Сдвиги ветра при прохождении у земли атмосферных фронтов

В пределах нижнего слоя тропосферы фронтальная зона имеет ширину 40…50 км

(реже - до 100 км). В эт ой зоне наб людает ся увеличение горизонтальных градиентов всех мет еорологических величин. При этом, чем больш е конт раст метеорологических элементов по разные стороны от фронтальной зоны, тем ярче выражена э та фронт альная зона.

При приближении фронтальной зоны усиливается горизонтальная адвекция температуры,

в пограничном слое атмосферы сущ ест венно увеличиваются сред ние вертикальные сдвиги вет ра и имеют место согласованные временные изменения скорост и вет ра и других мет еорологических величин, которые могут продолжаться в пункт е наб людений в т ечение нескольких часов под ряд при приближении фронта. Наиболее существенное усиление ветра вблизи поверхност и земли наблюдается в 40…50 километровой зоне фронта и может быть д овольно значит ельным, но непрод олжит ельным, при этом могут резко увеличиват ься т урбулентность, а также вертикальные и горизонт альные сдвиги ветра.

Сдвиги ветра, оказывающие опасное влияние на полеты воздушных судов, образуются, как правило, в зоне акт ивных, быстродвижущихся атмосферных фронтов, которые наблюдаются на фоне больш их горизонтальных град иентов температуры и давления.

Исследования показали, что при прохожд ении холодных фронтов сильные верт икальные сдвиги ветра (5 м/с и более) в нижней части приземного слоя атмосферы (до высот ы 30 м) возникают в основном за счет изменения скорости ветра, направление ветра при этом меняется мало. Кроме т ого, в зоне эт их фронт ов наблюд аются явления, связанные с об разованием кучево- дождевых об лаков: горизонтальные и верт икальные сдвиги ветра,

сильные верт икальные пот оки, турбулентность, фронт ы порывистости. Как правило, в зоне холодных фронтов наблюд аются значительные скорости ветра, что дополнительно увеличивает инт енсивность сдвигов вет ра и т урбулент ност и.

В зоне теплых фронтов сильные вертикальные сдвиги ветра формируются за счет изменения как скорости, так и направления вет ра. Причем, в самой нижней част и приземного слоя (д о высот ы 30 м) сильные сдвиги вет ра ( 5 м/с и б олее) возникают, главным образом, за счет резкого изменения направления ветра с высотой в этом слое. Сильные горизонт альные сд виги вет ра, вертикальные потоки и турбулентность в зоне э тих фронтов, как правило, не наблюдают ся. Это объ ясняется т ем, что в зоне теплых фронт ов часто наб людаются интенсивные инверсии температуры, охватывающие весь нижний слой тропосферы, кот орые и вызывают резкие изменения скорости и направления вет ра с высот ой в этом слое.

В зоне фронтов окклюзии возможны как сильные верт икальные и горизонт альные сд виги ветра, так и интенсивны е вертикальные потоки на общем повыш енном фоне т урб улентности в нижних слоях ат мосферы. Резкое усиление турбулентности в пределах нижнего слоя т ропосферы в зоне окклюдирования происходит при сближении фронтальных зон холодного и теплого фронтов. Сдвиги ветра в зоне фронтов окклюзии образуются как за счет изменения направления, так и за счет изменения скорости вет ра.

Сдвиги ветра при инверсиях температуры (рис. 9.14)

При уст ойчивой стратификации температуры турбулентный обмен количеством движения по вертикали ослаблен (слои “скользят” один по др угому), поэтому слои инверсии и изот ермии, как правило, приводят к сущест венному расслоению потоков по вертикали и образованию значительных вертикальных сдвигов вет ра.

Рис. 9.14. Схема взлета ВС при инверсиях температуры

При инверсиях у земли может наблюдаться слаб ый вет ер, и д аже штиль, в то время как на верхней границе эт их слоев он может достигать сущест венных значений (10 м/с и более) и резко меняться по направлению. Таким образом, при заходе ВС на посад ку в инверсии (против ветра) обычно следует ожидать уменьш ения скорости встречного ветра и “проваливание” самолет а от глиссад ы.