Струйные течения, их кл ассификация, условия образования и пол етов в них. Виноваты струйные течения

Туннели в атмосфере Этот термин был сформулирован исследователем Эдуардом Снедкером, основным сторонником гипотезы существования парных геомагнетических точек. Эти точки - границы линий силы земного магнитного поля. Снедкер предположил возможность существования

Об атмосфере кладбища

Об атмосфере кладбища Кладбища обладают притягательной силой, их посещают, даже если там не лежит никто из близких. В чужих городах они - место паломничества, где бродят не торопясь и с чувством, будто для этого они и существуют. Даже в чужих местах привлекает не всегда Из книги Большая Советская Энциклопедия (ИО) автора БСЭ

Озон в атмосфере

38. Течение вторичного и третичного периодов сифилиса. Злокачественное течение сифилиса

38. Течение вторичного и третичного периодов сифилиса. Злокачественное течение сифилиса Вторичный период. Данный период начинается с момента возникновения первых генерализованных высыпаний (в среднем через 2,5 месяца после заражения) и продолжается в большинстве

Течение года и течение жизни в отражении солнца

Течение года и течение жизни в отражении солнца В понимании архаических и настроенных на общение с потусторонним людей течение года отражает течение жизни, поскольку в части всегда заключено целое. В этой связи в эзотерике принято говорить о принципе «часть как целое».

Гравирование металлическими и абразивными инструментами, абразивно-струйное гравирование

Гравирование металлическими и абразивными инструментами, абразивно-струйное гравирование Металлическими и абразивными инструментами гравируют рисунки, пейзажи, портреты. При гравировании применяются гравировальные круги малых размеров. К разновидностям данного

Струйное течение в атмосфере

(СТ) - сильный узкий поток с почти горизонтальной осью в верхней тропосфере или в стратосфере, характеризующийся большими вертикальными и горизонтальными сдвигами ветра и одним или более максимумами скорости. Обычно длина СТ составляет тысячи км, ширина - сотни км, толщина - несколько км. Вертикальный сдвиг ветра около 5-10 м/с на 1 км, а горизонтальный Струйное течение в атмосфере5 м/с на 100 км. Нижний предел скорости в СТ условно считается равным 100 км/ч и выбран с учётом того, что ветер, скорость которого превышает 100 км/ч, оказывает заметное влияние на путевую скорость летательных аппаратов, выполняющих полёт в зоне СТ. Центральная часть СТ, где скорости ветра наибольшие, называют сердцевиной, линия максимального ветра внутри сердцевины - осью СТ. Слева от оси, если смотреть по потоку, расположена циклоническая сторона СТ, справа - антициклоническая. Горизонтальные сдвиги на циклонической стороне СТ гораздо больше, чем на антициклонической, вертикальный сдвиг ветра обычно больше над осью СТ, чем под ней. Чем сильнее СТ, тем больше вертикальный сдвиг ветра в нём. Различают тропосферные и стратосферные СТ.
Тропосферные С. т. формируются в переходной зоне между высокими холодными циклонами и высокими тёплыми антициклонами в верхней тропосфере, образующими высотные фронтальные зоны. Высотные фронтальные зоны (ВФЗ) могут объединяться, образуя планетарную (сравнимую по размерам с размерами Земли) фронтальную зону. Оси тропосферных С. т. располагаются вблизи тропопаузы и в северном полушарии находятся на высоте 6-8 км над Арктикой, 8-12 км - в умеренных широтах, 12-16 км - в субтропиках.С. т. высоких и средних широт связаны с ВФЗ и атмосферными фронтами; они меняют своё положение вместе с ними. Субтропическое западное С. т. сравнительно устойчиво и сильно. Наиболее мощное на Земле субтропическое С. т. наблюдается в зимнее время над западной частью Тихого океана, где создаются большие контрасты температуры в тропосфере между тёплым воздухом над поверхностью океана и холодным воздухом над восточной Азией.
На картах представлены средние скорости ветра на изобарической поверхности 300 гПа (соответствует высоте около 9 км) в северном полушарии зимой и летом. Видно, что зимой во внетропических широтах С. т. образуются над севером Атлантического океана и Европы. Субтропические С. т. почти окаймляют земной шар на широте 25-30(р). Они более мощные, чем внетропические С. т. Средние скорости в центре С. т. превышают 150 км/ч, а над Японскими островами - 200 км/ч. Летом в связи с прогревом воздуха во внетропических широтах и уменьшением горизонтального градиента температуры между низкими и высокими широтами С. т. ослабевают. Они чаще образуются над севером Европы. В соответствии с сезонными радиационными условиями субтропические С. т., ослабевая, перемещаются к северу. Над Азией и Северной Америкой они находятся летом на широте 40-45(°). С. т. изображаются и с помощью вертикальных разрезов атмосферы.
Стратосферные С. т. расположены выше тропопаузы. Зимние западные С. т. возникают в зоне больших меридиональных градиентов температуры и давления зимнего стратосферного циклона, расположенных между приполюсной областью и более низкими широтами. Ось этого С. т. находится на высоте 50-60 км на широте около 50(°), скорость ветра меняется от 180 до 360 км/ч. Положение и высота западного стратосферного С. т. может меняться при зимних стратосферных потеплениях, во время которых холодный циклон меняет своё местоположение и интенсивность и замещается теплым антициклоном. В соответствии с радиационными условиями летнее стратосферное С. т. устойчивого восточного направления возникает на обращённой к экватору периферии летнего стратосферного тёплого антициклона. Ось С. т. расположена на высоте 50-60 км, на широте около 45(°); средняя скорость ветра на оси до 180 км/ч. Экваториальное С. т. восточного направления находится летом вблизи экватора (от 0 до 15-20(°) широты) с осью на высоте 20-30 км и максимальными скоростями ветра до 180 км/ч.
При метеорологическом обеспечении полётов летательных аппаратов прогнозируется положение тропосферных С. т., высоты осей С. т. и максимальная скорость ветра. Эти данные включаются в авиационные прогностические карты барической топографии, вручаемые экипажам воздушных судов.

Авиация: Энциклопедия. - М.: Большая Российская Энциклопедия .Главный редактор Г.П. Свищев .1994 .

Погодные аномалии в России стали предметом для исследований иностранных ученых. Ряд метеорологов и климатологов обратили внимание на то, что в этом году слишком во многих странах наблюдались экстремальные погодные проявления.

Помимо жары в России это самое сильное за последние 80 лет наводнение в Пакистане, необычно сильная жара в июле в Японии (которая унесла жизни более 60 человек), а также июньская жаркая погода в США и Канаде.

По мнению метеорологов, которые регулярно занимаются мониторингом атмосферы в Северном полушарии, эти явления на глобальном уровне представляют собой «звенья одной цепи».

Обусловлены они необычным поведением высотных струйных течений в атмосфере.

Такое течение (по-английски оно называется jet stream) представляет собой мощный поток воздуха на высоте от 7 до 12 километров над поверхностью Земли.

Высотные струйные течения движутся с севера на юг и с запада на восток, при этом они имеют достаточно извилистую форму вследствие воздействия ряда факторов. Главным из таких факторов являются так называемые волны Россби — низкочастотные, преимущественно горизонтальные волнообразные движения, обусловленные вращением и сферичностью Земли. Эти волны представляют собой скорее вихри, которые циркулируют между полушариями планеты и, в частности, играют роль в формировании явления «эль-ниньо» — колебаний температуры поверхностного слоя воды в экваториальной части Тихого океана, которые имеют заметное влияние на климат.

В последние несколько недель метеорологи заметили изменения в высотных струйных течениях в атмосфере, о чем на этой неделе, в частности, сообщил научно-популярный журнал New Scientist . Метеоролог из Университета Рединга (Великобритания) Майк Блэкберн , занимавшийся подобными наблюдениями, рассказал «Газете.Ru», в чем заключается гипотеза, которой придерживаются он и его коллеги, объясняющая, почему в России была такая жара и какую связь эта аномалия имеет с другими экстремальными природными явлениями.

— В Северном полушарии Земли на протяжении всего июля наблюдались систематические изгибы высотного струйного течения, простирающегося от Атлантики над Европой и Азией.

Нынешним летом горячий влажный воздух из Африки избавился от влаги над Восточной Европой и в виде горячего сухого воздуха принес тепло далеко на север. Там изгиб струйного течения «блокировал» антициклон и на долгое время вызвал рекордно высокую температуру, что спровоцировало лесные пожары и смог, способный вызвать серьезные отрицательный последствия для здоровья человека. Чуть дальше на востоке холодный воздух ушел на юг, попал в область муссонов над горными районами на севере Пакистана и в период с 28 по 30 июля усилил там сезонные дожди. Скорее всего, интенсивные дожди над некоторыми районами Китая в начале августа и аномальная жара в Японии в июле также являются следствием изгибов высотных струйных течений. Так же, вероятно, стабильный антициклон над Россией привел к тому, что влажный воздух со Средиземного моря вызвал интенсивные осадки в восточной Германии 6 августа.

— Почему произошли систематические изгибы высотного струйного течения в этом году?
— Мы не знаем ответа на этот вопрос. Такие изменения являются частью естественной изменчивости атмосферы, которые приводят к изменениям погоды в течение недели, месяца или целого времени года. Но струйными течениями можно объяснить, в частности, и наводнения в Великобритании в июне — июле 2007 года, и достаточно влажное лето во всей Западной Европе в 2008 и 2009 годах.

— Могут ли изменения высотного струйного течения быть следствием изменения климата на Земле?
— Отдельные аномальные погодные явления, как жара в России или наводнение в Пакистане, нельзя отнести к глобальному потеплению, но более высокая средняя температура вызывает опасность увеличения аномальных явлений, так как теплый воздух имеет большое количество водяного пара и с увеличением температуры может повлечь и увеличение среднего количества осадков. Чтобы оценить вероятность наводнения в случае экстремального количества осадков, нужно учитывать многие факторы. Так, в Пакистане гидрологи обратили внимание на случаи некорректного использования водных ресурсов, что повлияло на тяжесть затопления. Стоит заметить, что масштабы помощи и восстановления при ЧП в Пакистане, как и во многих развивающихся странах, растут с увеличением количества населения.

— Возможно ли повторение погодной аномалии в России в следующем году?
— У нас, в Университете Рединга, мы не составляем такой прогноз, другие организации делают сезонные прогнозы на основе компьютерных моделей. Многие исследователи проводят долгосрочные прогнозы для конкретных регионов с использованием статистических корреляций погоды и внешних факторов. Но высотные струйные течения являются неотъемлемой частью глобальной циркуляции атмосферы, и изменения течения влияют на погоду в любое время года в любом месте, в том числе и в следующем году в России.

— Будете ли вы с коллегами исследовать нынешнюю погодную аномалию в России?
— До сих пор мы делали только предварительную оценку наблюдавшихся в последнее время явлений, но мы ведем проект по исследованию влияния струйных течений на погоду, и в нашей научной группе вскоре должна быть защищена диссертация на эту тему. Правда, она будет связана с наводнением в Великобритании в 2007 году, а не нынешней жарой в России.

— Можно ли сказать, что современная наука пока не в состоянии учитывать многие факторы, которые влияют на погоду, например, солнечную активность и количество арктических ледников?
— Да. И я считаю, что климатические и метеорологические модели могут и должны включать в себя ряд различных факторов, как, например, солнечная активность или увеличение концентрации парниковых газов. В ряде организаций это уже делается, например, в Европейском центре среднесрочных прогнозов погоды.

Между тем спутники NASA продолжают исследования территории охваченной пожарами России из космоса. Помимо данных о количестве очагов лесных пожаров в разных регионах страны спутники передали на Землю информацию о распространении угарного газа от пожаров — над территорией России и за ее пределами.

Воздушные массы на экваторе нагреваются, и горячий воздух поднимается вверх - там низкое давление. Поднявшийся воздух течет на север или на юг, охлаждается и опускается. Воздушные массы перемещаются от района высокого давления к области низкого давления. Воздух с юга и с севера снова направляется к экватору. В атмосфере формируется система вертикальной циркуляции, опоясывающая Землю, - это так называемые ячейки Гадлея, ячейки Ферреля и Полярные ячейки. На месте стыков ячеек низких и умеренных широт потоки направлены вниз - зона западных поверхностных ветров. В регионе контакта ячеек высоких и средних широт воздух наоборот поднимается - зона восточных поверхностных ветров и струйного течения на больших высотах. Сила Кориолиса влияет на направление движения циркулирующих воздушных масс - они перемещаются не строго вдоль параллелей, а отклоняются. Так в каждой зоне возникают специфические системы ветров. В районах полюсов воздушные массы движутся с востока на запад, отклоняясь от полюсов. В зонах западного ветра под воздействием эффекта Кориолиса и других сил воздушные массы перемещаются в восточном направлении. В зонах пассатов Северного полушария ветер дует с северо-востока, в зонах пассатов Южного полушария - с юго-востока. В верхних слоях атмосферы образуются мощные струйные течения с запада на восток, возникающие из-за разницы давления и температур

Аэрологические наблюдения помогли изучить многие особенности ураганных ветров на высотах – струйных течений в атмосфере.

На ежедневных картах барической топографии в средней и верхней тропосфере, как и в нижней стратосфере, обнаруживаются переходные зоны между высокими холодными циклонами и тёплыми антициклонами. Это уже знакомые нам фронтальные зоны. Высотные фронтальные зоны окаймляют земной шар в обоих полушариях.

К числу основных характеристик высотных фронтальных зон относят градиенты температуры, влажности, давления и ветра. Во фронтальных зонах очень часто скорости ветра на высотах превышают 30 м/с (108 км/ч).

Своё название струйные течения получили в 1940-х гг. Они представляют собой сильные воздушные течения (струи) в середине воздушных потоков, имеющих малые скорости. Они быстро перемещаются вместе с высотными фронтальными зонами, усиливаясь или ослабевая.

Струйное течение (по определению Аэрологической комиссии ВМО) – сильный узкий поток с квазигоризонтальной осью, расположенной в верхней тропосфере или стратосфере, и характеризующийся большими горизонтальными и вертикальными изменениями градиента скорости ветра с наличием одного или нескольких максимумов скорости ветра.

Длина струйного течения – порядка тысяч километров, ширина – сотен километров, вертикальная мощность – несколько километров. От оси струйного течения к его периферии скорости ветра быстро уменьшаются. Максимальные скорости ветра на оси могут достигать 50–100 м/с, за нижний предел условно принимается 30м/с. Изменение градиента скорости ветра называется сдвигом ветра . Сдвиг ветра в зоне струйных течений достигает больших величин, как в горизонтальном (10 м/с и более на 100 км), так и в вертикальном направлении (около 5–10 м/с на 1 км).

Струйные течения характерны для всех районов земного шара. По высоте расположения их делят на тропосферные и стратосферные.

Тропосферное струйное течение – перенос воздуха в виде узкого течения с большими скоростями ветра в верхней тропосфере или нижней стратосфере, с осью вблизи тропопаузы; в полярных широтах – также и на более низких уровнях.

Тропосферные струйные течения делятся на:

струйные течения умеренных широт (полярно-фронтовые),

субтропические струйные течения,

арктические струйные течения.

Тропосферные струйные течения характеризуются западным направлением ветров в течение года.

Струйные течения умеренных широт возникают между высокими антициклонами и циклонами (рисунок 67). Они являются наиболее подвижными, а по интенсивности наиболее изменчивы. Высота оси струи располагается чаще всего на уровне 7–10 км зимой и 8–10 км летом. Максимальные скорости на оси изменяются в широких пределах в зависимости от контрастов температуры в высотных фронтальных зонах. Средние мах скорости ветра обычно равны 40–50 м/с, иногда превышают 80–100 м/с.

Рисунок 67 – Струйное течение умеренных широт

Субтропические струйные течения в Северном полушарии формируются на северной периферии высоких субтропических антициклонов. Они менее подвижны. Высота оси течения 12–14 км. Средний максимум скорости ветра зимой превышают 50–60 м/с, летом – 30–40 м/с. Зимой течения смещаются в сторону тропиков и находятся над широтами 25–35°. Летом она (зона течений) смещена к северу над океанами на 50–10°, над материками – на 10–15°. Струйные течения особенно интенсивны у восточных берегов Азии и Северной Америки и относительно слабее выражены над восточными районами Атлантики и Тихого океана.

Стратосферные струйные течения – струйные течения с осью выше тропопаузы. Такие течения наблюдаются на всех широтах. Среди них различают:

струйное течение на краю полярной ночи. Западное течение в верхней стратосфере и мезосфере планетарного характера, возникает зимой вблизи полярного круга, в зоне больших меридиональных градиентов температуры между приполюсной областью, где господствует полярная ночь, и более низкими широтами, где наблюдается суточная смена дня и ночи. Ось его расположена на высоте около 60 км.

летнее стратосферное струйное течение. Восточное струйное течение планетарного характера в стратосфере, оно возникает на обращённой к экватору периферии летнего стратосферного антициклона, ось его расположена в среднем на широте 45° и высоте около 60 км, средняя скорость ветра на оси около 50 м/с.

экваториальное струйное течение. Восточное струйное течение в стратосфере вблизи экватора (не далее, чем под 15–20° широты), его ось расположена на высоте около 20–30 км, максимум скорости ветра 50 м/с. Режим его неустойчив.

Струйные течения обычно изображают на вертикальных разрезах атмосферы. На них наносятся изотахи (линии равных скоростей ветра), изотермы, атмосферные фронты, тропопауза.

Струйные течения играют важную роль в режиме атмсферной циркуляции. Они – главные артерии атмосферы. Знание их особенностей важно для авиации, особенно для безопасности полётов.