Эффекты морского бриза
Как правило морской бриз стабилен. Это происходит потому, что с удалением от берега воздух снижается, градиент становится более ровным или стабильным, как показано на рисунке 126. Мы разбирали стабильность снижающегося воздуха в главе 3. Холодный воздух, двигаясь над горячей поверхностью, нагревается, но не готов к формированию термиков. Любая конвекция, образующаяся в воздушной массе морского бриза обычно малая и короткоживущая. Фотографии с космических спутников иногда показывают этот процесс. В солнечные дни на полуострове Флорида мы можем наблюдать над побережьем 20-ти мильный пояс ясного неба, что говорит о стабильном воздухе, в то время, как дальше, вглубь суши, сплошная кучевая облачность, то есть день не стабильный.
Мы так много говорили о стабильности воздуха в морском бризе, что может сложиться впечатление о невозможности парящих полетов на побережье. Однако, это не совсем так. Натекая на возвышенность или хребет на побережье, морской бриз создает устойчивый, ровный восходящий поток.
Другой важной особенностью морского бриза является наличие восходящих потоков конвергенции. Морской бриз стабилен, воздушный поток стремится обтекать возвышенности по сторонам, а не над вершиной. Это приводит к тому, что на подветренной стороне возвышенности два потока встречаются и поднимаются вверх. Мы будем изучать восходящие потоки конвергенции в следующей главе, но сейчас хотелось бы отметить, что они достаточно часто встречаются в прибрежных районах Тихоокеанского северо-запада.
Хорошо известен этот эффект морского бриза в горах, недалеко от Лос-Анжелоса, где морские бризы обтекают с двух сторон горы Santa Monica и Santa Ana, как показано на рис. 159, за ними возникают восходящие потоки конвергенции. Иногда потоки встречаются негармонично, что приводит к возникновению неравномерности общего потока.
Морской бриз является источником и третьего вида восходящих потоков - это фронт морского бриза.
Фронт морского бриза
Когда настоящий морской бриз вторгается на сушу, он постоянно противостоит бризу материковому. Холодный морской воздух заходит под теплую береговую массу воздуха и вытесняет ее вверх. В результате передняя кромка морского бриза представляет собой холодный фронт в миниатюре, который называют фронтом морского бриза.
На рисунке 126 мы можем видеть некоторые важные особенности фронта морского бриза. Во-первых, отметим, что площадь восходящего потока мала. Этот поток может быть довольно сильным, но в очень узком поясе 100м и менее. Его сопровождают смерчи. Встречаются сильные нисходящие потоки в теплом воздухе невдалеке от восходящего потока. В районе фронта морского бриза возникают кучевые облака, которые распадаются по мере перемещения в сторону моря. Они могут в воздушной массе морского бриза самостоятельно создавать небольшие восходящие потоки.
В полосе фронта большие кучевые облака могут образовываться только при достаточной влажности теплых воздушных масс над сушей. В этом случае облако может перерости даже в грозовое. Если воздух относительно сухой, то на небе могут возникать только мелкие белые облака, либо небо вообще будет ясным.
Размещение фронта морского бриза и образование восходящего потока - это основной процесс, определяющий явления и положение облаков в теплом воздухе перед фронтом. Автор этой книги пролетал мили на западном побережье Франции, следуя вдоль фронта морского бриза, под фронтальными облаками. Часто морской воздух несет с собой пыль, дым и дымку, которые медленно растворяются. В результате переднюю кромку фронта можно определить как начало более мутного воздуха. Так фронт морского бриза вблизи Лос-Анжелеса часто называют дымным фронтом.
Когда морской воздух чистый и прозрачный местоположение и движение фронта морского бриза можно определить по турбулентности перед ним. В основном скорость продвижения фронта вглубь суши невысока - 10 км/час и менее, понятно, что с такой же скоростью перемещается и полоса восходящего потока перед фронтом. Он может двигаться быстрее - 30 км/час и более, может пульсировать, продвигаясь вперед как бы прыжками. Пульсации связаны с неравномерностью основного воздуха, который воздействуя на стабильную массу морского воздуха, приводит к его колебанию, как желе.
Высота фронта морского бриза и восходящего потока перед ним очень различна, но в основном около 1000 м. Вверху воздушный поток движется с суши в сторону моря, собственно высотой конвекции и ограничивается морской бриз. Мы можем использовать этот факт для предсказания наличия и силы морского бриза.
В основном при уровне конвекции до 1000 м морской бриз будет слабым в лучшем случае; от 1000 до 2000 м - условия идеальные для возникновения фронта морского бриза с хорошими восходящими потоками и глубоким проникновением на сушу; более 2000 м - также будет поддерживаться сильный морской бриз, но могут развиваться грозовые облака. Фронт развивается только, когда образовался настоящий морской бриз и основной ветер из 1 и 2 четвертей (рис.125) для обоих полушарий.