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

Из работы Дикона возьмем отношение и величину п

для ряда пунктов и дополним их значениями для пос. Воейково

(табл. 15).

обычно за исходный уровень принимают высоту 10 м, поэтому

наблюдается и во всем слое 500 м. Рост скорости ветра с вы­ сотой минимальный в летнее время.

На рис. 7, взятом из работы В. А. Девятовой, приведены величины v по сезонам для ст. Долгопрудная по данным аэро­ статного зондирования.

Соотношение в скоростях ветра по сезонам на станциях Воейково и Долгопрудная примерно одинаково. Максимальные скорости ветра наблюдаются в зимний период, а минималь­ ные— во все остальные сезоны. Абсолютные значения v в Воей­ ково больше, чем в Долгопрудной на 10—15%, что можно

Рис. 7. Профиль скорости ветра в Долгопрудной.

ных градаций скорости геострофического ветра vr, при котором

Распределение скорости ветра при различной термодинами­ ческой стратификации приведено в табл. 18.

Тип I соответствует неустойчивому состоянию, при этом зна­ чения v по всему слою 500 м минимальные, а отношения —~~

относительно велики.

50

с высотой.

Для характеристики суточного хода скорости ветра по се­ зонам в пос. Воейково приведем табл. 19.

В табл. 19 при подсчете средних скоростей ветра вошли все

подъемы, включая и при слабых скоростях ветра. Поскольку число случаев с уровня 300 м уменьшается, значения v приве­ дены только для слоя 200 м.

В нижнем слое максимум v наблюдается в 15 час. Высота обращения ветра в пос. Воейково получилась около 100 м, с этой высоты максимум v наблюдается в утренние часы и ми­

нимум— днем. Несмотря на отсутствие наблюдений в темное

время суток, можно считать, что в 3 часа утра скорости ветра

51

будут минимальными. Тогда суточная амплитуда скорости ветра в слое 200 м будет в среднем меняться от 1,2 до 1,7 м/сек.

Соотношение между скоростью ветра в пограничном слое и геострофическим ветром. Одной из характерных особенностей

строения пограничного слоя является рост скорости ветра

с высотой с одновременным правым его поворотом в северном полушарии. Поскольку направление ветра при аэростатном зон­ дировании определялось весьма грубо, используем только из­

мерения скорости ветра.

Для подсчета соотношений между скоростью ветра на дан­ ном уровне vz и скоростью геострофического ветра ог за пе­ риод 1951 —1955 гг. взяты дни с подъемами метеорографа на привязном аэростате, причем отброшены случаи со скоростями ветра, меньшими 3 м/сек. в нижнем слое 50 м, а также со ско­ ростями геострофического ветра ог < 4 м/сек.

Подсчет уг был сделан по синоптической карте с помощью градиентной линейки.

Для лучшего выявления особенностей распределения —— «г

весь материал был разбит по сезонам года, по градациям ог и по типам термодинамической устойчивости нижнего слоя атмосферы (табл. 20).

В среднем за дневные часы наблюдаются относительно не­

большие различия в распределении —по сезонам года.

На уровне 2 м величина —составляет для пос. Воейково

в среднем величину около 0,4, т. е. значительно меньше 0,6, как это указывается в некоторых работах, тогда как даже на

0,8—0,85.

V

По М. Е. Берлянду (1947), на 0,4 Нп отношение

должно быть порядка 0,90. В среднем за отдельные сезоны

года, по данным автора, на уровне 0,4 Нл скорость ветра будет порядка 0,85—0,9 от vr и очень близка к 0,9 vr. Только при неравновесном состоянии, т. е. при неустойчивой стратифика­

в неравновесных условиях закономерность распределения k по высоте и его абсолютные значения несколько отличаются от тех же закономерностей при равновесном состоянии атмо­ сферы. Скорости ветра на высотах 200 и даже 500 м далеко не

Очевидно, вследствие того, что не были учтены случаи со сла­ быми скоростями ветра, с большой термической неустойчи­ востью летом и глубокими инверсиями зимой, величины Нп и k

получились несколько заниженными в летний период и завы­ шенными зимой.

54

няются в средних величинах по сезонам года, но резко отли­ чаются при разных градациях ог, с ростом vr возрастают и зна­ чения скоростей ветра по всему пограничному слою, причем

Рис. 8. Профили скорости ветра в пограничном слое для пос. Воей­ ково.

в нижнем полукилометровом слое небольшой, наиболее замет­ ный рост v наблюдается при типе III.

северо-запада Европейской территории СССР (ЕТС). Рассмот-

55

Vz

рим примеры распределения v и —— для некоторых других подстилающих поверхностей.

Профили v и над водоемами и береговой зоной. До сих

пор особенности ветрового режима над берегом и водоемами вблизи от берега еще мало исследованы. Для ветрового ре­ жима над водоемами характерно наличие обратного по сравне­ нию с сушей суточного хода скорости ветра.

По материалам одновременных шаропилотных наблюдений на двух пунктах, расположенных на расстоянии 38 км над Ла­ дожским озером (маяк Сухо) и берегом (Новая Ладога), про­ веденных в июле—августе 1955 и 1957 гг. утром в 6 час. и днем

в14л час., подсчитано распределение v и vVZ - .

Здесь хорошо выявляется суточный ход скорости ветра над

рости ветра в нижнем слое 1,5—2,0 км над водоемом больше, чем над берегом. Вызвано это в первую очередь уменьшением макрошероховатости и нисходящими потоками над водоемом вблизи берега. К сожалению, в период шаропилотных наблю­ дений не удалось провести температурного зондирования

иучесть термическую стратификацию.

Втабл. 21 приведены величины Нп, этот подсчет сделан ориентировочно, по перелому в профиле скорости ветра с вы­ сотой, где vz = vr. Величина ог определялась по кольцевым си­

ноптическим картам или по формулам (21), (22).

Характерной особенностью профилей v и —в рассмат­

риваемом районе является наличие максимума утром на высоте

0,2 км и днем на высоте 0,3—0,4 км, вызванного бризовой цир­ куляцией. Кроме того, на уровне 1,0—1,25 км, совпадающем с Нп, над водоемом наблюдается второй максимум. К высоте 1,5—2 км различия в скоростях ветра над берегом и водоемом исчезают. Вследствие меньшей шероховатости на высоте 2 м

над маяком Сухо как утром, так и днем отношение ——— зна-

чительно больше, чем над Новой Ладогой. Эти различия исче­

В приведенном примере (табл. 22) при ветрах с суши в обоих

пунктах на высоте 2 м отношение —составляет 0,48—0,49,

56

Таблица 22

-