, legfeljebb - bukfenc és a készülék megsemmisülése.

A második feltűnő incidens beszippantja a felhőt. Ennek előfeltétele a TVP feldolgozása a felhő széléhez közel, szórakozottsággal, túlzott bátorsággal vagy a készülék repülési jellemzőinek tudatlanságával párosulva. A láthatóság és a tájékozódás elvesztéséhez vezet a térben, a legrosszabb esetben - bukfenchez és használhatatlan magasságba dobáshoz.

Végül a harmadik klasszikus előfordulás a "körbetekerés" és a lejtőre vagy a talajra zuhanás leszállás közben egy termikus napon. Előfeltétel a dobott bottal való repülés, i.e. manőverezési sebességtartalék nélkül.

L. Tarasov

A ködökhöz hasonlóan a felhők is a vízgőz folyékony és szilárd halmazállapotúvá kondenzálásával jönnek létre. A páralecsapódás vagy a levegő abszolút páratartalmának növekedése, vagy a levegő hőmérsékletének csökkenése következtében alakul ki. A gyakorlatban mindkét tényező szerepet játszik a felhőképződésben.

Felhők képződése konvekció következtében.

Felhőképződés meleg légköri front felett.

Felhőképződés hideg légköri front felett.

A léghőmérséklet csökkenése egyrészt a légtömegek emelkedésének (emelkedő mozgásának), másrészt a légtömegek advekciójának - vízszintes irányú mozgásának - köszönhető, aminek következtében a meleg levegő a hideg földfelszín fölé kerülhet.

Kizárólag a felfelé mozgás során a levegő hőmérsékletének csökkenése által okozott felhőképződés tárgyalására szorítkozunk. Nyilvánvaló, hogy egy ilyen folyamat jelentősen eltér a ködképződéstől - elvégre a köd gyakorlatilag nem emelkedik fel, közvetlenül a föld felszínén marad.

Mitől emelkedik fel a levegő? A légtömegek felfelé mozgásának négy oka van. Az első ok a levegő konvekciója a légkörben. A tűző napon a napsugarak erősen felmelegítik a földfelszínt, hőt ad át a földi légtömegeknek – és megindul a felemelkedésük. A gomoly- és gomolyfelhők leggyakrabban konvektív eredetűek.

A felhőképződés folyamata azzal kezdődik, hogy némi légtömeg felemelkedik. Ahogy emelkedsz, a levegő kitágul. Ez a tágulás adiabatikusnak tekinthető, mivel a levegő viszonylag gyorsan felemelkedik, és ezért kellően nagy térfogat mellett (és valóban nagy mennyiségű levegő vesz részt a felhőképződésben) egyszerűen hőcsere történik a felszálló levegő és a környezet között. nincs ideje előfordulni az emelkedés során. Adiabatikus táguláskor a levegő anélkül, hogy kívülről hőt kapna, csak saját belső energiájának köszönhetően működik, majd lehűl. Tehát a felszálló levegő lehűl.

Amikor a felszálló levegő kezdeti hőmérséklete T 0 a T p harmatpontra csökken, ami megfelel a benne lévő gőz rugalmasságának, akkor lehetségessé válik ennek a gőznek a kondenzációs folyamata. A légkörben kondenzációs atommagok jelenlétében (és szinte mindig jelen vannak) ez a folyamat valóban beindul. A H magasság, amelynél a gőzkondenzáció megindul, határozza meg a kialakuló felhő alsó határát. Ezt a kondenzáció szintjének nevezik. A meteorológiában a H magasság közelítő képletét használják (az úgynevezett Ferrel-képlet):

H \u003d 120 (T 0 - T p),

ahol H méterben van mérve.

Az alulról tovább áramló levegő átlépi a kondenzációs szintet, és a gőzkondenzáció folyamata már e szint felett megtörténik - a felhő magasságban kezd fejlődni. A felhő függőleges fejlődése leáll, amikor a levegő lehűlve megáll az emelkedésben. Ebben az esetben a felhő homályos felső határa képződik. Ezt a szabad konvekció szintjének nevezik. Valamivel azon szint felett helyezkedik el, amelyen a felszálló levegő hőmérséklete megegyezik a környező levegő hőmérsékletével.

A légtömegek növekedésének második oka a terep. A föld felszínén fújó szél hegyekkel vagy más természetes magasságokkal találkozhat útközben. Leküzdve őket, a légtömegek kénytelenek felemelkedni. Az ilyenkor képződött felhőket orográfiai eredetű felhőknek nevezzük (a görög oros szóból, jelentése "hegy"). Nyilvánvaló, hogy az ilyen felhők magassága nem emelkedik jelentős mértékben (ezt a levegő által leküzdött magassági magasság korlátozza); ilyenkor réteg- és nimbostratuszfelhők keletkeznek.

A légtömegek növekedésének harmadik oka a meleg és hideg légköri frontok megjelenése. A felhőképződés különösen intenzíven melegfronton megy végbe – amikor a hideg légtömegen előrehaladó meleg légtömeg felcsúszik a távolodó hideg levegő ékén. Az elülső felület (a hideg ék felülete) nagyon gyengéd - a vízszintes felülethez való dőlésének érintője csak 0,005-0,01. Ezért a meleg levegő felfelé irányuló mozgása alig különbözik a vízszintes mozgástól; ennek következtében a hidegék felett kialakuló felhőzet magasságban gyengén fejlődik, de jelentős vízszintes kiterjedésű. Az ilyen felhőket felcsúszási felhőknek nevezzük. Az alsó és középső szinten ezek a nimbostratus és az altostratus felhők, a felső szinten pedig a cirrostratus és a cirrus (nyilvánvaló, hogy a felső réteg felhői már messze a légköri frontvonal mögött alakultak ki). A felfelé ívelő csúszófelhők vízszintes kiterjedése több száz kilométerben mérhető.

Felhőképződés a hideg légköri front felett is megtörténik - amikor egy előrehaladó hideg légtömeg meleg levegőtömeg alatt mozog, és ezáltal megemeli azt. Ilyenkor gomolyfelhők is kialakulhatnak a felszálló felhők mellett.

A légtömegek növekedésének negyedik oka a ciklonok. A föld felszínén mozgó légtömegek ciklonban a mélyedés közepe felé csavarodnak. Ott felhalmozódva nyomásesést hoznak létre a függőleges mentén, és felfelé rohannak. A levegő intenzív emelkedése a troposzféra határáig erőteljes felhőképződéshez vezet - ciklonális eredetű felhők jelennek meg. Lehet rétegnimbusz, altostratusz, gomolyfelhők. Minden ilyen felhőből lehull a csapadék, ami ciklonra jellemző esős időt hoz létre.

L. V. Tarasov "Szelek és zivatarok a Föld légkörében" című könyve alapján. - Dolgoprudny:"Intellect" kiadó, 2011.
Információ az "Intellect" kiadó könyveiről - a honlapon