
книги из ГПНТБ / Мамедов, Э. С. Тайфуны
.pdfи их прогнозирование. Наряду с приземными картами погоды ши роко используются также карты барической топографии, спутни ковые карты облачности, карты волнения и другие вспомогатель ные карты. Большое значение для составления прогнозов погоды имеют прогностические карты давления воздуха и других метеоро логических элементов.
Основными радиометеорологическими центрами (РМЦ) в бас сейне Тихого океана являются: Хабаровск, Владивосток, Токио, Кадьяк, Сан-Франциско, Гуам, Гонолулу, Канберра.
Для целей прогнозирования тайфунов наиболее удобными яв ляются карты погоды, передаваемые РМЦ Токио, Гуам и Гоно
лулу.
Карты РМЦ Токио освещают северо-западную часть Тихого океана от 10 до 60° с. ш.
На факсимильных картах, передаваемых РМЦ Гонолулу и Гу ам, имеются метеорологические данные по северной и северозападной части Тихого океана, включая и приэкваториальные районы.
Работа всех советских и зарубежных радиометцентров ведет ся по утвержденным расписаниям. Прием факсимильных карт про изводится фототелеграфным аппаратом типа «Ладога».
На приземных картах погоды, как правило, наносится факти ческая погода: температура воздуха, давление, направление и ско рость ветра, видимость, облачность, барическая тенденция, метео рологические явления.
На картах, передаваемых зарубежными РМЦ, скорость ветра указывается в узлах: одно большое перо на стрелке соответствует скорости ветра, равно 10 узлам, малое — 5 узлам. На картах РМЦ Владивосток и Хабаровск скорость ветра дается в метрах в секун
ду: одно большое перо |
на |
стрелке соответствует скорости |
ветра |
|
5 м/с, |
малое перо — 2,5 |
м/с |
(приложение 3). При скорости |
ветра |
1 м/с |
стрелка остается |
без |
оперения. Если скорость ветра |
будет |
25, 50, 75 м/с, то оперение заменяется соответственно одним, дву мя, тремя зачерненными треугольниками у конца стрелки. Для перевода скорости ветра из метров в секунду в узлы и наоборот используется шкала Бофорта (приложение 4).
На приземных картах, передаваемых Хабаровским и Влади
востокским РМЦ, изобары проводятся через 5 |
мб, а изогипсы (на |
||
картах барической топографии) через 4 дкм. |
Центры барических |
||
образований |
обозначаются |
бувами (циклон — Н, антициклон — В, |
|
тайфун — ТУ, |
тропическая |
депрессия-—ТД). |
Направление пере |
мещения барических центров обозначается стрелкой -» . Рядом со стрелкой ставится скорость смещения центра в километрах в час или узлах. Если циклоны (антициклоны) являются малоподвиж ными, то в центре их ставится знак
Данные о штормовых зонах и об особо опасных явлениях дают ся пояснительным текстом. В приложениях 1, 2 приводятся спис ки наиболее употребительных слов на английском языке и их сокращений.
62
На приземных картах, передаваемых зарубежными РМЦ, изо бары проводятся через 4 мб. Изогипсы на картах барической то пографии проводятся через те же интервалы (4 дкм), что и на картах, передаваемых советскими РМЦ. В центрах циклонов ста вится знак L (low), а в центрах антициклонов — Н (high). На правление смещения барических образований обозначается стрел кой —►. Рядом со стрелкой ставится скорость перемещения бари ческого центра в узлах. Если циклон или антициклон является малоподвижным, то около его центра ставится «sta» (stationary). Около центров медленно смещающихся барических образований стоит обозначение «slowly».
В тех частях циклонов, тайфунов, антициклонов, где наблюда ются штормовые и ураганные ветры, ставятся буквы «Т. W» (typ hoon wind) — ураганный ветер, «S. W.» (storm wind) — штормовой ветер, «G. W» (gale w ind)— сильный ветер, «W» (windy)— вет-
ренно.
На приземных картах отмечается прогнозируемое направление перемещения тайфуна в виде небольшого сектора (обычно шириной 30—45°) и положение центра тайфуна через 24 ч от исходного момента времени (дуга сектора). Вероятная траектория перемеще ния тайфуна в течение последующих суток укладывается в преде лах данного сектора. Длина сектора служит указанием скорости перемещения тайфуна.
Рядом с тайфуном дается пояснительный текст на английском языке, где указывается порядковый номер тайфуна, его название,
давление в центре (в мб), широта (latitude) |
и долгота |
(longitude), |
|
положение центра тайфуна, направление (movement) |
и скорость |
||
движения в узлах (kts). Отмечается максимальная |
скорость |
||
ветра в узлах и радиус ураганного ветра |
(50 узлов |
и более) |
в милях.
Атмосферные фронты на всех факсимильных картах отмечаются следующими условными обозначениями:
'гт гг -гг г г холодный фронт,
▲л—Ат—Ат Л» фронт ОККЛЮЗИИ,
-г -У- -Т- -Г "Г т- вторичный фронт,
съ,—тv—а ^—тТ СТЭЦИОНарнЫЙ фрОНТ.
На прогностических приземных картах погоды дается обычно барическое поле (изобары), атмосферные фронты, направление и скорость перемещения барических центров. На этих картах может также указываться ожидаемый ветер и атмосферные явления (снег, дождь, обледенение, туман и т. п.).
63
■3. Спутниковая информация
Запуск первого искусственного спутника Земли, осуществлен ный Советским Союзом в 1957 г., открыл новую эру в исследовании космического пространства и атмосферы Земли.
Советский космический корабль «Зонд-5» в 1969 г. впервые в мире сфотографировал всю видимую часть Земли с расстояния около 90 000 км.
В СССР первый метеорологический спутник «Космос-122» был запущен 25 июня 1966 г. Уже первые фотографии облачных систем, полученные со спутников, показали всю ценность их для использо вания в анализе и прогнозе погоды.
С апреля 1967 г., началось планомерное функционирование со зданной в Советском Союзе экспериментальной метеорологической космической системы «Метеор». Эта система включает находящие ся на орбитах метеорологические спутники (один или два) и на земные пункты приема, обработки и распространения поступающей от спутников информации.
На спутниках «Метеор» осуществляется покадровая съемка облачности двумя телекамерами справа и слева от орбиты. Шири на полосы фотографирования около 1000 км. Пространственное раз решение фотографий 1,25x1,25 км2. Метеорологическая информа ция на приемных пунктах регистрируется на фотопленку.
На спутниках установлена телевизионная, инфракрасная и ак тинометрическая аппаратура. Служебное оборудование спутникоз включает:
1)запоминающие устройства и приборы, осуществляющие пере дачу наблюдений на Землю;
2)средства управления и контроля;
3)приборы радионаблюдения и измерения параметров спут
ника;
4)устройства, осуществляющие привязку спутниковых данных по времени.
Программа наблюдений с метеорологических спутников преду сматривает получение изображений облачности (снежного покро ва, ледяных полей) на освещенной и теневой сторонах земного шара, а также количественных данных об отраженной и излучен ной радиации и об эффективной радиационной температуре земной
поверхности и облаков.
Для фотографирования облачности на спутниках устанавлива ется телевизионная (ТВ) и инфракрасная (ПК) аппаратура; для измерения уходящей радиации применяется актинометрическая (АК) аппаратура.
Эта научная аппаратура может включаться с помощью специ альной бортовой программы или по команде с Земли. Результаты наблюдений хранятся в бортовых запоминающих устройствах. Про летая над пунктом приема, спутник передает в ускоренном темпе накопленную информацию на Землю. Здесь в приемных пунктах
64
ТВ- и ИК-информация регистрируется одновременно на магнитной ленте и на фотопленке, АК-информация на магнитной ленте.
Сприемных пунктов вся спутниковая информация направляется
вГидрометцентр СССР (г. Москва), где в специальном отделе
анализа спутниковых данных она проходит полную обработку и подготовку к распространению.
Для трансформирования и географической привязки ТВ-изобра- жений используется специальная электронная аппаратура.
После дешифрирования облачных изображений изготовляется схематическая карта облачности — нефанализ.
Обработка данных АК-измерений производится на ЭВМ. Про граммой обработки предусмотрена привязка результатов измерений ко времени и географическим координатам, пересчет измерений в физические величины.
Результаты обработки оформляются в виде цифровых карт радиационной температуры, на которые автоматически наносится сетка географических координат.
Подготовленные для распространения данные метеорологиче ских наблюдений со спутников направляются в оперативные отде лы Гидрометцентра СССР и в службы погоды внутри страны и за границу. Главный радиометеорологический центр (ГРМЦ) ведет эти передачи по факсимильной связи (передавая фотоснимки, нефанализы, карты общего влагосодержания атмосферы и радиаци онные карты).
Космическая метеорология — новая, наиболее перспективная ветвь современной службы погоды.
Она существенно расширила возможности метеорологов в на
блюдении за атмосферными |
процессами в масштабе всей Земли |
и позволяет точнее, быстрее, |
и качественнее составлять прогнозы |
П01 оды. |
|
Достаточно сказать, что только за один виток спутник в состо янии собрать данные о температуре поверхности и облачного пок рова примерно с одной пятой части планеты. Взгляд на погоду из космоса существенно обогатил наши познания.
Спутники позволили получить весьма подробную информацию о циклонах умеренных широт и о тропических ураганах. Наиболее четко облачные вихри, отражающие движение воздуха в тайфунах и ураганах, наблюдаются над океанами на фоне темного изобра жения 'ВОДЫ.
Сейчас от пристального глаза спутников не может укрыться ни один гайф'ун, ни один опасный циклон.
С развитием техники стало возможным перейти от регистрации глобальных явлений природы к конкретным прогнозам погоды в отдельных районах нашей страны.
Директивами XXIV съезда КПСС предусмотрено дальнейшее развитие исследований космического пространства и использова ние полученных результатов для совершенствования радиосвязи и телевидения для метеорологической службы и других практиче ских целей.
5 |
2151 |
65 |
Для успешной работы службы погоды необходимо располагать метеорологической информацией над территорией всего земного шара. Регулярная информация, которая поступает в настоящее время от наземных метеорологических и аэрологических станций, специально оборудованных судов погоды и самолетов, уже не удовлетворяет требований метеорологов.
Причина этого |
прежде всего в том, что метеорологические |
|
и аэрологические |
станции достаточно плотно размещены |
лишь |
в густонаселенных |
районах земного шара, составляющих |
всего |
Vs часть его поверхности.
Обширные водные пространства Мирового океана и малообжи тые территории суши занимают в общей сложности около 80% поверхности нашей планеты. В этих районах сеть метеорологиче ских и аэрологических станций настолько редка, что она не дает правильного представления об атмосферных процессах и погоде над огромными территориями.
В настоящее время метеорологическая служба находится в ста дии комплексной автоматизации. В связи с развитием авиации, ра кетной техники, морского транспорта перед гидрометслужбой воз никли новые задачи. Межконтинентальные полеты авиации тре буют информации о состоянии атмосферы на всей трассе полета. Таковы регулярные авиалинии на Кубу, в Монреаль, в Токио, меж континентальные полеты в Антарктиду. Эффективность работы моряков и рыбаков в значительной мере определяется правильным учетом гидрометеорологической обстановки над морями и океа нами.
Результаты современных исследований показывают, что по фо тоснимкам, полученным со спутников, можно распознавать круп номасштабные облачные системы, соответствующие циклонам, ураганам, тайфунам, атмосферным фронтам, зонам внутритропической конвергенции, воздушным массам и другим синоптическим объектам.
В поле облачности можно выделить мелкомасштабные особен ности структуры: будь то облачные полосы, или цепочки, гряды или конвективные ячейки, спирали, вторичные вихри и др.
Данные об облачности позволяют не только устанавливать фак тическое состояние погоды, но и оценивать синоптическую обста новку и характер развития атмосферных процессов в различных физико-географических условиях. По характеристике и структуре облачности можно определить положение и эволюцию циклонов, атмосферных фронтов и других объектов, определяющих погоду на больших территориях.
ГЛАВА IV
АНАЛИЗ СИНОПТИЧЕСКОЙ ОБСТАНОВКИ И ПРОГНОЗ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ И ЭВОЛЮЦИИ ТАЙФУНОВ
Плавая в морях и океанах с активной деятельностью тайфу нов, судоводитель систематически контролирует изменение метео рологической обстановки, анализируя ее состояние, сравнивая ее соответствие или отклонение от обычной для данного района и се зона «нормы». Основой для этого является метеорологическая информация, получаемая или с помощью судовых метеорологиче ских приборов, или с синоптических карт.
Плавание в зоне зарождения и действия тайфунов, естествен но, ставит перед судоводителем три основных вопроса:
1 ) |
как заблаговременно обнаружить местоположение тайфуна; |
2 ) |
каким образом предсказать перемещение тайфуна и его эво |
люцию; 3) как правильно уклониться от зоны штормовых ветров тай
фуна или как правильно спланировать промысловые или научноисследовательские работы в назначенных районах?
Решение первых двух вопросов подготовлено материалом, из ложенным в главах II и III, решение третьего вопроса целиком зависит от полноты информации и умения судоводителя предска зать перемещение тайфуна. В настоящей главе изложены основ ные принципы прогнозирования в основном в судовой обстановке и главным образом при совместном исследовании синоптических карт и местных признаков. Вместе с тем определенный интерес, особенно для метеорологов судовождения, могут представлять во просы, изложенные в § 3 этой главы.
67
1.Использование местных признаков погоды
иданных радиолокационных наблюдений
для анализа синоптической обстановки в зоне действия тайфуна
Выше уже отмечалось, что в ряде случаев сведения, получен ные на судне с помощью метеорологических приборов и данных РЛС, могут стать единственным источником информации для опре деления местоположения тайфуна, элементов его движения, про гнозирования его эволюции и перемещения.
|
|
|
|
Следует заметить, |
что |
|||||
|
|
|
местные признаки |
обес |
||||||
|
|
|
печивают |
судоводителя |
||||||
|
|
|
конкретными |
и |
достовер |
|||||
|
|
|
ными |
данными |
о погоде |
|||||
|
|
|
в районе плавания. Вмес |
|||||||
|
|
|
те |
с тем |
в связи с огра |
|||||
|
|
|
ниченностью |
района |
на |
|||||
|
|
|
блюдений |
они |
не |
дают |
||||
|
|
|
той точности в определе |
|||||||
|
|
|
нии |
|
местоположения |
|||||
|
|
|
центра тайфуна и элемен |
|||||||
|
|
|
тов его перемещения, ко |
|||||||
|
|
|
торую |
обеспечивают |
си |
|||||
|
|
|
ноптические карты. Одна |
|||||||
|
|
|
ко, |
этот |
недостаток |
ни |
||||
|
|
|
в коей мере не снижает |
|||||||
|
|
|
ценности |
информации, |
||||||
Рис. 24. |
Изменение направления |
ветра для |
используемой |
|
судоводи |
|||||
неподвижно стоящего судна при прохожде |
телем |
|
при |
|
плавании |
|||||
нии тайфуна в правой половине |
круга — по |
в районах, подверженных |
||||||||
часовой |
стрелке, в левой половине — против |
воздействию |
тайфунов. |
|||||||
|
часовой стрелки. |
|
|
1. |
Определение |
|
на |
|||
|
|
|
правления на центр |
|
тай |
фуна. направление на центр тайфуна можно получить, используя наблюдения за облачностью, ветром, зыбью, а также используя данные о наличии радиопомех, ведя радиолокационные наблюде ния за облачностью и осадками.
а) Определение направления на центр тайфуна по наблюдению за ветром можно произвести, исходя из следующих рассуждений. Так, еще до определения направления можно сделать вывод о мес те судна относительно пути перемещения тайфуна. В этом случае пользуются правилами, проверенными практикой судовождения, которые для северного полушария (рис. 24) трактуются так:
—изменение ветра против часовой стрелки (случай А) указы вает, что судно находится в левой половине тайфуна;
—изменение ветра по часовой стрелке (случай Б) указывает, что судно находится в правой половине тайфуна;
68
— неизменность направления ветра при его усилении (слу чай В) указывает на то, что судно находится на пути движения центра тайфуна.
Следует иметь в виду, что эти правила применимы для непо движного (лежащего в дрейфе) судна. При движении судна эти выводы необходимо делать по наблюдениям за истинным ветром, рассчитанным по данным кажущегося ветра, скорости хода и на правлению движения судна.
Определение направления на центр тайфуна основывается на закономерности циркуляции ветра в тайфуне (тропическом цикло не) . Так, в северном полушарии направление ветра в тайфуне отклоняется от касательной
кизобаре в точке наблюдения
всреднем (рис. 25):
Рис. 25. Угол между направлением |
Рис. |
26. |
Угол |
между направлением |
ветра |
и |
перпендикуляром к изобаре |
||
ветра п перпендикуляром к изобаре в |
в тайфуне с |
эллиптическими изоба |
тайфуне с круговыми изобарами. |
рами. |
|
во внешней зоне — на 45°; |
|
|
в средней зоне ■— на 25°; |
с направлением изобары. |
|
в |
ближней зоне — совпадает |
|
У |
наблюдателя (в северном |
полушарии), стоящего спиной |
к ветру, центр тайфуна будет находиться: слева 45° — во внешней зоне; слева 65° — в средней зоне; слева 90° — во внутренней зоне,
считая за внешнюю зону зону с ветрами 3—4 балла, за среднюю— зону с ветрами 6 баллов, за внутреннюю — зону с ветрами свыше 9 баллов (рис. 25).
Следует заметить, что изобары в тайфуне располагаются обыч но в виде неправильных концентрических окружностей (рис. 26),
69
поэтому для уточнения направления на центр тайфуна необходимо провести ряд наблюдений за ветром.
б) Наблюдение за облачностью позволяет еще на расстоянии 300—400 миль оценить направление на центр тайфуна, на который указывают полосы перистых облаков, как бы сходящихся к цент ру. В средних широтах эта картина выглядит отчетливо из-за раз витой облачности верхнего яруса.
С приближением тайфуна иногда еще до усиления ветра можно наблюдать стену облаков, видимую на горизонте, которая указы вает на место тайфуна.
Наблюдение за движущимися облаками нижнего яруса также позволяет уточнить место тайфуна. Правила в этом случае иден тичны изложенным в пункте а. Однако угол, указывающий на правление на центр во внешней и средней зонах, следует увели чить на 2 0 °.
в) Предвестником приближающегося тайфуна является зыбь, порожденная ветровым волнением. Она распространяется во все стороны от возмущения на значительные расстояния, а направле ние ее подхода к судну дает возможность оценить местоположе ние центра тайфуна.
г) Грозовое состояние атмосферы, свойственное тропическим циклонам, вызывает атмосферные помехи, прослушиваемые в обычных радиоприемниках. Направление их наибольшей интен сивности можно определить с помощью судового радиопеленгато ра. Конечно, точность радиопеленгования в этом случае невысока, но в совокупности с другими признаками эти сведения о направ лении на центр тайфуна помогут разобраться в обстановке. Атмо сферные помехи обычно прослушиваются на расстояниях до 300 миль. С перемещением в средние широты атмосферные помехи в тайфуне, а следовательно, и точность пеленгования увеличива ются.
д) С развитием радиолокации стало возможным использова ние береговых и судовых радиолокационных станций для распо знавания, классификации метеоцелей и определения их координат относительно судна или береговых РЛС. Тактико-технические дан ные, используемые в настоящее время РЛС, обеспечивают надеж ную дальность наблюдения: для береговых станций — до 500 км, для судовых станций (типа «Дон», «Нептун») — до 100 км. Опре деляющими факторами при распознавании метеоцелей являются плотность облачных образований и интенсивность выпадения осад ков. В этом отношении наблюдение за областью тайфуна имеет безусловное преимущество перед наблюдением за обычными фрон тальными образованиями, так как тайфун характерен сильно раз витой облачностью, ливневыми осадками, спиралевидными полоса ми облаков и осадков, наличием «глаза бури». На экране радио локатора все эти признаки проявляются в виде «засветок» различ ной яркости и формы.
70
В интенсивных тайфунах небольшого диаметра можно обнару жить «глаз бури», горизонтальное сечение которого часто имеет эллиптическую форму. Наряду с очевидными преимуществами наблюдения за тайфуном с помощью РЛС, главными из которых являются точность определения координат и наглядность, этот вид наблюдений имеет и недостатки. Основным недостатком является ограниченная дальность наблюдения типовыми судовыми РЛС. В этом отношении береговые РЛС, установленные на побережьи Японии и Приморья, имеют неоспоримые преимущества ввиду
большой |
дальности наблю |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
дений. Использование бере |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
говых |
РЛС |
|
обеспечивает |
|
|
|
|
|
|
|
|||
и обширный |
материал |
для |
|
|
|
|
|
|
|
||||
исследовательской |
работы. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
2. |
Определение |
расстоя |
|
|
|
|
|
|
|
||||
ния до центра тайфуна. |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Расстояние до |
центра |
тай |
|
|
|
|
|
|
|
||||
фуна |
можно |
определить по |
|
|
|
|
|
|
|
||||
подходящей к судну зыби, |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
состоянию атмосферы, |
силе |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
ветра, |
характеру |
падения |
|
|
|
|
|
|
|
||||
давления, |
а |
также |
по дан |
|
|
|
|
|
|
|
|||
ным РЛС. |
О ц е н к а р а с с т о я |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
а) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
н ия |
по х а р а к т е р у |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
п р и х о д я щ е й |
|
зыби. |
|
|
|
|
|
|
|
||||
Следствием |
действия |
силь |
|
|
|
|
|
|
|
||||
ных ветров в зоне тайфуна |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
и особенно в его внутренней |
Рис. |
27. |
Распространение |
|
волнения |
||||||||
части |
является |
развитое |
|
||||||||||
|
|
в зоне тайфуна. |
|
|
|||||||||
волнение, |
которое |
распро |
/ — первоначальное |
полож ение центра тай ф у |
|||||||||
страняется во все |
стороны |
на; 2 — полож ение |
центра |
тайф уна |
через 10 ч |
||||||||
от центра тайфуна. Наи |
при |
скорости |
перемещ ения |
его 15 |
узлов (р ад и |
||||||||
ус тайф уна 300 миль). |
|
|
|
||||||||||
больший |
разгон |
получают |
/- - з а т у х а н и е |
волнения по |
мере |
удаления от |
|||||||
волны |
в |
правой |
половине |
зоны |
ветров; |
/ / — зы бь |
впереди |
циклона; |
|||||
III — тяж елое |
волнение, смеш ение |
волн р а з |
|||||||||||
тайфуна. |
Это |
объясняется |
|
личных направлений. |
|
|
|||||||
тем, что уже первона |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
чально |
развитые |
волны |
|
|
|
|
|
|
|
правой половины продолжают усиливаться ураганными ветрами сместившегося вперед тайфуна (рис. 27). Волны же тыловой части утихают естественным образом в связи с отходом тайфуна. В свя зи с этим и дальность распространения волн, идущих вперед и вправо, больше, чем в остальных секторах тайфуна.
Зыбь, обнаруженная в океане, говорит о наличии сильного волнения, а ее усиление или затухание позволяют сделать вывод о приближении зоны волнения, ее удалении или прохождении сто роной.
Вообще же считается, что усиливающаяся зыбь может быть встречена на расстоянии 300—600 миль от центра тайфуна [42].