
Метео / лаба 17
.docx
МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «УЛЬЯНОВСКИЙ ИНСТИТУТ ГРАЖДАНСКОЙ АВИАЦИИ ИМЕНИ ГЛАВНОГО МАРШАЛА АВИАЦИИ Б.П. БУГАЕВА»
Кафедра УВД и Н
Лабораторная работа № 16
По дисциплине
Авиационная метеорология
На тему: «Погода в зоне холодного фронта»
Выполнил: курсант группы П-15-2
Чернышев Георгий
Проверил: преподаватель кафедры УВД и Н
Лобачёва Ольга Владимировна
Ульяновск 2018
Исходные данные:
-
Приземные карты погоды на срок: Kolco (00 UTC 13.11.17) и Kolco (06 UTC 13.11.17).
-
Карты абсолютной и относительной барической топографии: ОТ500/1000, АТ-925, АТ-850; АТ-700; АТ-500 на срок 00ч UTC 13.11.17.
Ход работы:
-
Определим положение холодного фронта на приземной карте погоды.
Карта от 00 UTC 13.11.17.
-
Ветер: 5 м/c 80 градусов.
-
горизонтальная видимость 4 км.
-
явления погоды в срок наблюдения или в последний час: слабый снег.
-
общее количество облаков 8 октантов, количество самых низких облаков 8 октант
-
высота НГО 200м.
-
форма облаков нижнего яруса:
Cb, Cumulonimbus, Кучево-дождевые (облака вертикального развития)
-
форма облаков среднего яруса: нет.
-
форма облаков верхнего яруса: нет.
-
температура воздуха 0.3 градусов.
-
точка росы 0.3 градусов.
-
давление QFF= 996.2 гПа.
-
барическая тенденция -0.7 гПа (понижается).
-
явление погоды между сроками наблюдения: ливневые осадки.
Вывод: В исследуемой точке в нижнем ярусе наблюдаются кучево-дождевые облака. В этих облаках наблюдается сильная болтанка, сильное обледенение выше нулевой изотермы, гроза, град. Под облаками ливневые осадки. Полеты запрещены в такой облачности.
-
По карте относительной барической топографии
определил соответствие тёплому фронту сгущение изотерм (изогипс относительной топографии).
Фронт является тропосферным (основным) т.к. присутствует сгущение изогипс.
-
Используя правило ведущего потока, определил скорость в километрах в час и направление перемещения ТФ в румбах. Ведущий поток определил по карте АТ-700.
В соответствии с правилом ведущего потока, скорость перемещения холодного фронта меньше скорости ведущего потока.
U ( ветра) = 12,5*0,7*3.6= 31,5 км/ч.
Направление движения фронта в румбах: -северо-запад- (160).
Данный фронт является холодным фронтом первого рода так как для него характерная скорость 30-40 км/ч.
-
Определим контраст температуры воздуха в зоне фронта
Используя две карты приземной погоды за 13.11.2017 г. (00ч. и 06ч.), определим контраст температуры воздуха в зоне фронта:
Карта за 00ч : Карта за 06ч :
1.3-0.3=1 1.5-0.3=1.2
Контраст температур: ∆Т = 1℃ Контраст температур: ∆Т = 1.2℃
Так как контраст температур воздуха увеличивается, то можно сделать вывод о том, что мы наблюдаем фронтогенез – обострение фронта.
-
Определим облачность, характерную для данного холодного фронта; положение уровня замерзания в теплом и холодном воздухе по обе стороны линии фронта.
Для данного холодного фронта1-го рода, облака подобны облакам теплого фронта, но расположены в обратном порядке по отношению к линии фронта по сравнению с облаками ТФ. За линией типичного ХФ 1-го рода наблюдается слоистообразная облачность и зона обложных осадков: сначала наблюдаются облака Ns, затем следуют облака Ac и Cs. Однако ширина облачной системы в направлении, перпендикулярном линии фронта, в случае ХФ первого рода обычно меньше, чем в случае ТФ.
Определим уровень замерзания:
а) В теплом воздухе:
Абсолютная высота изобарической поверхности 925 гПа составляет 680 м. Температура воздуха на этой высоте составляет 1℃.
Абсолютная высота изобарической поверхности 850 гПа равна 1360 м. Температура воздуха на этой высоте составляет -2 ⁰С. Уровень нулевой изотермы определим методом пропорций:
1) 1360-680=680м
2) 680/(1-(-2)=227м – изменение высоты на 1℃.
3)227*1+680=907 м. – абсолютная высота уровня замерзания
Если принять высоту станции за 100м, то высота нулевой изотермы 1007м.
б) В холодном воздухе:
Абсолютная высота изобарической поверхности 925 гПа составляет 610 м. Температура воздуха на этой высоте составляет -2℃.
Абсолютная высота изобарической поверхности Kolco равна 1 м. Температура воздуха на этой высоте составляет 1 ⁰С. Уровень нулевой изотермы определим методом пропорций:
1) 610-1=609м.
2) 609/(1-(-2))=203– изменение высоты на 1℃.
4) 610-203*2=204м. – абсолютная высота уровня замерзания
Если принять высоту станции за 100м, то высота нулевой изотермы 304м.
-
Нарисуем схему вертикального разреза теплого фронта
Ответы на контрольные вопросы:
1. Холодный фронт — переходная зона между теплой и холодной воздушными массами, которая движется в сторону теплого воздуха.
На карте погоды холодный фронт отмечается синим цветом или зачернёнными треугольниками, направленными в сторону перемещения фронта.
2. В среднем угол наклона составляет около 1° к поверхности Земли. Холодный фронт наклонен в противоположную сторону движения. Наклон фронта в идеальной модели может быть выражен через формулу Маргулиса.
Облачность холодного фронта 1-го рода, образующаяся вследствие восходящего скольжения вдоль его поверхности вытесняемого холодным клином тёплого воздуха, является как бы зеркальным отражением облачности тёплого фронта. Она начинается со слоисто-дождевых (Ns), а заканчивается перистослоистыми и перистыми (Cs-Ci). При этом облака расположены главным образом за линией фронта. Отличие от облачности тёплого фронта всё же существует: вследствие трения поверхность холодного фронта в нижних слоях становится крутой, поэтому перед самой линией фронта вместо спокойного и пологого восходящего скольжения наблюдается конвективный подъём тёплого воздуха. Благодаря этому, в передней части облачной системы могут возникать мощные кучевые (Cu cong.) и кучево-дождевые (Cb) облака, растянутые на сотни километров вдоль фронта, со снегопадами зимой, ливнями летом, нередко с грозами и шквалами. Над вышележащей частью фронтальной поверхности с нормальным наклоном в результате восходящего скольжения тёплого воздуха облачная система представляет равномерный покров слоистообразных облаков As-Ns. Ливневые осадки перед фронтом после прохождения фронта сменяются более равномерными обложными осадками. Затем появляются перисто-слоистые и перистые облака. При прохождении холодных фронтов 2-го рода через пункт наблюдений сначала (часа за 3-4 до прохождения линии фронта у Земли) появляются перистые облака, которые быстро сменяются высокослоистыми, иногда чечевицеобразными, которые быстро сменяются Cb с осадками. Продолжительность перемещения системы облаков с ливневыми осадками и грозами обычно не превышает 1-2 часа. После прохождения холодного фронта ливневые осадки прекращаются. В зависимости от скорости движения и характерной облачности различают холодный фронт первого рода и холодный фронт второго рода. Средняя скорость движения холодного фронта первого рода - 30-40 км/ч, а второго рода - 50-60 км/ч. Для холодного фронта второго рода характерна узкая полоса кучево-дождевой облачности, при размывании которой могут наблюдаться все формы облаков, кроме St и Сu. Смещение фронта определяется по воздушному потоку по карте АТ 700 ГПА со скоростью приблизительно равное 0,7-0,8 скорости ветра на уровне АТ700, а также методам экстраполяции, т.е. сравнение двух приземных карт погоды за разные сроки.
3. Холодный фронт второго рода круче, чем в холодном фронте первого рода. Около земли холодный фронт второго может наклоняться в другую сторону. Холодный фронт второго рода характеризуется кучевыми и кучево-дождевыми облаками с ливнями обычно без гроз. Итак основные различия: холодные фронты первого рода — медленно движущиеся или замедляющиеся фронты, которые чаще всего наблюдаются на периферии циклонов или антициклонов; холодные фронты второго рода — быстро движущиеся или перемещающиеся с ускорением, они возникают во внутренних частях циклонов и ложбин, перемещающихся с большой скоростью. Средняя скорость движения холодного фронта первого рода - 30-40 км/ч, а второго рода - 50-60 км/ч.
4. Вторичный холодный фронт – это приземный холодный фронт, образующийся в тылу циклона. Он разделяет отдельные участки холодной и неустойчивой воздушной массы, в которой формируются кучево-дождевые облака. Наиболее частый случай вторичного фронта: фронт внутри горизонтально неоднородной холодной воздушной массы (полярного или арктического воздуха), за которым вторгается более «свежая» и более холодная часть этой же массы. Вторичные холодные фронты обнаруживаются у поверхности Земли в барических ложбинах в тылу циклона за основным фронтом, где имеет место сходимость ветра. Может быть от 1 до 3 вторичных фронтов. Вторичные фронты имеют систему облаков, сходную с облачностью системы облаков холодного фронта 2-го рода, но вертикальная протяжённость облаков меньше, чем у основных. Вследствие этого, после кратковременного прояснения, наступающего вслед за прохождением основного фронта, появляются конвективные облака, связанные с вторичными фронтами, с ливневыми осадками, грозами, шквалами и метелями.
5. Предвестниками холодного фронта 2-го рода являются высококучевые чечевицеобразные облака, которые распространяются перед ним на удалении до 200 км. Возникающая облачная система имеет небольшую ширину (50-100 км) и представляет собой не отдельные конвективные облака, а непрерывную цепь, или облачный вал, который может быть не сплошным (особенно при невысокой влажности воздуха). На картах обычного масштаба кучево-дождевые облака (Cb) и ливневые осадки, град и грозы не всегда могут быть выявлены (или отмечаются «между сроками»).