Метео / лаба 17

МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «УЛЬЯНОВСКИЙ ИНСТИТУТ ГРАЖДАНСКОЙ АВИАЦИИ ИМЕНИ ГЛАВНОГО МАРШАЛА АВИАЦИИ Б.П. БУГАЕВА»

Кафедра УВД и Н

Лабораторная работа № 16

По дисциплине

Авиационная метеорология

На тему: «Погода в зоне холодного фронта»

Выполнил: курсант группы П-15-2

Чернышев Георгий

Проверил: преподаватель кафедры УВД и Н

Лобачёва Ольга Владимировна

Ульяновск 2018

Исходные данные:

1. Приземные карты погоды на срок: Kolco (00 UTC 13.11.17) и Kolco (06 UTC 13.11.17).

2. Карты абсолютной и относительной барической топографии: ОТ500/1000, АТ-925, АТ-850; АТ-700; АТ-500 на срок 00ч UTC 13.11.17.

Ход работы:

1. Определим положение холодного фронта на приземной карте погоды.

Карта от 00 UTC 13.11.17.

• Ветер: 5 м/c 80 градусов.

• горизонтальная видимость 4 км.

• явления погоды в срок наблюдения или в последний час: слабый снег.

• общее количество облаков 8 октантов, количество самых низких облаков 8 октант

• высота НГО 200м.

• форма облаков нижнего яруса: Cb, Cumulonimbus, Кучево-дождевые (облака вертикального развития)

• форма облаков среднего яруса: нет.

• форма облаков верхнего яруса: нет.

• температура воздуха 0.3 градусов.

• точка росы 0.3 градусов.

• давление QFF= 996.2 гПа.

• барическая тенденция -0.7 гПа (понижается).

• явление погоды между сроками наблюдения: ливневые осадки.

Вывод: В исследуемой точке в нижнем ярусе наблюдаются кучево-дождевые облака. В этих облаках наблюдается сильная болтанка, сильное обледенение выше нулевой изотермы, гроза, град. Под облаками ливневые осадки. Полеты запрещены в такой облачности.

2. По карте относительной барической топографии определил соответствие тёплому фронту сгущение изотерм (изогипс относительной топографии).

Фронт является тропосферным (основным) т.к. присутствует сгущение изогипс.

3. Используя правило ведущего потока, определил скорость в километрах в час и направление перемещения ТФ в румбах. Ведущий поток определил по карте АТ-700.

В соответствии с правилом ведущего потока, скорость перемещения холодного фронта меньше скорости ведущего потока.

U ( ветра) = 12,5*0,7*3.6= 31,5 км/ч.

Направление движения фронта в румбах: -северо-запад- (160).

Данный фронт является холодным фронтом первого рода так как для него характерная скорость 30-40 км/ч.

4. Определим контраст температуры воздуха в зоне фронта

Используя две карты приземной погоды за 13.11.2017 г. (00ч. и 06ч.), определим контраст температуры воздуха в зоне фронта:

Карта за 00ч : Карта за 06ч :

1.3-0.3=1 1.5-0.3=1.2

Контраст температур: ∆Т = 1℃ Контраст температур: ∆Т = 1.2℃

Так как контраст температур воздуха увеличивается, то можно сделать вывод о том, что мы наблюдаем фронтогенез – обострение фронта.

5. Определим облачность, характерную для данного холодного фронта; положение уровня замерзания в теплом и холодном воздухе по обе стороны линии фронта.

Для данного холодного фронта1-го рода, облака подобны облакам теплого фронта, но расположены в обратном порядке по отношению к линии фронта по сравнению с облаками ТФ. За линией типичного ХФ 1-го рода наблюдается слоистообразная облачность и зона обложных осадков: сначала наблюдаются облака Ns, затем следуют облака Ac и Cs. Однако ширина облачной системы в направлении, перпендикулярном линии фронта, в случае ХФ первого рода обычно меньше, чем в случае ТФ.

Определим уровень замерзания:

а) В теплом воздухе:

Абсолютная высота изобарической поверхности 925 гПа составляет 680 м. Температура воздуха на этой высоте составляет 1℃.

Абсолютная высота изобарической поверхности 850 гПа равна 1360 м. Температура воздуха на этой высоте составляет -2 ⁰С. Уровень нулевой изотермы определим методом пропорций:

1) 1360-680=680м

2) 680/(1-(-2)=227м – изменение высоты на 1℃.

3)227*1+680=907 м. – абсолютная высота уровня замерзания

Если принять высоту станции за 100м, то высота нулевой изотермы 1007м.

б) В холодном воздухе:

Абсолютная высота изобарической поверхности 925 гПа составляет 610 м. Температура воздуха на этой высоте составляет -2℃.

Абсолютная высота изобарической поверхности Kolco равна 1 м. Температура воздуха на этой высоте составляет 1 ⁰С. Уровень нулевой изотермы определим методом пропорций:

1) 610-1=609м.

2) 609/(1-(-2))=203– изменение высоты на 1℃.

4) 610-203*2=204м. – абсолютная высота уровня замерзания

Если принять высоту станции за 100м, то высота нулевой изотермы 304м.

6. Нарисуем схему вертикального разреза теплого фронта

Ответы на контрольные вопросы:

1. Холодный фронт — переходная зона между теплой и холодной воздушными массами, которая движется в сторону теплого воздуха.

На карте погоды холодный фронт отмечается синим цветом или зачернёнными треугольниками, направленными в сторону перемещения фронта.

2. В среднем угол наклона составляет около 1° к поверхности Земли. Холодный  фронт наклонен в противоположную сторону движения. Наклон фронта в идеальной модели может быть выражен через формулу Маргулиса.

Облачность холодного фронта 1-го рода, образующаяся вследствие восходящего скольжения вдоль его поверхности вытесняемого холодным клином тёплого воздуха, является как бы зеркальным отражением облачности тёплого фронта. Она начинается со слоисто-дождевых (Ns), а заканчивается перистослоистыми и перистыми (Cs-Ci). При этом облака расположены главным образом за линией фронта. Отличие от облачности тёплого фронта всё же существует: вследствие трения поверхность холодного фронта в нижних слоях становится крутой, поэтому перед самой линией фронта вместо спокойного и пологого восходящего скольжения наблюдается конвективный подъём тёплого воздуха. Благодаря этому, в передней части облачной системы могут возникать мощные кучевые (Cu cong.) и кучево-дождевые (Cb) облака, растянутые на сотни километров вдоль фронта, со снегопадами зимой, ливнями летом, нередко с грозами и шквалами. Над вышележащей частью фронтальной поверхности с нормальным наклоном в результате восходящего скольжения тёплого воздуха облачная система представляет равномерный покров слоистообразных облаков As-Ns. Ливневые осадки перед фронтом после прохождения фронта сменяются более равномерными обложными осадками. Затем появляются перисто-слоистые и перистые облака. При прохождении холодных фронтов 2-го рода через пункт наблюдений сначала (часа за 3-4 до прохождения линии фронта у Земли) появляются перистые облака, которые быстро сменяются высокослоистыми, иногда чечевицеобразными, которые быстро сменяются Cb с осадками. Продолжительность перемещения системы облаков с ливневыми осадками и грозами обычно не превышает 1-2 часа. После прохождения холодного фронта ливневые осадки прекращаются. В зависимости от скорости движения и характерной облачно­сти различают холодный фронт первого рода и холодный фронт вто­рого рода. Средняя скорость движения холодного фронта первого ро­да - 30-40 км/ч, а второго рода - 50-60 км/ч. Для холодного фронта второго рода характерна узкая полоса кучево-дождевой облачности, при размывании кото­рой могут наблюдаться все формы облаков, кроме St и Сu. Смещение фронта определяется по воздушному потоку по карте АТ 700 ГПА со скоростью приблизительно равное 0,7-0,8 скорости ветра на уровне АТ700, а также методам экстраполяции, т.е. сравнение двух приземных карт погоды за разные сроки.

3. Холодный фронт второго рода круче, чем в холодном фронте первого рода. Около земли холодный фронт второго может наклоняться в другую сторону. Холодный фронт второго рода характеризуется кучевыми и кучево-дождевыми облаками с ливнями обычно без гроз. Итак основные различия: холодные фронты первого рода — медленно движущиеся или замедляющиеся фронты, которые чаще всего наблюдаются на периферии циклонов или антициклонов; холодные фронты второго рода — быстро движущиеся или перемещающиеся с ускорением, они возникают во внутренних частях циклонов и ложбин, перемещающихся с большой скоростью. Средняя скорость движения холодного фронта первого ро­да - 30-40 км/ч, а второго рода - 50-60 км/ч.

4. Вторичный холодный фронт – это приземный холодный фронт, образующийся в тылу циклона. Он разделяет отдельные участки холодной и неустойчивой воздушной массы, в которой формируются кучево-дождевые облака. Наиболее частый случай вторичного фронта: фронт внутри горизонтально неоднородной холодной воздушной массы (полярного или арктического воздуха), за которым вторгается более «свежая» и более холодная часть этой же массы. Вторичные холодные фронты обнаруживаются у поверхности Земли в барических ложбинах в тылу циклона за основным фронтом, где имеет место сходимость ветра. Может быть от 1 до 3 вторичных фронтов. Вторичные фронты имеют систему облаков, сходную с облачностью системы облаков холодного фронта 2-го рода, но вертикальная протяжённость облаков меньше, чем у основных. Вследствие этого, после кратковременного прояснения, наступающего вслед за прохождением основного фронта, появляются конвективные облака, связанные с вторичными фронтами, с ливневыми осадками, грозами, шквалами и метелями.

5. Предвестниками холодного фронта 2-го рода являются высококучевые чечевицеобразные облака, которые распространяются перед ним на удалении до 200 км. Возникающая облачная система имеет небольшую ширину (50-100 км) и представляет собой не отдельные конвективные облака, а непрерывную цепь, или облачный вал, который может быть не сплошным (особенно при невысокой влажности воздуха). На картах обычного масштаба кучево-дождевые облака (Cb) и ливневые осадки, град и грозы не всегда могут быть выявлены (или отмечаются «между сроками»).