Sergey
Гость
10 Мар 2000
|
В литературе по метеорологии (в частности «Понять Небо» Пэгина) многое говорится о температурном профиле атмосферы - о наличии градиента и одного или нескольких инверсных слоёв. Также сказано, что инверсный слой, как правило, является верхней границей восходящих потоков. <BR>Что касается температурного градиента - явление простое и легко объяснимое, но физика образования инверсных слоёв в литературе чётко не описана.<BR>Знающие люди, поделитесь знаниями по следующим вопросам:<BR>Какова природа инверсного слоя?<BR>При каких условиях образуется инверсия?<BR>От каких факторов зависит высота инверсии? <BR>
|
Theoretic
Гость
24 Мар 2000
|
>В литературе по метеорологии (в частности «Понять <BR>>Небо» Пэгина) многое говорится о температурном <BR>>профиле атмосферы - о наличии градиента <BR>>и одного или нескольких инверсных слоёв. <BR>>Также сказано, что инверсный слой, как <BR>>правило, является верхней границей восходящих потоков. <BR>> Что касается температурного градиента - <BR>> явление простое и легко объяснимое, <BR>>но физика образования инверсных слоёв в <BR>>литературе чётко не описана. Знающие люди, <BR>>поделитесь знаниями по следующим вопросам: Какова <BR>>природа инверсного слоя? При каких условиях <BR>>образуется инверсия? От каких факторов зависит <BR>>высота инверсии? <P><BR>Приведу несколько типичных примеров инверсии.<P>1. Инверсия над точкой росы (то, во что упираешься при обработке термика). Возникает на такой высоте, где сочетание температуры и давления воздуха обеспечивает конденсацию паров воды. При этом выделяется теплота, и происходит рост температуры воздуха, пусть небольшой, но обычно достаточный для остановки термичности. Впрочем, мощные потоки способны "пробивать инверсию", распространяясь на несколько километров выше ее (в грозах - до 11...12 км). <BR>Высота такой инверсии в основном определяется влажностью воздуха и в засушливых регионах может достигать 4...5 км. В нашей средней полосе она обычна на высотах от 1000 до 2000 и более метров.<P>2. Летняя ночная инверсия. Возникает в жаркую погоду при ясном небе с вечера и держится иногда до позднего утра. За ночь земля и приземельный воздух успевают заметно остыть засчет излучения. Однако засчет своей низкой теплопроводности более высокие воздушные слои сохраняют повышенную температуру - вот Вам и инверсия. <BR>Высота летней инверсии обычно невелика - от нескольких метров до нескольких сотен метров на стадии разрушения. Ее легко опознать по характерным слоям дымки или тумана на высоте в несколько десятков метров.<P>3. Зимняя дневная инверсия. Во многом похожа на летнюю, но возникает в мороз при наличии в воздухе пыли, дымки или тумана. . В этом случае приземельный воздух нагревается солнцем сильнее, чем сама поверхность земли (чистый снег отражает более 98 процентов излучения в диапазоне от тепла до "мягкого" ультрафиолета). <BR>Высота зимней инверсии - от десятков метров до 300...400 метров. Она хорошо видна сверху как полог дымки или легкой облачности, сквозь который просвечивает местность.<BR>
|
Sergey
Гость
27 Мар 2000
|
Интересует только инверсия над точкой росы.<BR>Насколько я понял, возникает из за общего нагрева воздуха при конденсации пара. Тогда вопрос: <BR>Откуда берётся инверсия при совершенно ясном небе - часто бывает летом на юге?<BR>Вопрос второй:<BR>Если инверсия возникает из-за конденсации пара, токда её высота должна совпадать с базой облаков?<BR>Вопрос третий:<BR>А что, красивые высокие кучевые облака - потоки пробившие инверсию?<P>Ответьте, кто знает.<BR>Заренее благодерен.
|
Theoretic
Гость
13 Июн 2000
|
>Интересует только инверсия над точкой росы. Насколько <BR>>я понял, возникает из за общего <BR>>нагрева воздуха при конденсации пара. Тогда <BR>>вопрос: Откуда берётся инверсия при <BR>>совершенно ясном небе - часто бывает <BR>>летом на юге? <P>Хороший вопрос. Придется заняться метеорологией чуть серьезней.<P>В данном случае ошибка кроется в применении термина "инверсия". Под "инверсией" при ясном небе обычно понимается характерный слой воздуха, выше которого термические потоки не распространяются. На самом деле все немного сложнее. Поднимаясь вверх, теплый приземельный воздух медленно остывает, оставаясь все же теплее, чем окружающие его воздушные массы. Если поднимающиеся "пузыри" или термик упираются в слой инверсии, где температура воздуха растет с высотой, то дальнейший подъем теплого воздуха может продолжаться до тех пор, пока температура окружающего воздуха не сравняется с температурой воздуха в восходящем потоке. При резком температурном градиенте поток оказывается остановленным почти немедленно, при более мягком термик может подняться ощутимо выше начала слоя инверсии. <P>Если же инверсии нет, то теплый воздух все равно рано или поздно останавливается. Происходит это из-за выравнивания температур при контакте теплого воздуха с более холодным. Конечно, теплопроводность воздуха крайне низка, поэтому чаще всего причиной остановки потока становится именно температурная инверсия. Однако при ее отсутствии (например, в горах) тепловые восходящие потоки способны развиваться до весьма впечатляющих высот. Пилоты, регулярно летающие, например, в Домбае, не удивляются абсолютным высотам полета до 5 и более километров, а у дельтапланеристов в горах случались и наборы высоты более 4000 метров над точкой старта. Объясняется это именно низкой скоростью остывания воздуха. В равнинных условиях "термики ясного неба" тоже часто поднимаются выше, чем это бывает при облачности.<P>Так что не стОит называть "инверсией" тот слой воздуха, выше которого термики не распространяются. Причина прекращения потока может заключаться не только в возрастании температуры слоя воздуха с высотой.<P>>Вопрос второй: Если <BR>>инверсия возникает из-за конденсации пара, токда <BR>>её высота должна совпадать с базой <BR>>облаков? <P>Да. Кстати, как следует из написанного выше, восходящий поток не прекращается сразу после достижения подошвы кучевой облачности. Пилотам это хорошо известно.<P>>Вопрос третий: А что, красивые <BR>>высокие кучевые облака - потоки пробившие <BR>>инверсию? <P>Да, если под инверсией иметь в виду ее начало (инверсионный слой имеет ненулевую толщину). Чем выше эти облака - тем сильнее термики, их породившие. Ведь внутри облака поток существует наперекор начинающемуся нагреву воздуха.
|
Гость
26 Июл 2000
|
На мой взгляд, все примеры, приведенные Теоретоком, достаточно «экзотичны», так как работают не всегда, и не везде. По этому попытаюсь объяснить модель образования инверсии, которая, на мой взгляд является основной (хотя может быть я и не прав):<BR> Основной причиной образования стабильного слоя (инверсии), является циклоническая деятельность (перемешивания постоянно происходящие в атмосфере). <BR> Расшифровываю: Дело в том, что нагрев земной поверхности происходит неравномерно - на юге прогрев земли, а значит и воздуха, сильней, чем на севере. Грубо говоря, со временем, на юге образуется столб воздуха, который имеет более высокую температуру, а чуть севернее расположен точно такой же столб воздуха, но который холодней. Получается неустойчивая ситуация - холодный (а значит и более тяжелый) воздух севера граничит с более легким воздухом юга. Естественно, холодный воздух стремиться «подтечь» под более легкий теплый воздух, и наоборот - теплый воздух «наползает» на холодный. Начинается встречное движение воздушных масс. Но так как все это происходит в неинерционной системе вращающейся земли (сила Кореолиса), то перемешивание происходит достаточно сложно - с завихрениями, циклонами, антициклонами, фронтами, фронтами оклюзий .... и прочей дребеденью, о которой вы можете прочитать у того же Пегина. Но в результате всех этих сложных перемешиваний все заканчивается тем, что теплый воздух юга «всплывает» наверх, я холодный воздух севера оказывается под ним, равномерно «размазанным» на большой территории. Теперь опять у земли распологается «холодный» нестабильный слой воздуха, а над ним «инверсия». Затем, снова неравномерный прогрев воздуха различных широт, опять циклоническое перемешивание ... и так далее, до бесконечности, пока светит солнце! <BR> Должен отметить, что циклоническое перемешивание производит не только инверсию, но также обеспечивает периодический приход нестабильного воздуха (а значит и термичных полетов). Если бы не было циклонов и смены погоды, то атмосфера постепенно бы прогрелась по всем высотам и превратилась бы в стабильную, и не было бы никаких полетов, и было бы скучно! Так что радуйтесь дождю!<P>25.07.2000 г. - после двух недель нелетной погоды. <BR>
|