Геострофический ветер
Геострофический ветер который является результатом полного баланса между силой Кориолиса и барическим градиентом. Такие условия называются геострофическим балансом. Геострофический ветер направлен параллельно изобарам (линиям постоянного атмосферного давления на определённой высоте). В природе такой баланс встречается редко, за счет действия других сил: силы трение о поверхность Земли и центробежной силы. Несмотря на практическую недостижимость таких условий, рассмотрение ветра как геострофического является хорошим первым приближением для атмосферы вне тропической зоны.В штурманской практике геострофический ветер используется для определения ветра в природных условиях.
На движущийся поток, движения, которое вызвано силой барического градиента действует сила Кориолиса, причем действие этих сил взаимно уравновешивается (исходя из третьего Закона Ньютона).В Северном полушарии сила Кориолиса направлена под 900 вправо от вектора движения потока. Если давление в горизонтальной плоскости не одинаково, то возникает поток воздуха в сторону меньшего давления, возникает сила, которая двигает массу воздуха эта сила называется силой барического градиента.
G=-1/р* λp/ λn
отклоняющая сила вращения Земли яв-ся инерциальной или кажущейся силой.
К=2WCsin φ
G
g=5,4/sin
φ*p
n
Поскольку в атмосфере действует помимо силы барического градиента и сила Кориолиса, действует и центробежная сила и сила трения, это требует введение поправок при определении ветра. Сила трения сложно описывается формулами, заменяется возникающим коэффициентом. Для поверхности океана пониженный коэффициент зависит от температуры воздуха и воды. Если температура воды выше то коэффициент больше => k=0.8 При температуре воздуха больше температуры воды => k =0.6
Если условия не известны применяем k=0.7 (для суши 0,4). Но силы трения не только снижает скорость ветра в поверхностном слое, а ещё и поворачивает его в сторону низкого давления (на 150), то есть углом между реальным ветром и отклонением изобары. Исходя из этих положений, знаменита метеорология Бейс Баллот предложил закон ветра.
Закон Бейс-балло (Барический закон ветра)
Если смотреть в направлении ветра у поверхности земли (в северном полушарии), то наиболее низкое давление будет слева и несколько впереди. Известен как закон Бейс-Балло.
Если давление начинает падать, а ветер свежеть, то нужно считать, что приближается ураган и после этого следует определить в какой половине находится его центр. Чтобы это сделать как можно скорее самоходным судам нужно стать против ветра и уменьшить ход. После этого следить за изменением ветра, можно применить штормовую картушку – это упрощенная схема циклона. нанесенная на прозрачную пластину. Прикладывается внешним краем так, чтобы направление ветра на картушки совпало с реальным наблюдаемым ветром.
Основные характеристики циклонов.
Под действием силы Кориолиса воздушные массы в процессе своего движения закручиваются в огромный вихри, называются циклонами и антициклонами.
Циклоны и антициклоны это огромные атмосферные вихри, с особой циркуляцией воздуха, характерными полями метеовеличин, и свойственны в различных их частях.
Циклоны и антициклоны являются носителями погоды на планете перемещают и перемешивают воздух. Циклоны и антициклоны по вертикали часто занимают всю тропосферу, а по горизонтали до 4 тыс. км. Антициклоны представляют собой горы тяжелого воздуха в них происходит вращение вокруг оси по часовой стрелке от центра. В центре антициклона происходит опускание воздуха.
Циклон в вертикальном разряде напоминает воронку. Воздух в них движется по спирали в центр против часовой стрелки и поднимается вверх. В Южном полушарии закручивание происходит в противоположном направлении но восходящие и исходящие движения сохраняются. На планете в Северном полушарии наблюдают 10-15 антициклонов и 15-20 циклонов. Ежегодно на земле наблюдают 1000 циклонов. В южном полушарии количество циклонов и антициклонов примерно одинаковое. Повторяемость циклонов над океанами в 2раза больше, чем летом; зимой они занимают большую часть площади океана, летом они значительно уменьшаются и смещаются к 60 широте.
Основную площадь над океаном летом занимает антициклон Северо-Атлантический (Азорский) и Южно-Атлантический антициклон; Северо-Тихоокеанский (Канарский) антициклон в районе Канарских островов в Тихом океане и Южно-Тихоокеанский; Индийский антициклон в Индийском океане. Как видим, все они расположены над океанами. Единственный мощный антициклон над сушей возникает зимой в Азии с центром над Монголией — Азиатский (Сибирский) антициклон.