Контрольная работа по "Метеорологии"

Классификация облаков

 

Перистые. Состоят из отдельных перистообразных элементов в виде тонких белых нитей или белых (или в большей части белых) клочьев и вытянутых гряд. Имеют волокнистую структуру и/или шелковистый блеск. Наблюдаются в верхней тропосфере, иногда на высотах тропопаузы или непосредственно под нею (в средних широтах их основания чаще всего лежат на высотах 6-8 км, в тропических от 6 до 18 км, в полярных от 3 до 8 км). Видимость внутри облака — 150—500 м. Построены из ледяных кристаллов, достаточно крупных для того, чтобы иметь заметную скорость падения; поэтому они имеют значительное вертикальное протяжение (от сотен метров до нескольких километров). Однако сдвиг ветра и различия в размерах кристаллов приводят к тому, что нити перистых облаков скошены и искривлены. Хорошо выраженных явлений гало перистые облака обычно не дают вследствие своей расчленённости и малости отдельных облачных образований. Данные облака характерны для переднего края облачной системы теплого фронта или фронта окклюзии, связанной с восходящим скольжением. Они часто развиваются также в антициклонической обстановке, иногда являются частями или остатками ледяных вершин (наковален) кучево-дождевых облаков. Различаются виды: нитевидные, когтевидные, башенкообразные, плотные, хлопьевидные и разновидности: перепутанные, радиальные, хребтовидные, двойные.

 Иногда к этому роду облаков, наряду с описанными облаками, относят также перисто-слоистые и перисто-кучевые облака.

 Перисто-кучевые. Их часто называют «барашки». Очень высокие небольшие шаровидные облака, вытянутые в линии. Похожи на спины скумбрий или рябь на прибрежном песке. Высота нижней границы — 6-8 км, вертикальная протяжённость — до 1 км, видимость внутри — 5509-10000 м. Являются признаком повышения температуры. Нередко наблюдаются вместе с перистыми или перисто-слоистыми облаками. Часто являются предшественниками шторма. При этих облаках наблюдается т. н. «иридизация» — радужное окрашивание края облаков.

Перисто-слоистые. Парусоподобные облака верхнего яруса, состоящие из кристалликов льда. Имеют вид однородной, белесоватой пелены. Высота нижней кромки — 6-8 км, вертикальная протяжённость колеблется от нескольких сотен метров до нескольких километров (2-6 и более), видимость внутри облака — 50-200 м. Перисто-слоистые облака относительно прозрачны, так что солнце или луна могут быть отчётливо видны сквозь них. Эти облака верхнего яруса обычно образуются когда обширные пласты воздуха поднимаются вверх за счёт многоуровневой конвергенции.

 Перисто-слоистые облака характеризуются тем, что часто дают явления гало вокруг солнца или луны. Гало являются результатом преломления света кристаллами льда, из которых состоит облако. Перисто-слоистые облака, однако, имеют склонность уплотняться при приближении тёплого фронта, что означает увеличение образования кристаллов льда. Вследствие этого гало постепенно исчезает, и солнце (или луна) становятся менее заметными.

Высоко-кучевые. Высоко-кучевые облака  — типичная облачность для теплого сезона. Серые, белые, или синеватого цвета облака в виде волн и гряд, состоящих из хлопьев и пластин, разделённых просветами. Высота нижней границы — 2-6 км, вертикальная протяжённость — до нескольких сотен метров, видимость внутри облака — 50-80 м. Располагаются, как правило, над местами, обращёнными к солнцу. Иногда достигают стадии мощных кучевых облаков. Высоко-кучевые облака обычно возникают в результате поднятия теплых воздушных масс, а также при наступлении холодного фронта, который вытесняет теплый воздух вверх. Поэтому наличие высоко-кучевых облаков теплым и влажным летним утром предвещает скорое появление грозовых облаков или перемену погоды.

Высоко-слоистые. Имеют вид однородной или слабовыраженной волнистой пелены серого или синеватого цвета, Солнце и Луна, обычно, просвечивают, но слабо. Высота нижней границы — 3-5 км, вертикальная протяжённость — 1-4 км, видимость в облаках — 25-40 м. Эти облака состоят из ледяных кристаллов, переохлажденных капель воды и снежинок. Высоко-слоистые облака могут приносить обложной дождь или снег.

 Высоко-слоистые просвечивающие. Высоко-слоистые просвечивающие облака. Волнистая структура облака заметна, солнечный круг солнца вполне различим. На земле иногда могут возникать вполне различимые тени. Отчётливо видны полосы. Пелена облаков, как правило, постепенно закрывает всё небо. Высота основания — в пределах 3-5 км, толщина слоя облаков в среднем около 1 км, изредка до 2 км. Осадки выпадают, но в низких и средних широтах летом редко достигают земли.

Слоистые. Слоистые облака образуют однородный слой, сходный с туманом, но расположенный на некоторой высоте (чаще всего от 100 до 400 м, иногда 30-90 м). Обычно они закрывают всё небо, но иногда могут наблюдаться в виде разорванных облачных масс. Нижний край этих облаков может опускаться очень низко; иногда они сливаются с наземным туманом. Толщина их невелика — десятки и сотни метров. Иногда из этих облаков выпадают осадки, чаще всего в виде снежных зёрен или мороси.

 

 Слоистые туманообразные облака Серые облака, состоящие из крупных гряд, волн, пластин, разделенных просветами или сливающимися в сплошной серый волнистый покров. Состоят преимущественно из капель воды. Высота нижней границы обычно в пределах от 500 до 1800 м. Толщина слоя от 200 до 800 м. Солнце и луна могут просвечивать только сквозь тонкие края облаков. Осадки, как правило, не выпадают. Из слоисто-кучевых не просвечивающих облаков могут выпадать слабые непродолжительные осадки.

Кучевые облака — плотные, днём ярко-белые  облака со значительным вертикальным развитием. Высота нижней границы обычно от 800 до 1500 м, иногда 2—3 км и более. Толщина 1-2 км, иногда 3-5 км. Верхние части кучевых облаков имеют вид куполов или башен с округлыми очертаниями. Обычно кучевые облака возникают как облака конвекции в холодных или нейтральных воздушных массах.

Слоисто-дождевые. Слоисто-дождевые облака тёмно-серые, в виде сплошного слоя. При осадках он кажется однородным, в перерывах между выпадением осадков заметна некая неоднородность и даже некоторая волнистость слоя. От слоистых облаков отличаются более тёмным и синеватым цветом, неоднородностью строения и наличием обложных осадков. Высота нижней границы — от 100 до 1900 м,  толщина — до нескольких километров.

Кучево-дождевые облака. Кучево-дождевые — мощные и плотные облака с сильным вертикальным развитием (несколько кимлометров, иногда до высоты 12—14 км), дающие обильные ливневые осадки с мощным градом и грозовыми явлениями. Кучево-дождевые облака развиваются из мощных кучевых облаков. Они могут образовывать линию, которая называется линией шквалов. Нижние уровни кучево-дождевых облаков состоят в основном из капелек воды, в то время как на более высоких уровнях, где температуры намного ниже 0 °C, преобладают кристаллики льда. Высота нижней границы обычно ниже 2000 м, то есть в нижнем ярусе тропосферы.

Серебристые облака Серебристые облака формируются в верхних слоях атмосферы. Эти облака находятся на высоте приблизительно 80 км. Их можно наблюдать непосредственно после заката или перед восходом Солнца. Серебристые облака были обнаружены только в 20 веке.

Перламутровые Перламутровые облака образуются в небе на больших высотах (около 20-30 км) и состоящие, по-видимому, из кристалликов льда или переохлаждённых капель воды.

 Вымеобразные. Вымеобразные или трубчатые облака - облака, основание которых имеет специфическую ячеистую или сумчатую форму. Встречаются редко, преимущественно в тропических широтах, и связаны с образованием тропических циклонов.

Лентикулярные Лентикулярные (линзовидные) облака образуются на гребнях воздушных волн или между двумя слоями воздуха. Характерной особенностью этих облаков является то, что они не двигаются, сколь бы ни был силён ветер. Поток воздуха, проносящийся над земной поверхностью, обтекает препятствия, и при этом образуются воздушные волны. Обычно зависают с подветренной стороны горных хребтов, за хребтами и отдельными вершинами на высоте от двух до пятнадцати километров.

Пирокумулятивные. Пирокумулятивные облака или пирокумулюс — конвективные (кучевые или кучево-дождевые) облака, вызванные пожаром или вулканической активностью. Эти облака получили своё название оттого, что огонь создает конвективные восходящие потоки, которые по мере подъёма при достижении уровня конденсации приводят к образованию облаков — сначала кучевых, а при благоприятных условиях — и кучево-дождевых. В этом случае возможны грозы; удары молнии из этого облака тогда вызывают новые возгорания.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Погода  в циклоне

 Хотя скорости циклонов и  невелики, но за несколько суток  своего существования циклон  может переместиться на значительное расстояние, порядка нескольких тысяч километров, меняя по пути режим погоды.

 При прохождении циклона  усиливается ветер и меняется  его направление. Если циклон  проходит через данное место  своей южной частью, ветер меняется  с южного на юго-западный и северо-западный. Если циклон проходит своей северной частью, ветер меняется с юго-восточного на восточный, северо-восточный и северный. Таким образом, в передней (восточной) части циклона наблюдаются ветры с южной составляющей, в тыловой (западной) части – с северной составляющей. С этим связаны и колебания температуры при прохождении циклона.

 Циклонические области характеризуются  увеличенной облачностью и осадками. В передней части циклона осадки  обложные упорядоченного восходящего  движения, выпадающие из облаков теплого фронта или фронта окклюзии. В тыловой части – осадки ливневые из кучево-дождевых облаков, свойственные холодному фронту, но главным образом холодным воздушным массам, вторгающимся в тыл циклона. В южной части циклона, занятой теплой воздушной массой, иногда наблюдаются моросящие осадки.

 Приближение циклона можно  заметить по падению давления  и по первым облакам, появля-ющимся  на западном горизонте. Это  фронтальные перистые облака, движущиеся  параллельными полосами. Вследствие перспективы эти полосы кажутся расходящимися от горизонта. За ними идут перисто-слоистые облака, затем более плотные высокослоистые и, наконец, слоисто-дождевые с сопровождающими их разорванно-дождевыми. В тылу циклона давление растет, а облачность принимает быстро меняющийся характер: кучево-дождевые облака превращаются в слоисто-кучевые облака и часто сменяются прояснениями.

Антициклон - область повышенного атмосферного давления с замкнутыми концентрическими изобарами на уровне моря и с соответствующим распределением ветра. В низком антициклоне - холодном, изобары остаются замкнутыми только в самых нижних слоях атмосферы, а в средней тропосфере повышенное давление вообще не обнаруживается. Возможно также наличие над таким антициклоном высотного циклона. Высокий антициклон - теплый и сохраняет замкнутые изобары с антициклонической циркуляцией даже и в верхней тропосфере. Иногда антициклон бывает многоцентровым. Воздух в антициклоне в северном полушарии движется, огибая центр по часовой стрелке ( т.е. отклоняясь от барического градиента вправо), в южном полушарии - против часовой стрелки. Для антициклона характерно преобладание ясной или малооблачной погоды. Вследствие охлаждения воздуха от земной поверхности в холодное время года и ночью в антициклоне возможно образование приземных инверсий и низких слоистых облаков и туманов. Летом над сушей возможна умеренная дневная конвекция с образованием кучевых облаков. Конвекция с образованием кучевых облаков наблюдается и в пассатах, на обращенной к экватору периферии субтропических антициклонов. При стабилизации антициклона в низких широтах возникают мощные, высокие и теплые субтропические антициклоны. Стабилизация антициклонов происходит также в средних и в полярных широтах. Высокие малоподвижные антициклоны, нарушающие общий западный перенос средних широт, называются блокирующими.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

МЕСТНЫЕ ПРИЗНАКИ ПОГОДЫ

 Прогнозы погоды, составляемые  в метеорологических центрах  (бюро погоды) и передаваемые для  мореплавателей по радио, обычно  характеризуют общие процессы развития погоды над частью океана или значительным его районом и не всегда отражают ожидаемое изменение погоды в каком-либо локальном районе, где находится судно. Поэтому в районе плавания судна время осуществления предсказанных явлений погоды и их интенсивность может несколько отличаться от значений, указанных в прогнозе.

 Известно, что на  погоду оказывают влияние местные  условия: близость берега и  его рельеф, степень прогретости  подстилающей поверхности (температура  воды деятельного слоя океана), над которой проходят воздушные массы и фронты. Эти условия могут усилить или ослабить основные факторы, формирующие условия погоды, и вместе с тем увеличить или уменьшить вероятность появления (возникновения) тумана, выпадения осадков, усиления ветра до штормового и т. п. В этом отношении местные признаки погоды, при отсутствии синоптической карты, могут оказать существенную помощь в определении будущих условий погоды.

 Таким образом, местными  признаками погоды будем считать  те явления в природе, по  которым заблаговременно можно обнаружить процессы, обусловливающие ту или иную погоду или ее изменения. Такими признаками служит появление облаков, изменение направления и скорость ветра (как у поверхности океана, так и на высотах), цвет неба, характер изменения давления, температуры и влажности воздуха и др.

 Местные признаки  погоды можно разделить на  общие и локальные. К общим  признакам относятся те, которые  сохраняют свое значение для  большинства районов Мирового  океана и вытекают из физической  сущности атмосферных процессов. Локальные признаки имеют значение только для ограниченного района и определяются его физико-географическими особенностями.

 Использование местных  признаков погоды при наличии  соответствующего опыта и знания  гидрометеорологии может дать  хорошие результаты, но необходимо иметь в виду следующее:

— чем резче выражены общие процессы погоды, тем слабее сказывается влияние местных  условий; — чем больше признаков  дают указание на изменение или сохранение предстоящей погоды, тем больше вероятность их осуществления;

— если наблюдаемые местные  признаки погоды противоречат друг другу, то следует ожидать неустойчивую погоду;

— чем медленнее изменяются явления, служащие в качестве признаков  погоды, тем медленнее будет происходить  изменение самой погоды, и наоборот.