Билет №14 2. В верхней части облака ледяные кристаллы заряжены положительно

1. Правила перемещения и эволюции барических систем.

2. Электризация. Условия образования и влияние на полёт.

3. Обеспечение метео информацией органов УВД.

1. Барические системы.

Атмосферное давление меняется не только с изменением высоты. В разных местах земной поверхности атмосферное давление может иметь различное значение. Распределение атмосферного давления в пространстве называется барическим полем. Для анализа барического поля значения атмосферного давления приведенного к уровню моря наносится на синоптические карты. Линии, соединяющие точки с одинаковым давлением, называются изобарами. Изобары проводятся через 5гПа.

Барические системы – области распределения атмосферного давления с определенным расположением изобар и системой ветров.

Различают следующие барические системы:

Циклон – барическая область с наименьшим давлением в центре и ограниченная системой замкнутых изобар(См. Приложение Рис. 15.)

Ложбина – область вытянутых изобар от центра циклона к его периферии. Ось ложбины является линией наименьшего давления. (См. Приложение Рис.16.)

В циклоне и ложбине обычно наблюдаются сложные метеорологические условия. Это вызвано тем, что сходимость воздушных потоков создает возможность возникновения фронтальных разделов, с которыми связано формирование облачности, выпадение осадков, ухудшение видимости и усиление ветра.

Антициклон – барическая область с наибольшим давлением в центре и ограниченная системой замкнутых изобар. (См. Приложение Рис. 14.)

Гребень – область вытянутых изобар от центра антициклона к его периферии. Ось гребня является линией наибольшего давления. (См. Приложение Рис. 16.)

В антициклоне обычно наблюдаются простые метеорологические условия. Это объясняется тем, что расходимость воздушных потоков вызывает в центре антициклона и на оси гребня нисходящие движения, приводящие к нагреванию опускающегося воздуха, уменьшению относительной влажности и, следовательно, к таянию (испарению) облаков.

Седловина – промежуточная барическая система, заключенная между двумя циклонами и антициклонами, расположенными накрест. (См. Приложение Рис. 16.)

В теплую половину года метеорологические условия в седловине характеризуются развитием кучевых, мощно-кучевых и кучево-дождевых облаков, выпадением ливневых осадков, наличием теплых гроз, в холодную половину года – развитием слоистых и слоисто-кучевых облаков, образованием дымки и тумана; ветер слабый, неустойчивого направления.

Для анализа распределения барических полей на высотах, строятся карты барической топографии, или карты изобарических поверхностей- поверхностей равного давления. Изобарические поверхности не параллельны уровню моря. Они располагаются одна над другой, поверхность с большим давлением ниже, поверхность с меньшим давлением ниже. В метеорологии принято строить карты барической топографии для поверхностей: 850гПа, 700гПа, 500гПа, 400гПа, 300гПа, 250гПа, 200гПа, в некоторых случаях применяются карта 100гПа, 70гПа, 50гПа. На этих картах указывается геопотенциальная высота перечисленных поверхностей.

В циклонах изобарические поверхности прогибаются книзу, в антициклонах они приподнимаются вверх. Также прогибаются книзу изобарические поверхности над районами с холодным воздухом, и, наоборот, приподнимаются вверх над районами с более теплым воздухом.

2. В верхней части облака ледяные кристаллы заряжены положительно, а более крупные - отрицательно и опускаются вниз до уровня изотерм -12⁰, -15⁰. Ниже этой изотермы облака обычно являются капельножидкими и заряжены положительно в передней части (крупные капли) и отрицательно - в тыловой части за счет переноса более мелких капель. Таким образом, в облаке возникают 2 поля электрических зарядов, и при увеличении разности потенциалов до нескольких сотен миллионов вольт происходит разряд в виде искры-молнии. (См. Приложение Рис.29., Рис.30.)

Условия возникновения электрического заряда при полете в облаках и осадках зависят от:

-свойств среды (размеры и число частиц облаков и осадков, фазовое состояние и форма облачных элементов, электрические заряды на них, напряженность электрического поля);

-характеристик самолета (конструкция, материал покрытия, тип двигателей, параметры статических стекателей);

-режима полета (мощность двигателей, высота, скорость);

-токов разряжающих самолет (токи за счет взаимодействия частиц облаков и осадков с поверхностью обшивки самолета, токи за счет взаимодействия частиц несгоревшего топлива с материалом выхлопной системы, токи коронного разряда через разрядники, токи коронного разряда через выступающие заостренные части самолета и т.д.).

Токи заряжающие и разряжающие возрастают с ростом скорости самолета.

Токи разрядки через разрядники и за счет проводимости атмосферы пропорциональны скорости полета, за счет срыва частиц пропорциональны квадрату скорости, поскольку частицы разрушаются при ударе о поверхность самолета.

Токи заряжения пропорциональны примерно третьей (куб) степени скорости самолета. Заряжение самолета интенсивнее в кристаллических облаках, в которых контактная разность потенциалов больше, чем в водных облаках. Самолет более интенсивно заряжается в облаках с более мелкими каплями, чем в облаке с крупными частицами. Мелкие капли разбрызгиваются слабо, а кристаллические разлетаются на десятки и сотни частиц, что способствует более интенсивному заряжению. Особо сильное заряжение может возникнуть на неметаллических частях поверхности самолета (остекление кабины пилотов, поверхности различных диэлектриков).