Методическая разработка «Авиационная метеорология»

1
Российский Государственный
Гидрометеорологический Университет
Военная кафедра
Экз. № _____
только для
преподавателей
УТВЕРЖДАЮ
начальник военной кафедры
полковник
В. Акселевич
« »
2006 г.
Методическая разработка
Для проведения занятий по дисциплине
«Авиационная метеорология»
Тема № 13 «Комплексный анализ атмосферных процессов»
Занятие 2. «Разработка прогноза перемещения и эволюции барических
систем»
Разработал:
подполковник
Заболотников Г.В.
Обслужено на заседании кафедры
Протокол № от
2006 г.
Санкт-Петербург
-2006-
2
Занятие № 2-3 «Разработка прогноза перемещения и эволюции
барических
систем»
Учебные и воспитательные цели:
1. Изучить принципы, приемы и методику прогноза барического поля.
2. Показать важность тщательного анализа метеопрогноза и
разработки прогноза синоптического положения для составления прогноза
погоды на период полетов.
ВРЕМЯ:
4 часа
(180 минут).
МЕТОД:
Лекция.
МЕСТО:
Класс авиационной метеорологии.
УЧЕБНО-МАТЕРИАЛЬНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЗАНЯТИЯ.
1. Литература.
1.1. НАМС-86. Воениздат, 1987.
1.2. Руководство по практическим работам авиации ВС. Воениздат,
1992.
1.3.
Воробьев В.И. Синоптическая метеорология. Гидрометеоиздат,
1.4.
Синоптическая и авиационная метеорология, ч.1. Воениздат,
1991.
1985.
1.5. Практикум по авиационным прогнозам погоды ВВВАИУ, 1993.
1.6. Физико-статистические прогнозы геофизической обстановки. ч. 2
ВИККА им. Можайского, 1993.
2. Схемы и плакаты.
2.1. Способы прогноза синоптического полложения.
2.2. Перемещение циклонов и антициклонов.
2.3. Эволюция барических образований.
2.4. Возникновение барических образований.
2.5. Прогноз эволюции барических образований.
3. Диапроектор «Альфа».
4. Слайды:
4.1 Термобарическое поле, благоприятствующие возникновению
циклонов и антицклонов.
4.2. Типичные случаи возникновения циклонов.
4.3. Возникновение антициклона в тылу циклона.
4.4. Правило изобар «теплого сектора».
3
1. УЧЕБНЫЕ ВОПРОСЫ ЗАНЯТИЯ И РАСЧЕТ ВРЕМЕНИ.
__________________________________________________________________
№
п/п
Учебные вопросы
Время, мин.
1.
Организационная часть занятия
5
2.
Учебные вопросы
2.1 Прогноз высотного барического поля
20
2.2 Прогноз перемещения барических систем у земли
40
2.3 Прогноз эволюции барических систем у земли
20
3.
Заключительная часть занятия
5
__________________________________________________________________
II. ОБЩИЕ ОРГАНИЗАЦИОННО-МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ.
2.1. Занятие проводится в классе в составе взвода.
2.2. В организационной части занятия преподаватель проверяет
наличие студентов, их внешний вид, делает замечания.
При проверке готовности обучаемых к занятию целесообразно задать
следующие вопросы:
2.2.1. Какие принципы комплексного анализа атмосферных процессов
вы знаете?
2.2.2. Какие стадии проходит циклон в своём развитии?
2.2.3. Какие стадии проходит антициклон в своём развитии?
2.2.4. Какие погодные условия наблюдаются в устойчивых и
неустойчивых воздушных массах?
2.3. После опроса и выставления оценок преподаватель объявляет
тему и название занятия, его цели и актуальность, доводит учебные вопросы,
используемые учебные пособия и литературу.
2.4. В ходе рассмотрения первого учебного вопроса преподаватель
четко доводит основные способы разработки прогноза синоптического
положения и варианты наборов исходной метеоинформации. Для лучшего
усвоения обучаемыми учебного материала рекомендуется приведенные по
тексту рисунки воспроизводить на доске при помощи мела. Можно
использовать плакаты: 2.1; 2.2;2.3 и 2.4, а также слайды: 4.1;4.2; 4.3 и 4.4.
2.5. При изложении материала второго учебного вопроса следует
обратить внимание обучаемых на то, что изучение и оценку метеообстановки
перед полётами согласно НПП проводят лично командир авиачасти или
руководитель полётов, а синоптик обязан ясно представлять порядок и
задачи этого этапа подготовки к полётам и оказывать руководящему составу
максимальную помощь в уяснении ситуации.
4
2.6. В заключительной части занятия преподаватель подводит итог
занятию, обращает внимание на важность и значимость пройдённого
материала в подготовке инженеров-синоптиков, отвечает на вопросы и дает
задание на самоподготовку.
III. УЧЕБНЫЕ МАТЕРИАЛЫ.
ВВЕДЕНИЕ.
На предыдущих занятиях были рассмотрены основные принципы,
сущность и содержание
комплексного
анализа атмосферных процессов,
основные виды синоптических объектов, их классификации. Подробно
объяснены понятия «барическое образование», «атмосферный фронт»,
«воздушная масса». Изучены стадии развития циклонов и антициклонов и
соответствующие им погодные условия.
Рассмотрим теперь способы прогноза синоптического положения с
учетом особенностей разработки прогнозов высотного и приземного
барического поля, перемещения и эволюции атмосферных фронтов и
воздушных
масс.
Важное
значение
имеет
также
методика
оценки
метеоусловий на период полётов и порядок проведения данной оценки.
3.1. ПРОГНОЗ СИНОПТИЧЕСКОГО ПОЛОЖЕНИЯ.
Прогноз синоптического положения (СП) может осуществляться
несколькими методами:
- численные, к которым относят гидродинамические, динамикостатистические и синоптико-гидродинамические;
- физико-статистическими;
- экстраполяционными.
5
Прогнозирование
СП
сводится
к
прогнозированию
будущего
географического положения и эволюции барических образований (БО),
атмосферных фронтов (АФ) и воздушных масс (ВМ).
3.1.1. Прогноз высотного барического поля.
В настоящее время метеоподразделения используют факсимильные
прогностические карты барической топографии, передаваемые из различных
Отечественных и зарубежных прогностических центров.
Прогностические карты отражают процессы синоптического масштаба,
имеющие характерную протяженность от нескольких сотен до 3-5 тыс. км и
характерный период существования до 10 суток.
Разрешение
прогностического
поля
составляет
300-500
км
по
горизонтали и 3-6 (и более) уровней по вертикали.
Вместе с тем, следует учитывать, что в особый период факсимильная
связь будет отсутствовать, ибо её надёжное шифрование пока не
осуществляется. Кроме того, гидродинамические способы пока не очень
успешно позволяют предсказывать моменты перестройки барического поля и
резкого изменения характера атмосферных процессов, а именно последние
чаще всего приводят к неудачным прогнозам.
Поэтому для уточнения прогноза высотного барического поля в районе
базирования
необходимо
использовать
синоптический
и
физико-
статистические методы прогноза или формальную экстраполяцию. При этом,
результаты, получаемые с помощью экстраполяции, нельзя рассматривать
как окончательные. В зависимости от конкретных условий развития
атмосферных процессов в этот расчет следует вносить коррективы.
Прогноз высотного барического поля состоит из прогнозирования
будущего положения циклонов и антициклонов, «характеристических» точек
(например, гиперболическая точка седловин) или линий (например, ось
гребня) других БО, а также их возникновения и эволюций.
6
На уменьшение скорости перемещения высотных барических центров
указывают:
-ослабление интенсивных очагов падения или роста геопотенциала в
окрестностях данного БО;
-увеличение со временем расстояния между центром высотного
циклона (антициклона) и очагом падения (роста) геопотенциала в его
передней части;
-развитие БО в высоту и уменьшение наклона его пространственной
оси.
На сохранение скорости перемещения высотного БО указывают:
-незначительное изменение интенсивности очагов падения или роста
геопотенциала;
-отсутствие заметного увеличения расстояния между центром циклона
(антициклона) и очагом падения (роста) геопотенциала в его передней части;
-значительный наклон вертикальной оси и неоьольшая вертикальная
протяженность БО (не выше 500 гПа).
Метод формальной экстраполяции, как правило, используется для
определения будущего положения БО в случаях, когда нет резких
эволюционных изменений и активной перестройки барического поля.
Различают прямолинейную экстраполяцию с использованием 2 карт (Рис. 1а)
и криволинейную с использованием 3 и более карт (Рис. 1б).
а)
б)
7
Рис. 1 Примеры прямолинейной (а) и криволинейной (б) экстраполяции.
(Целесообразно выполнить рисунок на доске мелом) (Плакат 2.2)
Направление перемещения высотного БО, определённое с помощью
экстраполяции, уточняется в соответствии с правилом: циклон (антициклон)
перемещается,
отклоняясь
в
сторону
большой
полуоси
от
прямой
соединяющей его центр с центром очага падения (роста) геопотенциала в его
передней части. (Рис. 2).
Рис. 2. Уточнения направления перемещения циклона. (Плакат 2.2)
Если изогипсы в окрестности центра БО близки к круговым и
определить направление его большой оси затруднительно, то следует считать
что циклон (антициклон) будет смещаться вдоль прямой, соединяющей его
центр с центром очага (роста) геопотенциала (Рис. 3).
Рис. 3. Уточнение направления перемещения циклона с круговыми
изобарами. (Плакат 2.2).
8
Прогноз эволюции высотных БО, чаще всего, основывается на анализе
поля изогипс. Поскольку знак изменения давления на высотах более
устойчив
по
времени,
чем
у
поверхности
земли,
то
применение
экстраполяции дает удовлетворительные результаты.
Главное
внимание
уделяется
изаллогипсы.
Поскольку
на
определению
положения
современных картах
барики
нулевой
изменение
геопотенциала не наносится, синоптико необходимо иметь несколько карт БТ
одной изобарической поверхности за различные сроки. Как правило, они
соответствуют 00 и 12 часам по Гринвичу. Тогда проведенная изаллогипса
будет характеризовать эволюцию барического поля в момент времени 06
часов. Поэтому сначала определяют положение нулевой изаллогипсы в 12
часов, для чего используют карту барики за 12 часов предыдущих суток и
сравнение положения нулевой изаллогипсы на картах
за 00 и 12 часов
текущего дня. (см.Рис. 4).
Если после уточнения нулевая изаллогипса пройдет в тылу
антициклона, так что его центр окажется в области положительных
изаллогипс, антициклон будет усиливаться. Если же он окажется в области
отрицательных изаллогипс, то будет разрушаться.
Аналогичные рассуждения (но с обратным знаком) справедливы и для
циклона.
В целом, в 75% случаев наличие положительных изаллогипс в центре
высотного циклона свидетельствует о его заполнении в течении ближайших
суток, в тол время, как отрицательные изаллогипсы говорят об углублении
циклона только в 38%.
9
Рис. 4. Определение уточненного положения нулевой изаллогипсы.
(Плакат 2.4).
При наличии отрицательных изаллогипс в центре антициклона можно
с вероятностью 90% утверждать, что в течении ближайших суток он
усиливаться не будет.
Признаками циклонического преобразования высотного барического
поля является падение давление у земли и адвекция холода в тыловую часть
одного
из
высотных
циклонов.
Признаками
антициклонического
преобразования высотного барического поля являются рост давления у земли
и адвекция тепла в тыловую часть одного из высотных антициклонов.
Кроме того, эволюция высотного барического поля связана с
эволюцией приземных БО. Циклон на уровне 700 и 500 гПа, как правило,
будет углубляться при его углублении у земли. Аналогичное положение
справедливо и для антициклона.
Полезно использовать при прогнозе высотных БО также следующие
положения:
-сходимость (расходимость) потоков способствует росту (падению)
абсолютного геопотенциала;
-адвекция тепла (холода) в слое от земли до высоты 5-6 км приводит к
увеличению (уменьшению) относительного (ОТ 500/1000) и абсолютного
(АТ 500) геопотенциала.
Прогноз возникновения антициклонов и циклонов представляет собой
один из важнейших этапов прогнозирования синоптического положения. При
возникновении циклона и антициклона атмосферная циркуляция переходит в
10
новое качественное состояние, что приводит к резкому изменению погоды на
обширных территориях.
Сложность прогноза возникновения БО связана, в первую очередь, с
отсутствием надежных критериев цикло- и антициклогенеза. Поэтому при
прогнозе ограничиваются выделением районов , где эти процессы наиболее
вероятны, т.е., где имеет место сочетание ряда факторов, благоприятных для
возникновения замкнутых циркуляционных ячеек .
На рис. 5 представлены схемы термобарических полей средней
тропосферы,
удовлетворяющих
благоприятствующих
циклогенезу
скорости,
интенсивного
наличие
большей
(адвекция
струйного
части
условий,
положительного
течения
и
вихря
большие
горизонтальные контрасты температуры, интенсивные восходящие движения
на теплом участке фронта и активная адвекция холода за холодным
участком) и антициклогенезу (наличие антициклонической кривизны изогипс
изобарических поверхностей в средней тропосфере и их сходимость; наличие
тепла, превышающей адвекцию холода в передней части возникающего
антициклона).
Оценив метеообстановку по картам барической топографии и
разработав прогноз перемещения и эволюции поля на высотах переходят к
следующему этапу – прогнозу синоптической ситуации у земли.
3.1.2. Прогноз перемещения и эволюции систем у земли.
В зависимости от используемой прогностической информации все
способы разработки ПСП у земли можно условно подразделить на три
группы:
1. Способы, предусматривающие использование только одной исходной
карты погоды.
2. Способы,
предусматривающие
последовательных приземных карт погоды.
использование
ряда
11
Рис. 5. Термобарическое поле, благоприятное для возникновения:
а) – циклона;
б) – антициклона. ( Слайд 4.1)
изогипсы АТ 700
изогипсы ОТ 500/1000
район вероятного возникновения циклона
район вероятного возникновения антициклона.
3.Способы,
предусматривающие
использование
последовательных
комплектов приземных карт и карт БТ.
Способы первых двух групп позволяют разработать прогноз с
заблаговременностью до 6-12 часов, а третьей – до 24-36 часов.
При использовании в качестве исходной информации приземной карты
только за один сроу целесообразно взять за основу прогноза несколько
эмпирических правил.
12
1. Вновь возникший циклон (антициклон) перемещается по периферии
старого
циклона
в
(антициклона)
направлении
циклонической
(антициклонической) циркуляции (см. рис. 6 а, б). Карта 2-1
2. Два сопряженных циклона (с общими, замкнутыми изобарами)
совершают
вращательное
движение
против
часовой
стрелки
друг
относительно друга ( см. рис. 6 в). Карта 2-2
3. Подвижный
циклон,
приближаясь
к
малоподвижному
антициклону, огибает его против хода часовой стрелки (Рис. 6 д).
4. Неокклюзированный
циклон
с
круговыми
изобарами
перемещается параллельно изобарам теплого сектора (Правило изобар
«теплого сектора», рис. 6 е).
5. Волновое возмущение, возникшее на фронте, перемещается вдоль
линии фронта, оставляя холодный воздух слева.
6. Циклон (антициклон) перемещается в направлении падении
(роста) давления (см. рис. 3). Карта 2-4.
7. При наличии хорошо выраженной изаллобарической пары центр
циклона (антициклона) перемещается параллельно прямой, соединяющей
центры областей падения и роста. (см.рис. 7).
В этом случае, если замкнутые изобары, очерчивающие центр БО,
близки к круговым, то расчет длины суточного перемещения можно
осуществить по формуле С.С. Ключарева.
См. карт. 3
(I)
13
а)
б)
в)
г)
д)
е)
Рис. 6. Эмпирические правила перемещения БО у земли.
(Плакат 2.2.).
14
Рис. 7. Расчет суточного перемещения БО с круговыми изобарами.
(Плакат 2.1)
Где
- ожидаемое перемещение барического центра в сотнях
километров за сутки в направлении, параллельном отрезку
между точками с экстремальными тенденциями в областях
роста и падения давления;
-
абсолютные величины экстремальных тенденций в гПа;
-
давление в точках с экстремальными тенденциями в гПа;
-
минимальное (циклон) или максимальное (антициклон)
давление на отрезке
вблизи барического центра в гПа.
Указанный способ неприменим:
- если один из очагов барических тенденций сильно вытянут; в связи
с чем там трудно найти точку с экстремальной тенденцией;
- если одна из изаллобарических областей
значительно ближе к
барическому центру, чем другая;
- если с данным БО связана не одна, а несколько областей роста или
падения давления.
8. Циклон (антициклон) с эллиптическими изобарами движется в
направлении между линией, соединяющей его центр с центром
падения (роста) давления и большой осью эллипса (рис. 8).
15
Рис.8.
Определение
центра
перемещения
центра
циклона
с
эллиптическими изобарами. (Плакат 2.2).
Более точно можно рассчитать перемещение центра циклона с
эллиптическими изобарами по формулам:
(2)
(3)
где
- ожидаемое перемещение барического центра за сутки в
напрвлении оси абсцисс и ординат соответственно;
А
- длина большой оси эллипса;
В
- длина малой оси эллипса;
в1,в2,в3,в4
- величина барической тенденции на концах осей эллипса в
гПа/3ч;
Р0
- минимальное давление в центре циклона;
Р
- давление на специально проведённой замкнутой изобаре.
Для прогноза положения центра циклона необходимо (Рис. 8):
- найти центр БО и определить минимальное давление Р0;
13.
16
- провести вспомогательную замкнутую изобару с давлением Р (на 34 гПа больше Р0);
- провести ось эллипса и измерить их длину;
- определить значения барических тенденций в точках пересечения
специальной изобары, описывающей эллипс, с его осями (в1, в2, в3,
в4);
- определить по формулам (2) и (3) Lx и Ly;
- определить на карте результирующий вектор L и рассчитать
количественно суточное перемещение БО.
9. Температурно-симметрический
изотенденции
которого
повторяют
циклон
конфигурацию
(антициклон),
изобар,
является
малоподвижным. Но при общей малоподвижности такого БО его центр
может значительно изменять свое положение за счет неравномерного
распределения роста или падения давления.
10. Центр циклона (антициклона) движется в том направлении, в
котором быстрее всего повышается (понижается) температура нижнего слоя
атмосферы.
11. Циклон чаще движется в ту сторону, где ветры слабые. Циклон с
очень сильными ветрами в передней части быстро замедляет своё движение и
заполняется.
Вторая группа способов
предполагает наличие у прогнозиста
информации о направлении и скорости перемещения БО за несколько
последовательных сроков. Их основу составляет метод экстраполяции.
Формальная экстраполяция у земли осуществляется также, как и на
высотах (см. рис. 1). Линейная экстраполяция при постоянной скорости дает
удовлетворительные результаты при прогнозе на срок до 24 часов.
Нелинейную экстраполяцию, при которой учитывается изменение скорости
БО рекомендуется использовать при прогнозе на сроки от 6 до 12 часов и
только в тех случаях, когда не происходит резкой перестройки барического
поля.
17
В этом случае также применим ряд эмпирических правил.
1. При перемещении циклонической серии (рис. 9) с запада на восток каждый
следующий циклон серии перемещается южнее предыдущего.
Рис. 9. Схема-пример циклонической серии на приземной карте погоды.
(слайд 4.3).
2.Скорость перемещения циклона по мере его развития уменьшается,
особенно после его окклюзирования.
3. Небольшие подвижные антициклоны перемещаются примерно с той же
скоростью, с какой движутся находящиеся впереди них циклоны.
Наконец, третья группа способов подразумевает наличие в комплекте
карт
барической
топографии.
Центральное
место
в
ней
занимает
использование правила «ведущего потока» (физической экстраполяции),
Согласно которому перемещение низких БО происходит по направлению
потока на уровнях 700 и 500 гПа над приземными центрами этих БО.
Скорость их перемещения определяется формулами:
V=0.8V700
(5)
V=0.6V500
(6) ,
где V700 и V500 - скорости ветра на уровнях 700 и 500 гПа.
18
Приземные барические ложбины с основными холодными фронтами
перемещают по формулам (7) и (8):
V=0.9V700
(7)
V=0.7V500
(8)
Этот способ нельзя применять, когда направление изогипс АТ 700 или
АТ 500 резко изменяется на небольшом расстоянии от приземного центра
вперед по потоку.
Основным признаком,указывающим на характер будущей эволюции
приземных БО при составлении прогноза на срок < 12 часов:, является
распределение барических тенденций относителтно центра (оси) БО.
Если нулевая изаллобара проходит в передней части БО,то в
ближайшие 6-12 часов циклон будет заполняться, а антициклон –
усиливаться. Если же проходит в тылу БО, то циклон будет углубляться, а
антициклон разрушаться.
Для оценки эволюции циклона на период 24-36 часов необходимо
дополнительно проанализировать характер термобарического поля над
циклоном, положение линии, соединяющей очаги падения и роста давления в
области
циклона,
относительно
его
центра,
характер
изменения
интенсивности изаллобарических очагов во времени и изменение их
расстояния от центра циклона.
Наличие зоны тепла на карте ОТ 500/1000 над приземным центром
углубляющегося циклона служит признаком его углубления и в предстоящие
24-36 часов. Кроме того, для прогноза эволюции БО используют вычисление
контраста геопотенциала на карте ОТ 500/1000. Для этого переносят на
указанную карту приземный центр БО и от него перпендикулярно изогипсам
откладывают отрезки длиной 250 км.
В случаях заполняющегося циклона или разрушающегося антициклона
величина давления в их центрах через 24-36 часов может быть определена с
19
помощью экстраполяции. Для этого определяют изменение центра давления
в центре БО за последние 6 или 12 часов, умножают эту величину на 4 или 2
и полученную поправку прибавляют к фактическому давлению в центре БО.
Наиболее сложным при оценке эволюции барического поля является
прогноз возникновения новых БО.
При этом необходимо руководствоваться следующим:
Циклоны, как правило, возникают под малоподвижными высотными
фронтальными зонами (ВФЗ), на их теплой стороне, т.е. справа от
наибольшего сгущения изогипс ОТ 500/1000, если смотреть по потоку.
Самые благоприятные условия для их возникновения создаются в передней
части ложбинообразного изгиба ВФЗ при наличии сильной адвекции холода
в его тылу.
Наиболее надежные указания на возможность образования циклона
дают барические тенденции. Появление области падения давления в зоне
малоподвижного фронта, особенно при наличии области роста давления в
холодном воздухе, является надежным признаком образования нового
циклона, причем, вероятность возникновения
БО увеличивается с
уменьшением барических градиентов в области начавшегося падения
давления.
Признаком возникновения циклона у точки окклюзии является более
сильное падение давления возле неё, чем в центре циклона.
При прогнозе возникновения антициклонов следует учитывать, что:
- развивающиеся антициклоны возникают на холодной стороне ВФЗ;
-
наиболее
благоприятные
условия
для
возникновения
антициклонов создаются в тылу ложбинообразного изгиба ВФЗ
или в
передней части её гребневидного изгиба со сходящимися изогипсами;
-
антициклоны возникают за холодными фронтами, а возникшие
между двумя подвижными циклонами одной серии, обычно не получают
развития;
20
-
распространение положительных барических тенденций на тыл
гребня является достаточно хорошим признаком образования ядра в этом
гребне.
3.1.3. Прогноз перемещения и эволюции атмосферных фронтов и
воздушных масс.
Прогноз будущего положения АФ составляется после прогноза БО и
перед прогнозом ВМ, поскольку все три вида синоптических объектов тесно
взаимосвязаны.
Чаще всего используется метод экстраполяции. Если скорость
фронта > 40 км/ч, то её можно определить по изменению положения фронта
за последние 6 –12 часов, а если < 40 км/ч, то за 18-24 часа.
Участок
теплого фронта, расположенный вблизи циклона,
смещается с такой же скоростью, что и центр циклона, в то время как
холодный фронт смещается с несколько большей скоростью.
При
определении
будущего
положения
фронтов
требуется
учитывать возможное изменение направления их смещения на обратное, что
бывает связано с изменением характера фронта.
При прогнозе перемещения АФ применяют ряд эмпирических
правил:
1. Скорость перемещения ХФ примерно равна составляющей
скорости градиентного ветра, перпендикулярной фронту.
2. Скорость ТФ примерно на 30% меньше составляющей скорости
градиентного ветра, перпендикулярной фронту.
3. Фронт движется тем быстрее, чем больше падает давление перед
фронтом и растет за ним.
4. В области углубляющегося циклона фронты движутся быстрее,
чем в области заполняющегося.
21
Прогноз эволюции, т.е. обострения или размывания АФ тесно
связан с прогнозом приземного барического поля. Циклогенез способствует
обострению фронтов, антициклогенез – размыванию.
По мере смещения фронта ВМ, поступающая за ним постепенно
трансформируется, т.е. изменяет свои свойства за счет тепло- и влагообмена
с подстилающей поверхностью и измененияусловий притока солнечной
радиации.
Если при сравнении свойств ВМ с суточным интервалом выяснится,
что среднее влагосодержание столба воздуха от земли до 500 гПа убывает со
временем, то это указывает на размывание фронта. Наличие области падения
давления по обе стороны от фронта указывает на его обострение, а роста
давления – на размывание. Существует также несколько эмпирических
правил прогноза эволюции АФ.
1. Фронт обостряется если над ним на АТ 700 и АТ 500
наблюдается расходимость потоков, а падение давления перед АФ больше,
чем рост за ним.
2. Фронт размывается, если на ним на уровнях 700 и 500 гПа
наблюдается сходимость потоков, а падение давления перед АФ меньше, чем
рост за ним.
3. Фронты возникают или обостряются, если если ось растяжения
барического деформационного поля близка по направлению к изотермам
фронтальной зоны.
4. На стационарных или медленно движущихся холодных фронтах
волновые возмущения возникают чаще всего при наличии на АТ 700 и АТ
500 сильных потоков, параллельных фронту.
Прогноз перемещения ВМ непосредственно связан
с прогнозом
расположения АФ. Если район прогноза находится вне непосредственного
влияния АФ, то необходимо установить траекторию той пропорции ВМ,
которая будет перемещаться в заданный район.
22
В области низких подвижных циклонов и антициклонов и на
периферии
обширных
малоподвижных
циклонов
за
направление
перемещения ВМ рекомендуется принимать направление изогипс на уровне
АТ 700, а скорость считать равной 0.8 от скорости геострафическогог ветра
на том же уровне.
В области малоподвижных антициклонов холодного полугодия ( с
мощными инверсиями; от земли 1500-2000м) прогноз перемещения ВМ
следует
производить
по
изогипсам
карты
АТ
850
со
скоростью
геострофического ветра на этом уровне.
В малоградиентных барических полях в холодную половину года
лучше оправдывается прогноз перемещения ВМ по ветру в приземном слое, а
в тёплую половину года - по ветру на уровнях 1000-1500 м.
Прогноз по текущим картам хорошо оправдывается на срок до 12
часов, а при прогнозе на большие сроки лучшие результаты дает
использование прогностических карт.
называется изменение свойств ( в первую
Трансформацией ВМ
очередь температуры и влажности) во времени. В зависимости от
интенсивности этого изменения различают относительную или постепенную
и абсолютную или быструю и коренную трансформацию ВМ, причем в
процессе
последней
морской
воздух
может
трансформироваться
в
континентальный, а тропический – в умеренный.
Таким образом, прогноз синоптического положения целесообразно
осуществлять в следующей последовательности:
- оценить
состояние
БО,
определить
динамику
их
развития,
направление и скорость перемещения;
- установить характер эволюции АФ, найти направление и скорость
их смещения;
- оценить свойства ВМ и тенденцию их трансформирования;
- сформулировать вывод о том, чем обусловиться погода в период
полётов по маршруту перелета.
23
3.2. МЕТОДИКА ОЦЕНКИ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКОЙ
ОБСТАНОВКИ В РАЗЛИЧНЫХ АЭРОСИНОПТИЧЕСКИХ
УСЛОВИЯХ НА ПЕРИОД ПОЛЕТОВ.
Под
метеорологической
обстановкой
понимают
совокупность
метеорологических величин и явлений погоды, наблюдающихся в районе
полетов и оказывающих влияние на их выполнение. Изучение и оценка
метеообстановки осуществляется на всех этапах подготовки и проведения
полётов.
Следует знать, что в соответствии с НПП изучение и оценка
метеорологической
обстановки
непосредственно
на
период
полётов
проводится лично командиром авиачасти или руководителем полётов.
Оценка метеообстановки состоит из нескольких этапов.
18.
1.
Изучение фактического состояния погоды. Оно производится по
картам погоды и дневнику погоды. На картах определяется положение и
оценивается эволюция различных синоптических объектов, влияющих на
выполнение полётов.
На этом этапе нужно уяснить:
-
фактические метеоусловия у земли и на высотах в районе аэродрома
и полётов по данным последних наблюдений за погодой, в том числе замеров
высоты облаков на ДПРМ и БПРМ, по кольцевым и микрокольцевым картам
погоды, а также по картам барической топографии и максимальных ветров;
- фактическую погоду на аэродроме посадке и запасных аэродромах;
- результаты температурно-ветрового зондирования атмосферы;
- результаты радиолокационной разведки погоды;
- данные воздушной разведки погоды;
-
штормовые
оповещения
и
предупреждения,
поступившие
с
соседних станций и аэродромов;
погоды.
данные расчетов возможности возникновения опасных явлений
24
2.
Определение
Осуществляется
будущего
разработка
синоптического
прогноза
положения.
синоптического
прогноза
синоптического положения, т.е. есть прогноза перемещения, эволюции и
возникновения БО, АФ, и ВМ.
3.
Определение
метеоусловий на период полетов. На основе
изученного фактического состояния погоды и прогноза синоптической
ситуации определяется ожидаемые изменения метеоусловий с учётом
местных особенностей, суточного хода и т.п.
4.
этом
Заслушивание начальника метеослужбы авиационной части. На
этапе
начальник
метеослужбы
докладывает
командованию
о
фактической и ожидаемой на период полетов метеообстановке. Порядок и
содержание доклада определяются статьёй 48 НАМС-86.
Командир авиачасти сравнивает выводы метеоспециалиста со своими
взглядами на характер будущего развития атмосферных процессов и
уточняет возникающие вопросы.
5.
Оценка соответствия фактического и ожидаемого состояния
погоды условиям выполнения полётов.
На этом этапе принимается решение на выполнение полётов,
определяются рабочий вариант плановой таблицы и мероприятия по
обеспечению
безопасности
орнитологическом
отношении.
полётов
Большое
в
метеорологическом
внимание
уделяется
и
оценке
возможности выполнения полётных заданий в конкретных погодных
условиях.
IV.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
25
Полученные
в результате комплексного анализа прогностические
значения направления и скорости перемещения БО, АФ и ВМ позволяют
осуществить качественный прогноз будущего синоптического положения.
Грамотный учёт эволюции и трансформации различных синоптических
объектов необходим для разработки прогноза погоды в заданном районе.
Таким
образом,
прогнозирования
умелое
применение
синоптического
вышерассмотренных
положения,
способов
соблюдение
последовательности разработки прогноза и комплексного анализа погодных
условий являются непременным условием для повышения
качества и
эффективности метеообеспечения полётов.
V.
ЗАДАНИЕ НА САМОПОДГОТОВКУ.
5.1
Изучить
«Руководство
по
практическим
метеоподразделений авиации ВС.» 1992 г., с. 146-180.
работам
Профессор военной кафедры
Подполковник Заболотников Г.В.