Meteorologija paprastai

[Ricardas]

Šią žiemą pastudijuojam meteorologiją .Jei kas rasit suprantamų straipsnelių šia tema , dėkit čia.
Minutę sau leiskit perskaityt nors:

Kodėl viršutiniuose atmosferos sluoksniuose temperatūra žemesnė?

Šaltas oras sunkesnis už šiltą. Kodėl kylant aukštyn oras darosi vėsesnis?

Kuo aukščiau, tuo oras labiau vėsta, nes jis plečiasi. Orui plečiantis, kinetinė oro molekulių energija, t. y. tai, ką jaučiame kaip temperatūrą, turi apimti didesnio tūrio orą. Todėl oro molekulės rečiau susiduria tarpusavyje ir su kitais objektais aplinkoje. Tai lemia mažesnę temperatūrą.

Kylant aukštyn, oras plečiasi, nes krinta atmosferos slėgis. Taip nutinka, nes oro kiekis virš konkretaus atmosferos taško kylant aukštyn mažėja. Atmosferos slėgis priklauso nuo aukščiau tam tikro paviršiaus esančios oro masės svorio.

Tačiau šiltas oras nebūtinai yra apačioje. Pavyzdžiui, oras prie Žemės paviršiaus vėsesnis nedebesuotomis naktimis, nes didžiąją dalį šalčio išskiria Žemės paviršius. Šio oro slėgis toks pats kaip aplinkinio oro, ir jis lieka netoli paviršiaus, taip yra dėl to, kad jis šaltesnis. Mokslininkai net kalba apie šaltą orą įdubose, kur temperatūra yra keliais laipsniais vėsesnė nei ant netoliese esančios keteros.



"Iliustruotasis mokslas"

Gal bestudijuojant suprasim, kas lemia varilkio darbą aukštai :
- Slėgis ar deguonies trūkumas ?

[Ricardas]

Šiuo metu aktualu :
Rūkai klasifikuojami pagal sinoptines ir fizines jų susidarymo sąlygas.

Vidumasiniai rūkai;

atvėsimo;

radiaciniai;

advekciniai;

advekciniai – radiaciniai;

šlaitų;

garavimo;

Frontiniai rūkai

priešfrontiniai

užfrontiniai

Radiaciniai rūkai susidaro dėl radiacinio Žemės paviršiaus atvėsimo, o kartu atvėsta ir priežeminiai oro sluoksniai. Aukščiau 50 m nuo žemės paviršiaus stebimas vėjo sustiprėjimas, todėl susidaro silpna turbulentinė apykaita ir rūkas greitai išplinta į viršų. Šiltuoju metų laiku radiaciniai rūkai dažniausiai būna giedromis ar mažai debesuotomis naktimis esant silpnam vėjui, neviršijančiam 3 m/s. Jie atsiranda virš žemumų ir drėgnų vietovių. Virš didelių vandens telkinių radiaciniai rūkai neatsiranda, nes naktį vanduo vėsta labai lėtai.

Radiacinių rūkų vertikalus išsivystymas gali būti nuo kelių iki kelių dešimčių metrų. Ypač tankūs jie būna apatiniuose sluoksniuose, kur oras atšąla labiausiai. Kylant aukštyn jų tankis staigiai mažėja. Skrendant per rūką gerai matosi upės, stambūs antžeminiai orientyrai ir šviesos. Horizontalus matomumas prie Žemės paviršiaus gali būti 100 m ir mažiau. Staigiai blogėja nuožulnusis matomumas įskrendant į rūko sluoksnį leidžiantis. Skrydis virš radiacinio rūko sunkumų nekelia, nes šio tipo rūkas dažniausiai išsidėsto “dėmėmis” ir vizualus skrydis tuomet įmanomas.

[Ricardas]

7. ORO DRĖGNUMAS

Su oro drėgnumu susiję debesys, rūkai, krituliai ir kt. Garuojančio vandens kiekis tuo didesnis, kuo didesnė paviršiaus temperatūra, kuo sausesnis oras ir kuo stipresnis vėjas. Oro srautai perneša vandens garus į didelius nuotolius nuo garavimo šaltinių, o taip pat sąlygoja vandens garų pernašą į aukštesnius sluoksnius. Vandens garų kiekis, kurį gali priimti tam tikras oro tūris priklauso nuo oro temperatūros. Tas kiekis yra tuo didesnis, kuo aukštesnė oro temperatūra. Pasiekus tokį ribinį vandens garų kiekį oras tampa pilnai prisotintu.

Pvz., esant -25°C oro temperatūrai reikia tik 1 g vandens garų vienam kubiniam metrui oro, kad jis būtų prisotintas.

Skirtumas tarp faktinės oro temperatūros ir rasos taško vadinamas rasos taško deficitu. Kuo didesnis rasos taško deficitas, tuo sausesnis yra oras ir tuo mažesnis santykinis oro drėgnumas. O kai oro temperatūra lygi rasos taškui, tai santykinis oro drėgnumas yra 100%. Oro drėgnumą apibūdina keletas rodiklių:



1) vieni iš jų parodo absoliutinį vandens kiekį ore;

2) kiti parodo, kiek oras prisotintas drėgmės.

Vienas iš rodiklių yra ore esančių vandens garų tamprumas. Vandens garams kaip ir daugumai dujų būdingas slėgis, kuris proporcingas vandens garų tankiui ir absoliutinei temperatūrai. Jis matuojamas mbar, mm Hg. Prisotinimo tamprumas, matuojamas mbar ar hPa, lygus vandens garų tamprumui, kai oras yra prisotintas vandens garų. Jis proporcingas oro temperatūrai. Kuo aukštesnė temperatūra, tuo daugiau vandens garų gali būti tame pačiame oro tūryje. Kai oro temperatūra žema, vandens garų ore būna labai mažai, nes jie kondensuojasi ir virsta vandens lašeliais.

Santykinis drėgnumas: r = e/E 100% gali kisti nuo 0 iki 100% (kai e=E).

Specifinis oro drėgnumas – tai vandens garų kiekis gramais viename kg drėgno oro. Jis nekinta prie bet kokių procesų: atšalimo, atšilimo, plečiantis ir sumažėjant tūriui, jeigu nevyksta kondensacija ar papildomas garavimas.

Absoliutinis oro drėgnumas – tai vandens garų kiekis, esantis viename kubiniame metre oro. Jis proporcingas oro temperatūrai. Kuo aukštesnė oro temperatūra, tuo daugiau vandens garų telpa oro tūryje.

Oro drėgnumas matuojamas hirdometru arba gali būti išskaičiuojamas psichrometrinių termometrų pagalba: vienas paprastas su sausu rezervuaru, kitas suvilgytas vandeniu.

Oro tankis yra oro masės santykis su oro tūriu. Tiesiogiai oro tankis nėra matuojamas. Jis yra išskaičiuojamas. Oro tankis yra tuo didesnis, kuo didesnis atmosferos slėgis ir kuo žemesnė oro temperatūra. Visumoje oro tankis kylant aukštyn mažėja, nes aukštėjant atmosferos slėgis mažėja greičiau negu krinta oro temperatūra.

[Laimontas]

rašyk toliau Ričardai,labai naudinga informacija,kurią praleidom mokykloje

[Ricardas]

ADIABATINIAI PROCESAI

Adiabatinis procesas – tai oro temperatūros ir slėgio kitimas be šilumos mainų su aplinka. Pavyzdžiui, tam tikras oro kiekis pradėjęs kilti aukštyn patenka į mažesnio slėgio aplinką ir plečiasi. Jam plečiantis naudojama vidinė energija, todėl kylančio oro temperatūra krinta. O besileidžianti oro masė patenka į didesnio slėgio aplinką, yra suspaudžiama ir įšyla. Didelio oro kiekio vertikalus maišymasis ploname sluoksnyje yra beveik adiabatinis procesas. Tačiau tikrų adiabatinių procesų realioje atmosferoje nėra, ypač pažemio sluoksnyje, nes vyksta šilumos apykaita tarp oro ir paklotinio paviršiaus.

Adiabatiniai procesai, vykstantys sausame ar vandens garais neįsotintame ore, vadinami sausaadiabatiniais. Oro temperatūros pokytis sausame ar vandens garais neįsotintame ore jam pakilus 100 m vadinamas sausaadiabatiniu temperatūros gradientu. Sausas ar vandens garais neįsotintas oras pakilęs 100 m atvėsta 1°C, todėl sausaadiabatinis temperatūros gradientas lygus 1°C/100m. Pvz., prie Žemės paviršiaus oro temperatūra lygi 20°C. Pakilus 500 m aukštyn ji nukris iki 15°C, o vėl nusileidus 500 m žemyn, ji pakils iki 20°C.

Atmosferoje esantys vandens garai gali įsisotinti orui atvėsus iki temperatūros, kai susidaro vandens lašeliai. Tas aukštis, kuriame vandens
kondensuojasi, vadinamas kondensacijos lygiu.

Vandens garais įsotintame ore temperatūra krinta kitaip negu sausame ore. Įsotintame ore vandens garai kondensuojasi ir išsiskiria slaptoji garavimo šiluma, kuri sulėtina kylančio oro masės vėsimą. Vandens garais įsotinto oro kylant aukštyn vėsimą apibūdina drėgnaadiabatis temperatūros gradientas, kuris priklauso nuo oro temperatūros ir slėgio. Pvz., kai atmosferos slėgis 1000 hPa, o temperatūra lygi 20°C, tai g=0,44°C/100m. kai temperatūra lygi 0°C, g=0,65°C/100m. jei slėgis yra toks pats, o oro temperatūra skirtinga, tai šaltas ir drėgnas oras kildamas aukštyn vėsta greičiau negu šiltas ir drėgnas. Vidutinė drėgnaadiabatinio temperatūros gradiento vertė yra 0,65°C/100m. besileisdamas drėgnas oras įšyla ir vandens lašeliai išgaruoja. Dalis šilumos sunaudojama garavimui, todėl besileisdamas drėgnas oras įšyla lėčiau negu sausas (kas 100 m mažiau negu 1°C). Oras yra drėgnas tol, kol yra nors vienas kondensacijos produktas. Po to jis pasidaro sausas ir leisdamasis dar žemiau kas 100 m įšils 1°C.

Laisvojoje atmosferoje, kai oro temperatūra gana žema, vandens garų būna mažai ir jiems kondensuojantis išsiskiria mažai slaptosios garavimo šilumos. Todėl drėgnaadiabatinis ir sausaadiabatinis temperatūros gradientai yra beveik lygūs.

Pagal kylančios oro masės ir aplinkos oro temperatūros gradientus išskiriamos trys atmosferos pusiausvyros kategorijos:

1) nepastovi;

2) pastovi;

3) neutrali.

Nepastovi: kai kylant aukštyn aplinkos temperatūra krinta greičiau negu kylančios oro masės temperatūra. Dėl to yra palankios sąlygos konvekcijai, Cb debesų susidarymui, perkūnijoms, liūtiniams krituliams. Tai būdinga vidutinėms platumoms.

Pastovi: kai kylančios oro masės temperatūra krinta greičiau negu aplinkos temperatūra. Pakilęs oras pasidaro šaltesnis ir sunkesnis už aplinkos orą ir leidžiasi žemyn. Todėl konvekcija yra stabdoma ir Cb debesys nesivysto. Būdinga aukšto slėgio centruose (ašigalio srityse).

Neutrali: kylančios ar besileidžiančios oro masės ir aplinkos temperatūros gradientai yra lygūs. Todėl išnykus judėjimą sukėlusioms priežastims oras nustoja judėjęs.

[Ricardas]

METEOROLOGINIS IR SKRYDŽIO MATOMUMAS

matomumas skrydžio metu – tai ribinis nuotolis, kuriame iš orlaivio matomas realus objektas jį supančiame fone. Jis priklauso nuo:

1) aplinkos atmosferos sąlygų;

2) apžvalgos sąlygų.

Jei apžvalgos sąlygos yra pakankamai pastovios, tai pagrindinė priežastis, nuo kurios priklauso matomumas skrydžio metu, yra atmosferos būvis. Pilotas iš orlaivio kabinos mato įvairiais kampais, todėl galima išskirti tokias charakteristikas:

Horizontalus matomumas charakterizuoja sąlygas pastebėti skirtingus objektus skrydžio lygyje. Jis įvertinamas vizualiai.

Vertikalus matomumas – tai maksimalus nuotolis, iš kurio matomi naktį apšviesti , o dieną neapšviesti objektai. Vertikalus matomumas žemyn yra dažnai sutapatinamas su apatine debesų riba arba su tuo lygiu, iš kurio matoma žemė. Vertikalus matomumas įvertinamas vizualiai.

Nuožulnus matomumas – tai maksimalus nuotolis, iš kurio iš orlaivio kabinos matomi objektai žemėje. Jis gali būti nustatytas pagal skrydžio laiką iki pasirinkto objekto.

Ypatingai svarbus tūpimo matomumas – ribotai didelis nuotolis išilgai glisados, iš kurio esant blogam matomumui iš orlaivio kabinos galima atpažinti KTT pradžią arba su ja susijusios signalinių žiburių sistemos pradžią. Signalinių žiburių tūpimo sistemos aukšto ir žemo intensyvumo žiburiai labai reikšmingai apsprendžia sąlygų pagerinimą orlaiviui tupiant. Dar nematydamas KTT, bet jau pamatęs žiburius pilotas prisiriša prie antžeminių orientyrų. Signalinius žiburius galima pamatyti ir didesniu kampu negu glisados.

Visos šios charakteristikos nematuojamos meteorologiškai. Esant skirtingoms meteorologinėms sąlygoms meteorologinis ir tūpimo matomumai skiriasi:

a) atveju pilotas KTT mato tik išskridęs iš debesų ir tūpimo matomumas yra mažesnis už meteorologinį. Esant žemiems debesims tūpimas
b) atveju yra pažemio rūkas ir tūpimo matomumas yra didesnis už meteorologinį. Šie atvejai leidžia suprasti, kad ryšys tarp matomumų nėra vienareikšmiškas.

[elisfly]

ryšys tarp matomumų nėra vienareikšmiškas- sitas man suprantamiausias.

[Ricardas]

Į pabaigą šiūmetinė meteorologija kolkas manau .

VANDENS GARŲ KONDENSACIJA IR SUBLIMACIJA


Atmosferoje nuolat vyksta ne tik vandens garavimas, bet ir jo dujinio būvio perėjimas į skystą ir kietą būsenas. Dujų būvio perėjimas į skystą būvį vadinamas kondensacija, o į kietą būtį – sublimacija.



Šie procesai yra sudėtingi. Vandens garams kondensuojantis susidaro smulkiausi vandens lašeliai, po to susidaro didesni susiliejus smulkiems lašeliams arba ištirpus ledo
kristalams. Vandens garų kondensacijai būtinas oro prisotinimas, kuris paprastai būna nukritus temperatūrai. Kondensacija prasideda nuo vandens molekulių kompleksų, kurie po to didėja iki smulkiausių debesų lašelių, susidarymo. Vandens lašeliai susidaro ant kondensacijos branduolių. Kai vandens lašeliai susidaro ne ant branduolio, jie būna nepastovūs ir išsisklaido. O kondensacijos branduoliai padidina susidariusio vandens lašelio pastovumą. Todėl pradinėje lašelių susidarymo stadijoje didelę reikšmę turi kondensacijos branduoliai. Atmosferoje visada yra kondensacijos branduolių. Tai – labai mažos skystos arba kietos dalelytė, pakibusios ore. Smulkiausios dalelytės radiusas nuo 10-7 iki 10-5, stambesnės – ~10-4 cm. Virš jūrų ir pakrantės rajonų dominuojantys kondensacijos branduoliai yra smulkiausios jūros druskos dalelytės. Jos pakyla į orą su jūros vandens purslais esant dideliam bangavimui ir pernešamos oro srautais į didelius atstumus. Kontinentiniuose rajonuose, kurie nutolę nuo jūrų ir vandenynų, kondensacijos branduoliai yra skystos ir kietos dalelytės, kurios susidaro degant kurui, skylant azoto rūgščiai. Tokių branduolių gausu industriniuose rajonuose. Kondensacijos branduolių gali būti ir kalnų rajonuose. Pagal savo prigimtį kondensacijos branduoliai skirstomi:

1) jūros kilmės 20%

2) degimo produktų 40%

3) dirvožemio dalelytės 20%

4) kitos 20%

Bendra kondensacijos branduolių koncentracija jūrų ir vandenynų rajonuose sudaro tūkstančius ir kelias dešimtis tūkstančių viename kubiniame centimetre, o pramoniniuose rajonuose ir daugiau. Stambių kondensacijos branduolių, turinčių didelės reikšmės debesų susidarymui, koncentracija yra dešimtys – šimtai viename kubiniame centimetre. Kylant aukštyn branduolių koncentracija greitai mažėja.

Atmosferoje taip pat vyksta ledo kristalų susidarymas pereinant iš dujų būvio. Šis procesas yra daug sudėtingesnis negu vandens garų kondensacija. Ant kondensacijos branduolių susidaro lašeliai, kurie prie neigiamų temperatūrų tampa peršaldytais, o esant tolesniam temperatūros kritimui, jie virsta ledo kristalais. Sublimacijos branduolių gamtoje nėra. Dėl sublimacijos atmosferoje susidaro debesys, rūkai, turintys įtakos orų charakteristikoms ir aviacijos darbui.



Kondensacijos pėdsakai praskridus orlaiviui

Skrendant dideliuose aukščiuose dažnai susidaro debesies pavidalo pėdsakas, kuris pagal savo struktūrą panašus į Cu debesį. Tai yra vadinamasis kondensacijos pėdsakas. Šis pavadinimas susijęs su fizikinėmis tų pėdsakų susidarymo sąlygomis. Pėdsakai susidaro kondensuojantis vandens garams, kurie išsiskiria sudegus aviaciniam kurui ir greitai užšąlantiems vandens lašeliams, sudegus 1 kg kuro reakcijoje dalyvauja 11 kg oro, susidaro 12 kg dujų, kuriose yra 1,4 kg vandens garų. Šie vandens garai padidina atmosferos aplinkos oro drėgnumą ir esant tam tikroms atmosferos sąlygoms, o būtent kai aplinkos oro drėgnumas yra artimas 100%, susidaro kondensacijos pėdsakas.