Понять небо - [43]

Рис. 132.Циркуляция возле склона

Самый сильный бриз на склон возникает не тогда, когда максимальная солнечная активность, а когда склон сам ориентирован перпендикулярно солнечным лучам. Это до обеда для восточных склонов и после обеда для западных. Вогнутые склоны аккумулируют больше тепла, чем выпуклые, и это определяет более сильные ветры на них. Максимальная скорость бризов на склон обычно не превышает 27 км/час, но может быть и сильнее на хорошо прогреваемых склонах высоких гор. Они наиболее сильны и широки у вершины горы. Обычно ширина потока ~ 90 м, иногда меньше. Даже легкие потоки на склон часто позволяют парить (если они не отклоняются основным ветром). Часто эти ветры перемешиваются с термическими потоками.

Действительно, ветры на склон могут содействовать возникновению термических потоков. Склоны, на которых рано возникают хорошие бризы, первыми получают термики и кучевую облачность. Это раннее возникновение восходящих потоков у горы может привести к тому, что подавляются восходящие потоки в долинах, прилегающих к ней.

Надо учитывать то, что поток возвращается в долину перед склоном, как показано на рисунке. У поверхности долины образуется нисходящий поток, движущийся к возвышенности. Этот спускающийся воздух становится более стабильным, и термическая активность в долине возможна только на некотором расстоянии перед склоном. Нетрудно пронаблюдать существование бриза на склон в любой день с хорошим прогревом и не очень сильным ветром сзади. В данном случае нестабильность не нужна, потому что многочисленные термические потоки будут разрушать стабильность бриза и могут даже временно менять его направление на обратное. Бриз на склон еще называют ветер из долины или анабатический ветер.

ВЕТЕР СО СКЛОНА

Все, что двигается вверх, обязательно должно возвращаться вниз. Бризы в горах не исключение. Вечером, когда склоны начинают остывать, они охлаждают воздух над ними, и он скользит низом по склону в долину. Такой ветер со склона называют еще горным ветром или катабатическим. Зарождается он у подножия склона. Рисунок 133 показывает, как может возникнуть горный ветер даже, если у вершины еще работает бриз на склон. Такая ситуация не редкость, особенно вечером, когда у вершины парящие условия при ветре на склон, а у подножия дует в долину. Это особенно выражено, если на склоне есть глубокий овраг, ущелье или лощина, выходящие в самую долину, тогда слив холодного воздуха по ним особенно типичен.

Рис. 133.Ветер вниз со склона

Основной механизм, который поддерживает ветер со склона — это гравитация. Можно представить себе поток холодного, более плотного воздуха как воду, которая стекает вниз. Горный ветер стабилен и ограничивается поверхностным слоем, поэтому если на пути вниз встречается препятствие в виде, например, еще одного гребня, то в углублении образовывается озеро холодного воздуха.

В ясные дни прогрев особенно сильный, а охлаждение очень интенсивное и быстрое, поэтому поток со склона может быть довольно мощным и возникнуть внезапно. Понятно, что для пилотов может оказаться сюрпризом связанное с этим быстрое изменение ветра и турбулентность в долине перед горой. Горный ветер может появляться порывами, периодически, пока не установится. Если рядом несколько склонов, то воздух, стекающий с них, объединяется в общий поток в долине. Он может дуть всю ночь и прекратиться только утром, с началом прогрева, когда его пересилит ветер на склон.

Холодный воздух, стекающий с гор, может внезапно прекратить термические потоки и возможность парящих полетов. Раннее и внезапное появление бризов со склона — обычное явление для восточных склонов. С прекращением прогрева они очень быстро начинают остывать, в то время как западные склоны освещены до самого захода солнца и тень наползает снизу постепенно.

ГРАВИТАЦИОННЫЙ ВЕТЕР

Гравитационный ветер — особенный тип бриза, дующего с горы, и его часто называют бора.

Гравитационный ветер обычно возникает на больших высотах, где есть постоянно холодные территории, такие как лед или снежные шапки. Этот ветер объединяет очень холодный воздух, текущий вниз с туманом, образующимся в районе нижней кромки льда или снега.

Гравитационный ветер может достигать больших скоростей, а, следовательно, будет сильная механическая турбулентность, поэтому он требует особого внимания и осторожности. Эти ветры в основном образуются от кромки снежных полей и ледников. На рисунке 134 показано, как одновременно дуют бриз на склон и гравитационный ветер. Мистраль в Альпах можно отнести к гравитационному ветру.

Рис. 134

МАГИЧЕСКИЙ ВОЗДУХ И УДИВИТЕЛЬНЫЙ ВЕТЕР

В вечерние часы часто вдоль гор бывают замечательно ровные восходящие потоки. Пилоты называют такие условия "удивительный ветер". Механизм его возникновения показан на рисунке 135. Мы видим сечение долины, имеющей восточный склон. Когда к вечеру он оказывается в тени, с него начинает дуть ветер, который стекает в долину и выдавливает воздух перед собой и вверх на противоположный склон, вызывая таким образом " удивительный ветер", причем усиленный тепловыми эффектами от прогрева западного склона. Удивительные ветра образуются вдоль хребтов (охотнее, чем у отдельных вершин) с узкими долинами шириной 5–8 км или 10–20 высот гор. Главный хребет на востоке США и узкая долина Rhone в Альпах — два основных формирования, где характерны такие условия.