Атмосферен фронт. Топъл и студен фронт

Атмосфера(„атмосфера“ - пара) - въздушната обвивка на Земята. Атмосферата по естеството на температурната промяна с височина е разделена на няколко сфери

Лъчистата енергия на Слънцето е източникът на движение на въздуха. Температурна разлика възниква между топли и студени маси и атмосферен въздух натиск. Това генерира вятър.

За обозначаване на движението на вятъра се използват различни понятия: торнадо, буря, ураган, буря, тайфун, циклон и др.

За да ги систематизират, използват по целия свят Скала на Бофорт, която изчислява силата на вятъра в точки от 0 до 12 (виж таблицата).

Атмосферните фронтове и атмосферните вихри генерират страховити природни явления, класификацията на които е показана на фиг. 1.9.

Фигура: 1.9. Природни опасности от метеорологичен характер.

Таблица 1.15 показва характеристиките на атмосферните вихри.

Циклон(ураган) - (гръцко въртене) - това е силно атмосферно смущение, кръгово вихрово движение на въздуха с намаляване на налягането в центъра.

В зависимост от мястото на произход циклоните се разделят на тропическии екстратропичен... Нарича се централната част на циклона, която има най-ниско налягане, слаби облаци и слаб вятър "око на бурята"("ураганно око").

Скоростта на самия циклон е 40 км / ч (рядко до 100 км / ч). Тропическите циклони (тайфуни) се движат по-бързо. А скоростта на вятърните вихри е до 170 км / ч.

В зависимост от скоростта биват: - ураган (115-140 км / ч); - силен ураган (140-170 км / ч); - силен ураган (над 170 км / ч).

Ураганите са най-често срещани в Далечния изток, в Калининградския и Северозападния региони на страната.

Предвестници на ураган (циклон): - намаляване на налягането в ниските ширини и увеличаване на високите; - наличие на смущения от всякакъв вид; - променливи ветрове; - морски подувания; - нередовен прилив и отлив.

Таблица 1.15

Характеристика на атмосферните вихри

Вредните фактори на урагана са дадени в табл. 1.16.

Таблица 1.16

Поразителни фактори за урагана

Торнадо(торнадо) - Изключително бързо въртяща се фуния, висяща от купесто-облачен облак и наблюдавана като „облак-фуния“ или „тръба“. Класификацията на торнадото е дадена в табл. 3.1.26.

Таблица 1.17

Класификация на торнадо

На територията на Русия торнадо са често срещани: на север - близо до Соловецките острови, в Бяло море, на юг - в Черно и Азовско море. - Малки торнадо с кратко действие изминават по-малко от километър. - Малки торнадо със значително действие изминават няколко километра. - Големите торнадо изминават десетки километри.

Поразителните фактори на торнадо са дадени в табл. 1.18.

Таблица 1.18

Поразителни фактори на торнадо

Буря- дълъг, много силен вятър със скорост над 20 m / s, наблюдаван по време на преминаването на циклон и придружен от силни вълни в морето и разрушаване на сушата. Продължителността на действието е от няколко часа до няколко дни.

Таблица 1.19 показва класификацията на бурите.

Таблица 1.19

Класификация на бурите

Вредните фактори на бурите са дадени в табл. 1.20.

Таблица 1.20.

Поразителни фактори на бурите

Действия на населението

Буря- атмосферно явление, придружено от мълния и оглушителни гръмотевици. На земното кълбо се появяват едновременно до 1800 гръмотевични бури.

Светкавица- гигантски електрически искров разряд в атмосферата под формата на ярка светлинна светкавица.

Таблица 1.21

Видове мълнии

Таблица 1.21

Поразяващи мълнии фактори

Действията на населението по време на гръмотевична буря.

Здравей- Частици плътен лед, падащи под формата на валежи от мощни купесто-облачни облаци.

Мъгла- мътност на въздуха над земната повърхност, причинена от кондензация на водни пари

Лед- замръзнали капки преохладен дъжд или мъгла, отложени върху студената повърхност на Земята.

Снежни преспи- Обилен снеговалеж при скорост на вятъра над 15 m / s и продължителност на снеговалеж за повече от 12 часа.

Кажи ми какво е атмосферен фронт! и получих най-добрия отговор

Отговор от Ник [гуру]
Зона на разделяне на въздушните маси с различни метеорологични параметри
Източник: Forecaster Engineer

Отговор от Кирил Курочкин[начинаещ]
Циклонът е атмосферен вихър с ниско налягане в центъра, около който може да се изтегли поне една затворена изобара, делима на 5 hPa.
Антициклонът е същият вихър, но с високо налягане в центъра.
В северното полукълбо вятърът в циклона е насочен обратно на часовниковата стрелка, а в антициклона - по посока на часовниковата стрелка. В южното полукълбо е точно обратното.
В зависимост от географския район, характеристиките на появата и развитието, те се разграничават:
циклони на умерените ширини - челни и непредни (местни или термични);
тропически циклони (виж следващия параграф);
антициклони на умерени географски ширини - челни и непредни (местни или термични);
субтропични антициклони.
Фронталните циклони често образуват поредица от циклони, когато няколко циклона възникват, се развиват и последователно се движат по един и същ основен фронт. Фронталните антициклони възникват между тези циклони (междинни антициклони) и в края на поредица от циклони (краен антициклон).
Циклоните и антициклоните могат да бъдат едноцентрови и многоцентрови.
Циклоните и антициклоните на умерените географски ширини се наричат \u200b\u200bпросто циклони и антициклони, без да се споменава тяхната фронтална природа. Нефронталните циклони и антициклони често се наричат \u200b\u200bместни.
Циклонът има среден диаметър около 1000 km (от 200 до 3000 km), налягането в центъра е до 970 hPa, а средната скорост на движение е около 20 възела (до 50 възела). Вятърът се отклонява от изобарите с 10 ° -15 ° към центъра. Зоните на силен вятър (зони на бури) обикновено са разположени в югозападната и южната част на циклоните. Скоростта на вятъра достига 20-25 m / s, по-рядко -30 m / s.
Антициклонът има среден диаметър около 2000 км (от 500 до 5000 км и повече), налягането в центъра е до 1030 hPa, а средната скорост на движение е около 17 възела (до 45 възела). Вятърът се отклонява от изобарите с 15 ° -20 ° от центъра. Бурни зони се наблюдават по-често в североизточната част на антициклона. Скоростта на вятъра достига 20 m / s, по-рядко - 25 m / s.
По отношение на вертикалната степен циклоните и антициклоните се делят на ниски (вихърът може да се проследи до височини 1,5 км), средни (до 5 км), високи (до 9 км), стратосферни (когато вихърът навлиза в стратосферата) и горни (когато вихърът е проследен на височини, но подлежащата повърхност не).

Отговор от [имейл защитен]@ [експерт]
атмосферна граница

Отговор от Атошка Каввиное[гуру]
Атмосферен фронт (от други гръцки ατμός - пара, σφαῖρα - топка и латински frontis - чело, предна страна), тропосферни фронтове - преходна зона в тропосферата между съседни въздушни маси с различни физични свойства.
Атмосферният фронт възниква, когато маси от студен и топъл въздух се приближават и се срещат в долните слоеве на атмосферата или в цялата тропосфера, покривайки слой с дебелина до няколко километра, с образуването на наклонена граница между тях.
Разграничете
топли фронтове,
студени фронтове,
оклузионни фронтове.
Основните атмосферни фронтове са:
арктически,
полярен,
тропически.
тук

Отговор от Ленок[активен]
Атмосферният фронт е преходна зона (широка няколко десетки километра) между въздушни маси с различни физични свойства. Различават се арктически фронт (между арктическия въздух и въздуха със средна ширина), полярен (между средната ширина и тропическия въздух) и тропически (между тропическия и екваториалния въздух).

Отговор от Майстор 1366[активен]
Атмосферният фронт е интерфейсът между топли и студени въздушни маси, ако студеният въздух сменя топъл, тогава фронтът се нарича студен и обратно. По правило всеки фронт е придружен от валежи и спад на налягането, както и облачност. Някъде така.

Класификацията на всякакви явления е важен елемент от системата от знания за тях. Всеки изследовател говори за определени вихрови явления. Много от тях. Какви вихрови потоци се наричат \u200b\u200bи анализират в момента?

По критерия за мащаб това са:

Етерни вихри на нивото на микрокосмоса

На човешко осезаемо ниво

На космическо ниво.

По степента на връзка с частиците материал.

IN този момент време, несвързано с тях.

В една или друга степен, притежаващи свойствата на материалните частици, тъй като те се унасят със себе си.

Те имат свойствата на материалните частици, които ги движат.

Според критерия за съотношението на етер и други структури на околния свят

Етерни вихри, които проникват в твърди обекти, Земята, космическите обекти и остават невидими за сетивата ни.

Етерни вихри, които носят със себе си въздух, водни маси и дори твърди скали... Като спирони.

„... цялата геосфера е била в желязната хватка на това хирално спирално вихрово поле (SVP) в продължение на милиарди години, което в действителност е силов агент на слънчевата атмосфера с всички усложнения, свързани с проявите на слънчевата активност. Скоростта на разпространение на спиралното вихрово поле (SVP) зависи от плътността, структурата и масата на преодоляната материя (от 3-1010 cm s-1 в ядрото на Слънцето до (2 ^ 10) -107 cm-s-1 при земни условия). В атмосферата на Слънцето скоростта на SVP с първичната е вътрешността на земята, тъй като например биосферата се намира точно над този източник. Температурата в земното ядро \u200b\u200bне е достатъчно висока (~ 6140K), за да генерира първични вихрови кванти (спирони), но поток от слънчева вихрова енергия (~ 1.3-1015W ). Наблюденията показват, че геоидът е резонатор с нисък Q фактор за SSVI, ~ 0,3-1015 W се забавя в него "

Според критерия за използване на гравитационната енергия

Етерните вихри са относително независими от гравитацията

Етерни вихри, превръщащи енергията на грависпин в електромагнитна енергия. И обратно.

Етерни вихрови домейни, които изпомпват енергия от гравитационни вълни.

Според критерия за влияние върху човек като цяло

Ефирни вихри, които придават психофизиологична сила на хората.

Етерни вихри, неутрални спрямо психофизиологичната дейност на човек.

Етерни вихри, които намаляват психофизиологичната активност на хората. Фоново вихрово поле също може да бъде такова поле. „Очевидно няма защита от въздействието на фоновото вихрово поле, с изключение на дебелината на кристалните скали“ Николски

По критерий за време

Бързо течащи етерни вихри.

Дълговечни етерни вихри

Според степента на постоянство и стабилност на присъствието

- „На първо място” ... „фоново поле, което е хомогенно в пространството, с вълнови характеристики като квазистационарен шум с произволна суперпозиция на синусоидални трептения с различни честоти (0,1-20 Hz), амплитуди и продължителност“. Nikolsky GA Латентна слънчева емисия и радиационният баланс на Земята.

Присъства в зависимост от космическите и други фактори, разтегнати във времето

Етерни вихри под формата на еднотипни, едноплоскостни вихри

Етерни вихри под формата на торус (вихър в една равнина се пресича с вихър в друга равнина)

Етерни вихри под формата на вакуумен домейн

По степента на хомогенност на плътността на вихъра

Относително хомогенна

С етерни ръкави с различна плътност

По степента на проявление

Измерено и документирано

Косвено измерено

Предполага се, хипотетично

По произход

От натрошени, разложени частици

От обекти, от частици, материални обекти, които са имали праволинейно движение

От вълновата енергия

По източник на енергия

От електромагнитна енергия

От енергията на грависпин

Пулсиране (от грависпин до електромагнитно и обратно)

Чрез фракталност до въртенето на различни геометрични фигури

Най-трудната, но обещаваща класификация на етерните вихри е предложена в книгата на Дейвид Уилкок "Науката за единството". Той вярва, че всички вихри в една или друга степен се доближават до различни геометрични фигури. И тези форми не възникват случайно, а според законите на обемното разпространение на вибрациите. Следователно можем да говорим за вихри, фрактални на въртенето на различни геометрични фигури. Геометричните фигури могат да бъдат комбинирани условно помежду си.

В резултат на това такива съюзи и ротации с различни ъгли на наклон към равнината пораждат следните фигури. http://www.ligis.ru/librari/670.htm

В основата на такива фигури, както и в основата на вихрите, които възникват по време на тяхното въртене, са хармоничните пропорции на платоновите твърди тела. Д. Уилкок се позовава на такива форми:

Този подход представлява елегантно обединяване на основните форми на кристали и вихри. Както ще бъде показано по-късно, има нещо в това. http: // www. 16pi2.com/joomla/

По космически произход

Ефирни вихри, идващи изпод Земята

Ширина на блока px

Копирайте този код и го поставете на вашия уебсайт

8 клас по география

Урок по темата: „Атмосферни фронтове. Атмосферни вихри: циклони и

антициклони "

Цели: да се формира представа за атмосферните вихри, фронтове; покажи връзка

между метеорологичните промени и процесите в атмосферата; представете причините за образованието

циклони, антициклони.

Оборудване: карти на Русия (физически, климатични), демо таблици

"Атмосферни фронтове" и "Атмосферни вихри", карти с точки.

По време на занятията

I. Организационен момент

II. Проверка на домашната работа

1. Фронтално проучване

Какво представляват въздушните маси? (Големи обеми въздух, различаващи се по своите

свойства: температура, влажност и прозрачност.)

Въздушните маси са разделени на видове. Назовете ги, как са различни? (Примерно

отговор. Арктическият въздух се образува над Арктика - винаги студен и сух,

прозрачен, защото в Арктика няма прах. Над по-голямата част от Русия в умерени географски ширини

образува се умерена въздушна маса - студена през зимата и топла през лятото. До Русия

през лятото идват тропически въздушни маси, които се образуват над пустините

Централна Азия и донесе горещо и сухо време с температури на въздуха до 40 ° C.)

Какво представлява трансформацията на въздушната маса? (Примерен отговор. Промяна на свойствата

въздушни маси, когато се движат над територията на Русия. Например морски

умерен въздух, идващ от Атлантически океан, губи влага, през лятото

то се затопля и става континентално - топло и сухо. Зимни морски

умереният въздух губи влага, но се охлажда и става сух и студен.)

Кой океан и защо има по-голямо влияние върху климата на Русия? (Примерно

отговор. Атлантически. Първо, по-голямата част от Русия е доминирана от

западен пренос на ветрове, второ, пречки за проникване западни ветрове от

На практика няма Атлантик, тъй като в западната част на Русия има равнини. Ниски Уралски планини

не са пречка.)

1. Общото количество радиация, достигащо земната повърхност, се нарича:

а) слънчева радиация;

б) радиационен баланс;

в) обща радиация.

2. Най-големият показател за отразена радиация има:

в) черна почва;

3. Придвижете се над Русия през зимата:

а) арктически въздушни маси;

б) умерени въздушни маси;

в) тропически въздушни маси;

г) екваториални въздушни маси.

4. Ролята на западния трансфер на въздушна маса се увеличава в по-голямата част от Русия:

в) през есента.

5. Най-големият показател за общата радиация в Русия има:

а) южната част на Сибир;

б) Северен Кавказ;

в) на юг от Далечния изток.

6. Разлика между общата радиация и отразената радиация и топлинната радиация

наречен:

а) погълната радиация;

б) радиационен баланс.

7. При придвижване до екватора стойността на общото излъчване:

а) намалява;

б) се увеличава;

в) не се променя.

Отговори: 1 - в; 3-d; 3-a, b; 4 -а; 5 В; 6 -b; 7-б.

3. Работа върху карти

Определете какъв тип време е описано.

1. На разсъмване сланата е под 40 ° С. Снегът едва посинява през мъглата. Бегачите скърцат

се чува за два километра. Печките се отопляват - димът от тръбите се издига нагоре. Слънцето

като кръг от нажежен метал. През деня всичко искри: слънце, сняг. Мъглата вече е

разтопен. Синьо небелеко белезникав от невидими ледени кристали, проникнати от светлина

Ако вдигнете поглед от прозореца на топла къща, ще изкривите: „Като лятото“. И навън е студено

само малко по-слаб от сутринта. Мразът е силен. Силно, но не много страшно: въздухът е сух,

няма вятър.

Розово-сивата вечер се превръща в тъмносиня нощ. Съзвездията не изгарят на точки, но

цели сребърници. Шепотът на издишване изглежда е шепотът на звездите. Мразът става все по-силен. От

тайгата реве от звуците на пукащи дървета. В Якутск средната температура

януари -43 ° С, а от декември до март падат средно 18 мм валежи. (Континентален

умерено.)

2. Лятото на 1915 г. беше много бурно. През цялото време валеше с голяма последователност.

Веднъж много силен порой продължи два поредни дни. Той не допускаше жени и

деца да напускат домовете си. Опасявайки се, че лодките няма да бъдат отнесени от водата, Orochi ги извади.

обърнете ги и излейте дъждовна вода. До вечерта на втория ден изведнъж отгоре има вода

дойде на вал и веднага наводни всички банки. Вдигайки мъртво дърво в гората, тя го носеше

краищата се превърнаха в лавина със същата разрушителна сила като

дрейф на лед. Тази лавина мина през долината и с натиска си разби живата гора. (Мусон

умерено.)

III ... Изучаване на нов материал

Коментари: Учителят ви кани да изслушате лекция, по време на която учениците изнасят

дефиниция на термини, попълване на таблици, правене на чертежи, диаграми в тетрадка. Тогава

учителят с помощта на консултанти проверява работата. Всеки ученик получава три

карти, обозначаващи точки.Ако по време на урока ученикът е дал карта - точка

консултант, това означава, че той все още трябва да работи с учител или консултант.

Вече знаете, че на територията на страната ни се движат три вида въздушни маси:

арктически, умерен и тропически. Те са доста различни един от друг.

по основните показатели: температура, влажност, налягане и др. При приближаване

въздушните маси с различни характеристики в зоната между тях се увеличава

увеличава се разликата в температурата на въздуха, влажността, налягането, скоростта на вятъра.

Преходни зони в тропосферата, в които има сближаване на въздушните маси с

различни характеристики се наричат \u200b\u200bфронтове.

В хоризонтална посока дължината на фронтовете, както въздушните маси, има

хиляди километри, вертикално - около 5 км, широчината на фронталната зона на повърхността

Земята е от порядъка на стотици километри, на височини от няколкостотин километра.

Животът на атмосферните фронтове е повече от два дни

Фронтовете, заедно с въздушните маси, се движат със средна скорост 30-50

км / ч, а скоростта на студените фронтове често достига 60-70 км / ч (а понякога и 80-90 км / ч).

Класификация на фронтовете по характеристики на движение

1. Топлите фронтове са тези, които се движат към по-студен въздух. Отзад

топла въздушна маса навлиза в този регион като топъл фронт.

2. Студените фронтове се наричат \u200b\u200bфронтове, движещи се към по-топъл въздух

маси. Студена въздушна маса навлиза в района зад студения фронт.

(В хода на по-нататъшния разказ учениците разглеждат схемите в учебника (съгласно R: Фиг. 37 на

от. 85; от B: фиг. 33 на стр. 58).)

Топлият фронт се движи към студения въздух. Топъл фронт на картата за времето

маркирани в червено. С наближаването на топлата предна линия започва да пада

налягане, облаците са уплътнени, падат силни валежи. През зимата при преминаване

отпред обикновено се появяват ниски слоести облаци. Температура и влажност

бавно се издигайте. При преминаване отпред температурата и влажността обикновено са

бързо се увеличават, вятърът се усилва. След преминаване отпред, посоката на вятъра

се променя (по посока на часовниковата стрелка), спадът на налягането спира и неговото слабо започва

растеж, облаците се разсейват, валежите спират.

Топъл въздухдвижейки се, изтича върху клин студен въздух, прави изкачване

образуване на облаци. Охлаждащ топъл въздух с плъзгане нагоре

предната повърхност води до образуването на характерна система от пластове

облаци, отгоре ще има перообразни облаци. Когато се приближавате до точка на топло

отпред с добре развити облаци, цирусови облаци се появяват за пръв път във формата

успоредни ивици с нокообразни образувания отпред (предвестници

топъл фронт). Първите циррусни облаци се наблюдават на разстояние много стотици

километри от предната линия на повърхността на Земята. Cirrus облаци се превръщат в cirro -

слоеви облаци. Тогава облаците стават по-плътни: високопластови облаци

постепенно се превръщат в слоести - валежи, обилни валежи започват да падат,

които отслабват или напълно спират след преминаване на фронтовата линия.

Студеният фронт се движи към топлия въздух. Студен фронт на картата за времето

маркирани в сини или почернели триъгълници, насочени встрани

движещи се отпред. Бързият растеж започва с преминаването на студения фронт

натиск.

Пред фронта често се наблюдават валежи, а често и гръмотевични бури и шквали (особено при топло

половин година). Температурата на въздуха след преминаване отпред пада, а понякога и

бързо и рязко - с 5-10 ° C или повече за 1-2 часа. Видимостта, като правило, се подобрява,

като зад студения фронт по-чист и по-малко мокър въздух на

северни ширини.

Облачност на студения фронт поради плъзгане нагоре по

повърхността му на топъл въздух, изместен от студен клин, е като че ли

огледален образ на облачността на топъл фронт. Пред облачната система

могат да се появят мощни кумулуси и кумулуси - дъждовни облаци се простираха над стотици

километри по фронта, със снеговалежи през зимата, превалявания през лятото, често с гръмотевични бури и

скул. Купчивите облаци постепенно отстъпват място на пластове. Силни валежи преди

отпред след преминаване отпред се заменят с по-равномерно застъпване

валежи. Тогава се появява перистото - слоеви и цирсови облаци.

Предшествениците на предната част са лещовидни облаци Altocumulus, които

разпръснати пред него на разстояние до 200 км.

Антициклоните са области с относително високо атмосферно налягане.

Отличителна черта на антициклоните е строго определена посока

вятър. Вятърът е насочен от центъра към периферията на антициклона, т.е.по посока на намаляване

въздушно налягане. Друг компонент на ветровете в антициклона е ефектът от силата

Кариолис поради въртенето на Земята. В Северното полукълбо това води до

завъртане на движещия се поток надясно. В южното полукълбо, съответно вляво.

Ето защо вятърът в антициклоните на Северното полукълбо се движи в посока

движение по посока на часовниковата стрелка и обратно на юг.

Антициклоните се преместват в посоката на общия транспорт на въздуха в тропосферата.

Средната скорост на движение на антициклона е около 30 км / ч на север

полукълбо и около 40 км / ч в южната част, но често антициклонът отнема

заседнало състояние.

Признак за антициклон е стабилното и умерено време, което продължава няколко

дни. През лятото антициклонът носи горещо, леко облачно време. През зимата

периодът се характеризира с мразовито време и мъгли.

Важна характеристика на антициклоните е тяхното образуване върху определени парцели.

По-специално, антициклоните се образуват над ледени полета: колкото по-мощен е ледът

покритие, толкова по-силен е антициклонът. Ето защо антициклонът над Антарктида

много мощен, над Гренландия - ниска мощност, но над Сибир - средно от

тежест.

Интересен пример за резки промени в образуването на различни въздушни маси

обслужва Евразия. През лятото над централните му райони се формира зона.

ниско налягане, където се засмуква въздух от съседните океани. През зимата ситуацията е драматична

промени: над центъра на Евразия се образува зона високо налягане - азиатски

максимум, чийто студен и сух вятър, отклонявайки се от центъра по посока на часовниковата стрелка,

носят студа до източните покрайнини на континента и причиняват ясен, мразовит,

практически безснежно време в Далечния изток.

Циклони - това са мащабни атмосферни смущения в ниското

натиск. Вятърът духа от центъра обратно на часовниковата стрелка в Северното полукълбо. IN

циклоните на умерените ширини, наречени екстратропични, обикновено са студени

отпред и топъл, ако съществува, не винаги се вижда ясно. В умерените ширини с

по-голямата част от валежите са свързани с циклони.

В циклон въздухът, изместен от сближаващи се ветрове, се издига нагоре. Дотолкова доколкото

именно възходящите въздушни движения водят до образуването на облаци, облачност и

валежите се ограничават най-вече до циклони, докато антициклоните са доминирани от

ясно или леко облачно време.

По международно споразумение тропическите циклони се класифицират според

от силата на вятъра. Разпределят тропически депресии (скорост на вятъра до 63 км / ч), тропически

бури (скорост на вятъра от 64 до 119 км / ч) и тропически урагани или тайфуни (скорост

вятър над 120 км / ч).

IV. Осигуряване на нов материал

1. Работа с картата

1). Определете къде се намират арктическите и полярните фронтове над територията

Русия през лятото. (Приблизителен отговор: Арктическите фронтове през лятото са разположени на север

части от Баренцово море, над северната част на Източен Сибир и морето Лаптеви и повече

Полуостров Чукотка. Полярни фронтове: първият през лятото се простира от брега

Черно море над Централноруското възвишение до Урал, второто се намира на

южно от Източен Сибир, третият - над южната част Далечният изток и четвърто -

над Японско море.)

2). Определете къде се намират арктическите фронтове през зимата. (През зимата арктически фронтове

се движат на юг, но фронтът остава над централната част на Баренцово море и повече

Охотско море и възвишението Коряк.)

3). Определете в коя посока се изместват фронтовете през зимата. (Примерно

отговор. През зимата фронтовете се движат на юг, тъй като всички въздушни маси, ветрове, пояси

налягането се движи на юг, следвайки видимото движение на Слънцето. Неделя 22 декември

е в зенита си в Южното полукълбо над Южния тропик.)

2. Самостоятелна работа

Маси за пълнене.

Атмосферни фронтове

Топъл фронт

Студен фронт

1. Топлият въздух се движи към студен въздух.

1. Студеният въздух се приближава към топлия въздух.

Вихри във въздуха. Експериментално са известни редица методи за създаване на вихрови движения. Гореописаният метод за получаване на димни пръстени от кутия дава възможност за получаване на вихри, чийто радиус и скорост са от порядъка на 10-20 cm и 10 m / s, съответно, в зависимост от диаметъра на отвора и силата на удара. Такива вихри изминават разстояния от 15-20 m.

С помощта на експлозиви се получават вихри с много по-големи размери (с радиус до 2 m) и по-висока скорост (до 100 m / s). В тръба, затворена в единия край и изпълнена с дим, се взривява взривен заряд, разположен отдолу. Вихър, получен от цилиндър с радиус 2 m със заряд с тегло около 1 kg, изминава разстояние около 500 m. По-голямата част от пътя, вихрите, получени по този начин, имат турбулентен характер и са добре описани от закона за движение, който е изложен в § 35.

Механизмът за образуване на такива вихри е качествено ясен. Когато въздухът се движи в цилиндъра, причинен от експлозията, по стените се образува граничен слой. На ръба на цилиндъра граничният слой се отчупва

в резултат се създава тънък слой въздух със значителна завихряне. След това този слой се свива. Качествена картина на последователните етапи е показана на фиг. 127, който показва един ръб на цилиндъра и вихров слой, който се откъсва от него. Възможни са и други схеми за образуване на вихри.

При ниски числа на Рейнолдс спиралната структура на вихъра се запазва за доста дълго време. При високи числа на Рейнолдс, в резултат на нестабилност, спиралната структура се разрушава незабавно и настъпва турбулентно смесване на слоевете. В резултат се формира вихрово ядро, чието разпределение на вихъра може да бъде намерено чрез решаване на проблема, поставен в § 35, описан от системата от уравнения (16).

В момента обаче няма схема за изчисление, която да направи възможно определянето на началните параметри на образувания турбулентен вихър (т.е. неговия първоначален радиус и скорост), като се използват дадените параметри на тръбата и теглото на експлозива. Експериментът показва, че за тръба с дадени параметри има най-голямото и най-малкото тегло на заряда, при което се образува вихър; неговото формиране е силно повлияно от местоположението на заряда.

Вихри във водата. Вече казахме, че вихри във вода могат да бъдат получени по подобен начин, изтласквайки определен обем течност, оцветена с мастило, от буталото от цилиндъра.

За разлика от въздушните вихри, чиято начална скорост може да достигне 100 m / s или повече, във вода при начална скорост 10-15 m / s поради силното въртене на течността, движеща се с вихъра, се появява кавитационен пръстен. Той възниква в момента на образуване на вихър, когато граничният слой се откъсва от ръба на цилиндъра. Ако се опитате да получите вихри със скорост

повече от 20 m / s, тогава кавитационната кухина става толкова голяма, че възниква нестабилност и вихърът се срутва. Казаното се отнася за диаметрите на цилиндрите от порядъка на 10 см; възможно е с увеличаване на диаметъра да бъде възможно да се получат стабилни вихри, движещи се с висока скорост.

Интересно явление се случва, когато вихърът се движи вертикално нагоре във водата към свободната повърхност. Част от течността, която образува така нареченото вихрово тяло, излита нагоре над повърхността, в началото почти без да променя формата си - водният пръстен изскача от водата. Понякога скоростта на избягалата маса във въздуха се увеличава. Това може да се обясни с хвърлянето на въздух, което се случва на границата на въртящата се течност. Впоследствие избягалият вихър се разрушава под действието на центробежни сили.

Падащи капки. Лесно е да се наблюдават вихрите, които се образуват, когато капчиците мастило попаднат във вода. Когато капка мастило навлезе във водата, се образува пръстен от мастило и се движи надолу. Заедно с пръстена се движи определен обем течност, образувайки вихрово тяло, което също е оцветено с мастило, но много по-слабо. Характерът на движението силно зависи от съотношението на плътността на водата и мастилото. В този случай разликите в плътността в десети от процента се оказват значителни.

Плътност чиста вода по-малко от мастилото. Следователно, когато вихърът се движи, върху него действа сила, насочена надолу по хода на вихъра. Действието на тази сила води до увеличаване на импулса на вихъра. Вихров инерция

където Г е циркулацията или интензивността на вихъра, а R е радиусът на вихровия пръстен и скоростта на вихъра

Ако пренебрегнем изменението на циркулацията, тогава от тези формули може да се направи парадоксален извод: действието на сила в посока на движение на вихъра води до намаляване на скоростта му. Всъщност от (1) следва, че с нарастващ импулс при постоянен

циркулацията трябва да увеличи радиуса R на вихъра, но от (2) се вижда, че при постоянна циркулация с увеличаване на R скоростта намалява.

В края на вихровото движение мастилният пръстен се разделя на 4-6 отделни бучки, които от своя страна се превръщат във вихри с малки спирални пръстени вътре. В някои случаи тези вторични пръстени се разпадат отново.

Механизмът на това явление не е много ясен и има няколко обяснения за него. В една схема основната роля се играе от силата на гравитацията и така наречената нестабилност от типа Тейлър, която се получава, когато в гравитационното поле по-плътната течност е над по-малко плътната и двете течности първоначално са в покой. Плоската граница, разделяща две такива течности, е нестабилна - тя се деформира и отделни съсиреци от по-плътна течност проникват в по-малко плътна.

Когато мастилният пръстен се движи, циркулацията всъщност намалява и това води до пълно спиране на вихъра. Но гравитацията продължава да действа върху пръстена и по принцип е трябвало да слезе по-нататък като цяло. Възниква обаче нестабилност на Тейлър и в резултат на това пръстенът се разпада на отделни бучки, които се спускат под действието на гравитацията и от своя страна образуват малки вихрови пръстени.

Възможно е и друго обяснение на това явление. Увеличаването на радиуса на мастилния пръстен води до факта, че част от течността, движеща се с вихъра, приема формата, показана на фиг. 127 (стр. 352). В резултат на действието върху въртящ се тор, състоящ се от поточни линии, сили, подобни на силата на Магнус, елементите на пръстена придобиват скорост, насочена перпендикулярно на скоростта на движение на пръстена като цяло. Това движение е нестабилно и настъпва разпадане на отделни бучки, които отново се превръщат в малки вихрови пръстени.

Механизмът за образуване на вихър при падане на капчици във вода може да има различен характер. Ако капка падне от височина 1-3 см, тогава навлизането й във водата не е придружено от изпръскване и свободната повърхност е леко деформирана. На границата между капка и вода

се образува вихров слой, чието сгъване води до образуването на пръстен от мастило, заобиколен от вода, уловена от вихъра. Последователните етапи на образуване на вихри в този случай са качествено показани на фиг. 128.

Когато капки падат от голяма височина, механизмът за образуване на вихъра е различен. Тук падащата капка, деформирайки се, се разпространява по повърхността на водата, придавайки импулс с максимална интензивност в центъра върху площ, много по-голяма от диаметъра му. В резултат на повърхността на водата се образува вдлъбнатина, тя се разширява по инерция и след това се срутва и настъпва кумулативен прилив - султанът (виж глава VII).

Масата на този султан е няколко пъти по-голяма от масата на капка. Попадайки под действието на гравитацията във водата, султанът образува водовъртеж по вече разглобената схема (фиг. 128); на фиг. 129 изобразява първия етап на падане на капка, водещ до образуването на султана.

Според тази схема вихрите се образуват, когато върху водата падне рядък дъжд с големи капки - водната повърхност след това се покрива с мрежа от малки султани. Поради образуването на такива султани, всеки

падането значително увеличава своята маса и следователно вихрите, причинени от падането му, проникват на доста голяма дълбочина.

Очевидно това обстоятелство може да се използва като основа за обяснение на добре познатия ефект от затихването на повърхностните вълни във водни тела от дъжд. Известно е, че при наличието на вълни хоризонталните компоненти на скоростта на частиците на повърхността и на определена дълбочина имат противоположни посоки. По време на дъжд значително количество течност, проникващо в дълбочината, намалява скоростта на вълната, а теченията, издигащи се от дълбочината, намаляват скоростта на повърхността. Би било интересно да се развие този ефект по-подробно и да се изгради неговият математически модел.

Вихров облак от атомна експлозия. Явлението, много подобно на образуването на вихров облак при атомна експлозия, може да се наблюдава при експлозиите на конвенционални експлозиви, например, когато се взриви плоска кръгла експлозивна плоча, разположена на плътна земя или върху стоманена плоча. Можете също така да подредите взривните вещества под формата на сферичен слой или стъкло, както е показано на фиг. 130.

Наземната атомна експлозия се различава от конвенционалната експлозия предимно със значително по-висока енергийна концентрация (кинетична и термична) с много малка маса газ, хвърлен нагоре. При такива експлозии образуването на вихров облак възниква поради силата на плаваемост, която се появява поради факта, че масата на горещия въздух, образувана по време на експлозията, е по-лека заобикаляща среда... Силата на плаваемост играе съществена роля за по-нататъшното движение на вихровия облак. По същия начин, както когато мастилен вихър се движи във вода, действието на тази сила води до увеличаване на радиуса на вихровия облак и намаляване на скоростта. Явлението се усложнява от факта, че плътността на въздуха се променя с височината. Схема за приблизително изчисление на това явление е налична в работата.

Вихров модел на турбулентност. Оставете потока от течност или газ да тече около повърхността, която е равнина с вдлъбнатини, ограничени от сферични сегменти (фиг. 131, а). В гл. V, ние показахме, че в областта на вдлъбнатините естествено възникват зони с постоянна завихряне.

Нека сега приемем, че вихровата зона се отделя от повърхността и започва да се движи в основния поток (Фиг.

131,6). Поради завихрянето, тази зона, освен скоростта V на основния поток, ще има и компонент на скоростта, перпендикулярен на V. В резултат на това такава движеща се вихрова зона ще предизвика турбулентно смесване в слоя течност, чийто размер е десетки пъти по-голям от размера на вдлъбнатината.

Това явление очевидно може да се използва за обяснение и изчисляване на движението на големи маси вода в океаните, както и на движението на въздушните маси в планинските райони със силен вятър.

Намалено съпротивление. В началото на главата говорихме за факта, че въздушните или водните маси без черупки, които се движат с вихъра, въпреки лошо обтекаемата форма, изпитват значително по-малко съпротивление от същите маси в черупките. Посочихме и причината за това намаляване на съпротивлението - това се обяснява с непрекъснатостта на полето на скоростта.

Възниква естествен въпрос дали е възможно да се придаде на обтекаемо тяло такава форма (с подвижна граница) и да му се придаде такова движение, така че възникващият в този случай поток да бъде подобен на потока по време на движението на вихър и по този начин да се опита да намали съпротивлението?

Тук даваме пример, дължащ се на Б. А. Луговцов, който показва, че подобна формулировка на въпроса има смисъл. Помислете за равнинен потенциален поток на несвиваема невязка течност, която е симетрична на оста x, горната половина на която е показана на фиг. 132. В безкрайността потокът има скорост, насочена по оста x, на фиг. 132, люпенето маркира кухина, в която се поддържа такова налягане, че на неговата граница скоростта е постоянна и равна на

Лесно е да се види, че ако вместо кухина в потока се постави твърдо тяло с подвижна граница, чиято скорост също е равна, тогава нашият поток също може да се разглежда като точно решение на проблема с потока вискозна течност около това тяло Всъщност потенциалният поток удовлетворява уравнението на Навие-Стокс и условието за неплъзгане на границата на тялото е изпълнено поради факта, че скоростите на течността и границата съвпадат. По този начин, поради движещата се граница, потокът ще остане потенциален, въпреки вискозитета, следата няма да се появи и общата сила, действаща върху тялото, ще бъде равна на нула.

По принцип такава конструкция на тяло с подвижна граница може да бъде приложена на практика. За да се поддържа описаното движение, е необходимо постоянно снабдяване с енергия, което трябва да компенсира разсейването на енергия поради вискозитета. По-долу ще изчислим мощността, необходима за това.

Естеството на разглеждания поток е такова, че неговият сложен потенциал трябва да бъде многозначна функция. За да подчертаем неговия еднозначен клон, ние

нека направим разрез по сегмента в зоната на потока (фиг. 132). Ясно е, че сложният потенциал картографира този регион с разрез към района, показан на фиг. 133, а (съответните точки са маркирани със същите букви), той също така показва изображенията на поточни линии (съответните са маркирани със същите цифри). Прекъсването на потенциала на линията не нарушава непрекъснатостта на полето на скоростта, тъй като производната на комплексния потенциал остава непрекъсната по тази линия.

На фиг. 133, b показва изображението на областта на потока, когато се показва, че е кръг с радиус с разрез по реалната ос от точката до точката на разклонение на потока B, в която скоростта е нула, отива в центъра на кръга

И така, в равнината образът на областта на потока и позицията на точките са добре дефинирани. В противоположната равнина можете произволно да зададете размерите на правоъгълника. Като ги зададете, можете да намерите по

теорема на Риман (гл. II), единственото конформно картографиране на лявата половина на региона на фиг. 133, а на долния полукръг Фиг. 133, б, в която точките от двете фигури съответстват една на друга. По силата на симетрия, тогава цялата област от фиг. 133, и ще се покаже на кръг с разрез на фиг. 133, б. Ако в този случай положението на точка Б на фиг. 133, a (т.е. дължината на среза), след това ще отиде в центъра на кръга и дисплеят ще бъде напълно определен.

Удобно е да се изрази това картографиране по отношение на параметър, вариращ в горната полуплоскост (Фиг. 133, в). Конформно картографиране на тази полу-равнина към окръжност с разрез Фиг. 133, b с необходимата кореспонденция на точките могат да бъдат изписани елементарно.