12. Стадии развития грозовой ячейки.

Грозовое облако состоит из одной или нескольких (обычно 5-8) конвективных (грозовых) ячеек.

В зависимости от особенностей вертикальных движений в облаке и характеристик выпадающих из облака осадков выделяются три стадии развития грозовой ячейки:

1. Начальная стадия развития грозовой ячейки характеризуется преобладанием в ячейке восходящего движения воздуха. В верхней части облака появляются наряду с переохлаждёнными каплями ледяные частицы. Из ячейки выпадают осадки, часто не достигающие поверхности земли. Растущая ячейка имеет форму кучево-дождевого лысого облака (Cb calv.). Начальная продолжается 10-15 мин.

2. Стадия зрелости или максимального развития грозовой ячейки характеризуется тем, что в центральной части ячейки преобладает восходящее движение воздуха, а на периферии ячейки - нисходящее. Зрелая ячейка чаще всего имеет форму кучево-дождевого облака с наковальней (Cb inc.). В зрелой грозовой ячейке скорость вертикальных движений воздуха максимальна. Из облака выпадают сильные ливневые осадки, достигающие земли, возможно выпадение града. Верхняя часть грозовой ячейки представляет собой наковальню, полностью состоящую из кристаллов льда. В средней части ячейки наряду с каплями воды находятся ледяные частицы. В нижней части ячейки и под ней возникает нисходящее движение, способствующее выпадению ливневых осадков. Нисходящий поток воздуха растекается под облаком вблизи земной поверхности. Стадия максимального развития грозовой ячейки продолжается 15-30 мин.

3. Стадия распада грозовой ячейки характеризуется преобладанием в ячейке нисходящего движения воздуха. Верхняя граница ячейки понижается со скоростью примерно 1-2 м/с. Стадия распада длится от начала разрушения ячейки до её исчезновения примерно 30 мин. Вместе с тем, из-за того, что ледяные кристаллы оседают и испаряются очень медленно, остатки наковальни в форме перистых плотных облаков могут существовать в течение нескольких часов.

13. Влияние гроз на полеты вс.

Грозовое облако представляет очень большую опасность для полётов. При полёте на эшелоне вблизи облака воздушное судно может попасть в зону града, т.к. возможно вынесение градин за пределы облака сильными горизонтальными воздушными потоками. Попадание воздушного судна в облако может закончиться катастрофой из-за сильного обледенения, сильной болтанки, молний, града.

14. Гроза как комплексное атмосферное явление.

С кучево-дождевыми облаками связаны опасные для авиации шквалы. В передней части кучево-дождевого облака вблизи его основания на стыке восходящих и нисходящих воздушных потоков часто возникает вихрь с горизонтальной осью вращения. В зоне вихря наблюдается шквал (SQ) - кратковременное усиление приземного ветра, сопровождающееся резким изменением его направления. При шквале направление ветра может измениться почти на 180°, а скорость ветра может увеличиться до 40 м/с.

В области вихря с горизонтальной осью вращения можно увидеть шкваловый ворот - темный крутящийся вал из разорванных облаков. Шкваловый ворот обычно возникает на высоте порядка нескольких сотен метров и может опускаться до поверхности земли.

С кучево-дождевыми облаками связаны опасные для авиации смерчи. Смерч (FC, тромб, торнадо) - вихрь в атмосфере с вертикальной или слегка изогнутой осью вращения. Большинство смерчей образуется в области глубоких циклонов, где наблюдаются сильный град и разрушительные нисходящие воздушные потоки. Смерчи почти всегда связаны с суперячейковыми кучево-дождевыми облаками.

Воздух в области смерча вращается вокруг вертикальной оси почти так же быстро, как и движется к оси и вдоль неё вверх. Давление воздуха в центре атмосферного вихря может быть ниже окружающего атмосферного давления на 10 %. Разрушительная сила смерчей обусловлена большими скоростями ветра, а также значительным перепадом атмосферного давления.

Фронт порывов представляет большую опасность для полётов воздушных судов. Образование фронта порывов связано с формированием под кучево-дождевым облаком мезоантициклона - купола холодного воздуха, где атмосферное давление повышено на несколько гектопаскалей по сравнению с соседними участками в атмосфере по горизонтали.

Фронт порывов - передняя кромка холодного плотного воздуха, который, двигаясь вниз, достигает поверхности земли и распространяется во всех направлениях под грозовым облаком, вытесняя более тёплый и менее плотный окружающий воздух. Таким образом, фронт порывов формируется благодаря наличию нисходящих потоков под облаком, которые расходятся у поверхности земли и достигают разрушительной силы. Фронт порывов простирается обычно от поверхности земли до высоты около 2 км и является зоной сильной атмосферной турбулентности и опасных для полётов воздушных судов горизонтальных и вертикальных сдвигов ветра.

Нисходящий порыв - сильный нисходящий воздушный поток, вызывающий разрушительные ветры вблизи поверхности земли, связан, как правило, со зрелым грозовым облаком. В области нисходящего порыва обнаруживаются меньшие по размеру, но ещё более интенсивные нисходящие порывы, которые называются микропорывами. Наибольшую опасность микропорыв представляет при заходе на посадку, при посадке и взлёте воздушного судна.

Микропорыв - нисходящий поток, приводящий к внезапному возникновению горизонтального ветра разрушительной силы в области, протяжённость которой по горизонтали примерно от 0,4 до 4 км. Микропорыв скоротечен и обычно существует в течение нескольких минут. Микропорывы состоят из двух частей - сильного нисходящего воздушного потока и порывистого неустойчивого приземного ветра. Скорость нисходящего потока может достигать 30 м/с. При микропорыве может наблюдаться подъём с земной поверхности пыли, песка, что существенно ухудшает горизонтальную видимость.