Вертикальные разрезы атмосферы, их обработка и анализ

Пространственный вертикальный разрез атмосферы - график, характеризующий свойства атмосферы в плоскости XOZ в определенный момент времени, направление оси X может быть выбрано любым. Разновидностью пространственного разреза является графическое оформление прогноза погоды по воздушной трассе.

Временный или серийный разрез атмосферы - гра­фик, характеризующий свойства атмосферы на различных высотах над одним и тем же пунктом в последовательные моменты времени (обычно по результатам серии учащенных зондирований атмосферы). Разновидностью временного разреза является график термоизоплет. Наиболее часто вертикальные разрезы строят в научно-исследовательских целях для изучения пространственной структуры атмо­сферных фронтов, циклонов и антициклонов, струйных течений и т. п.

1. Пространственные разрезы. Направление раз­реза выбирают в соответствии с поставленной задачей (чаще по нор­мали к линии фронта), так, чтобы в этом направлении рас­полагалось наибольшее число аэрологических станций.

На специальном бланке или на миллиметровой бумаге вдоль оси X откладывают расстояния в масштабе 1 см — 50 км, вдоль оси Z — высоту в масштабе 1 см — 0,5 км, надписывают направле­ния стран горизонта. Надписывают названия аэрологических станций, находящихся в пределах ±100 км от линии разреза, проводят вер­тикали, соответствующие положению каждой станции на оси X. Вдоль линии разреза, т. е. вдоль оси X, проводят линию, характери­зующую рельеф местности. Вдоль каждой вертикали на соответствующем уровне справа от вертикали наносят цифрами геопотенциал изобарической поверх­ности, изменение геопотенциала за 12 предшествующих часов; слева наносят температуру воздуха, дефицит точки росы (или точку росы) и погоду на данном уровне. Направление и скорость ветра на­носят так же, как на приземных картах. Температуру воздуха и точку росы наносят красным цветом, все остальные элементы — черным. Дополнительно отмечают: нижнюю и верхнюю границы облаков (черными волнистыми линиями) и их форму, зону осадков (черными вертикальными штрихами) с указанием вида осадков условными зна­ками, слои обледенения, болтанки и тумана (черной вертикальной волнистой линией, справа от которой проставляется знак обледене­ния Ч', болтанки _Д_ или тумана =). Интенсивность явления отме­чается показателем степени при соответствующем знаке, усиление явления — чертой слева от знака, ослабление — чертой справа от знака, например: | =°, =²|. Если вычисляется среднее значение вертикального градиента температуры в том или ином слое, то оно прочерчивается черной вертикальной линией вдоль слоя на расстоянии от вертикали стан­ции, пропорциональном значению градиента (в 1 см 0,5° С/100 м). При этом положительные значения γ откладываются слева от верти­кали станции, отрицательные значения (при инверсии темпера­туры) — справа. Вертикальные линии γ последовательных слоев соединяются отрезками горизонтальных линий, в результате чего получается общая ломаная линия, характеризующая изменение γ с высотой. Под осью X наносят по схеме результаты наблюде­ний метеорологических станций, расположенных вдоль линии раз­реза.

При обработке вертикального разреза выполняют следующие операции:

6) проводят черным карандашом изотермы через 10° С, а вблизи тропопаузы — через 5° С;

7) проводят зеленым карандашом изотахи (линии равной ско­рости ветра) через 40 км/ч, начиная со скорости 100 км/ч, в области наибольших значений проставляют максимальное значение скорости ветра;

8) проводят коричневым карандашом линию тропопаузы вдоль нижней границы слоя стратосферной инверсии, изотермии или малых градиентов температуры (менее 0,2° С/100 м);

9) цветными карандашами в соответствии с видом фронта отме­чают положение нижней и верхней границы фронтального слоя. Наклон фронтального слоя к горизонту под углом 45° соответствует tga = 0,01, т. е. углу наклона фронтальной поверхности к горизонту a = 0° 34', или немногим более 0,5°;

10) желтыми линиями отмечают нижнюю и верхнюю границы слоя инверсии температуры;

11) слои облаков ограничивают синими линиями и закрашивают в синий цвет;

12) зону осадков выделяют зеленой вертикальной штриховкой;

13) зону тумана закрашивают желтым карандашом;

14) слой обледенения отмечают красным знаком ψ, от которого вверх и вниз проводят стрелки, указывающие толщину слоя,

15) аналогично отмечают слой болтанки знаком ʌ

2. Временные разрезы. На миллиметровой бумаге вдоль горизонтальной оси в масштабе 1 см — 3 часа откладывают вертикали, соответствующие каждому сроку зондирования. Вдоль вертикали наносят данные наблюдений аналогично тому, как это делается при составлении вертикальных пространственных раз­резов. Обработка временного вертикального разреза может быть про­изведена аналогично обработке пространственного разреза. Изотерма, отнесенная к различным моментам времени, называется термоизоплетой. Термоизоплеты проводят через 5° С черным каран­дашом и надписывают. Их понижение на графике (разрезе) соответ­ствует понижению температуры, а повышение — повышению тем­пературы на том или ином уровне над данным пунктом с течением времени. На временном разрезе можно также проводить линии равных значении дефицита точки росы. Эти линии проводят вблизи поверх­ности 850 мбар для значений 2, 4 и 8° С, вблизи поверхности 700 мбар для значений 2, 5 и 10" С и для поверхности 500 мбар для значений 2, 7 и 15°С. Часто проводят изоплёты удельной влажности зелёным цветом для значений 0,5; 1, 2, 4, 6 г/кг.