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-15-1

Гасанов Ш.А

Проверил: доцент кафедры УВД и Н Сафонова Т.В.

Ульяновск 2018

Исходные данные

1. Приземные карты погоды на срок: Kolco (00 UTC 13.11.17) и Kolco (06 UTC 13.11.17).

2. 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:

1. Определение положение холодного фронта на приземной карте

погоды Kolco (00 13.11.17)

Расшифровка метеоэлементов в пункте, через которые проходит линия ХФ:

1. ветер: 5 м/c , направление 80°

2. горизонтальная видимость: определена визуально и равна 4 км;

3. явления погоды за последний час: слабый ливневый снег;

4. общее количество облаков – 8 окт, количество самых низких облаков - 8 окт;

5. высота НГО: 200 м определено визуально;

6. ^{облака вертикального развития – Cb, Cumulonimbus, Кучево-} дождевые

7. форма облаков среднего яруса - нет;

8. форма облаков верхнего яруса – нет;

9. температура воздуха 0,3⁰С;

10. точка росы 0,3 ⁰С;

11. давление QFF=996,2 гПа;

12. барическая тенденция -0,7 гПа;

13. явление погоды между сроками наблюдения - ливневые осадки.

Исходя из метеорологических данных в зоне ХФ наблюдается ряд опасных факторов, влияющих на полёт ВС. Низкая ВНГ (составляет всего 200 м), что затрудняет взлет и посадку. 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.

2. Определение вид фронта в зависимости от распространения по

вертикали

На карте ОТ 500/1000 наблюдается ХФ, также прослеживается сгущение изогипс, значит данный ХФ является тропосферным (главным) фронтом, прослеживающийся от земной поверхности до тропопаузы.

3. Определение скорость в километрах в час и направление перемещения ХФ в румбах по карте АТ-700.

В соответствии с правилом ведущего потока, каждая точка линии фронта перемещается вдоль проходящей над ней изогипсы на карте АТ-700 со скоростью, прямо пропорциональной скорости ветра на поверхности 700 гПа. Коэффициент пропорциональности равен 0, значит, скорость ХФ равна 20*0,7= 14 км/ч. А направление перемещения: северо- западное.

4. Определение контраста температуры для выявления фронтолиза

или фронтогенеза

По карте Kolco (00 13.11.17) контраст температуры равен 1⁰С По карте Kolco (03 13.11.17) контраст температуры равен 1,2⁰С

Исходя из полученных данных контраст температур увеличивается, что приводит к обострению ХФ – фронтогенезу.

5. Определение облачности характерной для ХФ и уровня замерзания

В данном ХФ в наблюдаются Кучево-дождевые облака.

Определим облачность, характерную для холодного фронта; положение уровня замерзания в теплом и холодном воздухе по обе стороны линии фронта.

Для холодного фронта 1-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.

Определение уровня 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℃.

3. 610-203*2=204м. – абсолютная высота уровня замерзания

Если принять высоту станции за 100м, то высота нулевой изотермы 304м.

6. Вертикальный разрез ХФ в масштабе для выбранного пункта

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.