Ответы на билеты к экзамену (зима) / 8. Виды вертикальных движений в атмосфере. Кратко о каждом виде

Виды верт. движений в атмосфере:
1. Турбулентные (мелкомасштабные) - возникают в пограничном слое вследствие действия сил трения.
2. Конвективные (мезомасштабные) – возникают под влиянием сил плавучести при неустойчивой температурной стратификации (скорость – метры в секунду).
3. Упорядоченные (крупномасштабные) – возникают под действием сил трения в пограничном слое и нестационарности атмосферных движений в свободной атмосфере (скорость – сантиметры в секунду).

Турбулентное движение:
Скорость вертикальных движений при динамической турбулентности достигает нескольких десятков сантиметров в секунду. Наблюдается в слое от земли до высоты 1…1,5км. В летнее время года термическая конвекция и турбулентность часто наблюдаются одновременно. Динамическая турбулентность приводит к образованию волнистообразных облаков нижнего яруса.
(хаотическое вращение воздуха на высоте, градиент скорости ветра, вихри с ориентированными осями у поверхности).
Образование слоистых и слоисто-кучевых облаков.

Конвективное движение:
Конвекция - это вертикально направленные восходящие или нисходящие движения воздуха.
Конвекция может быть термической и вынужденной.
Термическая конвекция – возникает в результате неравномерного нагревания солнцем подстилающей поверхности.
Над более нагретыми участками поверхности воздух быстро прогревается, становится теплее окружающего и, как более легкий, начинает подниматься вверх. Рядом с таким восходящим потоком появляется нисходящий. Термическая конвекция образуется также при движении холодного воздуха по теплой подстилающей поверхности.
Термическая конвекция может иметь вид неупорядоченных и неупорядоченных потоков воздуха.
Максимум развития летом после полудня.
Вынужденная конвекция образуется:
а) при подтекании холодного воздуха под теплый воздух на холодных фронтах;
б) при натекании теплого воздуха на крутые склоны гор (орографическая конвекция).
Конвекция распространяется до высоты от нескольких сотен метров до нескольких километров, иногда охватывает всю тропосферу.
Скорость восходящих потоков может достигать 30…40 м/с и более, нисходящие-10…15 м/с.
Конвекция, как термическая, так и вынужденная, приводит к образованию облаков вертикального развития: кучевых, мощно-кучевых, кучево-дождевых.

Упорядоченное движение:
Упорядоченное или Восходящее скольжение -это наклонное движение больших масс воздуха, которое наблюдается:
а) при натекании теплого воздуха на холодный воздух на теплых фронтах;
б) При натекании теплого воздуха на пологие склоны гор;
в) При медленном подтекании холодного воздуха под теплый воздух на холодном фронте.
Скорость восходящего скольжения 5…10 см/с, горизонтальная протяженность-несколько сотен и даже тысяч километров. Восходящее скольжение приводит к образованию слоистообразных облаков.

Вертикальные движения: При восходящих потоках воздух, попадая из более плотных слоев атмосферы в менее плотные, расширяется. На работу расширения тратится внутренняя тепловая энергия, вследствие чего поднимающийся воздух охлаждается. При движении вниз воздух попадает под большее давление и сжимается. Производимая при этом работа внешних сил переходит в тепловую энергию, поэтому опускающийся воздух нагревается.