4.2. Фронтальные грозы.

Фронтальные грозы образуются на всех атмосферных фронтах (чаще на холодных), и могут быть в любое время суток.

На холодном фронте грозы наблюдаются в любое время суток, но летом днем чаще, так как в это время теплый воздух перед холодным фронтом сильно нагревается от земли и легко поднимается вверх. Основная причина образования гроз - подтекание холодного воздуха под теплый. Грозы располагаются вдоль линии фронта очагами с небольшими промежутками между ними. Нижняя граница облаков 100-300 м, верхняя - до тропопаузы.

Перемещаются грозы в направлении и со скоростью фронта (40-60 км/ч).

Предвестниками гроз на холодном фронте 2-го рода, являются Высоко-кучевые чечевицеобразные облака, которые движутся впереди линии холодного фронта на удалении 80-200 км. Ночью предвестником фронта являются - зарницы.

На теплом фронте грозы образуются ночью или в ранние утренние часы, когда за счет сильного радиационного выхолаживания верхней кромки облачности увеличивается контраст температур, между верхним и нижним основаниями, что приводит к возрастанию вертикального температурного градиента, а, следовательно, и к росту вертикальных воздушных потоков. Так внутри спокойных форм облаков теплого фронта образуются скрытые грозы, замаскированные слоисто дождевыми, высоко слоистыми и перисто слоистыми облаками. Нижняя граница таких гроз, как правило, составляет 1-2 км, а верхняя может значительно выступать над пеленой слоистообразных облаков теплого фронта.

Перемещаются все грозы в направлении ведущего потока на высоте 3-5 км.

Самое опасное грозовое облако - в стадии максимального развития, так как с началом выпадения осадков турбулентность в нем достигает максимальной силы.

По краям облака и внутри турбулентность приобретает характер штормовой болтанки, при которой полеты невозможны. Особенно большую силу восходящие потоки приобретают в вершине облака. Они вырывают отдельные элементы облаков и образуют наковальню, которая вытягивается по горизонту до 300 км и маскирует вершину кучево-дождевого облака.

При подлете к облаку сбоку турбулентность может встретиться на удалении, равном диаметру облака, то есть 15-20 км, а на расстоянии 1 км от облака возникает штормовая турбулентность.

Впереди грозового облака за 1-2 км от сплошной завесы дождя может возникнуть вал из разорванных облаков - шкваловый ворот. Это - вихрь с горизонтальной осью, который перемещается в основном на высоте 500 м, но может опуститься до земли и перейти в смерч, если у земли высокие температуры, большая абсолютная влажность и неустойчивость воздушной массы.

После его прохождения у земли ветер резко меняет направление и скорость. При этом понижается температура и растет атмосферное давление.

Некоторую угрозу при полетах вблизи грозовых облаков представляют грозовые разряды - молнии. Иногда после интенсивного разряда линейной молнии появляется ярко светящийся шар различной окраски и величины. Это - шаровая молния, которая может перемещаться медленно и бесшумно, но иногда взрывается с большой силой.

Град. При полете в зоне грозовой деятельности может встретиться град, представляющий опасность для ВС, так как вес градин может достигать от нескольких граммов до 400-500 г, а в некоторых случаях и более.

Образование града возможно в кучево-дождевых облаках, имеющих вертикальную мощность 10 км и более. Град наблюдается на холодных фронтах, фронтах окклюзии, в теплых секторах циклонов.

Наиболее часто град встречается при полете около наковальни кучево-дождевых облаков или между ними, а иногда на расстоянии 10-15 км от облаков. Протяженность зоны выпадения града по вертикали составляет несколько км, а по горизонтали - около 1 км, однако, попадая в зону града даже на 10-30 с, ВС может быть сильно повреждено.

Шквал - резкое усиление ветра, сопровождающееся изменением его направления. Возникновение шквала обычно связано с прохождением кучево-дождевых облаков и наличием сильно развитой конвекции.

Под грозовым облаком в зоне ливневых осадков, где наблюдаются не только восходящие, но и нисходящие потоки воздуха, могут наблюдаться зоны шквалов. Прохождение зоны шквалов может вызвать большие разрушения на земле.

Смерч. В атмосфере иногда возникают сильные вихревые образования с вертикальной или изогнутой осью, напоминающие тропические циклоны, но значительно меньших размеров (диаметр составляет десятки, иногда 100-200 м). Такие вихри называются смерчами, в Западной Европе их называют - тромбами, а в Северной Америке и в тропической зоне - торнадо.

Характерной особенностью этих вихрей является быстрое спиралеобразное движение воздуха вокруг почти вертикальной оси. Измерить скорость этого движения обычными приборами невозможно, но по характеру разрушения она составляет около 50-100 м/с, а в интенсивных смерчах может достигать 250 м/с, вертикальная составляющая скорости может быть 70-90 м/с. Вследствие этого давление внутри вихря падает на несколько десятков гПа (иногда до 200 гПа). Вращение ветра в смерче обычно циклоническое, но наблюдалось и антициклоническое, хотя давление в этих вихрях всегда понижено.

Продолжительность существования смерчей сравнительно небольшая, от нескольких минут до нескольких часов. Однако за это время они могут пройти несколько десятков км, вызывая катастрофические разрушения.

На экране радиолокатора от смерча удается наблюдать характерное радиоэхо крючкообразной формы, что позволяет своевременно его обнаруживать в зоне полета.