Метео / голдыр 4

МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«УЛЬЯНОВСКИЙ ИНСТИТУТ ГРАЖДАНСКОЙ АВИАЦИИ ИМЕНИ ГЛАВНОГО МАРШАЛА АВИАЦИИ Б.П. БУГАЕВА»

Факультет ЛЭ и УВД

Кафедра УВД и Н

Лабораторная работа № 4 (19)

по дисциплине: «Авиационная метеорология»

Тема

«Погода в различных частях циклона и антициклона»

Выполнил: курсант группа П-15-2

Голдырев В.Н.

Проверил: доцент кафедры УВД и Н

Сафонова Т.В.

Ульяновск 2018

Отчёт

Исходные данные:

1. Приземные карты погоды от 13.11.2017 00ч ;

2. Карты абсолютной барической топографии от 13.11.2017 00ч.

1.) Тема «Циклоны и антициклоны» изучена

2.) Центр циклона имеет географические координаты 49 с.ш. и 125 в.д.. Циклон прослеживается до карты АТ-700, то есть до высоты изобарической поверхности 700 гПа, значит, высота циклона равна около 3 км и данный циклон низкий. Циклон находится в конце стадии максимального развития, когда циклон окклюдирован и начинается заполнение циклона, то есть рост давления в его центре, что видно по приземной карте:

Центр антициклона имеет географические координаты 48 с.ш. и 98 в.д. Антициклон прослеживается до карты АТ-850, то есть до высоты изобрической поверхности 850 гПа, значит, высота антициклона равна около 1,5 и данный антициклон низкий. Антициклон находится на разрушающейся стадии, так как давление в данном антициклоне начинает падать.

3.) Рассчитаем скорость и направление перемещения циклона и антициклона:

Циклон перемещается таким образом, чтобы теплый сектор находился справа по направлению движения, следовательно, циклон перемещается на восток. Скорость перемещения определим по карте АТ-700:

5 м/с ∙0,7 = 3,5 м/с = 12,6 км/ч – скорость перемещения циклона;

Антициклон перемещается в направлении от точки максимально падения давления в точку максимального роста давления, согласно приземным картам данный антициклон перемещается на юго-восток:

- точка максимального роста давления;

- точка максимального падения давления;

Скорость определяем по карте АТ-700:

10 м/с ∙0,7 = 7 м/с = 25,2 км/ч – скорость перемещения антициклона;

4.) Описание циклона:

В данном циклоне находится три воздушные массы: арктическая, умеренная и тропическая, два главных фронта: арктический фронт, который разделяет арктическую ВМ от умеренной, и полярный фронт ( фронт умеренных широт), которой разделяет умеренную ВМ от тропической, а также в циклоне в тыловой его часть можно наблюдать вторичный холодный фронт, который разделяет два арктические ВМ.

В тёплом секторе циклона находится тропическая воздушная масса, в передней и тыловой частях – арктическая и умеренная воздушные массы.

Температура в циклоне имеет большую амплитуду: от -16,4 ^оС до 9,5 ^оС, осадки как ливневые, так и снежные. В данном циклоне опасными для полётов являются кучево-дождевые облака, осадки, низкая облачность, возможность появления тумана или дымки, которые ухудшают видимость, обледенение и турбулентность.

Пункт	Карта	Обозначение	Направление ветра, град	Скорость ветра, м/с	Горизонт. видимость	Явления погоды в срок наблюдения	Общее кол-во облаков, октант	Кол-во самых низких облаков, октант	Высота НГО, метр
передняя часть, дальше от центра			350	1	20 км, визуально	-	8	0	>2500 м, визуально
передняя часть, ближе к центру			110	2,5	18 км, инструмен	-	7	7	1000 м, визуально
тёплый сектор			0	0	30 км, инструмен	-	8	8	1000 м, визуально
тыловая часть, ближе к центру			270	2,5	8 км, инстурмен	-	8	8	1500 м, визуально
тыловая часть, дальше от центра			260	2,5	4,2, инстурмен	-	7	7	1000 м, визуально

Пункт	Форма облаков нижнего яруса	Форма облаков среднего яруса	Форма облаков верхнего яруса	Температура воздуха, оС	Точка росы, оС	Давление QFF, гПа	Барическая тенденция, гПа за 3 ч	Явления погоды между сроками наблюдения	Примечание
передняя часть, дальше от центра	-	-	Cs или Ci	-10,1	-12,9	1017	-0,6 , равномерно	-	-
передняя часть, ближе к центру	-	-	-	-2,6	-5,4	1014,4	-0,3 , равномерно	-	-
тёплый сектор	Sc или Cb	-	-	9,5	4,3	1016,8	-1 , равномерно	дождь за последний час	-
тыловая часть, ближе к центру	-	-	-	4,0	1,5	1011,6	-0,1 , равномерно	дождь слабый с перерывами	-
тыловая часть, дальше от центра	-	-	-	-8,6	-10,5	1016,4	+0,8 , равномерно	ливневый снег слабый	-

5.) Согласно приземным картам за два последующих срока 00ч и 06ч давление в циклоне повышается, то есть циклон заполняется, а давление в антициклоне падает, то есть антициклон разрушается (см. пункт 2).

7.) Описание антициклона:

В данном антициклоне находится две воздушные массы: арктическая и умеренная, и два фронта: арктический фронт, который разделяет арктическую и умеренную ВМ, и фронт умеренных широт, который разделяет умеренную и тропическую ВМ. В передней части антициклона на востоке от его центра наблюдается вторичный холодный фронт, разделяющий две арктические ВМ.

Центр антициклона расположен в арктической ВМ.

Антициклон имеет ярко выраженный гребень на север к северу от его центра. Анализируя приземную карту, можно сказать, что данный антициклон пришёл с севера со стороны Североатлантического океана.

Температура в антициклоне изменяется от -23,5^оС до -6,5^оС. В южной части циклона наблюдается почти полное отсутствие облачности, данная часть антициклона благоприятна для полётов. В северной части антициклона в его тыльной части в районе тёплого фронта наблюдаются кучево-дождевые облака и снежные осадки, данная часть циклона опасна для полётов, возможна турбулентность и слабое обледенение.

Пункт	Карта	Обозначение	Направление ветра, град	Скорость ветра, м/с	Горизонт. видимость	Явления погоды в срок наблюдения	Общее кол-во облаков, октант	Кол-во самых низких облаков, октант	Высота НГО, метр
передняя часть			330	5	50 км, визуально	-	5	5	>2500 м, визуально
центр			340	1	50 км, визуально	-	0	0	-
тыловая часть			70	2,5	30 км, инстурмен	-	4	5	>2500 м, визуально
гребень			280	5	30 км, инстурмен	-	0	0	-

Пункт	Форма облаков нижнего яруса	Форма облаков среднего яруса	Форма облаков верхнего яруса	Температура воздуха, оС	Точка росы, оС	Давление QFF, гПа	Барическая тенденция, гПа за 3 ч	Явления погоды между сроками наблюдения	Примечание
передняя часть	-	-	-	-11,7	-17,7	1025,6	+2,3, упало, затем повышается	-	-
центр	-	-	-	-23,5	-30,9	1051,7	+0,5 , равномерно	-	-
тыловая часть	-	-	-	-14,9	-17,9	1036,5	-0,6 , равномерно	-	-
гребень	-	-	-	-6,5	-1,5	1030,6	+1,4 , равномерно	-	-

Контрольные вопросы.

1. Циклон — это атмосферное возмущение с пониженным давлением воздуха, диаметр которого колеблется от тысячи до нескольких тысяч километров. (на карте: область замкнутых изобар с пониженным давлением в середине). В центре циклона давление воздуха минимальное по сравнению с окружающими районами. Образующийся вихрь имеет различное направление вращения: в циклоне северного полушария — против часовой стрелки, в южном полушарии — по часовой стрелке. Циклоны бывают глубокие, которые несут значительные ухудшения погоды, и неглубокие, которые лишь изменяют характер погоды, не вызывая опасных явлений погоды. По географическому району возникновения различают внетропические и тропические циклоны.

В передней части циклона погода определяется свойствами теплого фронта: перед фронтом образуется мощная система облаков, идут дожди обложного характера, давление быстро падает, в глубоких циклонах отмечаются сильные ветры восточной составляющей. Воздух холодный, но теплее, чем в тыловой части циклона.

Тыловая часть циклона расположена за холодным фронтом. Она является обычно самой холодной. Дожди в основном носят ливневой, кратковременный характер. Прохождение холодного фронта нередко сопровождается грозами и шквалистым ветром, а так же градом. Преобладают штормовые ветры северных направлений. Давление в этой части циклона растет, а температура резко понижается, наблюдаются прояснения.

Теплый сектор циклона — это зона, заключенная между теплым и холодным фронтами, содержащая теплый воздух. Летом в этом секторе при прояснениях бывает просто жарко, зимой отмечаются оттепели. В этой зоне обычно не бывает очень сильных ветров, ослабевает падение давления, уменьшается интенсивность осадков, часто отмечается моросящий туман.

2. Антициклон — это атмосферный вихрь, диаметр которого может достигать нескольких тысяч километров (по своим размерам антициклон примерно в два раза больше, чем циклон). В центре антициклона давление воздуха максимальное по сравнению с окружающими районами. В антициклоне происходит отток воздуха во все стороны от центра, и это исключает возможность сближения двух воздушных масс вблизи центра. В северном полушарии ветер в антициклоне дует по часовой стрелке, в южном — против часовой стрелки.

3. Холодная неустойчивая воздушная масса наблюдается в тыловых частях циклонов. За холодными фронтами и частично в примыкающих к ним окраинам антициклонов: наблюдается кучевая, кучево-дождевая облачность, ливневые осадки, часто многократно повторяющиеся, иногда днем грозы. Суточный ход метеорологических элементов велик. Холодная неустойчивая воздушная масса особенно характерно проявляется весной - "апрельская погода", когда в северной зоне умеренных широт ещё лежит снег, а в южной зоне почва уже заметно прогрелась.

4. Циклон проходит четыре стадии развития: стадию волны, стадию молодого ци­клона, стадию максимального развития, стадию заполняющего циклона.

Первая стадия развития циклона - стадия волны или стадия волнового циклона, которая продолжается несколько часов - от возникновения волнового возмущения на фронте до появления первой замкнутой изобары, кратной 5 гПа, на карте погоды (рис. 28, а). Волновые колебания фронтальной поверхности возникают под действием ряда факторов, главным из которых является различие разделяемых фронтом воздушных масс по плотности и скорости движения воздуха. Волновой ци­клон - низкое барическое образование.

Адвекция холода в тропосфере:

Давление воздуха в центре волнового циклона со временем понижается - ци­клон углубляется и переходит во вторую стадию своего развития - стадию молодо­го циклона, которая длится от момента появления первой замкнутой изобары на карте погоды до начала окклюдирования циклона - образования фронта окклюзии (рис. 28, б). Молодой циклон - среднее барическое образование.

В молодом циклоне можно условно выделить три части, различающиеся по погодным условиям: переднюю, тыловую и тёплый сектор (рис. 29). При удалении от центра циклона мощность облаков и интенсивность осадков уменьшаются во всех частях циклона.

Молодой циклон с круговыми изобарами, как правило, перемещается в направ­лении изобар тёплого сектора, которые на карте погоды направлены так, что тёплый воздух находится справа, а холодный воздух - слева (правило изобар тёплого секто­ра). Направление изобар соответствует направлению ведущего потока, т. к. над тёп­лым сектором циклона направление ветра с увеличением высоты почти не изменяет­ся (см. п. 11.5).

Третья стадия развития циклона - стадия максимального развития, которая длится от начала окклюдирования циклона до начала роста давления в его центре, т. е. до начала заполнения циклона.

Максимально развитый циклон характеризуется:

-наименьшим давлением воздуха в центре, наибольшей глубиной;

-наибольшей площадью распространения по горизонтали, наибольшим чис­лом замкнутых изобар на карте погоды;

- наибольшей площадью облачности и осадков.

Четвертая стадия развития циклона - стадия заполняющегося циклона, кото­рая длится от начала заполнения циклона до исчезновения замкнутых изобар на карте погоды, т. е. до исчезновения циклона. Эта стадия самая продолжительная из всех стадий и может длиться несколько суток.

Заполняющийся циклон - окклюдированное, холодное, малоподвижное, высокое барическое образование. Облака в этой стадии постепенно размываются, осадки прекращаются.

В стадии заложения циклона иногда наблюдается его регенерация - возрожде­ние циклона при приближении к нему нового фронта. При регенерации циклона пре­кращается его заполнение и начинается падение давления воздуха в центре циклона.

Антициклон проходит три стадии развития: стадию молодого антициклона, ста­дию максимально развитого антициклона и стадию разрушающего антициклона.

Первая стадия - стадия молодого антициклона. Молодой антициклон - низкое, подвижное усиливающееся барическое образование, которое перемещается, как пра­вило, с той же скоростью, что и находящийся впереди него циклон. Давление воздуха в центре молодого антициклона со временем растёт. В молодом антициклоне преобла­дает ясная или малооблачная безветренная погода, благоприятная для полётов ВС.

Вторая стадия развития антициклона - стадия максимального развития. Мак­симально развитый антициклон - высокое барическое образование, характеризую­щееся наибольшим давлением воздуха в центре по сравнению с другими стадиями. Диаметр максимально развитого антициклона может достигать нескольких тысяч километров. В центре антициклона, как правило, формируются приземная (радиаци­онная) и высотная (оседания) инверсии.

В антициклоне преобладает ясная, тихая погода, но при высокой влажности воз­духа могут наблюдаться дымки, туман, слоистая облачность. Максимально развитый антициклон перемещается медленнее, чем молодой антициклон.

Третья стадия - стадия разрушающегося антициклона. Антициклон ослабева­ет, разрушается, почти повсеместно в антициклоне происходит падение давления воздуха со временем. Разрушающийся антициклон - высокое, тёплое, малоподвижное и ослабевающее барическое образование, в котором может наблюдаться развитие облачности. Продолжительность существования разрушающегося антициклона дос­тигает нескольких недель и иногда даже месяцев.

5. Погода и условия полетов в циклоне будут зависеть от того, в какой части будут осуществляться взлет, посадка, полет по маршруту .

Центр циклона – в радиусе 400-500км характеризуется самой мощной облачной системой. Нижняя граница облаков зимой может опускаться до 50-100м, в отдельных случаях переходить в туман. Верхняя граница 7-10 км. Летом нижняя граница облаков 600-1000м, верхняя достигает тропопаузы. Осадки в центре могут быть всех видов, летом- грозы, шквалы, болтанка

В теплом секторе циклона – устойчивая воздушная масса с низкой облачностью, моросящими осадками, туманами, гололедом в холодное время года. Летом во второй половине дня развитие конвективных облаков с грозами, ливнями, порывистым ветром. Сложные метеоусловия, в основном, на аэродромах взлета и посадки. 

Погода передней части циклона определяется устойчивой или неустойчивой воздушной массой, в зависимости от времени года и суток.

В тылу циклона – за 100 км от холодного фронта, погоду формирует неустойчивая ВМ. Зимой здесь могут быть поземки, низовые метели, порывистые ветры, болтанка на малых высотах. Летом – кучево-дождевые облака, грозы шквалы, ливни, сильная болтанка до больших высот. Особенно неблагоприятные условия будут при взлете и посадке.

6. Не менее важное значение имеет прогноз эволюции циклонов и антициклонов. Углубление или заполнение циклонов, усиление или ослабление антициклонов выявляется по барическим тенденциям в их центрах:

• циклоны углубляются (заполняются), если в его центрах наблюдаются отрицательные (положительные) тенденции;

• антициклоны усиливаются (ослабевают), если в его центрах наблюдаются положительные (отрицательные) тенденции;

• близкие к нулевым тенденции в центре барических систем свидетельствуют о том, что давление существенно изменяться не будет;

• смещение области максимального падения (роста) давления от центральной части циклона (антициклона) на его периферии свидетельствует о быстром заполнении циклона и ослаблении антициклона.

3