|
Рис. 134. Зависимость интенсивностивосходящих потоков отхарактеристикземнойповерхности
С утра термики в первую очередь возникают над более темными, а затем над сравнительно светлыми участками открытого грунта и лишь около полудня ? над травянистыми лугами, лесами и над мелкими водоемами со стоячей водой и темным дном. Над глубокими водоемами термики образуются во второй половине дня, причем высота восходящих потоков в этомслучаеобычнонепревышает 250–300 м.
Высокие и мощные термики чаще всего формируются над границами участков с резко отличающимися друг от друга характеристиками (берег ? вода, лес ? поле и т. д.). Устойчивые и высокие термики развиваются над районами лесных (торфяных) пожаров, над городами и поселками. Мощные термики развиваются и вдоль крутых берегов рек, сильно нагретых солнцем.
Выше уже говорилось, что ветер отрывает струеобразные термики от земли и они превращаются в пузыри теплого воздуха. Очень сильный ветер способствует выравниванию температуры почвы и препятствует образованию термиков. Если скорость ветра внутри конвективного слоя мало меняется с высотой, то термики могут выстраиваться в линии, параллельные ветру. Такие линии хорошо видны по наличию полос кучевых облаков, образующихся в верхней части термиков. Между такими полосами воздух опускается. Одновременно может существовать несколько линий термиков, расстояние между которыми в 2–3 раза превышает толщину конвективного слоя, длина каждой линии иногда равна нескольким десяткам километров, ночащевсегоонанепревышает 10–15 км.
Турбулентность
Характерной особенностью атмосферных воздушных потоков является наличие в них вихрей, т. е. участков, на которых воздух вращается около некоторой оси. Оси вращения могут иметь любое направление, и лишь у таких гигантских вихрей, как циклоны и антициклоны, онивсегдаприблизительновертикальны.
Наибольшее влияние на полеты оказывают сравнительно мелкие вихри с диаметром от нескольких метров до 500–600 м. Чаще всего эти вихри являются элементами атмосферной турбулентности. Лишь иногда, особенно у поверхности земли, образуются вихри, имеющие инуюприроду.
Атмосферная турбулентность и ее происхождение. Турбулентностью называется хаотическое, неупорядоченное движение, при котором траектории отдельных объемов воздуха имеют произвольную ориентировку по отношению к направлению основного (среднего) потока.
Атмосферные движения всегда более или менее турбулизированы: это проявляется в том, что в каждой точке потока скорость и направление его движения непрерывно изменяются – пульсируют, причеминогдаэтипульсацииповеличинеблизкикскоростисреднегодвижения. Причиной пульсаций является то, что скорости вихревого движения складываются со средней скоростью, вызывая тем самым ее увеличение или уменьшение. Частота пульсаций меняется от долей герца до десятков герц (колебаний в с). Она обратно пропорциональна размерам элементовтурбулентности ? вихрей.
Самые благоприятные условия для возникновения вихрей наблюдаются при обтекании неровностей рельефа. Поэтому у поверхности земли турбулентность наиболее интенсивная, особенно при сильных ветрах или при развитии конвекции. Конвекция турбулизирует поток дажеприштилевыхусловиях.
Выше 1–1,5 км, где непосредственное влияние трения потока о подстилающую поверхность невелико, главными турбулизирующими факторами являются повышенные (по сравнению со средними) вертикальные контрасты температуры и ветра. Такая ситуация обычно наблюдается в слоях толщиной в несколько десятков или сотен метров. Поэтому и толщины слоевсинтенсивнойтурбулентностьюобычнонепревышают 400–500 м.
Почти скачкообразное изменение температуры и ветра часто наблюдается на границе облачных слоев и при пересечении атмосферных фронтов ? зон перехода от теплых к холодным массам. Поэтому на указанных участках зачастую происходит резкое усиление турбулентно
сти. Значительна она подчас и у границ задерживающих слоев, т.
|
