- •Міністерство освіти і науки України
- •Содержание
- •Вступление
- •1. Предмет и задачи навигационной гидрометеорологии.
- •2. Метеорологические елементы и явления.
- •3. Состав и строение атмосферы.
- •4. Солнечная радиация и ее ослабление в атмосфере.
- •5. Теплообмен океана и атмосферы.
- •7. Температурные инверсии.
- •8. Суточные и годовые колебания температуры.
- •Лекция 2.Вода в атмосфере. Облака и их международная классификация.
- •1. Испарение. Характеристики влажности воздуха
- •2. Суточные и годовые колебания характеристик влажности.
- •3. Конденсация водяного пара ,
- •6. Атмосферные осадки их классификация.
- •8. Связь облачных структур с типом погоды.
- •2. Изменчивость атмосферного давления.
- •4. Формы барического рельефа.
- •5. Зональность в распределении атмосферного давления.
- •1. Всемирная служба погоды и ее значение для морского транспорта.
- •2. Штатные приборы и регламент гидрометеорологических наблюдений.
- •4. Классификация синоптических карт.
- •7. Местные признаки погоды.
- •1. Ветер и его характеристики.
- •2. Причины возникновения ветра.
- •3. Силы, действующие в атмосфере.
- •4. Градиентный и геострофический ветер.
- •5. Изменчивость ветра.
- •6. Периодические и местные ветры.
- •Лекция 6. Воздушные массы и атмосферне фронты. Циклоны и антициклоны, .Погода в них
- •2. Классификации (термодинамическая и географическая) воздушных масс.
- •3. Особенности погоды в зоне воздушных масс
- •4. Атмосферные фронты и их характеристики.
- •5. Особенности погодных условий атмосферных фронтов.
- •6. Природа возникновения циклонов.
- •7. Стадии развития циклонов.
- •8. Погода в циклонах и барических ложбинах.
- •9. Признаки приближения циклонов.
- •10. Понятие антициклона, особенности его формирования и перемещения.
- •11. Стадии развития антициклона.
- •12. Погода в антициклоне.
- •13. Признаки приближения антициклона.
- •Лекция 7. Тропические циклоны
- •2. Зарождение и строение тропических циклонов.
- •3. Районы зарождения и основные пути тропических циклонов.
- •4. Стадии развития и траектории движения тропических циклонов.
- •5. Погода в тропических циклонах.
- •7. Определение положения судна относительно центра тропического циклона.
- •3. Химический состав и физические свойства морской воды
- •5. Классификация морских льдов.
- •6. Географическое распределение льдов в Мировом океане.
- •7. Навигационные пособия по льдам
- •8. Классификация морских волн.
- •9. Элементы волн
- •11. Навигационные пособия по волнению моря.
- •13. Классификация морских течений.
- •14. Методы и приборы для определения морских течений
- •Рекомендованная литература
Лекция 7. Тропические циклоны
План лекции
Понятие тропического циклона.
Зарождение и строение тропических циклонов.
Районы зарождения и основные пути тропических циклонов.
Стадии развития и траектории движения тропических циклонов.
Погода в тропических циклонах.
Признаки приближения тропического циклона.
Определение положения судна относительно центра тропического циклона.
Рекомендованная литература:1,2,3,6,7,9.
Основные теоретические положения
Понятие тропического циклона.
Циклоническая деятельность наблюдается не только в умеренных и высоких широтах. Вблизи тропических фронтов обоих полушарий (в широтной зоне от 5 до 25° с.ш. и ю.ш.) на Земле зарождаются грозные стихийные явления – мезомасштабные вихри – тропические циклоны. Обычно в низких широтах возникает большое число циклонических возмущений, но они бывают слабо выражены: давление в центре всего на 1 - 2 мбар ниже окружающего барического поля, ветры слабые, перемещаются медленно с востока на запад. Но время от времени эти возмущения начинают развиваться и превращаться в глубокие тропические циклоны с большими барическими градиентами и штормовыми ветрами. С фронтальными циклонами умеренных и высоких широт их роднит штормовой и ураганный ветер, похожая вращательная циркуляция вихрей, обильные осадки, выпадающие из их облачных систем, и соразмерность.
Принципиальные отличия фронтальных и тропических циклонов заключаются в их энергетике, вертикальном строении воздушных потоков, скорости ветра, направлении перемещения и сроках жизни самих вихрей.
Тропические циклоны – это сравнительно небольшие, но очень глубокие вихри, обладающие большой кинетической энергией. Для развития тропического циклона необходима большая энергия неустойчивости воздушной массы. Мощный подъем очень теплого и влажного воздуха над возникшим возмущением – обязательное условие его развития.
Давление в центре тропического циклона обычно составляй 980–950 мбар, в отдельных случаях – ниже 930 мбар. Диаметр тропического циклона составляет 100–300 миль, но иногда и больше.
2. Зарождение и строение тропических циклонов.
За счет колоссальных энергий (в отдельных случаях скорость ветра в ураганах превышает 120-150 м/с) количество атмосферных осадков, выпадающих за сутки, достигает высоты 20 м и более.
В центральной части урагана под действием центробежного выбрасывания воздуха, при малом его притоке в приземном слое, давление быстро падает. Первоначально слабая барическая депрессия усиливается, и уже через несколько суток мощный циклон начинает двигаться к западу, все более увеличивая свою глубину и скорость движения, возрастает и сила ветра в нем. Циклон развивается в тропический ураган.
Согласно фронтальной теории, возникновение урагана объясняется взаимодействием воздушных масс Северного и Южного полушарий на тропическом фронте в зоне встречи пассатов. Здесь, вследствие интенсивного нагрева поверхности океана, наблюдается значительный контраст температур нижних и верхних слоев атмосферы, что создает большую неустойчивость воздушных масс – мощные конвективные движения.
Волновая теория зарождения ураганов пытается связать прохождение длинных (до 2000 км) восточных волн атмосферного давления. Эти волны, перемещаясь с востока на запад, теряют свою устойчивость и превращаются в вихри – тропические циклоны.
В развитии любого тропического циклона до интенсивного урагана прослеживаются четыре стадии:
- стадия формирования – неустойчивая погода, шквалистые ветры различных направлений. Намечается центр циклона. Сила ветра вблизи него (50-100 морских миль) не превышает 7 баллов;
- молодой циклон – дальнейшее падение давления, образование вокруг центра циклона пояса ураганных ветров. Формирование в центре циклона ясной погоды со слабыми ветрами или штилем – «глаза бури»;
- зрелый ураган – прекращение падения давления и усиления ветра. Площадь, занятая ураганом, увеличивается до максимума, нарушается симметрия урагана. Плохая погода в правой его половине наблюдается на большей площади, чем в левой.
- разрушение урагана. Эта стадия наступает, как правило, после поворота урагана через полярный курс к востоку. Интенсивность урагана ослабевает, «глаз бури» исчезает и ураган принимает черты обычного нетропического (фронтального) циклона. Точно так же тропические ураганы затухают и при переходе на сушу, когда прекращается приток влаги и увеличивается трение воздуха о подстилающую поверхность.
Все циклона, зарождающиеся в тропиках, подразделяются на четыре группы.
1-я группа. Тропическое возмущение – обладает слабой тропической циркуляцией.;
2-я группа. Тропическая депрессия – слабый тропический циклон с явно выраженной приземной циркуляцией, наибольшая скорость установившегося ветра в котором не превышает 12-13 м/с.;
3-я группа. Тропический шторм – циклон, наибольшая скорость установившегося ветра в котором достигает 33 м/с;
4-я группа. Тропический ураган – циклон, скорость ветра в котором превышает 33 м/с (60 уз.).
Таким образом, тропические циклоны классифицируются следующим образом (табл. 1)
В основу классификации положен критерий скорости ветра в центральной области тропического циклона. Однако тропические циклоны отличаются не только по ветровому режиму, но и по характеру распределения облачности, осадков и других метеорологических элементов (табл.1).
Таблица 1. Классификация тропических циклонов в зависимости от скорости ветра.
Стадия тропического циклона |
Сокращенное обозначение |
Скорость ветра, уз |
в циклоне м\с |
Тропическая депрессия |
TD |
До 33 |
До 17 |
Умеренный тропический шторм |
TS |
34-17 |
17-23 |
Сильный тропический шторм |
STS |
48-63 |
24-31 |
Ураган (тайфун) |
Н(Т) |
64 и более |
32 и более |