Понять небо - [39]

Рисунок 122 иллюстрирует типичное изменение направления морского бриза за день.

Рис. 122.Изменение бриза в течение дня

МОРСКОЙ БРИЗ И ОСНОВНОЙ ВЕТЕР

Бриз с озера или морской бриз может возникать около любого водного пространства: от маленького озера до океана. Сила его меняется в зависимости от разницы температур суши и воды, а также от размеров водной поверхности. Бризы очень сильно зависят от господствующих в данном районе основных ветров. Основной ветер, возникающий от взаимодействия крупномасштабных барических систем, может очень неожиданно повлиять на морской бриз. Долго не раздумывая, мы предполагаем, что основной ветер, дующий с суши на море, мешает или совсем прекращает процесс формирования морского бриза, но это не совсем верно при ветрах до ~24 км/ч. Если, например, дует легкий ветер в сторону моря, он у поверхности будет тормозить зарождающуюся циркуляцию, но в то же время помогать ей наверху, что, в конечном итоге, все-таки приведет к образованию морского бриза. Сильный неравномерный прогрев возле моря создает барическую систему, которая индуцируют у земли воздушный поток, противоположный ветру.

Если мы представим, что ветер дует с моря, то на первый взгляд кажется, что он должен способствовать и усиливать морской бриз, но фактически это выглядит несколько иначе. Ветер с моря приносит на сушу холодные воздушные массы, которые являются стабильными, что снижает утренний прогрев и к тому же препятствует потоку в сторону моря наверху.

Полнее понять влияние основного ветра на морской бриз мы сможем, посмотрев на рис. 123.

Рис. 123.Конвергенция вдоль берега

Основной ветер направлен под углом к побережью, а над водой образуется зона конвергенции. Конвергенция значит "двигаться вместе". В данной ситуации рассмотрим смысл этого движения. Воздух движется у поверхности над землей медленнее из-за трения, и поэтому поток пересекает изобары, как объяснено в главе 4. Над водой сопротивление меньше и направление ветра ближе к основному, который следует изобарам на высоте. Следовательно, над землей у поверхности направление ветра отклоняется влево на некоторый угол от направления основного ветра на высоте и от направления ветра у поверхности над водой (в северном полушарии). В южном полушарии это отклонение вправо. Такой ветер над водой и землей движется вместе (конвергенция), как показано на рисунке. В дополнение, соединяясь, поток поворачивает в сторону более медленного потока над землей.

В результате конвергенции случается одна из двух (или обе) вещей: 1) если условия стабильные, ветер увеличивает силу; 2) если воздух нейтрально-стабилен или нестабилен, он может подниматься вверх. В этом случае над побережьем формируется полоса облаков.

В рассмотренном случае морской бриз невозможен, потому что нет потока воздуха с суши на море.

Обратная ситуация показана на рисунке 124.

Рис. 124.Дивергенция вдоль берега

Здесь для каждого полушария изображен береговой бриз. Различия в направлении и скорости потоков над сушей и водой приводят к разделению или дивергенции воздуха над береговой линией, в этом случае наблюдается эффект замедления. Этот процесс имеет тенденцию поддерживать формирование морского бриза. И действительно, морской бриз наиболее вероятен, когда основной ветер дует с суши в направлении, показанном на рисунке.

Когда основной ветер по направлению такой, как показано в четвертях 2 и 3 рисунка 125, появляется возможность изменения направления и скорости ветра над землей.

ПРЕДСКАЗАНИЕ МОРСКОГО БРИЗА

В связи с тем, что большое количество мест полетов находится возле водных пространств, пилотам необходимо уметь заранее предсказывать возникновение морского бриза. Как показано на рисунке 125, направление основного ветра является ключом к этому предсказанию.

Рис. 125. К прогнозированию морского бриза

Что же происходит, когда основной ветер дует из различных четвертей относительно побережья?

Предлагаем следующие рекомендации по прогнозированию морского бриза:

1 четверть северное полушарие (2 южное)

В этом случае дивергенция способствует формированию морских бризов, которые могут распространяться далеко в глубь суши. Вначале ветер с берега, затем штиль, потом между восходом и полуднем ветер поворачивает на берег и над сушей усиливается.

2 четверть северное полушарие (1 южное)

Образованию морского бриза препятствует слабая конвергенция над береговой линией. Однако, направленный в сторону моря поток на высоте помогает установлению морского бриза в нескольких милях от берега в море, и в конце концов при увеличении прогрева к середине дня смещается к берегу. В этом случае морской бриз не так силен как в предыдущем.

3 четверть северное полушарие (4 южное)

Когда основной ветер дует на берег, мы никогда не имеем чистого морского бриза из-за противодействия наверху. Но в данном случае ветер с моря — следствие барической системы низкого давления над землей (помните, ветер в северном полушарии дует против часовой стрелки вокруг систем низкого давления). Прогрев суши возле побережья увеличивает градиент давления, и основной ветер усиливается. Это усиление может быть 18–35 км/час в более теплых районах как, например, юго-запад США или средиземноморское побережье.