Составители:
Рубрика:
В 1948 г. Н.С.Шишкин, исследуя вертикальные движения в конвективных облаках,
предложил и применил радиолокационный метод наблюдений за движением отражателей,
прикрепленных к уравновешенным шарам или шарам, опускающимся на двух парашютах.
Впоследствии аналогичный способ был использован сотрудниками Высокогорного геофизического
института.
Измерения вертикальных скоростей в развивающихся облаках Cu hum и Cu med показали, что
в 33 случаях из 50 скорость превышала 5 м/с, в 14 случаях наблюдалась скорость больше 8 м/с, и в
двух она превышала 10 м/с. В большинстве случаев имело место нарастание скорости восходящих
потоков с высотой до некоторого значения, после чего скорость убывала. Уровень максимальных
скоростей располагался в средней или предвершинной части облака, а средняя величина
максимальной скорости восходяшего потока составляла 6 м/с. Измерения вертикальных скоростей в
облаках Cu cong и Cb показали, что во всех наблюдавшихся случаях максимальная скорость
превышала 10 м/с, а в двух достигала 20÷ 22 м/с.
В облаках Cb наряду с восходящими потоками зарегистрированы и нисходящие. Наибольшая
скорость нисходящего потока оказалась равной 14 м/с. Изучение распределения осредненных
значений скорости восходящего потока по высоте в облаках Cu cong и Cb показало, что
максимальная средняя скорость в Cu cong составляет примерно 9 м/с, а в Cb — 12 м/с, средняя
скорость восходящего потока у основания облака равна примерно 2 м/с. Анализ данных выявил тот
факт, что в развивающихся конвективных облаках скорость восходящего потока может иметь
несколько экстремумов по высоте, при этом возможно уменьшение скорости почти до нуля.
В 1948 г. учеными США было проведено детальное изучение вертикальных движений в
грозовых облаках тропической зоны[92]. На основании полученных данных о характере восходящих
потоков Г.Байерс и Г.Брейам выделили в жизни кучево-дождевого облака три стадии: а) стадию
роста, б) стадию зрелости, в) стадию диссипации (подробно этот вопрос будет рассмотрен далее).
Согласно их данным горизонтальный размер областей, занятых восходящими потоками, достигал 11
км, чаще всего повторялись размеры 1,5÷ 1,8 км на высоте 3,3 км и 0,9÷ 1,2 км на высоте 6,3 км.
Максимальная наблюдавшаяся скорость восходящих потоков составляла 26 м/с. Нисходящие потоки
имели меньшие горизонтальные размеры, чаще всего 1÷ 2 км, и скорости до 24 м/с. Аналогичные
данные были получены сотрудниками Главной геофизической обсерватории им. А.И.Воейкова при
полетах над территорией СССР (60 — 70-е годы).
Важным источником информации о вертикальных движениях в облаках являются
наблюдения за формой и движением их верхней границы. Так, данные о росте вершин облаков
позволяют оценить скорость восходящего потока внутри облака. Скорость подъема вершин облаков
по данным Н.С.Шишкина, А.Ф.Дюбука и других иследователей колеблется для разных районов
нашей страны в пределах от 0,6 до 1,3 м/с, а для грозовых — от 0,6 до 2,6 м/с, средняя скорость
снижения вершин распадающихся облаков составляет 1,3 м/с. Максимальная скорость роста вершин
в отдельных случаях достигала 15÷20 м/с.
Исследование характера роста вершин облаков показало, что развитие конвективного облака
происходит в виде некоторой последовательности импульсов, при этом наблюдается чередование
периодов бурного роста мощности облака с периодами, когда оно не развивается по высоте или даже
оседает. Одной из причин такого характера развития облаков является наличие устойчивых слоев
внутри слоя активной конвекции, вызывающих торможение восходящего потока.
Измерения куполов вершин конвективных облаков дают ценную информацию о размерах
термиков. Обработка таких данных показала, что радиус термиков изменяется в пределах от 200 до
2000 м.
Турбулентный обмен. Наряду с упорядоченными вертикальными движениями в
конвективных облаках наблюдаются интенсивные турбулентные движения. Горизонтальная
протяженность турбулентных потоков в кучевых облаках — от десятков сантиметров до сотни
метров. Считается, что эти потоки обусловлены термической и динамической турбулентностью.
Особенно сильно турбулизован воздух около основания и вершин кучевых облаков. Структура
турбулентных зон в этих облаках изучена еще очень мало, однако установлено, что в среднем
спектральные плотности вертикальных порывов соответствуют закону «5/3». Коэффициент
турбулентности K=20÷ 100 м
2
/с. Исследования в кучево-дождевых облаках показали, что в зонах
турбулентности движения характеризуются значительно большими вертикальными порывами, чем в
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 89
- 90
- 91
- 92
- 93
- …
- следующая ›
- последняя »
