Cavalli dalla criniera bianca. Da dove vengono le nuvole? In quale parte dell'atmosfera si formano le nuvole?

Quando il vapore acqueo si condensa nell'atmosfera ad un'altitudine compresa tra diverse decine e centinaia di metri e persino chilometri, si formano le nuvole.
Ciò si verifica a seguito dell'evaporazione del vapore acqueo dalla superficie terrestre e del suo sollevamento da parte di correnti ascendenti di aria calda. A seconda della temperatura, le nuvole sono costituite da goccioline d'acqua o cristalli di ghiaccio e neve. Queste goccioline e cristalli sono così piccoli che vengono trattenuti nell'atmosfera anche da deboli correnti d'aria ascendenti.
La forma delle nuvole è molto varia e dipende da molti fattori: altezza, velocità del vento, umidità, ecc. Allo stesso tempo, si possono distinguere gruppi di nuvole simili per forma e altezza. I più famosi sono cumuli, cirri e strati, così come le loro varietà: stratocumuli, cirrostrati, nimbostrati, ecc. Le nuvole sovrassature di vapore acqueo, con una tonalità viola scuro o quasi nera, sono chiamate nuvole.

Il grado di copertura nuvolosa del cielo, espresso in punti (da 1 a 10), si chiama nuvolosità.
Un alto grado di nuvolosità di solito preannuncia precipitazioni. È più probabile che cadano dalle nubi altostrato, cumulonembo e nimbostrato.
Viene chiamata l'acqua che cade allo stato solido o liquido sotto forma di pioggia, neve, grandine o si condensa sulla superficie di vari corpi sotto forma di rugiada o brina precipitazione.

La pioggia si forma quando le più piccole goccioline di umidità contenute in una nuvola si fondono in quelle più grandi e, superando la forza delle correnti d'aria ascendenti, cadono sulla Terra sotto l'influenza della gravità. Se ti ritrovi nel cloud minuscole particelle solidi, ad esempio la polvere, il processo di condensazione accelera, poiché i granelli di polvere svolgono il ruolo di nuclei di condensazione.

Nelle zone desertiche, con bassa umidità relativa, la condensazione del vapore acqueo è possibile solo ad alta quota, dove la temperatura è più bassa, ma le gocce di pioggia evaporano nell'aria prima di raggiungere il suolo. Questo fenomeno è chiamato piogge secche.
Se si verifica la condensazione del vapore acqueo in una nuvola temperature negative ah, le precipitazioni si formano sotto forma di neve.
A volte i fiocchi di neve dagli strati superiori della nuvola cadono nella sua parte inferiore, dove la temperatura è più alta e c'è un'enorme quantità di goccioline d'acqua superraffreddate trattenute nella nuvola dalle correnti d'aria in aumento. Collegandosi con le goccioline d'acqua, i fiocchi di neve perdono la loro forma, il loro peso aumenta e cadono a terra sotto forma di tempesta di neve: grumi di neve sferici con un diametro di 2-3 mm.
Condizione necessaria per la formazione della grandine è la presenza di una nuvola a sviluppo verticale, il cui bordo inferiore si trova nella zona di temperature positive, e il bordo superiore si trova nella zona di temperature negative (Fig. 36). In queste condizioni, la tempesta di neve risultante sale con correnti ascendenti fino alla zona di temperature negative, dove si trasforma in un pezzo sferico di ghiaccio: un chicco di grandine. Il processo di sollevamento e abbassamento di un chicco di grandine può verificarsi ripetutamente ed è accompagnato da un aumento della sua massa e dimensione. Infine il chicco di grandine, vincendo la resistenza delle correnti d'aria ascendenti, ricade al suolo. I chicchi di grandine hanno dimensioni variabili: possono variare dalle dimensioni di un pisello a un uovo di gallina.

Riso. 36. Schema della formazione della grandine in nubi a sviluppo verticale

Quantità precipitazioni atmosferiche misurata utilizzando un pluviometro. Le osservazioni a lungo termine della quantità di precipitazioni hanno permesso di stabilire modelli generali la loro distribuzione sulla superficie terrestre.
Quantità più grande le precipitazioni cadono nella zona equatoriale - in media 1500-2000 mm. Ai tropici il loro numero diminuisce a 200-250 mm. IN latitudini temperate si registra un aumento delle precipitazioni fino a 500-600 mm, e nelle regioni polari la quantità non supera i 200 mm l'anno.
C'è anche una significativa irregolarità nelle precipitazioni all'interno delle cinture. È determinato dalla direzione dei venti e dalle caratteristiche del terreno.
Ad esempio, sui pendii occidentali delle montagne scandinave cadono 1000 mm di precipitazioni, mentre sui pendii orientali sono più di due volte inferiori. Ci sono luoghi sulla Terra dove praticamente non ci sono precipitazioni. Ad esempio, nel deserto di Atacama, le precipitazioni cadono una volta ogni pochi anni e, secondo dati a lungo termine, il loro valore non supera 1 mm all'anno. Il clima è molto secco anche nel Sahara Centrale, dove la precipitazione media annua è inferiore ai 50 mm.
Allo stesso tempo in alcune località cadono quantità enormi di precipitazioni. Ad esempio, a Cherrapunji - sulle pendici meridionali dell'Himalaya cade fino a 12.000 mm, e in alcuni anni - fino a 23.000 mm, sulle pendici del Monte Camerun in Africa - fino a 10.000 mm.
Non si formano precipitazioni come rugiada, brina, nebbia, brina, ghiaccio strati superiori atmosfera, ma nel suo strato superficiale. Raffreddandosi dalla superficie terrestre, l'aria non può più trattenere il vapore acqueo, si condensa e si deposita sugli oggetti circostanti. Ecco come si forma la rugiada. Quando la temperatura degli oggetti situati vicino alla superficie terrestre è inferiore a 0 °C si forma la brina.
Quando l'aria più calda entra ed entra in contatto con oggetti freddi (spesso fili, rami di alberi), si forma la brina, uno strato di cristalli sciolti di ghiaccio e neve.
Quando il vapore acqueo si concentra nello strato superficiale dell'atmosfera, si forma la nebbia. Le nebbie sono particolarmente frequenti nei grandi centri industriali, dove goccioline d'acqua, fondendosi con polvere e gas, formano una miscela tossica: lo smog.
Quando la temperatura della superficie terrestre è inferiore a 0 °C e le precipitazioni cadono dagli strati superiori sotto forma di pioggia, inizia il ghiaccio nero. Congelando nell'aria e sugli oggetti, le goccioline di umidità formano una crosta di ghiaccio. A volte c'è così tanto ghiaccio che i cavi e i rami degli alberi si spezzano sotto il suo peso. Il ghiaccio nero sulle strade e sui pascoli invernali è particolarmente pericoloso. Il ghiaccio nero sembra ghiaccio nero. Ma si forma diversamente: le precipitazioni liquide cadono sul terreno e quando la temperatura scende sotto 0 °C l'acqua sul terreno ghiaccia formando una pellicola di ghiaccio scivoloso.

Tutti hanno visto le nuvole. Possono essere grandi e piccoli, quasi trasparenti e molto spessi, bianchi o scuri, prima della tempesta. Prendendo forma diversa, assomigliano ad animali e oggetti. Ma perché sembrano così? Ne parleremo di seguito.

Cos'è una nuvola

Chiunque abbia pilotato un aereo probabilmente è “passato” attraverso una nuvola e ha notato che sembra nebbia, solo che non è direttamente sopra il suolo, ma alta nel cielo. Il confronto è abbastanza logico, perché entrambi sono vapore normale. E, a sua volta, è costituito da microscopiche goccioline d'acqua. Da dove vengono?

Quest'acqua sale nell'aria a causa dell'evaporazione dalla superficie della terra e dei corpi idrici. Pertanto, il maggior accumulo di nuvole si osserva sui mari. Nel corso di un anno evaporano dalla loro superficie circa 400mila chilometri cubi, ovvero 4 volte quella terrestre.

Quali sono? Tutto dipende dallo stato dell'acqua che li forma. Può essere gassoso, liquido o solido. Può sembrare sorprendente, ma alcune nuvole sono in realtà fatte di ghiaccio.

Abbiamo già scoperto che le nuvole si formano a causa dell'accumulo di un gran numero di particelle d'acqua. Ma per completare il processo è necessario un anello di collegamento al quale le gocce si “attaccano” e si riuniscono. Spesso questo ruolo è svolto dalla polvere, dal fumo o dal sale.

Classificazione

L'altitudine del luogo determina in gran parte da cosa si formano le nuvole e come appariranno. Di norma, le masse bianche che siamo abituati a vedere nel cielo appaiono nella troposfera. Il suo limite superiore varia a seconda posizione geografica. Più l'area è vicina all'equatore, più si possono formare nubi di standard elevato. Ad esempio, su un'area con clima tropicale Il confine della troposfera si trova ad un'altitudine di circa 18 km e oltre il circolo polare artico - 10 km.

La formazione di nubi è possibile anche ad alta quota, ma attualmente è poco studiata. Ad esempio, quelli perlescenti compaiono nella stratosfera e quelli argentati nella mesosfera.

Le nuvole troposferiche sono convenzionalmente divise in tipi a seconda dell'altitudine alla quale si trovano: nello strato superiore, medio o inferiore della troposfera. Anche il movimento dell'aria ha una grande influenza sulla formazione delle nuvole. In ambienti calmi si formano cirri e strati, ma se la troposfera si muove in modo irregolare aumenta la probabilità che si formino cumuli.

Livello superiore

Questo varco copre una sezione del cielo ad un'altitudine superiore a 6 km e fino al limite della troposfera. Considerando che la temperatura dell'aria qui non supera gli 0 gradi, è facile indovinare da cosa si formano le nuvole nel livello superiore. Può essere solo ghiaccio.

Di aspetto Le nuvole che si trovano qui sono divise in 3 tipi:

1. Cirro. Hanno una struttura ondulata e possono apparire come singoli fili, strisce o intere creste.
2. Circocumulo sono costituiti da palline, riccioli o scaglie.
3. Cirrostrato Rappresentano una parvenza traslucida di tessuto che “copre” il cielo. Questi tipi di nuvole possono estendersi su tutto il cielo o occupare solo una piccola area.

L'altezza della nuvola nel livello superiore può variare notevolmente a seconda vari fattori. Può essere diverse centinaia di metri o decine di chilometri.

Livello medio e inferiore

Lo strato intermedio è una parte della troposfera, solitamente situata tra 2 e 6 km. Qui si trovano gli altocumuli, masse voluminose di colore grigio o bianco. Sono costituiti da acqua nella stagione calda e, di conseguenza, da ghiaccio nella stagione fredda. Il secondo tipo di nube è l'altostrato. Hanno e spesso coprono completamente il cielo. Tali nubi trasportano precipitazioni sotto forma di pioggerellina o neve leggera, ma raramente raggiungono la superficie della terra.

Il livello inferiore rappresenta il cielo direttamente sopra di noi. Le nuvole qui possono essere di 4 tipi:

1. Stratocumulo sotto forma di blocchi o alberi grigio. Possono verificarsi precipitazioni a meno che le temperature non siano troppo basse.
2. Stratificato. Si trovano sotto tutti gli altri e sono di colore grigio.
3. Nimbostrato. Come si può capire dal nome, portano precipitazioni e, di regola, sono di natura generale. Queste sono nuvole grigie che non hanno una forma specifica.
4. Cumulo. Alcune delle nuvole più riconoscibili. Sembrano potenti cumuli e mazze con una base quasi piatta. Tali nuvole non portano precipitazioni.

C'è un'altra specie che non è inclusa nell'elenco generale. Questi sono i cumulonembi. Si sviluppano verticalmente e sono presenti in ciascuno dei tre livelli. Tali nuvole portano rovesci, temporali e grandine, quindi sono spesso chiamati temporali o rovesci.

Durata della vita del cloud

Per coloro che sanno da cosa si formano le nuvole, può essere interessante anche la questione della loro durata di vita. Qui Grande importanza gioca un ruolo nei livelli di umidità. È una sorta di fonte di vitalità per le nuvole. Se l'aria nella troposfera è sufficientemente secca, la nuvola non durerà a lungo. Se l'umidità è elevata, può fluttuare nel cielo più a lungo finché non diventa più potente da produrre precipitazioni.

Per quanto riguarda la forma della nuvola, la sua durata è molto breve. Le particelle d'acqua tendono a muoversi costantemente, evaporare e riapparire. Pertanto, la stessa forma della nuvola non può essere mantenuta nemmeno per 5 minuti.

L. Tarasov

Come le nebbie, le nuvole nascono dalla condensazione del vapore acqueo in liquido e stato solido. La condensa si verifica a causa di un aumento dell'umidità assoluta dell'aria o di una diminuzione della temperatura dell'aria. In pratica, entrambi i fattori sono coinvolti nella formazione delle nubi.

Formazione di nubi a causa della convezione.

Formazione di nubi sopra un fronte atmosferico caldo.

Formazione di nubi su un fronte freddo.

La diminuzione della temperatura dell'aria è dovuta, in primo luogo, all'aumento (movimento verso l'alto) masse d'aria e, in secondo luogo, per avvezione delle masse d'aria - il loro movimento nella direzione orizzontale, grazie alla quale l'aria calda può apparire sopra la superficie terrestre fredda.

Limitiamoci a discutere della formazione di nuvole causata da una diminuzione della temperatura dell'aria durante il movimento verso l'alto. Ovviamente, questo processo differisce in modo significativo dalla formazione della nebbia: dopo tutto, la nebbia praticamente non sale verso l'alto, rimane direttamente a superficie terrestre.

Cosa fa salire l'aria? Notiamo quattro ragioni per il movimento verso l'alto delle masse d'aria. Il primo motivo è la convezione dell'aria nell'atmosfera. In una giornata calda, i raggi del sole riscaldano fortemente la superficie terrestre, trasferiscono calore alle masse d'aria superficiali e inizia la loro ascesa. I cumuli e i cumulonembi hanno molto spesso un'origine convettiva.

Il processo di formazione delle nuvole inizia con il fatto che una parte della massa d'aria sale verso l'alto. Mentre ti alzi, l'aria si espanderà. Questa espansione può essere considerata adiabatica, poiché l'aria sale in modo relativamente veloce, e quindi con un volume sufficientemente grande (e la formazione della nuvola comporta effettivamente grande volume aria) scambio termico tra l'aria ascendente e ambiente Semplicemente non ha il tempo di accadere durante la salita. Durante l'espansione adiabatica l'aria, senza ricevere calore dall'esterno, funziona solo per effetto proprio Energia interna, e poi si raffredda. Quindi, l'aria che sale verrà raffreddata.

Quando la temperatura iniziale T 0 dell'aria ascendente scende al punto di rugiada T p, corrispondente all'elasticità del vapore in essa contenuto, diventerà processo possibile condensazione di questo vapore. Se nell'atmosfera sono presenti nuclei di condensazione (e sono quasi sempre presenti), inizia effettivamente questo processo. L'altezza H alla quale inizia la condensazione del vapore determina il limite inferiore della nube in formazione. Questo è chiamato livello di condensa. In meteorologia viene utilizzata una formula approssimativa per l'altezza H (la cosiddetta formula di Ferrel):

H = 120(T 0 -T r),

dove H è misurato in metri.

L'aria che continua a fluire dal basso attraversa il livello di condensazione e al di sopra di questo livello avviene il processo di condensazione del vapore: la nuvola inizia a svilupparsi in altezza. Lo sviluppo verticale della nube cesserà quando l'aria, raffreddandosi, smetterà di salire. In questo caso si formerà un limite superiore della nuvola vagamente definito. Si chiama livello di convezione libera. Si trova leggermente al di sopra del livello al quale la temperatura dell'aria che sale diventa uguale alla temperatura dell'aria circostante.

La seconda ragione per l'innalzamento delle masse d'aria è dovuta al terreno. Il vento che soffia lungo la superficie terrestre può incontrare montagne o altri rilievi naturali lungo il suo percorso. Superandoli, le masse d'aria sono costrette a salire verso l'alto. Le nubi che si formano in questo caso sono dette nubi di origine orografica (dal greco oros, che significa “montagna”). È chiaro che tali nuvole non ricevono sviluppo significativo in altezza (è limitato dall'altezza del dislivello superato dall'aria); in questo caso compaiono nubi di strati e nimbostrati.

La terza ragione dell’innalzamento delle masse d’aria è l’emergere di fronti atmosferici caldi e freddi. La formazione delle nuvole avviene in modo particolarmente intenso su un fronte caldo - quando una massa d'aria calda, che avanza su una massa d'aria fredda, è costretta a scivolare lungo un cuneo di aria fredda in ritirata. La superficie frontale (la superficie del cuneo freddo) è molto piatta: la tangente del suo angolo di inclinazione rispetto alla superficie orizzontale è solo 0,005-0,01. Ecco perché movimento verso l'alto l'aria calda differisce poco dal movimento orizzontale; Di conseguenza, la nuvolosità che appare sopra il cuneo freddo si sviluppa debolmente in altezza, ma ha una significativa estensione orizzontale. Tali nuvole sono chiamate nuvole ascendenti. Nei livelli inferiore e medio si tratta di nubi nimbostrati e altostrati, e nel livello superiore si tratta di cirrostrati e cirri (è chiaro che le nuvole del livello superiore si formano molto dietro la linea del fronte atmosferico). L'estensione orizzontale delle nubi di scorrimento ascendenti può essere misurata in centinaia di chilometri.

La formazione delle nuvole si verifica anche sopra un fronte atmosferico freddo, quando una massa d'aria fredda in avanzamento si muove sotto una massa di aria calda e quindi la solleva. In questo caso, insieme alle nubi ascendenti, possono apparire anche i cumuli.

La quarta ragione dell'aumento delle masse d'aria sono i cicloni. Le masse d'aria, muovendosi lungo la superficie della terra, turbinano verso il centro della depressione del ciclone. Accumulandosi lì, creano una differenza di pressione verticale e si precipitano verso l'alto. L'intenso aumento dell'aria fino al confine della troposfera porta alla potente formazione di nuvole: compaiono nuvole di origine ciclonica. Questi possono essere nimbostrati, altostrati o cumulonembi. Le precipitazioni cadono da tutte queste nuvole, creando tempo piovoso, caratteristico di un ciclone.

Basato sul libro di L. V. Tarasov "Venti e temporali nell'atmosfera terrestre". - Dolgoprudny:Casa editrice "Intelletto", 2011.
Le informazioni sui libri della casa editrice Intellect si trovano sul sito web

Il motivo principale per la formazione delle nuvole è movimento d'aria verso l'alto. Con tali movimenti l'aria si raffredda adiabaticamente e il vapore acqueo in essa contenuto giunge a saturazione e condensa: il movimento verso l'alto in questo caso può essere causato da vari motivi: riscaldare l'aria dal basso rispetto alla superficie sottostante, farla scorrere lungo la superficie frontale inclinata e salendo lungo i pendii della collina, ecc. Un fattore importante anche la formazione delle nuvole è un movimento turbolento. Grazie al quale il vapore acqueo si sposta dagli strati inferiori a quelli superiori. Un ruolo importante nella formazione delle nuvole è svolto anche dal raffreddamento dell'aria per irraggiamento, nonché dai movimenti ondosi nell'atmosfera sulla superficie di inversione.

I prodotti primari nella formazione delle nuvole sono solitamente goccioline d'acqua. Se le nuvole si formano in uno strato con una temperatura inferiore a 0, sono costituite da gocce superraffreddate. Si chiamano nuvole costituite da goccioline acqua. A temperature negative sufficientemente basse, le nuvole sono costituite da cristalli di ghiaccio e vengono chiamate ghiacciato/cristallino. Le nuvole possono anche essere costituite sia da goccioline d'acqua superraffreddate che da cristalli di ghiaccio e sono chiamate misto. La potenza verticale di queste nuvole (miste) è grande, soprattutto se esistono da molto tempo, superano significativamente la potenza delle nuvole di acqua e ghiaccio. Le più piccole goccioline d'acqua e i cristalli di ghiaccio che compongono le nuvole hanno un peso trascurabile. La loro velocità di caduta è molto bassa e un debole movimento dell'aria verso l'alto è sufficiente per far galleggiare nell'aria gocce d'acqua e cristalli di ghiaccio e addirittura sollevarli verso l'alto. Con l'aiuto del vento, le nuvole si muovono orizzontalmente. L'altezza delle nuvole in estate è maggiore che in inverno. All’aumentare della latitudine, l’altezza delle nuvole diminuisce.

Proprietà delle nuvole e dei loro generi principali.

Secondo la classificazione internazionale, tutte le nubi si dividono in 4 famiglie in base alla natura della loro struttura e all'altezza alla quale si formano.

Nuvole superiori di solito ghiacciato: si tratta di nuvole sottili, trasparenti, leggere senza ombra bianco. Il sole splende attraverso di loro, gli oggetti danno ombra.

Nuvole medie e inferiori Di solito sono ad acqua o misti. Tuttavia, in inverno, a temperature negative sufficientemente basse, le nuvole di questi livelli possono trasformarsi in ghiaccio. Le nubi medie sono più dense dei cirri. Possono creare corone colorate attorno al sole o alla luna.

Nuvole a sviluppo verticale oppure le nuvole convettive sono formate da correnti d'aria in aumento. Poiché la convezione sulla terra alle latitudini temperate avviene principalmente nella stagione calda, quando l'aria si riscalda notevolmente dal basso, dalla superficie sottostante, durante questo periodo si osserva la maggiore frequenza di nuvole a sviluppo verticale. Le nubi convettive hanno un ciclo diurno. Sulla terra queste nubi compaiono in estate e al mattino, raggiungono il massimo sviluppo verso mezzogiorno e scompaiono la sera. Sui pendii riscaldati delle montagne e dell'acqua, sulle pianure, si formano più spesso nuvole a sviluppo verticale che sulle pianure.

Tipi di nuvole:

- cirri - singole nuvole sottili e leggere di colore bianco, spesso struttura lucida, fibrosa o potabile, che assomiglia a scaglie, uncini, fili o piume

- I cirrocumuli sono piccoli fiocchi bianchi o palline (agnelli) che assomigliano a grumi di neve senza ombre, sono disposti in gruppi o file e spesso hanno l'aspetto di increspature/squame di pesce.

- cirrostrato - un sottile velo di aspetto biancastro, che spesso copre l'intero cielo, conferendogli una tinta bianco latte, a volte il velo rivela una struttura fibrosa; Queste nuvole sono la causa della formazione di fenomeni ottici: si tratta di grandi cerchi incolori vicino al sole/luna. Questi cerchi si formano come risultato della rifrazione e riflessione della luce nei cristalli di ghiaccio.

- altocumuli - hanno la forma di placche, sfere, alberi di varie dimensioni, bianchi o grigi, disposti in creste, gruppi o strati che corrono in una o due direzioni. A volte queste nuvole sono disposte parallelamente alle onde tra gli elementi della nuvola. Spesso sono visibili schiarite significative o cielo azzurro.

- altamente stratificato - rappresenta un velo grigio, questo velo è spesso così sottile che attraverso di esso, come attraverso un vetro smerigliato, il sole o la luna sono visibili sotto forma di punti sfocati. Possono produrre precipitazioni sotto forma di pioggia o neve, ma in estate le precipitazioni di queste nuvole solitamente evaporano mentre cadono e non raggiungono la superficie della terra.

- stratocumuli - di colore grigio con parti scure, raccolti in gruppi, file o alberi in una o due direzioni tra gli elementi delle nuvole, talvolta sono visibili spazi di cielo azzurro. Molto spesso, le nuvole compaiono sulla terra in inverno. Spesso coprono l'intero cielo e gli conferiscono un aspetto ondulato.

- strato - queste nubi rappresentano uno strato omogeneo continuo, di colore grigio chiaro/scuro, che ricopre il cielo conferendogli un aspetto coperto. Queste nubi possono produrre precipitazioni sotto forma di pioggerellina o sotto forma di granelli di neve molto fini e aghi di ghiaccio.

- nimbostratus: nuvole basse, dense, grigio scuro con bordi strappati. Le precipitazioni cadono sotto forma di pioggia o neve. A volte le precipitazioni non raggiungono la superficie della terra, ad es. evaporare lungo il percorso. In questo caso, tra le nuvole potrebbero essere visibili strisce di precipitazioni in caduta.

- cumulo - nubi dense, molto sviluppate in altezza con sommità bianca a forma di cupola, dai contorni netti e rotondi e base orizzontale grigio/scura. Nelle nostre condizioni non producono precipitazioni. A volte vengono strappati dal vento in piccoli pezzi separati; tali nuvole sono chiamate nuvole di pioggia strappate.

- cumulonembi - potenti ammassi di cumulonembi vorticosi con forte sviluppo verticale, aventi l'aspetto di montagne o torri, la base di queste nubi è scura.

Formazione di nubi convettive, ascendenti e ondulate.

Dal punto di vista dell'origine, i suddetti tipi di nuvole possono essere suddivisi in nuvole convettive, nuvole ascendenti e nuvole ondulate.

A nubi convettive comprendono i cumuli e i cumulonembi. Si sviluppano principalmente in condizioni di distribuzione verticale instabile della temperatura e si verificano principalmente nella stagione calda. Ma i cumulonembi a volte si formano durante la stagione fredda. Durante il passaggio di un fronte freddo, quando l'aria fredda passa velocemente sotto l'aria calda e quest'ultima sale violentemente. In questo caso, i cumulonembi possono apparire sotto forma di fiocchi in inverno all'inizio della primavera e cereali tardo autunnali.

Nuvole in aumento Questi includono cirri, cirrostrati, altostrati e nimbostrati. Queste nubi si formano quando l'aria calda scivola verso l'alto lungo superfici frontali inclinate. Tale scorrimento si osserva quando l'aria calda e umida scorre sotto l'aria calda, quando quest'ultima viene spinta verso l'alto e inizia a scontrarsi con l'aria fredda. Tutti questi scivolamenti avvengono lentamente e gradualmente, durante tali scivolamenti l'aria si raffredda adiabaticamente (bruscamente), il che porta ad un restringimento del vapore acqueo. Di conseguenza, appare un sistema di nuvole, la cui base coincide con la superficie frontale. Le nuvole incluse in questo sistema occupano un ampio spazio. In questo sistema nuvoloso, i più alti sono i cirri, seguiti dal cirrostrato, dall'altostrato inferiore e poi dal nimbostrato.

L’istruzione ha un carattere diverso nuvole ondulate, cioè. nuvole situate nel cielo in strisce, creste o creste, tra le quali sono visibili parti più chiare della nuvola o spazi vuoti di cielo azzurro. Le seguenti nubi hanno un aspetto ondulato: stratocumuli, altocumuli, cirrocumuli. Queste nubi si formano quando nell'aria sono presenti due strati alla stessa altezza che hanno temperatura, umidità e densità diverse. Se questi strati si mescolano, al confine tra loro compaiono onde con una grande lunghezza e una grande ampiezza. Tuttavia, tali onde sono instabili e si trasformano in una serie di vortici. L'aria che catturano, sviluppandosi allo stesso tempo un gran numero di cellule e in ciascuna di esse il movimento dell'aria avviene su e giù. Questa circolazione d'aria cellulare porta alla formazione di nuvole ondulate.

Nubi cumuliformi - nubi bianche dense e luminose durante il giorno con notevole sviluppo verticale. Associato allo sviluppo della convezione nella troposfera inferiore e parzialmente media.

Molto spesso, i cumuli compaiono nelle masse d'aria fredda nella parte posteriore di un ciclone, ma si osservano spesso nelle masse d'aria calda nei cicloni e negli anticicloni (ad eccezione della parte centrale di quest'ultimo).

Alle latitudini temperate e alte si osservano principalmente nella stagione calda (seconda metà della primavera, estate e prima metà dell'autunno) e ai tropici tutto l'anno. Di norma compaiono a metà giornata e scompaiono la sera (anche se possono essere osservati anche di notte sul mare).

Tipi di nubi cumuliformi:

I cumuli sono densi e ben sviluppati verticalmente. Hanno cime bianche a forma di cupola o cumulo con una base piatta di colore grigiastro o bluastro. I contorni sono netti, ma in caso di forti raffiche di vento i bordi potrebbero strapparsi.

I cumuli si trovano nel cielo sotto forma di singoli accumuli rari o significativi di nuvole che coprono quasi l'intero cielo. I singoli cumuli sono solitamente sparsi in modo casuale, ma possono formare creste e catene. Inoltre, le loro basi sono allo stesso livello.

L'altezza del limite inferiore dei cumuli dipende fortemente dall'umidità dell'aria superficiale e molto spesso varia da 800 a 1500 m, e nelle masse d'aria secca (specialmente nelle steppe e nei deserti) può essere di 2-3 km, a volte anche 4-4,5 km.

Cause della formazione delle nubi. Livello di condensazione (punto di rugiada)

L'aria atmosferica contiene sempre una certa quantità di vapore acqueo, che si forma a seguito dell'evaporazione dell'acqua dalla superficie della terra e dell'oceano. Il tasso di evaporazione dipende principalmente dalla temperatura e dal vento. Maggiore è la temperatura e maggiore è la capacità del vapore, maggiore sarà l'evaporazione.

L'aria può accettare vapore acqueo fino a limite noto finché non diventa ricco. Se l'aria satura viene riscaldata, acquisirà nuovamente la capacità di accettare il vapore acqueo, ad es. lo diventerà di nuovo insaturo. Quando l’aria insatura si raffredda, si avvicina alla saturazione. Pertanto, la capacità dell'aria di contenere più o meno vapore acqueo dipende dalla temperatura

La quantità di vapore acqueo contenuta nell'aria in questo momento(in g per 1 m3), chiamato umidità assoluta.

Si dice che il rapporto tra la quantità di vapore acqueo contenuta nell'aria in un dato momento e la quantità che può contenerne ad una data temperatura umidità relativa e viene misurato in percentuale.

Viene chiamato il momento della transizione dell'aria da uno stato insaturo a uno stato saturo punto di rugiada(livello di condensa). Quanto più bassa è la temperatura dell'aria, tanto meno vapore acqueo può contenere e maggiore è l'umidità relativa. Ciò significa che quando l'aria è fredda, il punto di rugiada raggiunge il punto di rugiada più velocemente.

Quando si raggiunge il punto di rugiada, cioè quando l'aria è completamente satura di vapore acqueo, quando l'umidità relativa si avvicina al 100%, condensazione del vapore acqueo– il passaggio dell’acqua dallo stato gassoso allo stato liquido.

Quando il vapore acqueo si condensa nell'atmosfera ad un'altitudine compresa tra diverse decine e centinaia di metri e persino chilometri, nuvole.

Ciò si verifica a seguito dell'evaporazione del vapore acqueo dalla superficie terrestre e del suo sollevamento da parte di correnti ascendenti di aria calda. A seconda della temperatura, le nuvole sono costituite da goccioline d'acqua o cristalli di ghiaccio e neve. Queste goccioline e cristalli sono così piccoli che vengono trattenuti nell'atmosfera anche da deboli correnti d'aria ascendenti. Le nuvole che sono sovrassature di vapore acqueo e hanno una tinta viola scuro o quasi nera sono chiamate nuvole.

Struttura di un cumulo che corona un TVP attivo

Correnti d'aria nei cumuli

Il flusso termico è una colonna d'aria ascendente. L'aria calda che sale viene sostituita dall'aria fredda dall'alto e lungo i bordi del flusso d'aria si formano zone di movimento dell'aria verso il basso. Più forte è il flusso, ad es. Quanto più velocemente l'aria calda sale, tanto più velocemente avviene il ricambio e tanto più velocemente l'aria fredda scende lungo i bordi.

Nelle nuvole, questi processi continuano naturalmente. L'aria calda sale, si raffredda e si condensa. Goccioline d'acqua, insieme all'aria fredda dall'alto, cadono, sostituendo l'aria calda. Il risultato è un movimento vorticoso dell'aria con una forte risalita al centro ed un altrettanto forte movimento verso il basso ai bordi.

Formazione di nubi temporalesche. Ciclo di vita di una nube temporalesca

Le condizioni necessarie per l'emergere di una nube temporalesca sono la presenza di condizioni per lo sviluppo della convezione o di un altro meccanismo che crea flussi verso l'alto, un apporto di umidità sufficiente per la formazione di precipitazioni e la presenza di una struttura in cui parte della nube le particelle sono allo stato liquido e alcune sono allo stato ghiacciato. Esistono temporali frontali e locali: nel primo caso lo sviluppo di convezione è causato dal passaggio di un fronte, nel secondo dal riscaldamento disomogeneo della superficie sottostante all'interno di una massa d'aria.

Può essere rotto ciclo vitale nube temporalesca in più fasi:

• la formazione dei cumuli e il loro sviluppo dovuto all'instabilità della massa d'aria locale e alla convezione: la formazione dei cumulonembi;
• la fase massima di sviluppo di un cumulonembo, quando si osservano le precipitazioni più intense, i venti squallidi durante il passaggio di un fronte temporalesco e il temporale più violento. Questa fase è caratterizzata anche da intensi movimenti d'aria verso il basso;
• distruzione di un temporale (distruzione dei cumulonembi), riduzione dell'intensità delle precipitazioni e dei temporali fino alla loro cessazione).

Quindi, diamo un'occhiata più in dettaglio a ciascuna fase dello sviluppo del temporale.

Formazione di nubi cumuliformi

Supponiamo, a seguito del passaggio di un fronte o di un intenso riscaldamento della superficie sottostante i raggi del sole, si verifica un movimento di convezione dell'aria. Quando l'atmosfera è instabile, l'aria calda sale verso l'alto. Salendo verso l'alto, l'aria si raffredda adiabaticamente, raggiungendo una certa temperatura alla quale inizia la condensazione dell'umidità in essa contenuta. Cominciano a formarsi le nuvole. Durante la condensazione si verifica un rilascio di energia termica sufficiente per un ulteriore aumento dell'aria. In questo caso il cumulo si sviluppa verticalmente. La velocità di sviluppo verticale può variare da 5 a 20 m/s, per cui il limite superiore del cumulonembo formatosi, anche nella massa d'aria locale, può raggiungere 8 o più chilometri sopra la superficie terrestre. Quelli. entro circa 7 minuti, un cumulo può raggiungere un'altitudine di circa 8 km e trasformarsi in un cumulonembo. Non appena un cumulo che cresce verticalmente supera l'isoterma zero (temperatura di congelamento) ad una certa altitudine, nella sua composizione iniziano ad apparire cristalli di ghiaccio, sebbene totale dominano le gocce (già sottoraffreddate). Va notato che anche a temperature inferiori a 40 gradi possono verificarsi gocce d'acqua superraffreddate. Nello stesso momento inizia il processo di formazione delle precipitazioni. Non appena le precipitazioni iniziano a cadere dalla nuvola, inizia la seconda fase dell'evoluzione di un temporale.

Fase massima di sviluppo temporale

In questa fase il cumulonembo ha già raggiunto il suo massimo sviluppo verticale, cioè raggiunto lo strato “bloccante” di aria più stabile: la tropopausa. Pertanto, invece di uno sviluppo verticale, la parte superiore della nuvola comincia a svilupparsi in direzione orizzontale. Appare la cosiddetta "incudine", ovvero cirri costituiti da cristalli di ghiaccio. Nella nube stessa, le correnti convettive formano flussi d'aria verso l'alto (dalla base alla sommità della nube), e le precipitazioni provocano flussi verso il basso (diretti dalla sommità della nube alla sua base, e poi anche alla superficie terrestre). Le precipitazioni raffreddano l'aria adiacente, a volte di 10 gradi. L'aria diventa più densa e la sua caduta sulla superficie terrestre si intensifica e diventa più rapida. In un momento del genere, di solito nei primi minuti di un temporale, si possono osservare venti squallidi vicino al suolo, pericolosi per l'aviazione e capaci di causare notevoli distruzioni. A volte vengono erroneamente chiamati “tornado” in assenza di un vero tornado. In questo periodo si osservano i temporali più intensi. Le precipitazioni portano alla predominanza delle correnti d'aria verso il basso in una nube temporalesca. Inizia la terza e ultima fase dell'evoluzione di un temporale: la distruzione di un temporale.

Distruzione della tempesta di fulmini

I flussi d'aria ascendenti in un cumulonembo sono sostituiti da flussi verso il basso, bloccando così l'accesso dell'aria calda e umida responsabile dello sviluppo verticale della nuvola. La nube temporalesca è completamente distrutta e nel cielo rimane solo un'“incudine” composta da cirri, il che è assolutamente poco promettente dal punto di vista della formazione di un temporale.

Pericoli associati al volo vicino ai cumuli

Come accennato in precedenza, le nuvole si formano a causa della condensazione dell'aria calda che sale. Vicino al bordo inferiore dei cumuli, l'aria calda accelera perché La temperatura ambiente si abbassa e la sostituzione avviene più velocemente. Il deltaplano, raccogliendo questo flusso d'aria calda, potrebbe perdere il momento in cui velocità orizzontale anche più alto della velocità di ascesa, e sarai trascinato insieme all'aria che sale nella nuvola.

In una nuvola, a causa dell'elevata concentrazione di goccioline d'acqua, la visibilità è praticamente nulla, di conseguenza il deltaplano perde istantaneamente l'orientamento nello spazio e non riesce più a capire dove e come sta volando;

Nel peggiore dei casi, se l'aria calda sale molto rapidamente (ad esempio, in una nuvola temporalesca), il deltaplano può cadere accidentalmente in una zona adiacente di aria che sale e scende, il che porterà a una capriola e, molto probabilmente, alla distruzione dell'aria. il dispositivo. Oppure il pilota verrà portato ad altezze con temperature inferiori allo zero e aria rarefatta.

Analisi e previsioni meteorologiche a breve termine. Fronti atmosferici. Segni esterni di avvicinamento di fronti freddi e caldi

Nelle lezioni precedenti ho parlato della possibilità di prevedere il tempo volante e non volante, l'avvicinarsi dell'uno o dell'altro fronte atmosferico.

Te lo ricordo fronte atmosferico - questa è una zona di transizione nella troposfera tra masse d'aria adiacenti con diverse Proprietà fisiche.

Quando si sostituisce e si mescola una massa d'aria con un'altra con proprietà fisiche diverse - temperatura, pressione, umidità - varie fenomeni naturali, grazie al quale è possibile analizzare e prevedere il movimento di queste masse d'aria.

Quindi, quando un fronte caldo si avvicina entro un giorno, appaiono i suoi precursori: i cirri. Galleggiano come piume ad un'altitudine di 7-10 km. A quel tempo Pressione atmosferica scende. L'arrivo di un fronte caldo è solitamente associato a un riscaldamento e a precipitazioni abbondanti e piovigginose.

Al contrario, l'inizio di un fronte freddo è associato a stratocumuli di nuvole di pioggia, che si accumulano come montagne o torri, e le precipitazioni da esse cadono sotto forma di rovesci con raffiche e temporali. Il passaggio di un fronte freddo è associato a temperature più fredde e venti più forti.

Cicloni e anticicloni

La terra ruota e anche le masse d'aria in movimento sono coinvolte in questo movimento circolare, attorcigliandosi a spirale. Questi enormi vortici atmosferici sono chiamati cicloni e anticicloni.

Ciclone- un vortice atmosferico di enorme diametro con una pressione atmosferica ridotta al centro.

Anticiclone– vortice atmosferico con ipertensione aria al centro, con una graduale diminuzione dalla parte centrale verso la periferia.

Possiamo anche prevedere l'inizio di un ciclone o di un anticiclone in base ai cambiamenti meteorologici. Pertanto, un ciclone porta con sé un tempo nuvoloso con pioggia in estate e nevicate in inverno. E un anticiclone significa tempo sereno o parzialmente nuvoloso, vento calmo e mancanza di precipitazioni. Il tempo è stabile, cioè non cambia sensibilmente nel tempo. Dal punto di vista dei voli, ovviamente, per noi sono più interessanti gli anticicloni.

Fronte freddo. Struttura delle nubi in un fronte freddo

Torniamo di nuovo ai fronti. Quando diciamo che un fronte freddo “sta arrivando”, intendiamo che una grande massa di aria fredda si sta muovendo verso aria più calda. L'aria fredda è più pesante, l'aria calda è più leggera, quindi la massa fredda che avanza sembra insinuarsi sotto quella calda, spingendola verso l'alto. Ciò crea un forte movimento d'aria verso l'alto.

L'aria calda che sale rapidamente si raffredda negli strati superiori dell'atmosfera e si condensa, provocando la comparsa delle nuvole. Come ho già detto, c'è un costante movimento d'aria verso l'alto, quindi le nuvole, avendo un apporto costante di caldo aria umida, crescere verso l'alto. Quelli. Il fronte freddo porta nubi cumuliformi, stratocumuli e nembi con buon sviluppo verticale.

Il fronte freddo si muove, il fronte caldo viene spinto verso l'alto e le nuvole si saturano di umidità condensata. Ad un certo punto, si riversa a pioggia, come se scaricasse l'eccesso finché la forza del movimento verso l'alto dell'aria calda supera nuovamente la gravità delle gocce d'acqua.

Fronte caldo. Struttura delle nuvole in un fronte caldo

Ora immagina l'immagine opposta: l'aria calda si muove verso l'aria fredda. L'aria calda è più leggera e quando si sposta si insinua nell'aria fredda, la pressione atmosferica diminuisce, perché. ancora una volta, la colonna d'aria più leggera esercita una pressione minore.

Quando l'aria calda sale attraverso l'aria fredda, si raffredda e si condensa. Appare la nuvolosità. Ma il movimento dell'aria verso l'alto non avviene: l'aria fredda si è già diffusa in basso, non c'è nulla da spingere fuori, l'aria calda è già in alto. Perché Non c'è movimento d'aria verso l'alto, l'aria calda si raffredda in modo uniforme. La copertura nuvolosa è continua, senza sviluppo verticale: cirri.

Pericoli associati all'avanzata dei fronti freddi e caldi

Come ho detto prima, l'inizio di un fronte freddo è caratterizzato da un potente movimento verso l'alto di aria calda e, di conseguenza, dalla riqualificazione dei cumuli e dalla formazione di temporali. Inoltre, un brusco cambiamento nel movimento verso l'alto dell'aria calda e l'adiacente movimento verso il basso dell'aria fredda, che cerca di sostituirla, porta a gravi turbolenze. Il pilota percepisce questo come un forte urto con rollio brusco e improvviso e abbassamento/sollevamento del muso dell'aereo.

Nel peggiore dei casi, la turbolenza può portare ad una capriola, inoltre, i processi di decollo e atterraggio del dispositivo sono complicati; volare vicino ai pendii richiede maggiore concentrazione;

I temporali frequenti e violenti possono trascinare un pilota disattento o portato via, e già nella nuvola si verificherà una capriola, lanciata a grande altezza, dove fa freddo e non c'è ossigeno - e possibile morte.

Un fronte caldo non è adatto per buoni voli in volo e non presenta alcun pericolo, tranne forse quello di bagnarsi.

Fronti secondari

Viene chiamata la divisione all'interno della stessa massa d'aria, ma tra regioni d'aria a temperature diverse fronte secondario. I fronti freddi secondari si trovano vicino alla superficie terrestre in depressioni (aree bassa pressione sanguigna) nella parte posteriore del ciclone dietro il fronte principale, dove converge il vento.

Possono esserci più fronti freddi secondari, ciascuno dei quali separa l'aria fredda dall'aria più fredda. Il tempo su un fronte freddo secondario è simile al tempo su un fronte freddo, ma a causa dei minori contrasti di temperatura, tutti i fenomeni meteorologici sono meno pronunciati, cioè le nubi sono meno sviluppate, sia verticalmente che orizzontalmente. Zona di precipitazione, 5-10 km.

In estate, i fronti freddi secondari sono dominati da cumulonembi con temporali, grandine, raffiche, vento forte e ghiaccio, e in inverno si verificano tempeste di neve generali e cariche di neve che riducono la visibilità a meno di 1 km. Il fronte verticale si sviluppa fino a 6 km in estate, e fino a 1-2 km in inverno.

Fronti di occlusione

Fronti di occlusione si formano a seguito della chiusura dei fronti freddi e caldi e dello spostamento dell'aria calda verso l'alto. Il processo di chiusura avviene nei cicloni, dove il fronte freddo si muove insieme ad alta velocità, supera quello caldo. In questo caso l'aria calda si stacca dal suolo e viene spinta verso l'alto, e il fronte vicino alla superficie terrestre si muove, essenzialmente già sotto l'influenza del movimento di due masse d'aria fredda.

Si scopre che nella formazione del fronte di occlusione sono coinvolte tre masse d'aria: due fredde e una calda. Se la massa d'aria fredda dietro il fronte freddo è più calda della massa fredda davanti alla parte anteriore, allora, spostando l'aria calda verso l'alto, fluirà contemporaneamente sulla massa anteriore più fredda. Questo fronte si chiama occlusione calda(Fig. 1).

Riso. 1. Fronte caldo di occlusione su una sezione verticale e su una mappa meteorologica.

Se la massa d'aria dietro il fronte freddo è più fredda della massa d'aria davanti fronte caldo, allora questa massa posteriore fluirà sia sotto la massa d'aria calda che sotto quella fredda anteriore. Questo fronte si chiama occlusione fredda(Fig. 2).

Riso. 2. Fronte freddo di occlusione su sezione verticale e su carta meteorologica.

I fronti di occlusione attraversano diverse fasi nel loro sviluppo. Le condizioni meteorologiche più difficili sui fronti di occlusione si osservano nel momento iniziale della chiusura dei fronti termici e freddi. Durante questo periodo, il sistema nuvoloso è una combinazione di nubi frontali calde e fredde. Le precipitazioni di natura coperta cominciano a cadere dai nembostrati e dai cumulonembi che nella zona frontale si trasformano in rovesci;

Il vento si intensifica prima del fronte caldo dell'occlusione, si indebolisce dopo il suo passaggio e gira a destra.

Prima del fronte freddo dell'occlusione, il vento si intensifica fino a diventare una tempesta, dopo il suo passaggio si indebolisce e gira bruscamente a destra. Man mano che l'aria calda viene spostata negli strati più alti, il fronte di occlusione si sfuma gradualmente, la potenza verticale del sistema nuvoloso diminuisce e appaiono spazi senza nuvole. Le nubi nimbostrate si trasformano gradualmente in strati, altostrati in altocumuli e cirrostrati in cirrocumuli. Le precipitazioni si fermano. Il passaggio di vecchi fronti di occlusione si manifesta nell'afflusso di altocumuli di 7-10 punti.

Le condizioni per nuotare attraverso la zona del fronte di occlusione nella fase iniziale di sviluppo non sono quasi diverse dalle condizioni per nuotare, rispettivamente, quando si attraversa la zona dei fronti caldi o freddi.

Temporali intramassi

I temporali vengono generalmente classificati in due tipologie principali: intramassi e frontali. I temporali più comuni sono i temporali intramassi (locali), che si verificano lontano dalle zone frontali e sono causati dalle caratteristiche delle masse d'aria locali.

Temporale intramassaè un temporale associato alla convezione all'interno di una massa d'aria.

La durata di tali temporali è breve e, di norma, non supera un'ora. I temporali locali possono essere associati a una o più celle di cumulonembi e passare attraverso le fasi standard di sviluppo: iniziazione del cumulonembo, sviluppo in temporale, precipitazione, disintegrazione.

Tipicamente, i temporali intramassa sono associati a una singola cellula, sebbene si verifichino anche temporali intramassa multicella. Nell'attività temporalesca multicella, i flussi verso il basso di aria fredda dalla nube “madre” creano flussi verso l'alto che formano la nube temporalesca “figlia”. In questo modo si possono formare una serie di cellule.

Segnali di miglioramento del tempo

1. La pressione dell'aria è alta, difficilmente cambia o aumenta lentamente.
2. L'escursione termica diurna è nettamente espressa: caldo di giorno, fresco di notte.
3. Il vento è debole, si intensifica nel pomeriggio e si attenua in serata.
4. Il cielo è sereno tutto il giorno o coperto di cumuli, che scompaiono la sera. Umidità relativa l'aria diminuisce durante il giorno e aumenta verso la notte.
5. Durante il giorno il cielo è azzurro brillante, il crepuscolo è breve, le stelle brillano debolmente. La sera l'alba è gialla o arancione.
6. Forte rugiada o gelo notturno.
7. Nebbie sulle pianure, in aumento di notte e in scomparsa durante il giorno.
8. Di notte fa più caldo nella foresta che nei campi.
9. Il fumo sale dai camini e dagli incendi.
10. Le rondini volano alte.

Segnali di peggioramento del tempo

1. La pressione fluttua bruscamente o diminuisce continuamente.
2. La variazione giornaliera della temperatura è debolmente espressa o con una violazione della variazione generale (ad esempio, di notte la temperatura aumenta).
3. Il vento si intensifica, cambia bruscamente direzione, il movimento degli strati nuvolosi inferiori non coincide con il movimento di quelli superiori.
4. La nuvolosità è in aumento. I cirrostrati compaiono sul lato occidentale o sud-occidentale dell'orizzonte e si diffondono in tutto il cielo. Lasciano il posto alle nubi altostrato e nimbostrato.
5. È soffocante la mattina. I cumuli crescono verso l'alto, trasformandosi in cumulonembi - in un temporale.
6. Le albe del mattino e della sera sono rosse.
7. Al calar della notte il vento non diminuisce, ma si intensifica.
8. Cerchi luminosi (aloni) appaiono attorno al Sole e alla Luna nei cirrostrati. Ci sono corone nelle nuvole del livello intermedio.
9. Non c'è rugiada mattutina.
10. Le rondini volano basse. Le formiche si nascondono nei formicai.

Onde stazionarie

Onde stazionarie- Questo è un tipo di trasformazione del movimento dell'aria orizzontale in ondulatorio. Un'onda può verificarsi quando masse d'aria in rapido movimento incontrano catene montuose di notevole altezza. Una condizione necessaria affinché si verifichi un'onda è la stabilità dell'atmosfera che si estende ad un'altezza considerevole.

Per vedere il modello delle onde atmosferiche, puoi camminare fino a un ruscello e osservare il flusso attorno a una roccia sommersa. L'acqua, scorrendo attorno alla pietra, si alza davanti ad essa, creando una parvenza di fibra di legno. Dietro la pietra si formano increspature o una serie di onde. Queste onde possono essere piuttosto grandi in un flusso veloce e profondo. Qualcosa di simile accade nell'atmosfera.

Quando si scorre su una catena montuosa, la velocità del flusso aumenta e la pressione al suo interno diminuisce. Pertanto, gli strati superiori dell'aria diminuiscono leggermente. Dopo aver superato la cima, il flusso riduce la sua velocità, la pressione al suo interno aumenta e parte dell'aria si precipita verso l'alto. Un tale impulso oscillatorio può causare un movimento ondulatorio del flusso dietro la cresta (Fig. 3).

Riso. 3. Schema di formazione delle onde stazionarie:
1 - flusso indisturbato; 2 - flusso verso il basso sopra un ostacolo; 3 - nuvola lenticolare nella parte superiore dell'onda; 4 - nuvola di cappuccio; 5 - nube rotorica alla base dell'onda

Queste onde stazionarie viaggiano spesso ad alta quota. È stata registrata l'evaporazione di un aliante nel flusso delle onde fino a un'altezza di oltre 15.000 m. La velocità delle onde verticali può raggiungere le decine di metri al secondo. Le distanze tra "dossi" o lunghezze d'onda vicini vanno da 2 a 30 km.

Il flusso d'aria dietro la montagna è diviso in altezza in due strati che differiscono nettamente l'uno dall'altro: uno strato subondulare turbolento, il cui spessore varia da diverse centinaia di metri a diversi chilometri, e uno strato di onde laminari situato sopra di esso.

È possibile utilizzare flussi ondosi se nella zona turbolenta è presente un secondo crinale sufficientemente alto e ad una distanza tale che la zona rotorica dal primo non influenzi il secondo crinale. In questo caso il pilota, partendo dalla seconda cresta, entra subito nella zona dell'onda.

Quando l'umidità dell'aria è sufficiente, sulla sommità delle onde compaiono nuvole lenticolari. Il bordo inferiore di tali nubi si trova ad un'altitudine di almeno 3 km e il loro sviluppo verticale raggiunge i 2-5 km. È anche possibile che una nuvola di copertura si formi direttamente sopra la cima della montagna e dietro di essa si formino nuvole di rotore.

Nonostante il forte vento (un'onda può formarsi con una velocità del vento di almeno 8 m/s), queste nuvole sono immobili rispetto al suolo. Quando una certa “particella” del flusso d'aria si avvicina alla cima di una montagna o di un'onda, l'umidità in essa contenuta si condensa e si forma una nuvola.

Dietro la montagna, la nebbia formatasi si dissolve e la “particella” del ruscello diventa di nuovo trasparente. Sopra la montagna e sulla sommità delle onde aumenta la velocità del flusso d'aria.

Allo stesso tempo, la pressione dell'aria diminuisce. Da corso scolastico fisica ( leggi sui gas) è noto che al diminuire della pressione e in assenza di scambio termico con l'ambiente, la temperatura dell'aria diminuisce.

Una diminuzione della temperatura dell'aria porta alla condensazione dell'umidità e alla formazione di nuvole. Dietro la montagna il flusso rallenta, la pressione al suo interno aumenta e la temperatura aumenta. La nuvola scompare.

Le onde stazionarie possono apparire anche su terreni pianeggianti. In questo caso, la causa della loro formazione potrebbe essere un fronte freddo o vortici (rotori) che si presentano a diverse velocità e direzioni di movimento di due strati d'aria adiacenti.

Il tempo in montagna. Peculiarità dei cambiamenti climatici in montagna

Le montagne sono più vicine al sole e, di conseguenza, si riscaldano più velocemente e meglio. Ciò porta alla formazione di forti correnti convettive e alla rapida formazione di nuvole, compresi i temporali.

Inoltre, le montagne costituiscono una parte notevolmente accidentata della superficie terrestre. Il vento, passando sopra le montagne, è turbolento a causa del piegamento attorno a molti ostacoli misure differenti- da un metro (le pietre) a un paio di chilometri (le montagne stesse) - e come risultato della miscelazione dell'aria che passa attraverso le correnti convettive.

Quindi, le zone montuose sono caratterizzate da forti condizioni termiche combinate con forti turbolenze e forti venti direzioni diverse, attività temporalesca.

Analisi degli incidenti e delle precondizioni legate alle condizioni meteorologiche

L'incidente più classico associato alle condizioni meteorologiche è il soffio o il volo indipendente dell'apparato nella zona del rotore nella parte sottovento della montagna (su scala più piccola - il rotore da un ostacolo). Il presupposto è che il flusso superi la linea di cresta a bassa quota o semplice ignoranza della teoria. Volare in un rotore è irto, come minimo, di un urto spiacevole e, al massimo, di una capriola e della distruzione dell'apparato.

Il secondo incidente eclatante viene trascinato in una nuvola. Il prerequisito per questo è l’elaborazione del TVP vicino al bordo della nuvola, unita a distrazione, eccessivo coraggio o ignoranza delle caratteristiche di volo del proprio aereo. Ciò porta alla perdita di visibilità e orientamento nello spazio e, nel peggiore dei casi, a una capriola e al lancio ad un'altezza inadatta alla vita.

Infine, il terzo incidente classico è la “torsione” e la caduta su un pendio o sul terreno durante la semina in una giornata calda. Il prerequisito è volare con il bastone lanciato, cioè senza riserva di velocità per la manovra.