Установившееся движение при круговых изобарах
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА 3
При движении воздушных частиц по криволинейному пути возникает еще и центробежная сила, ускорение которой выражается формулой С = v2/r, где v – скорость частицы воздуха, r – радиус кривизны траектории движения частиц. При установившемся движении в циклоне и антициклоне с круговыми изобарами равнодействующая всех сил равна нулю:
В последнем члене знак плюс относится к случаю антициклона, а знак минус – к случаю циклона. Установившееся движение воздуха в барических системах с круговыми изобарами называется градиентным ветром. Пример. Определить скорость градиентного ветра в циклоне с радиусом изобар 250 м на широте 50˚, если горизонтальный градиент давления равен 2 гПа/100 км при плотности воздуха 0,001 г/см3. Решение.
Местные ветры (фен) Феном называется сухой теплый ветер, дующий с гор. Возникновение его связано с необратимым псевдоадиабатическим процессом. Представим себе, что влажный ненасыщенный воздух сначала поднимается. Его температура при этом падает по сухоадиабатическомузакону; затем, после того как достигнут уровень конденсации, — по влажноадиабатическомузакону. Допустим также, что вся вода, выделяющаяся при конденсации, сразу же выпадает из воздуха в виде осадков. Затем, достигнув некоторой высоты, воздух начинает опускаться. Так как продуктов конденсации в нем нет, то он будет при этом нагреваться по сухоадиабатическомузакону. Легко рассчитать, что на прежний уровень воздух придет с температурой более высокой, чем та, которая была в нем первоначально. Рассматриваемая масса воздуха совершила необратимый процесс. Хотя она вернулась на прежний уровень, под прежнее давление, она не вернулась в исходное состояние: ее конечная температура оказалась выше, чем была начальная. Такой процесс называется псевдоадиабатическим. Пример. Насыщенный водяным паром воздух у подножия горного хребта на уровне моря имел температуру 0˚С при атмосферном давлении 1000гПа. Какова будет температура этого воздуха на том же уровне, если он перевалит через горный хребет высотой 1 км? Решение. По таблице 1 находим влажноадиабатический градиент, равный 0,65˚С/100 м Приближенно температура на высоте 1000 м равна:
Находим приближенно давление на высоте 1000 м:
Определяем влажноадиабатический градиент на высоте 1000 м при t = -6.5˚C и р = 882,4 гПа, который равен 0,70˚С/100 м. Среднее значение влажноадиабатического градиента
Вычисляем температуру на вершине хребта:
В опускающемся воздухе температура на каждые 100 м повышается на 1˚С, следовательно, температура у подножия хребта будет равна
|
˚С
; 
;
; 
;
˚С/100 м
˚С
˚С.
