Рішення

G_n = 2 мб/град = 2 мб/111 км.

Якщо тиск виразити в Дін/см², то

G_n = = 0,00018 дин/см² = 0,0018 н/м².

Густина повітря при нормальних умовах ( температура 0 ⁰С, тиск 101325 Па) дорівнює 0,001293 г/см³.

Силу баричного градієнта визначаємо по формулі:

(4.10)

G = = 0,14 см/сек².

Відповідь: сила баричного градієнта складає 0,14 см/с².

Приклад № 15

Визначити силу Коріоліса на широті 50 ⁰ при швидкості руху повітряного потоку 5 м/с.

Рішення

А = 2 v sin = м/с²

Відповідь: значення сили Коріоліса складає 0,000559 м/с².

Приклад № 16

Визначити швидкість геострофічного вітру на широті 50 ⁰, якщо баричний градієнт дорівнює 5 мб/град при нормальній густині повітря.

Рішення

,

см/с = 31,2 м/с

(атмосферний тиск виражається в Дін/см², 1⁰ екватору = 111 км = 111*10⁵ см)

Відповідь: швидкість геострофічного вітру складає 31,2 м/с.

Приклад № 17

Визначити швидкість геоциклострофічного вітру в циклоні з радіусом кривизни 250 км на широті 50 ⁰, якщо величина баричного градієнта дорівнює 2 мб/град при густині повітря 0,001 г/см³.

Рішення

,

,

V = =

-1398 + 2541 = 1143 см/с = 11,4 м/с.

Відповідь: швидкість геострофічного вітру в циклоні складає 11,4 м/с.

Приклад № 18

Визначити кут відхилення вітру від градієнта на широті 55 ⁰ у точці, розташованої на відстані 300 км від центра циклона, при швидкості вітру 10 м/с, якщо коефіцієнт тертя дорівнює 0,00008 с^-1.

Рішення

tg = , tg = = 11,2

 = 84⁰ 54^`

Відповідь: кут відхилення вітру від градієнту складає 84⁰ 54^`.

5 ФАЗОВІ ПЕРЕХОДИ ВОДИ В АТМОСФЕРІ

5.1 Фактори, що впливають на фазові переходи води, зв'язані з

властивостями середовища, що випаровує

Потік водяної пари залежить від різниці між парціальним тиском насиченої пари безпосередньо на поверхні води або суші (Е₁) і парціальним тиском пари, що міститься в повітрі на деякім видаленні від поверхні (е).

Якщо (Е₁ – е) >0, то відбувається перенос пари від поверхні води в повітря – випар.

Якщо (Е₁ – е) <0, то, навпаки, переважає надходження пари з повітря на поверхню водойми (суші) - чи конденсація сублімація пари.

При (Е₁ – е) = 0 спостерігається динамічна рівновага потоків до поверхні водойм (суші) і від її.

Величину d₁ = (Е₁ – е) називають дефіцитом насичення, розрахованим по температурі поверхні, що випаровує.

Характер процесу (випар або конденсація) можна визначити також по рівноважній відносній вологості r_р (%), зіставляючи останню з відносною вологістю повітря r. Під рівноважною відносною вологістю розуміється вологість, при якій установлюється динамічна рівновага систем пара – рідина або пара – лід.

r_р = , (5.1)

де Е₁ – тиск насиченої водяної пари в тонкому шарі над поверхнею льоду (води), визначений по температурі поверхні, що випаровує, з урахуванням її фазового стану, наявності домішок, кривизни поверхні, що випаровуває, й електричних зарядів;

Е – тиск насиченої водяної пари над плоскою поверхнею чистої води, визначений по температурі повітря.

При негативних температурах Е береться стосовно води.

Якщо r<r_р , то здійснюється випар, якщо r>r_р - конденсація, якщо r = r_р, то настає динамічна рівновага фаз.

Приклад № 19

При якій відносній вологості повітря, температура якого –10 ⁰С, встановлюється динамічна рівновага в системі пара-лід, якщо температура поверхні льоду –10 ⁰С. Чому випар з поверхні льоду припиняється при відносній вологості повітря менше 100 %?