Métodos para la determinación del viento medio. El concepto de viento medio. Determinación de la dirección y velocidad del viento.

El viento es el movimiento del aire que se produce en paralelo superficie de la Tierra y es horizontal. La propiedad principal de tal flujo es su vector de velocidad. En la práctica, este valor es valor numérico. Otras características son la dirección y la fuerza del viento. Según estos criterios, existen varias clasificaciones a la vez.

Conceptos generales

El viento en el planeta Tierra es una corriente de aire, en su mayoría moviéndose horizontalmente. Un fenómeno similar se ha observado en otros cuerpos espaciales. Sin embargo, en este caso ya estamos hablando del flujo de gases atmosféricos. Así es como se distinguen los vientos solares y planetarios.

Las corrientes de aire en la Tierra se clasifican por velocidad, escala, fuerza, impacto en los objetos y áreas de distribución. Sin embargo, Característica principal sigue siendo la dirección del viento. Además, no te olvides de su duración. Es por estos criterios que los vientos se clasifican en primer lugar. Por ejemplo, a corto y largo plazo, fuertes y débiles, etc. Las turbonadas se denominan poderosas corrientes a corto plazo. Su duración rara vez supera 1 minuto. De los más largos, se puede distinguir una brisa, una tormenta, una tormenta, un tifón y un huracán. Todos ellos se caracterizan adicionalmente por las fuerzas de ocurrencia e impacto. A su vez, la duración del viento puede ser desde un par de segundos hasta varios meses. Este fenómeno depende de la diferencia en el calentamiento de las partículas de aire, las características del relieve y la circulación atmosférica.

En casos raros, se producen vientos verticales. Su movimiento se dirige de abajo hacia arriba o viceversa. Tales flujos se denominan aguas abajo o aguas arriba.

Métodos para medir características

Para saber en qué dirección está el viento, debe usar uno de los instrumentos especiales. Cada uno de estos instrumentos muestra el azimut del punto de origen de la corriente. Los valores resultantes estarán en el rango de 180 grados.

La velocidad y la dirección del viento se pueden medir con un anemómetro. Este dispositivo ha encontrado aplicación en la industria energética. El flujo golpea una membrana especial. El pulsador lo fija el sensor, los datos se procesan y se muestran en la pantalla.

Para medir puramente la dirección del viento, puede utilizar una veleta convencional. Esta herramienta funciona incluso con el más mínimo aliento. Como resultado, la flecha indicará la dirección del viento. El error depende de la calidad de la veleta. En promedio, varía entre 2-3%.

Si no tiene a mano las herramientas necesarias, puede utilizar dedo índice. Solo humedécelo y pégalo. El dedo se sentirá fresco rápidamente. Por lo tanto, es posible determinar de qué lado se mueve el flujo. Por otro lado, esta tecnología no funciona en climas cálidos y húmedos.

Dirección del viento

El movimiento del flujo de aire se determina horizontalmente en el lado de donde proviene. Si sopla hacia el norte, entonces la dirección del viento es hacia el sur. Tal movimiento depende directamente de la fuerza de rotación del planeta y la distribución presión atmosférica. Cuanto más cerca están los flujos de la superficie de la Tierra, más variables son.

Como saben, el agua y la tierra se calientan con velocidad diferente. A Hora de verano La temperatura de la superficie terrestre está aumentando rápidamente. Como resultado de este fenómeno, el aire se calienta, se expande y se vuelve mucho más liviano. A su vez, siempre hace más frío sobre la superficie del agua. En consecuencia, las corrientes de aire se vuelven más pesadas y comprimidas. Por lo tanto, es del lado del agua que siempre sopla un viento fresco. Por la noche, los arroyos a menudo vienen de la orilla.

El terreno montañoso puede ser otro lugar donde se originan los vientos. En este caso, el flujo seco y cálido se llama "pantano", y el fuerte y frío, "boro".

Clasificación de la velocidad del viento

Esta característica se mide en puntos o metros por segundo. Depende del llamado gradiente bárico. Cuanto menor sea su valor, menor será el caudal. Para referencia: 1 punto es aproximadamente igual a 2 m/s.

Es cierto que la fuerza del viento depende directamente de su velocidad. Además, cuanto mayor sea la diferencia de presión entre las zonas afectadas de la superficie, más potente será el flujo. Hasta la fecha, existe una escala de Beaufort, según la cual se determina la fuerza del viento:

Los vientos más poderosos

Hace unos años, el Servicio Meteorológico Nacional de los Estados Unidos amplió la escala de Beaufort. Las adiciones son solo en la categoría "huracán":

12,1 puntos - fuerte ganancia inesperada. Su velocidad es de 35 a 42 m/s. El viento cambia constantemente de dirección. El impacto destructivo se extiende a postes de telégrafo y edificios de madera.

- 12,2 puntos. Tal huracán tiene una velocidad de hasta 49 m/s. Los techos, puertas y ventanas de los edificios de piedra están dañados.

12,3 puntos. El viento con una velocidad de hasta 58 m/s destruye los faros, supera las olas con una altura de hasta 3,5 m y es posible que se produzcan inundaciones.

12,4 puntos. Tal golpe de viento se caracteriza por una velocidad de 59-70 m/s. El arroyo arranca árboles medianos y causa graves daños a los edificios duraderos.

12,5 puntos. El viento con una velocidad de más de 71 m/s destruye edificios poderosos, incluidos los de piedra. Los cráteres profundos permanecen en el suelo. Los objetos pesados ​​se elevan hacia el cielo. Las inundaciones son inevitables.

vientos locales

Muy a menudo, tales flujos se forman en las llanuras del continente o sobre el mar. Uno de los tipos más comunes es la brisa. En este caso, la dirección predominante del viento se caracteriza por la circulación local de aire caliente. Formado por la diferencia baja presión a una temperatura positiva.

La velocidad de los vientos locales rara vez supera los 4 m/s. Los flujos más intensos provienen de las cadenas montañosas. La formación tiene lugar en las alturas y la respiración, principalmente en los valles.

vientos globales

Estamos hablando de los monzones y los vientos alisios. El primer tipo de vientos globales es estacional. Cambia su dirección solo 2 veces al año. Los monzones tropicales se mueven desde latitudes medias. En su mayoría son cálidos. Los vientos extratropicales soplan desde las latitudes polares y templadas, lo que reduce significativamente la temperatura del aire.

Los vientos alisios dependen de la presión atmosférica. La mayoría de las veces soplan desde el oeste. En casos raros, se pueden observar vientos alisios del este y del sur. La principal ubicación de distribución es la zona ecuatorial.

1. Velocidad y dirección del viento.

2. Fuerzas que actúan sobre el viento. Tipos teóricos de viento.

3. Régimen de vientos en Bielorrusia.

1. Velocidad y dirección del viento

Viento – movimiento horizontal aire con respecto a la superficie de la tierra.

Se observan movimientos de varias escalas en la atmósfera, desde decenas a cientos de metros (vientos locales) hasta cientos y miles de kilómetros (ciclones, anticiclones, vientos alisios, monzones). Las corrientes de aire se dirigen desde las zonas de alta presión hacia las de baja presión. La salida de aire continúa hasta que desaparece la diferencia de presión.

1.1. Velocidad del viento

El viento se caracteriza por un vector de velocidad. La velocidad del viento se puede medir en varias unidades: metros por segundo (m/s), kilómetros por hora (km/h), nudos (millas náuticas por hora), puntos. Los hay de velocidad del viento suavizada (durante un cierto periodo de tiempo) e instantáneos.

la tierra tiene velocidad velocidad media el viento suele ser de 5 a 10 m/s y rara vez supera los 12 a 15 m/s. En huracanes tropicales alcanza hasta 60-65 m/s, en ráfagas - hasta 100 m/s; en tornados y coágulos de sangre - 100 m/s y más. La velocidad máxima medida es de 87 m/s (Tierra Adelia, Antártida).

La velocidad del viento en la mayoría de las estaciones meteorológicas se mide mediante anemómetros de cazoletas giratorias, inventados en 1846. Además de los anemómetros de cazoletas o de veletas, la velocidad del viento se puede estimar mediante un tablero comodín. Uno de los primeros anemómetros fue inventado en 1450 por el italiano Leon Alberti. Era un anemómetro de palanca: el viento empujaba una bola o plato en el dispositivo, moviéndolos a lo largo de una escala curvilínea con divisiones. Cuanto más fuerte era el viento, más se movía la pelota. Los instrumentos para medir la velocidad del viento se instalan a una altura de 10 a 12 m.

1.2. Dirección del viento

Dirección del viento en meteorología, la dirección de donde sopla. Se puede especificar nombrando el punto en el horizonte desde donde sopla el viento (es decir, la loxodrómica) o el ángulo que forma el vector de velocidad del viento horizontal con el meridiano (es decir, el acimut).

La dirección del viento en las capas altas de la atmósfera se indica en grados, y en la superficie, en los puntos del horizonte (Figura 54). Durante las observaciones, la dirección del viento está determinada por 16 puntos, pero durante el procesamiento, por lo general, los resultados de las observaciones se reducen a 8 puntos.

Figura 54 - Horizonte de rumba

Puntos básicos (8): norte, noreste, este, sureste, sur, suroeste, oeste, noroeste. Puntos intermedios (8): norte-noreste, este-noreste, este-sureste, sur-sureste, sur-suroeste, oeste-suroeste, norte-noroeste.

Nombres internacionales de puntos: norte - N - norte; este - E - este; sur - S - sur; oeste - W - oeste.

En algunos lugares, los vientos reciben el nombre del lado del que soplan. Ejemplo: viento ruso - viento de las regiones centrales Rusia europea, en el norte de la Rusia europea, este es el viento del sur, en Siberia, el oeste, en Rumania, el noreste. En la región del Caspio, el viento del norte se llama Iván y el viento del sur se llama Mahoma.

La dirección del viento se determina utilizando una veleta 1 (de la hiel. vleugel- ala) - uno de los instrumentos meteorológicos más antiguos. La veleta consta de una veleta y una cruz en la grupa. En las estaciones meteorológicas, a menudo se instala una veleta Wild 2. Consiste en una bandera de metal que gira alrededor de un eje vertical sobre una cruz de rumbos y un comodín. En los anemógrafos, se utiliza la rueda Saleiron: 2 molinos montados sobre un eje móvil y una flecha que indica la dirección del viento.

Al igual que para la velocidad, se distingue entre la dirección del viento instantáneo y suavizado. Las direcciones instantáneas del viento fluctúan significativamente alrededor de una dirección promedio (suavizada), que está determinada por las observaciones de la veleta. Sin embargo, la dirección suavizada del viento en cada lugar de la Tierra cambia constantemente, en diferentes lugares al mismo tiempo también es diferente. En algunos lugares, los vientos de diferentes direcciones tienen una frecuencia casi igual durante mucho tiempo, en otros, un predominio bien pronunciado de algunas direcciones de viento sobre otras durante la temporada o el año. Depende de las condiciones de la circulación general de la atmósfera y en parte de las condiciones topográficas locales.

Durante el procesamiento climatológico de las observaciones del viento, es posible construir un diagrama para cada punto dado, que es la distribución de la frecuencia de las direcciones del viento a lo largo de los puntos principales, en forma de la llamada rosa de los vientos (Figura 55).

Figura 55 - Frecuencia de la dirección del viento en Brest, % (rosa de los vientos)

Desde el principio coordenadas polares las direcciones se colocan a lo largo de los puntos del horizonte (8 o 16) en segmentos, cuyas longitudes son proporcionales a la frecuencia de los vientos de una dirección dada. Los extremos de los segmentos se pueden conectar mediante una línea discontinua. La repetibilidad tranquila se indica mediante un número en el centro del diagrama (en el origen). Si trazamos segmentos proporcionales a la velocidad media del viento desde el centro del diagrama, obtendremos una rosa de velocidades medias del viento. Al construir una rosa de los vientos, se pueden tener en cuenta 2 parámetros simultáneamente (multiplicando la frecuencia de las direcciones del viento y la velocidad promedio del viento en cada dirección). Tal diagrama reflejará la cantidad de aire transportado por vientos de diferentes direcciones.

Para la presentación en mapas climáticos, la dirección del viento se resume de varias formas:

puedes poner en el mapa en diferentes lugares rosas de los vientos;

es posible determinar la resultante de todas las velocidades del viento (consideradas como vectores) en este lugar para un mes calendario determinado durante un período de varios años y luego tomar la dirección de esta resultante como la dirección promedio del viento;

indicar la dirección predominante del viento. Para ello se determina el cuadrado de mayor repetibilidad, linea intermedia el cuadrado es la dirección predominante.

El viento suele entenderse como el movimiento longitudinal dirigido de los flujos atmosféricos. Este fenómeno natural se observa en todos los planetas donde hay atmósfera, mientras que la dirección de los flujos atmosféricos puede ser impredecible. En la Tierra, la atmósfera es relativamente tranquila, por lo que es costumbre separar los vientos ordinarios que soplan longitudinalmente a lo largo de la superficie de fenómenos como tornados o corrientes verticales.

De acuerdo con los estándares meteorológicos modernos, todos los terrestres se subdividen según los siguientes parámetros:

• escala y alcance;
• fuerza y ​​velocidad;
• la naturaleza de la ocurrencia;
• duración;

Formación de flujos atmosféricos, su escala.

Primero característica importante- la escala y el área de distribución (influencia) de los vientos asociados a ella. Hay corrientes atmosféricas globales: monzones, vientos alisios, vientos del este y vientos del oeste, frentes atmosféricos polares y subtropicales. Pertenecen a los llamados vientos constantes del planeta y se forman como resultado de cambios climáticos a gran escala durante el cambio de estaciones.

Los vientos locales se forman en el contexto de los locales. características climáticas- a diferencias de temperatura, a lo largo de embalses o cadenas montañosas. Los vientos locales más famosos son el boro, el foehn, la brisa, los vientos secos y muchos otros flujos atmosféricos característicos de un área en particular. Su aparición es causada tanto por cambios entre estaciones en los flujos de aire como por diversas características geográficas.

La duración es otro parámetro que caracteriza diferentes tipos vientos Los vientos a largo plazo de un área de cobertura amplia se consideraron anteriormente, sin embargo, también hay perturbaciones atmosféricas limitadas a corto plazo. Estos incluyen varios anticiclones y ciclones locales, tormentas eléctricas, tornados, vientos estacionales y algunos otros. Este tipo de vientos es el más común y voluble, pueden formarse en unos pocos días y desaparecer con la misma rapidez.

La influencia del viento en las condiciones meteorológicas.

Las corrientes atmosféricas son una de las fundamentales factores naturales, que está directamente relacionado con la mayoría fenomenos naturales. Los ciclones y anticiclones, que provocan cambios climáticos locales, son formaciones atmosféricas locales. Pueden conducir a un cambio brusco en el clima, poco característico de una región en particular.

Otro ejemplo de la influencia de los vientos en el clima son las tormentas eléctricas y el granizo. Es bajo la influencia de los vientos calientes ascendentes que se forman fuertes vientos tormentosos, se produce la electrificación entre las moléculas de agua. Según los últimos datos, todos los fenómenos meteorológicos están sujetos a la influencia de los frentes atmosféricos: lluvias, sequías, incendios forestales, huracanes.

Además, los vientos locales producen fenómenos como turbulencia y formación de hielo, por lo que es importante estudiarlos y seguirlos de manera oportuna.

Velocidad y fuerza del viento, escala de Beaufort

Teniendo en cuenta las características de los vientos, es imposible no mencionar su fuerza, que depende directamente de la velocidad. Se mide en metros por segundo, mientras que la velocidad final suele tomarse como un valor promedio dentro de los 10 minutos de medición continua. La cifra récord para nuestro planeta se registró en 1996 en Australia y ascendió a unos 113-115 m/s o unos 410 kilómetros por hora. Los vientos constantes más fuertes soplan en la Antártida: su velocidad alcanza los 90 m/s.

Dado que la velocidad y la fuerza del viento son su principal potencial caracteristicas peligrosas, se desarrolló la escala de clasificación internacional de Beaufort. Estima la influencia aproximada de la velocidad del viento en los edificios, diversas estructuras del suelo, personas, naturaleza y tecnología. El estándar de escala actualmente aceptado con 12 puntos es:

Tenga en cuenta que esta tabla muestra velocidades medias y manifestaciones ejemplares, que pueden diferir ligeramente de las reales.

El viento es la componente horizontal del movimiento del aire en relación con la superficie terrestre. Se produce por la aparición de un gradiente bárico horizontal. El viento se caracteriza por su velocidad (fuerza) y dirección. La velocidad se mide en milisegundo,kmh, i'3, fuerza - en unidades convencionales - puntos. La dirección se mide en grados del sistema circular de división del horizonte o rumbos. La dirección del viento recibe un nombre (cuenta) según el punto en el horizonte desde donde sopla el viento.

El viento surge bajo la acción de la fuerza del gradiente bárico, la fuerza de fricción, la fuerza de desviación de la rotación de la Tierra y fuerza centrífuga. La fuerza de fricción aparece prácticamente sólo hasta una altura de 500 metro de la superficie de la tierra.

Si expresamos la velocidad del viento V en milisegundo y gradiente bárico G en megabyte a los 60 jabón, después

donde φ es la latitud del lugar.

La ley bárica del viento. Si está de espaldas al viento, en el hemisferio norte, la presión baja está a la izquierda y la presión alta está a la derecha de la dirección del viento. A hemisferio sur viceversa.

Velocidad del viento en el barco se determina anemómetro de mano. Con el contador del anemómetro apagado, cuente y registre las lecturas de las flechas en tres cuadrantes (miles, centenas, decenas y unidades); párese en el lado de barlovento del puente, donde la caseta y las superestructuras no distorsionen el viento, levante el anemómetro por encima de su cabeza a una posición vertical mano derecha, ya la izquierda lleva un cronómetro preparado para la acción; cuando los hemisferios se desenrollen, encienda el contador del anemómetro y ponga en marcha el cronómetro al mismo tiempo. después de 100 segundo, detenga el contador del anemómetro, cuente una nueva indicación de las flechas en los tres cuadrantes del anemómetro. Del conteo final, reste la diferencia inicial y resultante dividida por 100 (calcule el número de divisiones en 1 segundo); luego, en el certificado de verificación, encuentre la velocidad del viento correspondiente a este número de divisiones.

Dirección del viento determinado anclado o a la deriva en la dirección del gallardete, bandera o humo de la chimenea con una precisión de 5″. El viento está determinado por la dirección desde la que sopla, por lo que hay que sumar 180″ a la dirección del banderín (humo).

Si la velocidad y la dirección del viento se determinan con el movimiento del barco, entonces obtengo los elementos del viento aparente u observable, que es el vector total tanto del viento como del "viento" creado por el movimiento del viento. barco - el viento de rumbo. El viento real se calcula utilizando una calculadora de viento (círculo CMO) o gráficamente en una tableta maniobrable o papel cuadriculado. El procedimiento para determinar los elementos de la verdadera tarde con la ayuda de una calculadora de viento se da en reverso Círculo de CMO. En la tableta maniobrable e (Fig. '32.1, a) desde el centro de la tableta en la escala seleccionada, coloque vector inverso velocidad del barco - en i / seg y el vector de velocidad del viento aparente W en m/seg. Conecte el final del vector - con el final del vector - obtenemos el vector de viento verdadero . La magnitud del vector pretender

brújula en la escala seleccionada, determine la dirección en la escala exterior de la tableta, moviendo el vector en paralelo al centro de la tableta.

En papel cuadriculado, dibuje una línea del meridiano verdadero (Fig. 32.1, b) y de punto arbitrario en esta línea en la escala seleccionada, posponga el vector de velocidad inversa del barco - en milisegundo y el vector viento aparente en la misma escala. El vector será el vector de viento verdadero; su dirección será desde el final del vector de viento de rumbo hasta el final del vector de viento aparente. Con tales construcciones obtenemos la dirección en la que sopla el viento, por lo que a la dirección resultante hay que sumar 180°.

El anemorumbómetro mide los valores medios de la velocidad y dirección del viento real.

El curso diario del viento. La velocidad del viento aumenta por la mañana, por la noche se debilita. En latitudes medias, este cambio es del orden de 3-5 m/seg. En verano, la variación diaria de la velocidad del viento es mayor que en invierno, en dias claros más que en días nublados. Sobre el océano, el curso diario del viento es casi imperceptible.

Debido a la heterogeneidad de calentamiento de varias zonas del contenedor terrestre, existe un sistema de corrientes atmosféricas a gran escala planetaria ( circulación general atmósfera).

P a saty - vientos que soplan todo el año en una dirección en la zona desde el ecuador hasta 35°N. sh. y hasta 30°S sh. Estable en dirección: en el hemisferio norte - noreste, en el sur - sureste. Velocidad - hasta 6 m/seg. Promedio de potencia vertical hasta 4 kilómetros del nivel del mar.

Los monzones son vientos de latitudes templadas que soplan desde el océano hacia el continente en verano y desde el continente hacia el océano en invierno. Alcanza la velocidad 20 m/seg. Los monzones traen agua seca, clara y clima frío, en verano - nublado, con lluvia y niebla.

Las brisas son causadas por el calentamiento desigual del agua y la tierra durante el día. A las 9-10 h hay un viento del mar a la tierra (brisa marina). Noche1,;o de la costa helada ( alta presión) - en el mar (brisa costera). Velocidad del viento con brisas marinas hasta 10 milisegundo, en la costa - hasta 5 m/seg. Se observan brisas en las costas de los mares Báltico, Negro, Azov, Caspio y otros. A medida que la distancia al mar, la fuerza (velocidad) de la brisa se debilita notablemente, pero con condiciones favorables se puede ver hasta 100 millas de la orilla

Local vientos surgen en ciertas áreas debido a las características del relieve y difieren marcadamente del flujo de aire general: surgen como resultado del calentamiento (enfriamiento) desigual de la superficie subyacente. Se proporciona información detallada sobre los vientos locales en las direcciones de navegación y las descripciones hidrometeorológicas.

Bora es un viento fuerte y racheado que sopla por la ladera de una montaña. Trae un escalofrío significativo. Se observa en áreas donde baja cordillera limita con el mar, durante los períodos en que la presión atmosférica aumenta sobre la tierra y la temperatura desciende en comparación con la presión y la temperatura sobre el mar. En el área de la bahía de Novorossiysk, el boro (noreste de Novorossiysk) opera de noviembre a marzo, en promedio unos 50 días al año, con una velocidad media del viento de unos 20 milisegundo(ráfagas individuales pueden ser 50-60 milisegundo). La duración de la acción es de uno a tres días. Una señal de la aparición de bora en esta área es una nube que desciende del paso Markhotsky. Se observan vientos similares en Novaya Zemlya ("montañosa" o "vetok"), en la costa mediterránea de Francia ("mistral") y cerca de costas del norte Mar Adriatico.

Sirocco - viento cálido y húmedo de la parte central mar Mediterráneo; acompañada de nubosidad y precipitaciones.

Baku Nord: un viento del norte fuerte, frío y seco, que alcanza velocidades de hasta 20 y, a veces, 40 m/seg. Se observa en la región de Bakú tanto en verano como en invierno.

Norder es un viento del norte o noroeste que sopla en el Golfo de México.

Bayamos - fuerte chubasco con lluvia y tormentas eléctricas Costa sur Cuba.

Los tornados son torbellinos sobre el mar con un diámetro de hasta varias decenas de metros, formados por chorros de agua. Existen hasta un cuarto de día y se mueven a una velocidad de hasta 30 uz. La velocidad del viento dentro del tornado puede alcanzar hasta 100 m/seg. Ocurre con mayor frecuencia en latitudes bajas; l latitudes templadas puede darse en verano.

Viento balístico (reducido) - el viento calculado, que se supone que es constante en velocidad y dirección dentro de un espesor dado de la atmósfera y en su acción es equivalente al efecto total sobre el proyectil (cohete) de todos los vientos reales en este espesor .

Cálculo de viento balístico:

Con base en las observaciones del globo, determine el viento real a diferentes alturas:

La velocidad y la dirección del viento en diferentes capas se calculan utilizando una tableta aerometeorológica (AMP) o, como se le llama, el círculo de Molchanov. El orden de trabajo en esta tableta siempre se adjunta a ella.

Según "Meteorología de la aviación"

Tema 1 "La estructura de la atmósfera" (1 hora).

Varias clasificaciones capas de la atmósfera.

Ambiente estándar internacional.

Varias clasificaciones de las capas atmosféricas.

1. La división de la atmósfera en capas, que se basa en la división de la temperatura a lo largo de la vertical:

a) Troposfera (0-11km).

La temperatura disminuye con la altura (6,5* por 1000 m): de 8*-10* (en los polos) a 16*-18* (en los trópicos).

La capa inferior de la troposfera (límite o capa de fricción): hasta 1-1,5 km. En esta capa, la influencia de la superficie terrestre es especialmente pronunciada.

Debajo de la capa inferior se encuentra la capa superficial (hasta 200 m).

b) Estratosfera (hasta una altura de 50 km).

La temperatura en la estratosfera es constante (-56*), pero luego empieza a subir (hasta +20*).

c) Mesosfera (hasta 50-80 km).

La temperatura comienza a disminuir (3.5 * por 1 km).

d) Termosfera (hasta 800 km).

La temperatura sube muy rápidamente y alcanza los 100*.

e) Exosfera (más de 800 km).

La temperatura es superior a 100*C.

2. Dividir la atmósfera en capas según la composición del aire.

a) Homosfera - una capa donde la composición del aire es constante.

b) Heterosfera - una capa donde la composición del aire cambia con la altura.

c) La ozonosfera es aire altamente enrarecido, capa de ozono(de 15 a 50 km).

3. División de la atmósfera en capas sobre la base de la interacción con la superficie terrestre:

a) Capa límite (1-1,5 km).

b) Ambiente libre.

Ambiente estándar internacional.

La atmósfera estándar es distribución condicional a lo largo de la altura de los valores medios de los principales parámetros físicos de la atmósfera (presión, temperatura, densidad, velocidad del sonido para seco y aire limpio personal permanente, cuyo indicador se utiliza en los cálculos al llevar los resultados de la prueba a las mismas condiciones).

MSA GOST:

H = 2 km - 50 km;

latitud - 45 * 32 33;

t*C = 15*C (T=288,15K);

VTG (gradiente de temperatura vertical) - 6,5 * por 1 km;

P(presión) = 760 mmHg c. (1013,25 hPa);

p(densidad del aire) = 1,225 kg por metro cúbico;

en este caso, las lecturas de WTG, P, p se dan a una altura de H=0.

Todos los fenómenos meteorológicos más importantes para el piloto se desarrollan principalmente en la troposfera.

La masa de la atmósfera es 5,27 x 10 a la 15ª potencia de toneladas.

Tema 2 "Elementos meteorológicos

Y su análisis. Códigos meteorológicos y mapas meteorológicos.

Provisiones generales;

Elementos meteorológicos:

a) presión atmosférica y densidad del aire;

b) temperatura del aire;

c) densidad y humedad del aire;

d) dirección y velocidad del viento;

e) la cantidad, forma y altura de las nubes y la precipitación;

e) visibilidad;

Fenómenos meteorológicos:

a) niebla y neblina;

b) formación de hielo;

c) tormentas eléctricas y turbonadas;

Mapas meteorológicos:

a) mapas terrestres;

b) mapas de elevación.

El estado de la atmósfera en un momento determinado se caracteriza por la serie Cantidades fisicas, que se denominan elementos o parámetros meteorológicos (presión atmosférica, temperatura, densidad y humedad del aire, dirección y velocidad del viento, cantidad, forma y altura de las nubes).

Además de los elementos meteorológicos, la meteorología aeronáutica también estudia los fenómenos atmosféricos (tormenta, tormenta de nieve, niebla, etc.).

El conjunto de elementos meteorológicos y fenómenos atmosféricos observados en cualquier momento o periodo de tiempo se denomina tiempo atmosférico.

Los principales parámetros de la atmósfera afectan el consumo de combustible por hora, el empuje del motor, la velocidad de ascenso y el techo de la aeronave, su estabilidad, la carrera de despegue y el kilometraje.

elementos meteorológicos.

Presión atmosférica

Este es el peso de la columna de aire desde una superficie dada hasta límite superior atmósfera por 1 sq. cm. sección transversal este pilar; La presión atmosférica se mide con un barómetro de mercurio, para las necesidades de la aviación, en milímetros de mercurio, y para las necesidades del clima, en milibares (mb). La relación entre estas unidades es la siguiente: 1 mb corresponde a 0,75 mm Hg. Arte. (3/4), 1 mmHg Arte. corresponde a 1,33 mb (4/3).

La presión atmosférica estándar es de 760 mm Hg. Arte. (a una temperatura de 0* a una latitud de 45*), que es igual a 1013,25 mb.

Para caracterizar la presión atmosférica se utiliza un concepto como el de gradiente bárico. Gradiente bárico: cambio de presión por unidad de longitud (utilizado para caracterizar el cambio de presión con la altura y horizontalmente).

El gradiente bárico positivo se dirige en la dirección de la caída de presión a lo largo del camino más corto.

La etapa bárica se utiliza para caracterizar el cambio de presión con la altitud. El paso bárico es la distancia vertical en metros a la que la presión cambia en 1 mmHg. Arte. o 1 mb, es decir la altura a la que debe subir o bajar para que la presión cambie en 1 unidad. Tan cerca del suelo, uno debe elevarse en un promedio de 8 m, de modo que la presión cambie en 1 mm, a una altura de 5 km - por 15 m, ya una altura de 18 km - por 70-80 m.

El valor del paso bárico depende de la presión y la temperatura: con un aumento de presión y una disminución de temperatura, disminuye, con una disminución de presión y un aumento de temperatura, aumenta.

Influencia de la presión atmosférica en el vuelo:

1) es necesario tener en cuenta el cambio de presión al determinar la altitud de vuelo;

2) un aumento de la presión atmosférica conduce a una disminución de la velocidad de separación;

Los valores de la presión atmosférica se trazan en un mapa sinóptico como líneas de igual presión atmosférica, denominadas isobaras.

Al estimar la presión atmosférica, se debe tener en cuenta la tendencia barométrica, es decir, cambio en la presión atmosférica durante las últimas 3 horas.

Densidad del aire

Es la relación entre la masa de aire y el volumen que ocupa, expresada en g/m3. La densidad del aire se puede calcular si se conocen la presión y la temperatura del aire. Aumenta al disminuir la temperatura y aumentar la presión, y viceversa.

La densidad del aire también depende de la cantidad de vapor de agua en el aire. Densidad del vapor de agua menos densidad aire seco, y por lo tanto el aire húmedo a la misma presión tendrá una densidad menor que el aire seco. Entonces, a una presión de 750 mm Hg. Arte. y una temperatura de 20*C, la densidad del aire seco es de 1189 g/m3, y la densidad del aire saturado de vapor de agua en las mismas condiciones es de 1178 g/m3, es decir 11 g/m3 menos.

La densidad varía a lo largo del año según la latitud geográfica, así como los cambios en la temperatura y la presión del aire. En la troposfera, la densidad del aire en general menos en verano y más en invierno.

La densidad del aire disminuye con la altura. Esta disminución está determinada principalmente por el cambio en la presión atmosférica.

La presión del aire, la densidad y la temperatura son los principales parámetros físicos caracterizando al aire como el medio en el que vuela la aeronave.

Temperatura del aire

Este es un parámetro que caracteriza el grado de calentamiento del aire.

La temperatura del aire se mide a H=2m con termómetros de líquidos.

En la mayoría de los países, se utiliza una escala centígrada (escala Celsius - * C), en la que 0 * C es la temperatura de fusión del hielo y + 100 * C es el punto de ebullición del agua a una presión de 760 mm Hg. En meteorología teórica, aerodinámica y otras disciplinas científicas aplicado escala absoluta temperatura (T) propuesta por Kelvin (K*). Las temperaturas en la escala Kelvin y Celsius están relacionadas por la razón:

T \u003d 273.15 + t * C,

donde se llama el valor 273.15 cero absoluto temperatura, y t* es la temperatura en centígrados Celsius.

La temperatura del aire es un elemento meteorológico muy variable, dependiendo de muchos factores: de la cantidad de calor suministrada a un determinado latitud geográfica del Sol, de la naturaleza de la superficie subyacente, de la época del año y del día, de la circulación de la atmósfera, etc.

Bajo la influencia de estos factores, la temperatura experimenta fluctuaciones periódicas (diarias y anuales) y no periódicas.

La amplitud de la variación diaria de temperatura es la diferencia entre la máxima y la temperatura mínima durante el día.

La amplitud térmica anual es la diferencia entre las temperaturas máximas y mínimas durante el año.

La evolución diaria correcta de las temperaturas es la más calor de 13:00 a 15:00 hora local, el mínimo es antes del amanecer.

El calentamiento y enfriamiento del aire proviene de la superficie de la Tierra. El aire se calienta de abajo hacia arriba, sube, al mismo tiempo que el aire más frío baja y se comprime. Como resultado, el aire se mezcla verticalmente.

Un aumento de la temperatura con la altura en alguna capa se llama inversión. La capa donde la temperatura del aire no cambia con la altura se llama isometría. Inversión y

isometría se llama capas de retardo, porque impiden el movimiento vertical del aire. Estas capas se observan regularmente en diferentes capas en la troposfera, especialmente en la mitad fría del año y por la noche. Estas capas tienen un impacto significativo en la formación del clima. Debajo de ellos, siempre puede haber nubosidad, poca visibilidad, formación de hielo, baches, cizalladura del viento.

El cambio de temperatura con la altura por cada 100 m se llama gradiente vertical de temperatura. Según la ISA en la troposfera, el gradiente vertical de temperatura es de 0,65* al ascender 100m.

La temperatura del aire se representa en el mapa meteorológico como líneas sólidas. temperaturas iguales- isotermas.

La influencia de la temperatura del aire en el funcionamiento de la aviación es significativa. La temperatura del aire afecta la requerida y velocidad máxima vuelo, velocidad de ascenso y techo, potencia y empuje del motor, carrera y carrera de despegue, lecturas de instrumentos.

alto y temperaturas bajas cerca del suelo dificultan la preparación del equipo por parte del personal técnico; en heladas severas, es difícil arrancar los motores de las aeronaves.

Mala influencia la operación de las aeronaves también se ve afectada por cambios repentinos en la temperatura del aire, especialmente cuando, después de heladas severas viene el deshielo.

Con desviaciones positivas de la temperatura del aire de los datos ISA, las características de vuelo de las aeronaves se deterioran y con desviaciones negativas mejoran.

Cuando la temperatura del aire cerca del suelo es 0*С - (-3*С), es posible que se forme hielo en las calles de rodaje, pistas de aterrizaje y estructuras terrestres; cuando se vuela en las nubes, la precipitación, donde la temperatura es de 0 * C - (-10 * C), se produce formación de hielo. Al volar a masa de aire, donde el gradiente vertical de temperatura es superior a 0,65* por 100m, se produce una turbulencia, tormentas eléctricas y fenómenos asociados a ella.

Humedad del aire

Este es el grado de saturación del aire con vapor de agua. Es un valor importante en la evaluación del clima, porque. contribuye a la formación de nubes, precipitaciones, niebla, tormentas eléctricas, etc.

Se utilizan varias características para estimar el contenido de vapor de agua en el aire.

Humedad absoluta (a) - la cantidad de vapor de agua contenida en 1 cu. metros expresados ​​en gramos.

Presión de vapor de agua (e) - la presión parcial de vapor de agua contenida en el aire, expresada en mm Hg. Arte. o MB. Numéricamente, estos dos valores están cerca uno del otro.

La humedad absoluta se tiene en cuenta principalmente en el período primavera-verano al predecir tormentas eléctricas. Si a=15mb, se debe esperar una tormenta eléctrica; a = 20mb - una tormenta será con fuertes lluvias, y más de 23mb - una tormenta será con una borrasca.

Humedad relativa (r) - porcentaje la cantidad real de vapor de agua en un volumen dado de aire a la cantidad de vapor de agua que satura este volumen de aire a la misma temperatura, expresada como un porcentaje:

r =------- x 100%, donde

a - la cantidad real de vapor de agua;

A - máx. número posible vapor de agua a una temperatura dada del aire.

Importe máximo El vapor de agua que puede contener el aire (humedad relativa 100%) depende únicamente de la temperatura: a mayor temperatura, más vapor de agua se necesita para saturar, y viceversa.

En los mapas meteorológicos de superficie, en lugar de los valores de humedad del aire considerados anteriormente, punto de rocío(t*d) es la temperatura a la que el aire alcanza la saturación para un contenido de vapor de agua dado y una presión constante. El punto de rocío es igual a la temperatura del aire en humedad relativa 100%. En estas condiciones, el vapor de agua se condensa (transición del vapor de agua a estado liquido) y la formación de nubes y nieblas. Cuanto más seco esté el aire, mayor será la diferencia entre la temperatura del aire y el punto de rocío (déficit del punto de rocío - delta td). El enfriamiento del aire que contiene vapor de agua puede provocar la sublimación (la transición del vapor de agua a un estado sólido, sin pasar por la fase líquida) .

La deficiencia de punto de rocío se traza en mapas topográficos absolutos y sirve para determinar la posibilidad de formación de nubes. A altitudes de hasta 5 km, se puede suponer la presencia de 10 puntos de nube con déficits de 0*, 1*, 2*. El déficit se puede utilizar para determinar el nivel de condensación de vapor de agua, es decir, nivel donde el aire alcanza el 100% de saturación:

hk \u003d 123 (t * C-t * d),

donde hk es el nivel de condensación.

El vapor de agua juega exclusivamente papel importante en la determinación de las condiciones meteorológicas de vuelo en la troposfera. La presencia de vapor de agua en la atmósfera es condición necesaria formación de nubes, precipitaciones, niebla. fenómenos atmosféricos- tormentas eléctricas, tormentas de nieve, formación de hielo, etc. fenómenos ópticos, como un arcoíris, halo, coronas- también están indisolublemente ligados a la presencia de agua en la atmósfera. Un elemento meteorológico tan importante como la visibilidad se debe en la mayoría de los casos a la presencia en la atmósfera de las más pequeñas gotas de agua, cristales de hielo o ambos.

Dirección y velocidad del viento.

El viento es el movimiento horizontal del aire en relación con la superficie terrestre. Pero las corrientes de aire no son estrictamente horizontales, porque. casi siempre en estos movimientos hay componentes verticales.

El viento es una cantidad vectorial y está determinada por dos componentes: dirección y velocidad.

Dirección del viento: el acimut del punto en el horizonte desde donde sopla el viento, medido en grados.

Velocidad del viento: la velocidad del movimiento del aire durante un intervalo de tiempo seleccionado. Suele medirse en metros por segundo. Para los cálculos de aviación, la velocidad del viento se expresa en kilómetros por hora. (1 m/s = 3,6 km/h). El concepto de fuerza del viento está indisolublemente ligado a la velocidad del viento:

2-3 m / seg - débil (ligeramente sentido);

4-7 m/s - moderado (las ramas delgadas de los árboles se balancean);

10-12 m/s - fuerte (las ramas gruesas de los árboles se balancean);

Más de 15 m / s: una tormenta;

Más de 20 m / s - tormenta;

30 m/s - huracán.

El viento no es una corriente estable y cambia tanto de velocidad como de dirección en cortos períodos de tiempo. Esta variabilidad del viento es especialmente pronunciada cerca de la superficie terrestre y está directamente relacionada con el estado turbulento del flujo de aire.

El movimiento del aire ocurre bajo la influencia de la fuerza de rotación de la tierra (fuerza de Coriolis), la fuerza del gradiente bárico, resultante de distribucion desigual presión de aire en la dirección horizontal, fuerza de fricción y gravedad.

Bajo la influencia de estas fuerzas en la capa hasta 1000-1500 m, el vector de tiempo se dirige a la isobara bajo ángulo agudo, cuyo valor es mayor sobre la tierra y menor sobre el mar, es mayor en latitudes bajas y decrece hacia los polos.

En un ciclón en el hemisferio norte, los vientos cerca de la tierra soplan en espiral desde la periferia hacia el centro en sentido contrario a las agujas del reloj, en un anticiclón, en espiral desde el centro hacia la periferia en el sentido de las agujas del reloj.

La velocidad y dirección del viento depende de la altura sobre el suelo, área geográfica, época del año y día, en la distribución de presión.

El curso diario de la velocidad del viento cerca del suelo se expresa más claramente sobre la tierra y casi imperceptible sobre el mar. Es más pronunciado en la mitad cálida del año y en tiempo despejado, más débil en tiempo frío y nublado.

Con un aumento en la altitud, la velocidad del viento aumenta en promedio, ya una altitud de 500 m es casi el doble que cerca del suelo; en la capa de fricción, el viento gira hacia la derecha, y en la atmósfera libre sopla casi estrictamente a lo largo de las isobaras (si está de espaldas al viento, habrá menos presión a la izquierda).

el viento tiene gran importancia para aviación:

El viento afecta significativamente el despegue y el aterrizaje, con viento en contra, la duración del despegue y la carrera se reduce;

Cuando hay viento lateral surgen fuerzas que dificultan el control de la aeronave. Entonces, por ejemplo, si el viento sopla a la derecha de la dirección de despegue, entonces surge una fuerza de sustentación adicional en el plano derecho y disminuye en el izquierdo, lo que resulta en un momento escorante; además, el viento lateral crea una fuerza que tiende a girar la aeronave con respecto a su eje longitudinal y, por lo tanto, también alejándola del eje de la pista;

Más grandes dificultades viento lateral crea al aterrizar un avión, porque. hace que sea difícil mantener con precisión la aeronave en la senda de descenso y durante el recorrido por la pista;

El viento tiene un efecto significativo en la navegación de la aeronave (es necesario corregir el viento mientras se mantiene el rumbo);

El viento provoca un parloteo tormentas de polvo, tormentas de nieve bajas que empeoran la visibilidad y dificultan el despegue, el vuelo y el aterrizaje de una aeronave.

Al evaluar las condiciones climáticas específicas, es necesario tener en cuenta los vientos locales que surgen bajo la influencia de las condiciones físicas, geográficas y térmicas locales.

Dificultades graves para pilotar una aeronave en senda de descenso, durante el despegue, causas de aterrizaje

cizalladura del viento

La cizalladura del viento se refiere a un cambio en la dirección o velocidad del viento, o ambos juntos en la dirección horizontal, o una capa de la atmósfera en relación con otra en la dirección vertical.

Distinguir entre cizalladura del viento horizontal y vertical:

La cizalladura vertical del viento (la componente vertical del gradiente del viento) es un cambio en la dirección y velocidad del viento con la altura (por ejemplo, a H=200m la dirección del viento es 280* y su velocidad es 18 m/s, y a H=100m la dirección del viento es 80* y la velocidad es 8 m/seg).

La cizalladura horizontal del viento (componente horizontal del gradiente del viento) es un cambio en la dirección y velocidad del viento en diferentes puntos horizontales a la misma altura.

Para evaluar la intensidad de la cizalladura del viento se deben utilizar los términos y sus categorías numéricas recomendados por la OACI (ver Tabla 1).