книги из ГПНТБ / Воронцов, П. А. Аэрологические исследования пограничного слоя атмосферы

Таблица 115

Распределение скорости и направления горного ветра за 20 час. в сентябре—октябре

внизу с восточным направлением и наверху с западным направ­ лением,— и промежуточный слой, разделяющий их. Но проме­ жуточный слой не имеет такой резкой границы, как для долин­ ного ветра.

Будем считать, что высота, с которой начинается юго-запад­ ный ветер, должна соответствовать началу слоя общей цирку­ ляции. Высота нижнего потока горного ветра была взята ус­ ловно, так как обычно эта высота определялась до уровня на­ чала резкого поворота ветра; в горном ветре наблюдается по­

степенный поворот ветра с высотой, поэтому часто высота с юговосточным ветром считалась за начало промежуточного слоя.

Распределение скоростей ветра с высотой в горном ветре также не имеет часто резко выраженных двух минимумов и двух максимумов, как при бризах.

Высота слоя, в котором наблюдается развитие нижнего по­

тока горного ветра, несколько больше, чем толщина нижнего

потока долинного ветра.

Смена направления долинного ветра идет одновременно во всем слое, в результате чего почти сразу же после захода

солнца западный поток с долины ослабевает и начинается тяга

воздуха с гор.

Поток с долины после ослабления внизу быстро оканчивается и в верхних слоях и, таким образом, во всем слое развития

устанавливается поток воздуха с гор. Высота нижнего потока с гор приобретает вследствие этого к 20 час. большую толщину по сравнению с долинным ветром и даже по сравнению с горным

ветром за 8 час.

Аналогично береговому бризу при горном ветре наблюдается снижение высоты пограничного слоя. Колебания высоты погра­ ничного слоя и строения горного ветра в течение ночи не было

прослежено. Наблюдения в 8 час. не могут дать ответ на этот вопрос, так как они производились спустя 1,5—2 часа после во­ схода солнца, когда нагревание от солнца уже достаточно ве­ лико, чтобы ослабить эффект ночного выхолаживания. Оче­ видно, можно ожидать наибольшего развития горного ветра пе­ ред восходом солнца.

Интенсивность стока воздуха с гор относительно невелика с максимальными значениями v = 3—4 м/сек.

Для рассмотренного района за период сентябрь—октябрь можно привести следующие краткие выводы:

1.Толщина слоя, в котором происходит развитие долинного ветра, составляет около 2,0—3,0 км и соответственно для гор­

ного ветра от 1,0 до 2,0 км.

2.Долинный ветер можно разбить на ряд слоев:

а) нижний поток —слой с почти постоянным направлением

западного ветра высотой 0,6 км; б) первый промежуточный слой — слой с резким поворотом

ветра на противоположное, толщиной около 0,1 км;

361

ного ветра, начинается примерно с 3-го км.

3.Горный ветер можно также разбить на слои:

а) нижний поток —слой с постепенным правым поворотом ветра примерно на 90°, толщиной от 0,6 до 1,5 км;

б) промежуточный слой — слой с более резким поворотом

ветра, также примерно на 90°, толщиной около 0,5—1,0 км;

в) слой общей циркуляции (свободной атмосферы)—слой с почти постоянным юго-западным или западным ветром. В гор­ ном ветре верхний поток сливается со слоем общей циркуля­ ции, вследствие чего ее высота снижается до 1,0—1,5 км.

При развитом горно-долинном ветре в суточном ходе смена направления происходит в слое 0,6—0,8 км: в дневные часы здесь поток направлен ~ долины в гору, ночью — с гор в долину.

В долинном и горном ветре отчетливо заметно увеличение скорости ветра с высотой примерно до высоты 150—200 м и по­

степенное дальнейшее уменьшение скорости ветра к первому

промежуточному слою. В верхнем потоке скорость ветра снова достигает максимума примерно около середины слоя и выше уменьшается, достигая второго минимума во втором промежу­ точном слое. Таким образом, имеется два максимума и два ми­ нимума скорости ветра в слое развития долинного ветра.

Повторяемость горно-долинного ветра в разбираемый пе­ риод составляет для Анасеули и Зугдиди около 25% и для Цу­ лукидзе около 20%.

Высота уровня максимальной скорости ветра составляет

примерно !/4 от высоты зоны смены направления ветра (высота обращения), что хорошо согласуется с теорией.

Отсутствие вблизи пунктов наблюдений высоких горных склонов и наличие широких долин делают мало заметным при­

сутствие ветров склонов, поэтому отчетливо, почти в чистом виде, выявляется циркуляция равнина — горы.

Начало долинного ветра приходится через 2—3 часа после восхода солнца, конец перед восходом солнца — дата точно не установлена.

Развитие и окончание долинного ветра и ветра с гор начи­ нается почти одновременно во всем слое.

Обратный поток долинного ветра в Западной Грузии уси­

362

Горно-долинные ветры в районе Эльбруса

Строение местных ветров района Эльбруса изложено в рабо­ тах автора (1941 в) и автора и М. С. Шелковникова (1956).

Долина стремительной горной р. Азау имеет направление примерно с запада на восток, точнее с ЗСЗ на ВЮВ. Ширина и

крутизна склонов долины р. Азау непостоянны, местами до

1,5 км. Долина р. Терскол направлена примерно с севера на юг,

она значительно уже долины р. Азау и имеет ширину всего

200—250 м.

Река Азау, сливаясь с рр. Терсколом и Донгузоруном, обра­ зует р. Баксан с долиной того же наименования, так что долина р. Азау непосредственно переходит в более широкую долину р. Баксана, которая тянется от подножия Эльбруса в горах вна­

Терскола равнялась 2150 м. Ледники, из которых берут начало

рр. Азау и Терскол, располагаются сравнительно недалеко,

около 3—4 км от места их слияния. Крутизна боковых склонов обеих долин в районе наблюдений была весьма значительной.

Склоны покрыты сосновым лесом или альпийскими лугами. Вы­

побочной долиной по отношению к долине рр. Азау—Баксан.

В общем высокие горные хребты с глубокими сравнительно узкими ущельями рр. Азау, Терскола и Баксана, частично по­ крытых лесом, создают здесь разнообразные микроклиматиче­ ские условия, отражающиеся, в частности, и на режиме ветров в этом районе.

Характерной особенностью долины рр. Азау—Баксан явля­

ются ее относительно большая высота над уровнем моря, на­

правление долины с запада на восток с наличием высоких гор­ ных хребтов по бокам, что создает в некоторых случаях хоро­ шую продуваемость верхней части долины ветрами общей цир­ куляции.

Для характеристики горно-долинных ветров района приве­

дем краткие выдержки из работ автора и Е. С. Селезневой

(1939).

Направление ветра в долине р. Азау имеет хорошо выра­ женную суточную периодичность. Переход горного ветра на до­ линный и наоборот осуществляется между 8—9 час. и около

20 час., но в отдельные дни сроки смены ветра, особенно в ве­ черние часы, могут резко меняться, иногда горный ветер появ­ ляется только между 0 и 2 час.

Скорости долинного ветра колеблются от 4 до 6 м/сек., мак­

симум скорости наступает в период от 13 до 16—17 час. Ско­ рости горного ночного ветра значительно меньше, чем долин­ ного, максимум ее приходится на 4—5 часов. Пример простран­

363

ственной структуры долинного и горного ветра дан на рис. 129 и 130 за 24 и 25ДЛШ 1954 г. Здесь слой долинного ветра меня­

ется в течение суток в больших пределах, достигая в 10 час.

/ — 24—25/VIII, 2 —3/IX, 3 — 3/IX — 15 км восточнее Терскола, 4 —4/IX.

24/VIII высоты 1,2 км, затем снижается к 16 час. до 0,4 км и снова возрастает до 1,0 км в 18 час. Слой долинного ветра

Рис. 130. Распределение с высотою проекции скорости на продольную ось ущелья Азау 24 и 25/VIII 1954 г.

В переходном слое от нижнего потока долинной циркуляции к

верхнему, обратному, происходит или медленно или скачкооб­

364

разно. Распределение скорости ветра с высотой имеет самую разнообразную картину. В отдельных случаях скорость ветра

растет с высотой и максимум ее наступает примерно на */4 вы­

над р. Терсколом, в отличие ( г более четко выраженной горно-до-

линной циркуляции, хотя бы Рионской долины, являются след-

по долине р. Баксана от Терскола до Кубасанты. Кубасанты расположено от Терскола в 15 км вниз по ущелью и лежит на

600 м ниже его. Днем 2/IX в 13 час. западный поток общей цир­

365

куляции наблюдался до сельсовета, в 13,5 час. уже до Ялтузи,

было долинного ветра, а в Кубасантах он отмечался. В 16 час.

поток долинного ветра распространился уже до Терскола и имел там небольшую мощность.

Фёны свободной атмосферы, опускающиеся по склонам гор,

также могут нарушить долинную циркуляцию в высокогорной части долины, как это имело место, например, 26/VIII 1954 г.

На Эльбрусе могут наблюдаться и так называемые ветры Малоджа, или компенсационные ветры. О наличии таких вет­ ров в долине рр. Азау—Баксан впервые указала Е. С. Селез­ нева. Приводим схему строения таких ветров автора на рис. 133.

К западу от перевала подходят более крутые склоны долин

Рис. 133. Схема вертикального разреза аномального до­ линного ветра в долине Азау.

/ — хребет, 2 — долинный ветер, 3—аномальный долинный ве­ тер, 4 — перевал, 5 — пункт наблюдений.

рр. Кубани и Теберды. Кроме того, согласно Вагнеру, фактором, способствующим развитию таких ветров, будет наличие более высоких, чем перевал боковых склонов, хребтов долины р. Азау. Вследствие этих причин в высокогорных долинах горно-долин­

ная циркуляция, несмотря на наличие благоприятных условий,

может часто нарушаться.

Температура и влажность воздуха. Для характеристики строе­ ния нижнего слоя атмосферы при местных ветрах большое зна­ чение имеет величина вертикального температурного градиента

у°/100 м.

По данным аэростатного зондирования в долине р. Азау ве­

личина у была подсчитана отдельно для ветра долинного и гор­ ного в разные часы суток (табл. 116).

В слое до 200 м особых различий в суточном ходе у при гор­

ных и долинных ветрах не имеется: только инверсии при горных ветрах наблюдаются с большим повышением температуры, боль­ шей продолжительностью и в большем слое. При долинном ветре отмечено уменьшение у в слое 0,2—0,4 км и особенно в

366