Студопедия — Видимість при пиловій бурі та імлі
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Видимість при пиловій бурі та імлі






Мета роботи: вивчити умови утворення пилових бур та імли; набути практичних навиків у прогнозуванні пилових бур та видимості в них.

 

Пиловою або піщаною бурею зветься явище переносу сильним вітром великої кількості пилу, піску, частинок сухої землі, внаслідок чого відбувається помутніння атмосфери і значне погіршення видимості.

Прийнято виділяти небезпечні і особливо небезпечні (стихійні) пилові бурі, якщо враховувати їх вплив на різні галузі господарства. Величезний збиток багатьом галузям господарства наносить значне руйнування і видування ґрунту під дією пилових бур. У сільському господарстві пилові бурі призводять до втрати або навіть до повної втрати родючості ґрунтів, викликають заноси культурних площ (посівів, садів, лісонасаджень), перенос шкідливих комах і паразитних грибків, видування насіння. Пилові бурі порушують і ускладнюють роботу всіх видів транспорту, пошкоджують будівлі, збільшують захворювання, заносять водоймища і зрошувальні системи. З пиловими бурями часто пов’язана електризація атмосфери, яка впливає на радіозв’язок.

Пилові і чорні бурі спостерігаються на значних територіях України, Росії і багатьох інших держав. Так, на території Східної Європи та Азії, головним чином, підпадають під вплив бур райони Середньої Азії, Казахстану, дещо рідше – України, Середнього Поволжя, Північного Кавказу і Далекого Сходу. Звичайне явище представляють пилові бурі пустинних областей Північного і Північно-Західного Китаю, країн Малої Азії, Ближнього Сходу та Африки. Нерідко вони охоплюють великі простори і досягають ураганної сили. На Аравійському півострові і в Сахарі пилова буря має характер шквалу, який іноді супроводжується грозою (самум). Крім пилових бур, спостерігаються пилові вихори, які мають діаметр лише декількох метрів і досягають особливо великої інтенсивності в пустелях.

Велике поширення мають пилові бурі в центральних штатах Північної Америки, звідки під час тривалих посух і ураганних вітрів пил може виноситись на акваторію Атлантичного океану. За даними В.Меттіса, пиловими бурями 1933-34 рр. ґрунт був знесений до глибини оранки на сотнях тисяч акрів. Американський вчений Ц.Кейс образно порівнює пилову бурю з гігантською рікою шириною 300…500 км, що несеться зі швидкістю 50…60 км·год-1.

Підтвердженням небезпечності цього грізного явища природи може бути 1960 р., коли під час тільки весняних (березень-квітень) пилових бур площа постраждалих посівів на півдні Руської рівнини перевищила
4 млн. га. У 1966 р. в одному із районів Казахстану лише під час однієї пилової бурі були порушені лінії електропередачі і зв’язку, пошкоджені посіви кукурудзи, пшениці та інших сільгоспкультур на площі декількох тисяч гектарів, в деяких місцях посіви були вирвані з коренем. Пилова буря 1967 р. супроводжувалась загибеллю овець, рогатої худоби і коней, руйнуванням будівель, зерносховищ і порушенням зв’язку.

Сильні пилові бурі, що охоплюють великі площі, спостерігаються на південному сході України і Північному Кавказі і тривають звичайно по декілька діб; на півдні Східної Європи такі бурі спостерігались у 1960, 1962, 1969, 1972 і 1974 рр. при швидкості вітру ураганної сили –
30 м·с-1 і більше. Особливо великі пошкодження були на полях, вільних від рослин, снігу і не захищених лісовими смугами.

Горизонтальна протяжність районів, охоплених пиловими бурями, досить різноманітна – від декількох метрів до тисячі кілометрів і більше. Запиленість атмосфери по вертикалі може при цьому коливатись від
1…2 м (пилові або піщані поземки) до 6…7 км.

Питанню дослідження дефляції ґрунтів, виникнення явища пилових (піщаних) чорних та інших бур, їх просторово-часовому розподілу, захисту і боротьби з ними присвячено немало робіт. В одній з них розглядаються кліматичні характеристики і просторово-часовий розподіл пилових бур, вплив на перезимівлю озимих культур і засоби боротьби з ними. В інших наводяться окремі випадки пилової бурі або поміщені результати дослідження запиленості атмосфери і термічного ефекту при проходженні бур, розглядаються вітровий режим і вертикальні профілі швидкостей вітру; описується комплекс метеорологічних факторів, під дією яких порушуються захисні властивості ґрунту. Цей комплекс отримав визначення «вітроерозійної погоди».

Пилові бурі спостерігаються, як правило, у теплий період року. Так, на півдні і південному сході України бурі можуть відмічатися в період з березня по вересень, у Приіртишші – з квітня по вересень, на рівнинній території Казахстану – з квітня по листопад. Для південних районів Східної Європи і Казахстану найбільш небезпечним періодом року є весняні місяці (квітень-травень), коли верхні шари ґрунту ще не закріплені або слабко закріплені рослинним покривом. Однак пилові бурі можуть розвиватися і в холодний період року, в тому числі і в зимові місяці при нестійкій або невеликій висоті снігового покриву і відсутності опадів. Взимку в цих районах можливий розвиток своєрідних сніжно-піщаних поземків, при яких пісок і пил переносяться разом з сухим снігом.

Причиною бурі прийнято вважати турбулентні вихори, що виникають при посиленні вітру, і сильні вертикальні токи, що утворюються завдяки нагріванню поверхні землі сонячними променями. Сильний денний прогрів призводить до значного збільшення температурних градієнтів до висоти 1, 0…1, 5 км над степами і до 2, 0…2, 5 – над пустелями. Виникнення та інтенсивність пилової бурі залежить також, з однієї сторони, від висушування та розпорошеності ґрунту, з іншої – від кількості і характеру опадів, що випадають.

При стійкій стратифікації повітря, як це спостерігається, наприклад, ранньою весною в тропічному іранському повітрі у теплих секторах мургабських і південнокаспійських циклонів, шар приземного перегріву повітря обмежується декількома сотнями метрів (частіше до висоти лише 200…300 м); на великих висотах повітря залишається абсолютно чистим. При запиленості повітря може прогріватися по всьому шару внаслідок нагрівання завислих у ньому пилинок безпосередньо сонячними променями (ефект Воєйкова), відносна вологість при цьому сильно знижується. У Середній Азії температура повітря в зоні пилової бурі може досягати 42…44 °С, тоді як у навколишніх районах вона складає
35…37 °С.

Вітрова ерозія ґрунтів починається при деяких критичних значеннях швидкості вітру, рельєфу місцевості і структури ґрунтів. У багатьох районах пилова буря виникає при швидкості вітру 10…12 м·с-1, а на лісових ґрунтах – при 5 м·с-1 і менше.

Коли причини, що безпосередньо викликають пилову бурю, зникають, піднятий з земної поверхні пил залишається у повітрі на протязі декількох годин або навіть діб. Ці маси пилу переносяться повітряними потоками на сусідні території, утворюючи тут явище адвективної імли. Для останньої характерні слабкий вітер (або штиль) та погана вертикальна і горизонтальна видимість (до декількох десятків метрів). Пилові бурі і адвективна пилова імла є важливими факторами формування основного аерозольного шару тропосфери, який включає й інші елементи забруднення повітря і простягається у південних районах взимку від поверхні землі на декілька сотень метрів, а влітку в середньому до 3…5 км (у виняткових випадках до 8…9 км). Максимальна протяжність бур досягається при південних, південно-західних і західних потоках.

Тривалість пилових бур змінюється в широких межах від декількох хвилин до декількох діб. Так, на південному узбережжі Аральського моря зареєстрована пилова буря тривалістю 80 год.

У залежності від характеру, стану і особливостей атмосферної циркуляції повторюваність і тривалість їх розподілу по території нерівномірна. В одних районах вони виникають у 4…5 разів частіше, ніж у інших.

У добовому ході максимальна повторюваність пилових бур приходиться переважно на полуденні та післяполуденні години, мінімум – на другу половину ночі та ранок, що відповідає добовому ходу швидкості вітру і ходу ступеню нестійкості стратифікації нижніх шарів тропосфери.

За інтенсивністю розрізняють сильні пилові бурі, якщо видимість знижується до 500 м і менше, помірні (при видимості від 500 до 1000 м) і слабкі (видимість більше 1000 м).

За тривалістю пилової бурі і видимістю під час неї можна виділити наступні основні типи пилових бур. Слід враховувати деяку умовність розподілу бур на різні категорії. Так як пилова буря характеризується двома компонентами – силою вітру і видимістю, то в одних випадках вирішальним буде вітер, в інших – видимість.

1. Короткочасні пилові бурі з відносно невеликим погіршенням видимості. Утворюються виключно локальними коливаннями режиму вітру, тривалість їх не перевищує 30 хв, а видимість зберігається у межах 3…4 км, часом збільшуючись до 6…10 км. Пилові бурі цього типу нерідко чергуються з пиловими поземками.

2. Короткочасні пилові бурі з сильним погіршенням видимості (від декількох сотень метрів до 10…20 км). Ці бурі звичайно пов’язані зі шквальними вітрами при проходженні чітко виражених холодних фронтів другого роду або грозових осередків. Ознакою наближення пилової бурі є сіра пилова завіса під купчасто-дощовими хмарами, коли вони ще знаходяться у межах видимості. Починаються майже раптово – при відносному затишші, швидкість вітру різко зростає, і одночасно переносяться хмари пилу різної вертикальної потужності. Слідом за першим раптовим погіршенням видимості вона поступово збільшується до 1…2 км і більше, хоча швидкість вітру часто продовжує зростати. За тривалістю ці бурі подібні до бур першого типу.

3. Тривалі і пульсуючі бурі з переважанням відносно невеликого погіршення видимості (2…4 км). Періодичні короткочасні коливання видимості звичайно відбуваються на великій території, у різних місцях і незалежно від часу доби. Тривалість пилових бур цього типу досягає декількох годин і навіть діб. Ці бурі формуються в умовах стійкого баричного поля з великими баричними градієнтами (південно-східна, південна і південно-західна периферія потужних малорухомих антициклонів).

4. Тривалі і сильні пилові бурі зі зменшенням видимості до декількох десятків метрів. Вони мають, як правило, велику горизонтальну і вертикальну протяжність. Тривалість такої бурі не менше 2…4 год.

5. Пиловий або піщаний поземок - перенос пилу або піску в шарі не більше 2 м від поверхні землі. Пилові поземки нетривалі і як самостійне явище спостерігаються порівняно рідко; частіш за все вони супроводжують пилову бурю. Піщані поземки – часте явище в пустелях, особливо при наявності на поверхні великозернистого піску. У деяких пустелях влітку піщаний поземок спостерігається майже щоденно, обмежуючись, в основному, нижнім півметровим шаром висоти. У холодну половину року піщані поземки можуть поєднуватися з пиловими і піщаними бурями третього типу, звичайно це відбувається на південній периферії малорухомих обширних антициклонів при швидкостях вітру близько 15 м·с-1 і більше.

Одна із основних причин виникнення пилових бур – стан нижньої половини тропосфери і циркуляційні фактори. Пилові бурі на Україні часто виникають у вузькій перехідній зоні між двома баричними утвореннями протилежних знаків. Стаціонування зони високого тиску над центральними районами Східної Європи і поглиблення депресії над Чорним морем призводить до збільшення горизонтальних баричних градієнтів на периферійних ділянках зон високого і низького тиску. При сильних пилових бурях, що охоплюють обширні райони, у нижній половині тропосфери утворюються струминні течії зі швидкістю вітру
30 м·с-1, ширина яких не перевищує 500 м, а вертикальна потужність – 1, 5…2 км.

Необхідно відмітити, що якісні вказівки до прогнозу пилових бур даються лише в окремих роботах. Так, залежність пилової бурі на Україні від швидкості вітру і вологості ґрунту встановлена в роботі
І.В. Кошеленко. Він указує, що при катастрофічних пилових бурях перепад тиску між малорухомим антициклоном на південному сході Східної Європи і Чорноморською депресією досягає 60 гПа, а градієнт тиску дорівнює 6…7 гПа на 100 км.

В рекомендаціях, поміщених у «Руководстве по краткосрочным прогнозам погоды», вказується, що прогноз пилових бур зводиться до прогнозу сильного вітру із врахуванням властивостей підстильної поверхні, тобто її загального стану, особливостей рослинного покриву і ступеню закріпленості ґрунту. Важливо знати ступінь зволоженості ґрунту. При тривалій засусі верхні шари навіть чорноземних ґрунтів на Дону, Кубані та півдні України видуваються сильними вітрами і розвиваються так звані чорні бурі. При їх прогнозі слід враховувати засухи ранньою весною (березень - початок квітня), коли після сходу снігу ґрунт швидко висихає і ще не закріплений рослинним покривом. У таких випадках при тривалих (до декількох неділь) штормових східних вітрах на південній периферії обширних антициклонів (арктичні вторгнення) розвиваються чорні бурі.

При прогнозі пилових бур необхідно також враховувати їх добовий і річний хід при різних синоптичних процесах та їх територіальне поширення в залежності від сезону.

Із врахуванням синоптичних умов розрізняють фронтальні пилові бурі і пилові бурі штормових зон.

Фронтальні пилові бурі. Зона (шириною 200…300 км) пилових бур витягнута вздовж фронту на сотні кілометрів. Характерними рисами фронтальних пилових бур є швидке їх переміщення разом з фронтом і значний розвиток по вертикалі (4…5 км і більше). Ці бурі (частіше другий тип), як правило, пов’язані з холодними фронтами другого роду. При проходженні теплих фронтів пилові бурі спостерігаються рідко. Перед фронтом, на відстані 200…300 км, передфронтальне посилення вітру викликає пиловий, або піщаний поземок, який на відстані приблизно 100…150 км від фронту переходить у пилову, або піщану бурю. Максимального розвитку буря досягає в момент проходження фронту. Вертикальна протяжність зафронтальних пилових бур звичайно обмежується фронтальною поверхнею. За фронтом, як правило, пилові бурі слабшають і швидко припиняються. Однак пил, піднятий пиловою бурею, створює зону пилової імли, яка, як сказано вище, переноситься на значні відстані від осередку пилової бурі, викликаючи адвективну імлу.

Отже, прогноз фронтальних бур зводиться до прогнозу сили вітру у фронтальній зоні, швидкості переміщення фронту, інтенсивності вертикальних рухів у зоні фронту.

У короткостроковому прогнозі пилових бур зручна і надійна оцінка приземних баричних градієнтів, розрахованих за детально проаналізованим полем (з проведенням ізобар на кільцевих картах через 2, 5 або навіть 1 гПа). При градієнтах до 0, 5 гПа/100 км бурі не виникають у будь-яку пору року. В інтервалі значень від 0, 5 до 1, 1 гПа/100 км в окремих районах вони можливі у тепле півріччя та практично відсутні у холодне. При градієнтах більше 1, 1 гПа/100 км бурі досить імовірні (особливо денні). Для оцінки імовірності погіршення видимості при пилових бурях до 500 м і менше (по району з поперечником 100…200 км) рекомендується користуватися емпіричними номограмами, в яких для зручності користування замість швидкості вітру на осі ординат нанесені значення баричних градієнтів (, гПа/100 км), на осі абсцис відкладені імовірності (рис. 7.17). Градієнт тиску рекомендується розраховувати у 2…3 місцях і потім визначати середнє значення.

Пилові бурі штормових зон. Пилові бурі часто виникають у тих районах, де біля поверхні землі створюються зони значних горизонтальних баричних градієнтів, обумовлених неоднаковими швидкостями і навіть знаками зміни тиску. Такі зони називаються штормовими. Штормові зони часто спостерігаються в передній частині антициклону, який різко посилюється, і на південній та південно-західній периферії обширного і малорухомого антициклону, коли на південь від нього розміщується малорухомий циклон. Влітку такі антициклони при сильному перегріві повітряних мас створюють ефект суховіїв.

Особливо сильні штормові зони нерідко створюються взимку і в перехідні сезони на південному сході Східної Європи і на південному заході Середньої Азії в зоні зміни тиску протилежного знаку, наприклад, коли до антициклону, що посилюється, наближається циклон, який поглиблюється. В умовах Середньої Азії швидкорухомі штормові зони породжують вихід штормових циклонів з південних районів Каспійського моря. Найбільш сильні вітри спостерігаються при цьому в тилу циклону.

Попереду антициклону, який бурхливо розвивається, також формується швидкорухома штормова зона. Звичайно пилові бурі, що пов’язані з такими зонами, розвиваються ранньою весною або пізньою осінню після бездощових періодів у пустелях.

Орографічні умови грають значну роль у формуванні малорухомих штормових зон. Гірські хребти сприяють згущенню ізобар та ізотерм. Безперервне проникнення холодного повітря через багаточисельні ущелини і навіть перетікання його через невисокий хребет створює довготривалу, орографічно обумовлену, штормову зону. Цим пояснюється підвищена повторюваність пилових бур у гірських долинах та ущелинах, що звужуються. Ця ж причина сприяє більшій стійкості зони з пиловими бурями у передгір’ях Копетдагу, на Північному Кавказі та в інших районах, де вітри на периферії антициклону посилюються внаслідок орографічного збільшення баричних і термічних градієнтів.

Пилові бурі вночі породжуються, головним чином, холодними фронтами і штормовими зонами в тилу швидкорухомих циклонів. У теплих секторах циклонів вони відмічаються дуже рідко; на периферії антициклонів (особливо влітку) вночі пилові бурі або зовсім припиняються, або їх інтенсивність різко убуває і вони іноді переходять у піщаний поземок.

Методи прогнозу пилових бур на території України. При прогнозі явища на 1…3 доби, крім прогнозу синоптичної ситуації і визначення зон підвищених значень баричних градієнтів, необхідний прогноз опадів і вологозапасів у верхньому 20-сантиметровому шарі ґрунту. Прогноз швидкості вітру і бездощових періодів складається звичайними методами.

Прогноз зміни вологозапасів у верхньому 20-сантиметровому шарі ґрунту визиває деякі труднощі. Враховуючи, що при відсутності опадів вологозапаси убувають не лінійно, а по експоненціальному закону, для їх прогнозу використовується залежність виду

 

W = Wзм et, (7.4)

 

де W – прогностичний вологозапас у верхньому 20-сантиметровому шарі ґрунту; Wзм – заміряний вологозапас; e – основа натурального логарифму; α – коефіцієнт, який залежить від швидкості вітру, температури та вологості повітря і характеризує ступінь зміни вологозапасу ґрунту; t – період часу (дні) від заміру вологозапасу до дати, на яку складається прогноз. Знак «мінус» у покажчику ступеню характеризує факт убування вологозапасів у бездощові періоди. Вологозапаси ґрунту заміряються 1 раз на декаду (7, 17 і 27 або 8, 18, 28 числа кожного місяця). Тому, якщо
22 травня проводиться розрахунок вологозапасу на 25 травня, то Wзм береться по даним за 18 травня, а t приймається рівним 7.

У розрахунках за формулою (7.4) використовуються середні значення a, обчислені для дев’яти районів на півдні України.

За розрахованим значенням W і очікуваній швидкості вітру V складається прогноз імовірності виникнення пилових бур за допомогою графіків (рис. 7.14).

а)

I

 

Рис. 7.14 – Графік для прогнозу імовірності виникнення пилових бур у холодне (а) і тепле (б) півріччя.

 

Якщо імовірність виникнення явища перевищує 50%, у прогнозі слід вказувати: «очікується пилова буря»; якщо імовірність £ 50%, пилова буря в прогнозі не вказується.

Графіками рекомендується користуватися лише для прогнозу пилових бур штормових зон; для завбачення короткочасних пилових бур у періоди короткочасної грозової діяльності графіки непридатні.

У теплу пору року на Україні для прогнозу пилових бур на найближчі 3 доби, крім описаної вище методики, можна також використовувати дискримінантну функцію виду

 

(7.5)

 

де - прогностичні середні за 3 дні значення швидкості вітру, температури і абсолютної вологості повітря; W – вологозапас, знайдений за (7.4).

Пилові бурі очікуються при будь-яких додатних значеннях L; при
L £ 0 пилові бурі не очікуються.

Прогноз пилових бур на 12…36 год для ст. Херсон і Запоріжжя при наявності даних про швидкість вітру на висоті флюгера і вологості верхнього 20-сантиметрового шару ґрунту можна здійснити за графіком (рис. 7.15).

Рис. 7.15 – Графік залежності пилових бур від швидкості вітру (Vф) і вологозапасу ґрунту (W) у шарі 0…20 см.

 

В інших районах у залежності від механічного складу ґрунту і виду рослинності пилові бурі можуть спостерігатись при дещо інших критичних швидкостях вітру.

При прогнозі пилової бурі необхідно уточнити швидкість вітру на висоті флюгера в залежності від стратифікації граничного шару атмосфери, оскільки при одному і тому ж баричному градієнті швидкість вітру на висоті флюгера, а отже, і біля поверхні ґрунту буде різна в залежності від вертикального градієнта температури. При середніх умовах швидкість вітру на висоті флюгера приблизно у 2 рази менше градієнтної швидкості, а при нестійкій стратифікації вона може бути рівною градієнтній.

На основі теоретичних залежностей про вертикальний профіль швидкості вітру і емпіричних даних про зв'язок швидкості з градієнтом тиску побудована номограма (рис. 7.16 а) для діагнозу швидкості вітру за градієнтом тиску (або градієнтній швидкості) і вертикальному градієнту температури у граничному шарі атмосфери. Вертикальний градієнт температури у шарі 0…500 м розраховується по найближчому пункту зондування з урахуванням денного прогріву і нічного охолодження. При відсутності фактичних даних наближені значення γ можна отримати по характеру адвекції.

Таким чином, спочатку складається прогноз приземного баричного поля, потім за швидкістю градієнтного вітру і градієнтом температури уточнюється швидкість вітру на висоті флюгера. Використовуючи уточнену швидкість і вологозапас ґрунту, за рис. 7.15 прогнозується пилова буря на 12…24 год без урахування зміни вологозапасів ґрунту.

Ерозія ґрунту залежить від швидкості вітру безпосередньо біля земної поверхні, яка в свою чергу залежить від динамічної шорсткості (z0). Тому після складення прогнозу пилової бурі за графіками (рис. 7.15 і 7.16 а) рекомендується розрахувати швидкість вітру на висоті 1 м. Для цього на рис. 7.16 б приведена залежність швидкості вітру V1 від шорсткості підстильної поверхні (z0), яка витікає із теорії граничного шару.

 

 

Рис. 7.16 – Номограма для прогнозу швидкості вітру на висоті флюгера (а) і графік залежності швидкості вітру на висоті 1 м від шорсткості підстильної поверхні (б).

 

Таким чином, при наявності надійного прогнозу баричного поля за графіками і формулами, які запропонував І.В.Кошеленко, становиться можливим суттєво уточнити швидкість вітру на висоті 1 м і розрахувати вологозапас верхнього шару ґрунту з урахуванням стоку і випаровування (для конкретного сезону) і тим самим уточнити прогноз пилової бурі.

Взимку характеристики вологості ґрунту не заміряються, у цих випадках слід використовувати, по можливості, значення осіннього вологозапасу ґрунту. При зимових пилових бурях, які звичайно супроводжуються дуже великими швидкостями вітру, основну увагу рекомендується приділяти прогнозу синоптичної ситуації.

При складенні прогнозу пилової бурі для малих територій (приблизно для однієї області) необхідно, крім перелічених даних, враховувати напрямок вітру і рельєф місцевості. Наприклад, на південному сході України переважна більшість пилових бур спостерігається при напрямку вітру східної частини горизонту.

Крім викладеного вище графічного методу прогнозу пилової бурі, рекомендується використовувати дискримінантну функцію виду

 

L = 0, 04 V gr + 0, 02 d n + 0, 08 Δ T – 1, 52, (7.6)

 

де V gr – швидкість градієнтного вітру; d n – дефіцит вологи ґрунту (мм) у шарі 20 см; Δ T – адвекція за 12 год (додатна при адвекції холоду). При
L > 0 слід прогнозувати пилову бурю, при L < 0 вона малоймовірна).

За формулою (7.6) можна складати прогноз як вручну, так і ЕОМ. Використовувати функцію для прогнозу більш ніж на добу недоцільно із-за великих помилок у прогнозі предикторів V gr, Δ T і dn. Потім значення L підставляють у формулу і отримують прогноз пилової бурі в імовірнісній формі. Наприклад, при L = 1 імовірність пилової бурі складе 76%, а при L = -1 імовірність її 27% (або імовірність відсутності пилової бурі 73%).

Розробка розрахункових методів прогнозу пилових бур у теперішній час знаходиться на початковій стадії і зустрічає цілий ряд труднощів. Так, для прогнозу пилових бур над Софійською котловиною на основі застосування дискримінантного аналізу отримана формула, в основу якої покладена залежність явища від енергії нестійкості. Вихідними матеріалами для розрахунку є дані геопотенціальних висот 850, 700 і
500 гПа за 02 і 14 год. Проте завчасність попередження явища складає лише декілька годин.

За даними спостережень за вітром, температурою повітря і відносною вологістю з використанням моделі граничного шару, досліджене питання метеорологічних критеріїв виникнення пилових бур. Встановлена величина критичного діаметру часток і розроблена методика розрахунку параметрів турбулентного потоку, які визначають умови виникнення пилової бурі.

Великі можливості у питанні вивчення структури пилових бур і розробки методів їх прогнозу закладені у використанні телевізійних (ТВ) зображень зі штучних супутників Землі (ШСЗ) і знімків з космічних кораблів. Пилові бурі добре видно із космосу. Так, зона пилової мутності над Месопотамською низовиною і північною частиною Персидської затоки складається із локальних пило-піщаних бур довжиною до 500…600 км і більше та шириною 20…40 км, які тягнуться вздовж переважаючих вітрів. На космічних знімках виявлені пилові бурі над Ближнім Сходом, Іраном, Південною Сахарою, вздовж західного узбережжя Африки, в районі Аральського моря. Таким чином, за допомогою ТВ зображень зі ШСЗ, знімків космічних кораблів сумісно з наземними спостереженнями з’являється можливість комплексного вивчення структури пилових бур, напрямку їх поширення і розробки методу їх прогнозу.

Прогноз видимості при пилових бурях. При пилових і піщаних бурях погіршення видимості може бути до декількох сотень метрів і менше. Прогноз пилових бур, по суті, зводиться до прогнозу сильного вітру з урахуванням характеру і стану підстильної поверхні.

Пилові бурі можуть спостерігатися при проходженні холодних фронтів, особливо холодних фронтів другого роду. Також вони можуть виникати і в однорідній повітряній масі, в тих випадках, коли біля поверхні землі створюються великі горизонтальні баричні градієнти, які обумовлюють сильні вітри, що спостерігається частіше за все на периферіях антициклонів.

Для прогнозу видимості в пилових бурях можна побудувати емпіричні графіки імовірності, за допомогою яких по значеннях горизонтальних баричних градієнтів визначається імовірність видимості в пиловій бурі до 500 м і менше (рис. 7.17).

 

Рис. 7.17 – Емпіричні графіки для оцінки імовірності зменшення видимості до 500 м і менше при пилових бурях:

а) – тепле півріччя; б) – холодне півріччя; 1, 2 – південні; 3, 4 – північні райони; dp/dn- горизонтальний баричний градієнт (гПа/100 км); f –імовірність, %.

Контрольні запитання

1. Загальна характеристика пилової (піщаної) бурі. Вказати, де найбільш часто спостерігаються пилові бурі.

2. Які синоптичні умови сприятливі для виникнення пилових бур?

3. Які пилові бурі відносяться до СГЯ?

4. Яким чином здійснюється прогноз пилової бурі?

5. Якими характеристиками оцінюється інтенсивність пилової бурі?

6. Від чого залежить видимість у пиловій бурі?

Завдання

1. Проаналізувати карти погоди (дата вказується викладачем).

2. Скласти огляд синоптичних процесів і дати загальний прогноз пилових бур.

3. Розрахувати швидкість вітру в ряді пунктів і дати прогноз пилових бур та видимості в районі цих пунктів.

 

Вихідні матеріали

Карти погоди (00 СГЧ) за п’ять послідовних діб (за вказівкою викладача).

Звітні матеріали

1. Проаналізовані карти погоди за 5 діб.

2. Короткий огляд синоптичного положення і загальний прогноз пилових бур та видимості (у робочому зошиті).

 








Дата добавления: 2014-11-10; просмотров: 1756. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Важнейшие способы обработки и анализа рядов динамики Не во всех случаях эмпирические данные рядов динамики позволяют определить тенденцию изменения явления во времени...

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА Статика является частью теоретической механики, изучающей условия, при ко­торых тело находится под действием заданной системы сил...

Теория усилителей. Схема Основная масса современных аналоговых и аналого-цифровых электронных устройств выполняется на специализированных микросхемах...

Логические цифровые микросхемы Более сложные элементы цифровой схемотехники (триггеры, мультиплексоры, декодеры и т.д.) не имеют...

Шрифт зодчего Шрифт зодчего состоит из прописных (заглавных), строчных букв и цифр...

Краткая психологическая характеристика возрастных периодов.Первый критический период развития ребенка — период новорожденности Психоаналитики говорят, что это первая травма, которую переживает ребенок, и она настолько сильна, что вся последую­щая жизнь проходит под знаком этой травмы...

РЕВМАТИЧЕСКИЕ БОЛЕЗНИ Ревматические болезни(или диффузные болезни соединительно ткани(ДБСТ))— это группа заболеваний, характеризующихся первичным системным поражением соединительной ткани в связи с нарушением иммунного гомеостаза...

Разработка товарной и ценовой стратегии фирмы на российском рынке хлебопродуктов В начале 1994 г. английская фирма МОНО совместно с бельгийской ПЮРАТОС приняла решение о начале совместного проекта на российском рынке. Эти фирмы ведут деятельность в сопредельных сферах производства хлебопродуктов. МОНО – крупнейший в Великобритании...

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЦЕНТРА ТЯЖЕСТИ ПЛОСКОЙ ФИГУРЫ Сила, с которой тело притягивается к Земле, называется силой тяжести...

СПИД: морально-этические проблемы Среди тысяч заболеваний совершенно особое, даже исключительное, место занимает ВИЧ-инфекция...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.011 сек.) русская версия | украинская версия