Составители:
Рубрика:
и теоретические исследования показали, что в головной части термика происходит
квазистационарная вихревая циркуляция (см. рис. 5.4 б ), которая играет стабилизирующую роль,
препятствуя полному перемешиванию термика с окружающим воздухом. Термики, достигшие
уровня конденсации, дают начало конвективным облакам.
Для построения количественной теории образования конвективных облаков и осадков
большое значение имеют экспериментальные исследования конвективных движений в облаках. Они
включают измерение скорости восходящего потока и ее изменения со временем и с высотой над
основанием облака, геометрических размеров восходящего потока (формы потока, его вертикальной
и горизонтальной протяженности), разности температур между воздухом и окружающей средой, и
т.д.[15,90,91].
Наблюдения в полетах на самолетах и планерах, а также исследования облаков методом
фотограмметрирования показали, что конвективное облако состоит из отдельных потоков, которые
имеют форму струи или пузыря. Горизонтальная протяженность областей, занятых такими
вертикальными потоками, может составлять сотни метров и даже несколько километров, а сами
скорости могут быть равными 15÷ 20 м/с и более. Средние и максимальные размеры восходящих
струй в облаках и изменения скорости восходящего потока с высотой над основанием облака были
получены Н.И.Вульфсоном с помощью чувствительных малоинерционных термометров (табл. 5.1).
Из этих данных следует, что в развивающемся конвективном облаке преобладают восходящие
потоки, средний размер которых равен примерно 100 м, а максимальный размер достигает 700 м.
Таблица 5.1.
Размер струй,м Перегрев струй, ° С Высота полета, м
средн. макс. средн. макс.
1200 95 515 0,34 0,90
1600 111 460 0,49 1,65
2000 121 370 0,55 1,50
2500 117 665 0,54 2,15
3000 123 345 0,74 2,55
Средние размеры конвективных потоков в облаках (R) линейно растут с высотой:
R=27+0,015z (z — высота в метрах, отсчитываемая от основания облака). Их относительный объем
равен 0,70. Изменение скорости восходящих потоков с высотой над основанием облака, имеющего
форму струи, может быть представлено как w=0,02z
3/4
(1-r
2
/R
2
)
1/2
(r — расстояние от центра струи в
метрах). Эта зависимость подтверждается данными Н.И.Вульфсона:
Высота над основанием облака,м … 200 700 1200 1700 2200 2700
Скорость, м/с … 1 34567
а также данными А.Виллса о подъеме планера в мощнокучевом облаке:
Высота полета, м … 1040 1340 1700 2300 3100 4000
Средняя скорость подъема, м/с … 2,0 2,5 3,0 5,0 6,7 7,5
(Максимальная скорость подъема планера, рассчитанная по показаниям барографа, на отрезке 30 с
составляла 10,5 м/с, а скорость восходящего потока равнялась примерно 12 м/с.)
Рисунок 5.3.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 88
- 89
- 90
- 91
- 92
- …
- следующая ›
- последняя »
