Глава XI

МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ

§ 30. Основные условия метеорологического режима

Метеорология — учение о строении, свойствах и явлениях зем­ной атмосферы. Изучение метеорологических процессов имеет большое практическое значение при строительстве и эксплуатации морских портов, судоремонтных заводов и каналов. Основные метеорологические характеристики обследуемого района состав­ляются на основе многолетних наблюдений гидрометеорологиче­ской службы СССР.

Ветром называется движение воздуха, вызываемое неравномер­ным распределением атмосферного давления над земной поверх­ностью. В зависимости от величины разности давлений изменяется и скорость движения воздуха. Движение воздуха происходит по направлению барического градиента ¹ с некоторым отклонением благодаря вращению Земли (в северном полушарии вправо, в южном — влево). Структура ветра турбулентна. В ветровом пото­ке происходят чрезвычайно быстрые колебания скорости и направ­ления. Внутри общего движения действуют небольшие вихри. Су­точный и годовой ход ветра имеют ясно выраженный режим. У поверхности земли ночью ветер обычно имеет наименьшую ско­рость. К утру скорость его начинает увеличиваться, достигая наи­большей величины после полудня, а к ночи снова уменьшается. Годовой ход скорости ветра зависит от географического положе­ния местности. В европейской части СССР в зимние месяцы ско­рость ветра имеет наибольшие значения, в летние месяцы — наи­меньшие. В северо-восточной части Сибири максимальные скоро­сти ветра, наоборот, наблюдаются в летние месяцы.

Как и всякое механическое движение, ветер характеризуется силой, направлением и скоростью. Для обозначения направлений ветра весь горизонт разделен на 16 румбов, из которых четыре — главные (север, юг, запад, восток) и четыре —четвертные (севе­ро-восток, юго-восток, юго-запад, северо-запад). Названия осталь­ных румбов складываются из названий рядом стоящих. Направ­лению ветра присваивается наименование той части горизонта (румба), откуда он дует. За рубежом первые буквы названия го­ризонта даются на английском языке (N — норд, NЕ — норд-ост, S — зюйд и т. д.). Сила ветра характеризуется средним давлением в килограммах на 1 квадратный метр (кг/м²) поверхности нор­мальной к ветру; скорость ветра определяет прохождение масс воздуха в метрах за 1 секунду (м/сек) или в километрах за 1 ч (км/ч).

С Скорость ветра, м/сек

1-5

6-9 Ю-П 15-г 19

20 и выше Рис. 15. Роза ветров

По данным наблюдений вычисляется повторяемость ветров по 8-ми румбам и градациям скоростей за интересующий период (за отдельный месяц, год или за многолетний период). Результаты об­работки сводятся в таблицу, которая служит для составления розы ветров, являющейся графическим изображением распреде­ления повторяемости ветров и их скоростей. Для построения розы ветров от центра вычерчивается восемь направлений, соответст­вующих восьми румбам, затем от центра в масштабе откладыва­ются значения повторяемости по румбам и градациям скоростей в процентах. Концы векторов соединяются прямыми линиями, образующими розу ветров (рис. 15).

Местные ветры — движения воздуха, возникающие в опреде­ленных районах под влиянием местных физико-географических условий. Бризы — ветры, дующие на берегах океанов и морей днем с моря на сушу (морской бриз), ночью —с суши на море (берего­вой бриз). Бризы возникают вследствие неравномерного нагрева­ния и охлаждения суши и моря. Днем суша нагревается солнечны­ми лучами сильнее, чем море, вследствие чего у земной поверхно­сти возникают барические градиенты, направленные в сторону суши. Ночью, благодаря охлаждению суши сильнее, чем моря, барические градиенты направлены в сторону моря. Бора — это очень сильный ветер, направленный с невысоких гор к теплому

морю. На Черном море от Анапы до Туапсе и в особенности в районе Новороссийска бора возникает тогда, когда на юго-восто­ке СССР развит мощный антициклон, а к восточному побережью Черного моря приближается с запада или юго-запада циклон. На Мархотском перевале скорость движения холодного воздуха из антициклона может достигать 40 м/сек. Главный центр разруши­тельных действий боры находится на акватории Новороссийского порта. По мере удаления от берега в море бора перестает ощу­щаться.

В международной практике для визуальной характеристики ветра принята шкала, где объективные признаки действия ветра на окружающие предметы сопоставлены с измеренными скоростя­ми ветра (табл. 17).

Таблица !7

Шкала силы ветра

Направление и скорость ветра в нижних слоях атмосферы оп­ределяются различными приборами. Наиболее простым прибором является флюгер. Он состоит из указателя направления ветра (флюгарки с противовесом, вращающейся на вертикальной оси) и ветромерной железной доски, вращающейся на горизонтальной оси и показывающей скорость ветра. Скорость ветра измеряют также анемометром. Основной частью этого прибора является крестовина с четырьмя полушариями, прикрепленными к оси, в конце которой нарезан бесконечный винт, приводящий в движение стрелки счетчика. При работе с анемометром направление ветра определяют по буссоли или картушке компаса. Для автоматиче­ской непрерывной записи скорости и направления (румба) ветра служит анемограф, приемная часть которого устроена по принци­пу анемометра.

Туманом называется явление конденсации водяного пара в нижних слоях воздуха, при котором дальность видимости снижа­ется иногда до десятков метров. Туманы чаще возникают над мо­рями осенью и зимой в вечернее и ночное или утреннее время при штилевой погоде. Рассеивание их происходит при повышении тем­пературы воздуха или при ветре. Существуют методы искусствен-

ного рассеивания туманов. Наблюдения за туманами производят­ся по всем четырем сторонам света на предметы, расположенные на определенном расстоянии от места наблюдения.

Атмосферные осадки выпадают в виде дождя, града, снега, снежной и ледяной крупы. Количество осадков определяется тол­щиной в миллиметрах слоя воды, который они образовали бы на горизонтальной поверхности при условии отсутствия просачивания в почву, стока с поверхности и испарения (осадки в виде снега, снежной крупы, града измеряют после превращения их в воду). Измерение количества осадков производится прибором, называе­мым дождемером.

Нормальное атмосферное давление воздуха (на уровне моря и при температуре 0°) равно давлению ртутного столба высотой 760 мм. В метеорологии давление воздуха выражается в милли­барах (мб). За основу принимается так называемый бар, который делится на 1000 мб, следовательно, 1 мб — 0,75 мм ртутного стол­ба, а 1 мм ртутного столба= 1,3332 мб. Для измерения атмосфер­ного давления служат ртутные и металлические барометры. Не­прерывная запись давления воздуха осуществляется, барографом.