Понять небо - [50]

ДРУГИЕ ПРИЧИНЫ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ВОЛН

В главе 6 мы уже упоминали о волнах среза и облаках billow (вал). Здесь мы рассмотрим их подробнее.

Облака среза иногда бывают в зоне проходящих фронтов. Холодный фронт время от времени создает волны, которые пилоты используют. Морские бризы и ветры вниз по склону также производят такие волны, когда они подтекают под более теплый воздух, но эти валы обычно слишком малы для того, чтобы поддерживать парение.

Термические облака с их огромной массой могут создать конвективный барьер. Смысл этого в том, что термики поднимаются от земли с меньшей скоростью, чем быстрее движется воздух, в котором они поднимаются. Хотя мы думаем, что облака как легкие пушистые клубы, но воздух в них весит тонны, и их инерция препятствует их повороту вправо вместе с ветром при подъеме. Поэтому воздух движется вокруг и над ними. Линия таких облаков может создать барьер, который станет причиной волн так же, как гора или хребет.

Как показано на рисунке 155, линии кучевых облаков "улицы" могут создавать волны над своими вершинами, когда ветер поворачивает и пересекает их. Эти термические волны как они называются, могут быть достаточны для парения на наветренной стороне облачной гряды. В таких условиях облака часто создают гребень восходящего потока, как в горах в сильный ветер. Использование таких "гребней" или волновых восходящих потоков требует парения вдоль линии облаков.

Рис. 155.Термическое волнообразование

ВОСХОДЯЩИЕ ПОТОКИ КОНВЕРГЕНЦИИ

Как уже говорилось ранее, "конвергенция" — значит двигаться вместе. Когда воздушные потоки объединяются, если они не двигаются в сторону, то они двигаются вместе вверх. Это то, что нам надо.

Давайте разберем различные пути, которые приводят к восходящим потокам конвергенции.

Ранее мы рассматривали существование конвергенции в крупных барических системах низкого давления. Связанный с этим поднимающийся воздух может помогать термической деятельности, но сам по себе не достаточно силен, чтобы поддерживать парение. Мы также видели, что конвергенция имеет место, когда ветер дует в сужающуюся расщелину (рис. 112) или пролом (рис. 144). Эти формы восходящих потоков конвергенции используются, когда ветер не слишком силен, потому что при сильном ветре велика опасность турбулентности и увеличения скорости потока. Чаши, перекрытые длинные каньоны и долины не только дают характерный динамик у гребня, но также поток конвергенции, который часто расположен там же, но шире (рис. 156).

Рис. 156.Восходящий поток конвергенции

Если ветер внезапно меняет направление, могут возникать зоны конвергенции, особенно, если новый ветер сильнее. Подобная ситуация имела место весной 1991 г. на соревнованиях в Теннеси. В горах дул легкий юго-восточный ветер и пилоты парили низко в слабых термиках. Сплошная слоистая облачность, пришедшая с юга, принесла более сильный южный ветер. Изменение ветра прогрессировало вверх по долине к северу и сопровождалось зоной конвергенции, которая помогла набрать нескольким удачливым пилотам высоту 1600 м над горой и пролететь 40 км.

Заранее определить такую зону конвергенции можно по надвигающемуся слою облаков, но все равно возникает она внезапно. В любое время направление ветра может измениться, и тогда мы должны искать зону конвергенции.

Легкие кучевые облака отмечают конвергенцию. Но это только один из признаков, и восходящий поток в этом месте может оказаться иллюзией. В этой ситуации восходящий поток двигается по направлению нового ветра. На самом деле условия, описанные здесь, имеют все характеристики теплого фронта и, возможно, им будут являться. Метеослужба не сообщает о таких вещах, поэтому необходимо наблюдать за погодой для предсказания изменений ветра и облачных эффектов.

Другим местом, где присутствует изменение направления ветра с конвергенцией, является переход от воды к суше. Этот процесс не аналогичен морскому бризу. Как это происходит; показано на рисунке 157.

Рис. 157.Восходящий поток конвергенции возле воды.

Воздух пересекает сушу, затем большое озеро и снова выходит на сушу. В связи с большим трением над землей, ветер возле поверхности замедляется и пересекает изобары, как мы изучали в главе 4. Над водой трение меньше, скорость ветра выше и, следовательно, направление ближе к направлению изобар. В результате ветер делится или дивергирует на наветренной стороне озера и сходится вместе или конвергирует на подветренной.

Конвергенция усиливает поток и делает воздух более нестабильным. Изменение направления ветра на берегу 20–40 градусов против часовой стрелки на подветренной стороне (по часовой стрелке в южном полушарии).

Ранее мы видели, что волны могут образовываться за холмом. Даже когда нет условий для возникновения волн, наличие конвергенции может создать восходящий поток позади изолированного холма, как показано на рисунке 158.

Рис. 158.Восходящие и нисходящие потоки возле изолированного холма

Наиболее часто подобная ситуация встречается, когда морской бриз дует на сушу в горных районах. Если стабильный морской воздух встречает изолированный холм, он делится и обдувает холм по сторонам, после чего очень часто двигается вверх. Сложная горная система, как мы видим на рисунке 159, может создать многочисленные зоны конвергенции.