Еще с древних времен человека привлекали различные природные явления. Многие они не могли объяснить, но все же пытались понять законы природы. Облака не стали исключением. Люди стали замечать, что существует многообразие облачных форм, связанное с характером погоды.
Облака и связанные с ними атмосферные явления играют важнейшую роль в формировании погоды и климата, тем самым влияя на многие сферы деятельности и жизнь человека. Без знания состояния атмосферы и явлений погоды нельзя обойтись авиации и другим видам транспорта, сельскому хозяйству, сфере обеспечения энергетическими ресурсами, строительству. Всем людям важно знать прогноз, чтобы неожиданные явления не смогли застать врасплох и одеться по погоде.
Многообразные формы облачности помогают обнаружить многие процессы в атмосфере. Волнистообразная облачность показывает активность волновых процессов и турбулентности в различных слоях атмосферы.
На сегодняшний день разработано крайне мало моделей расчета и прогноза параметров волнистообразных облаков. Это связано со сложностью учета всех факторов образования облачности и сравнительной безопасностью явлений (отсутствие сильной турбулентности, гроз и интенсивных осадков), связанных с ней.
Целью настоящей работы является анализ условий формирования волнистообразной облачности. Для расчета был выбран случай образования облаков на гравитационно-сдвиговых волнах. Чтобы достигнуть поставленную цель были поставлены и решены следующие задачи:
1. Изучение теоретических основ образования волнистообразной облачности и атмосферных волн.
2. Создание схемы расчета основных параметров волнистообразных облаков.
3. Сбор и выбор данных радиозондирования атмосферы по наличию ключевых факторов развития гравитационно-сдвиговых волн (присутствие задерживающего инверсионного слоя, сдвига ветра и температуры).
4. Обработка натурных данных, построение сводных таблиц и графиков зависимостей параметров.
В заключении перечислены основные выводы представленной работы
В настоящей работе были проанализированы условия формирования волнистообразных облаков на гравитационно-сдвиговых волнах. Данными для анализа послужили радиозонды станций Воейково, Вологды и Ростова- на-Дону. Полученные данные сведены в таблицы, на их основе построены графики зависимости основных параметров, таких как критерий степени устойчивости атмосферы, критическая длина волны, фазовая скорость критической длины волны, длина стационарной волны.
На основе полученных данных можно сделать выводы:
1. При уменьшении устойчивости атмосферы критическая длина волны Лкри длина стационарной волны Лстац увеличивается.
2. Увеличение разности температур способствует устойчивости более коротких волн, а увеличение разности скоростей ветра приводит к увеличению критической длины волны.
3. При уменьшении градиента температуры у критерий степени устойчивости линейно увеличивается, в становится равным нулю при у 0,02 °/100м.
Таблицу 3 можно применять на практике для анализа устойчивости волн. При постоянной разности скорости ветра Ди волна длиной X будет устойчивой лишь в случае таких поверхностей раздела, на которых скачок температуры превышает указанный в таблице. Или же волна с длиной X соответствующей Д1 и Ди будет оставаться устойчивой до тех пор, пока разность скоростей ветра в воздушных потоках не превзойдет первоначальное значение (Д1 const).
Полученные значения длин волн и размер облачных валов при наблюдении находятся в схожих пределах. Из этого следует, что созданную схему можно применять для дальнейшего анализа волнистообразной облачности.
