Файл: Краевое государственное автономное профессиональное образовательное учреждение приморский политехнический колледж.docx
Добавлен: 21.11.2023
Просмотров: 91
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Рисунок 1 - Ветер в пограничном слое
Этот угол называется углом отклонения. При этом воздушный поток в пограничном слое будет направлен не вдоль изобар, а под некоторым углом к ним, отклоняясь от изобары с большим давлением в сторону изобары с меньшим давлением.
С высотой скорость и направление ветра изменяются. В пограничном слое сила трения с высотой уменьшается, поэтому ветер с высотой усиливается и поворачивается вправо до тех пор, пока не станет градиентным (Рисунок 2)
Рисунок 2 - Изменение направления и скорости ветра с высотой в пограничном слое (спираль Экмана)
На высоте 500 метров скорость примерно в 2 раза больше чем у поверхности земли. Угол отклонения от вектора силы горизонтального барического градиента постепенно увеличивается и на высоте 1000…1500 метров и достигает 90º.
Учитывая влияние сил на движущуюся массу воздуха, можно определить направление ветра в барических системах в пограничном слое и выше его (Рисунок 3).
Рисунок 3 - Направление ветра в пограничном слое и выше его в циклонах (а) и антициклонах (б)
В циклоне сила горизонтального барического градиента направлена от периферии к центру, а в антициклоне – от центра к периферии. Выше слоя трения воздушные потоки под воздействием силы Кориолиса отклоняются от вектора силы вправо на угол 90º, поэтому в циклоне ветер направлен относительно его центра против движения часовой стрелки, а в антициклоне – по движению часовой стрелки) вдоль изобар, оставляя низкое давление слева).
Ветер оказывает существенное влияние на взлётно-посадочные характеристики воздушных судов. Взлёт и посадку самолётов стремятся проводить против ветра, так как встречный ветер уменьшает скорость, уменьшает длину разбега при взлёте и длину пробега при посадке. Встречный ветер при взлёте, создавая дополнительный обдув, увеличивает устойчивость и управляемость самолёта в начале движения.
При попутном ветре, наоборот увеличивается длина разбега и пробега, ухудшается устойчивость и управляемость самолёта в начале движения при взлёте, усложняется выполнение взлёта и посадки.
Время и длина разбега (пробега), длина взлётной (посадочной) дистанции определяет потребные размеры аэродрома и взлётно-посадочной полосы.
Значительно усложняется взлёт и посадка самолёта при боковом ветре или при его больших боковых составляющих. При взлёте с боковым ветров образуются дополнительные аэродинамические силы, затрудняющие управление самолётом. Под влиянием этих сил возникает кренящий и разворачивающий моменты. Кренящий момент образуется вследствие неравномерного обдува крыльев. Разворачивающий момент возникает из за того, что центр тяжести и центр бокового давления ветра не совпадают. Поэтому боковой ветер создаёт силу, стремящуюся развернуть самолёт против ветра. При очень сильном ветре реакция грунта на колёса шасси, противодействующая разворачивающему моменту, может оказаться недостаточной, чтобы удержать самолёт, и он развернётся поперёк взлётно-посадочной полосы.
Посадка самолёта при боковом ветре связана с ещё большими трудностями, чем взлёт. Основная трудность заключается в том, что лётчику приходится бороться со сносом самолёта. Неточный учёт ветра может привести к приземлению самолёта вне взлётно-посадочной полосы. При сильном боковом ветре возможен срыв покрышек колёс и поломка шасси в момент касания взлётно-посадочной полосы. В процессе пробега возникают разворачивающий и кренящий моменты, как и при разбеге.
В силу перечисленных выше причин для каждого типа самолёта устанавливается предельно допустимая скорость бокового ветра, при которой возможен взлёт и осадка. Её значение зависит от особенностей конструкции самолёта и удельной нагрузки на крыло.
Физико-географическое расположение г. Владивосток на характеристики ветра
Владивостокский городской округ занимает территорию полуострова Муравьёва-Амурского до посёлка Трудовое включительно, полуостров Песчаный, около 50 островов залива Петра Великого (среди которых только 6 имеют площадь свыше одного квадратного километра: Русский, Попова, Рейнеке, Рикорда, Шкота, Елены).
Он протянулся на расстояние около 30 км с юга на север и почти 10 км с запада на восток (без полуострова Песчаного), омывается водами Амурского и Уссурийского заливов, входящих в акваторию залива Петра Великого Японского моря. В состав городского округа входит непосредственно город Владивосток, посёлок Трудовое, посёлки на островах Русский, Попова, Рейнеке и село Береговое на полуострове Песчаном.
По данным из государственного земельного кадастра на 1 января 2005 общая площадь земель в границах Владивостокского городского округа составляет 56 154 га. Часть округа, расположенная на полуострове Муравьёва-Амурского, включая посёлок Трудовое, имеет площадь 35 044 га, а расположенная на полуострове Песчаном (с прилегающей территорией) — 7525 га. Остров Русский, самый крупный из островов, входящий в городской округ, имеет площадь 9764 га. Площадь остальных островов в общей сложности составляет 2915 га.
Речная сеть малоразвита, сильно зарегулирована, представлена в основном небольшими речками и ручьями. Наиболее крупные и значимые среди них: Объяснения, Первая речка, Вторая речка, Седанка, Богатая — все текут с востока на запад и, кроме реки Объяснения, впадают в Амурский залив. На реках Седанке и Богатой имеются водохранилища.
Самая высокая точка исторической части города — сопка Орлиное Гнездо высотой 199 м над уровнем моря (по другим источникам 214 м). На территории городского округа самой высокой точкой считается безымянная гора высотой 474 м, в народе называемая Синяя сопка, расположенная в северной части полуострова Муравьёва-Амурского недалеко от границы с Артёмом. Другие значимые высоты — сопка Холодильник (257 м), гора Русских (291 м), гора Варгина (458 м). (см. Список сопок Владивостока)
Кратчайшее расстояние до Москвы по поверхности Земли (на высоте 0 м над уровнем моря) составляет 6430 километров, по железной дороге — 9288 километров. Расстояние до других, более близких городов: Сеул — 750 км, Токио — 1060 км, Гонконг — 2820 км, Бангкок — 4400 км, Сингапур — 5400 км, Дарвин (Австралия) — 6180 км.
Владивосток, как и весь Приморский край, находится в часовом поясе Владивостокское время. Смещение относительно UTC составляет +10:00. Относительно московского времени часовой пояс имеет постоянное смещение +7 часов и обозначается в России как MSK+7.
Время во Владивостоке опережает географическое поясное время на один час.
Ветровой режим Владивостока определяется муссонной циркуляцией, выраженной в преобладании северо-западного ветра в холодное полугодие и юго-восточной - в теплое. Большое влияние на направление и скорость ветра оказывает горный рельеф и характер застройки Владивостока. Весной при переходе к летней циркуляции наблюдается постепенное уменьшение повторяемости ветров северных направлений и увеличение повторяемости южных. В летний период скорости ветра резко уменьшаются. Преобладающее направление ветра в городе юго-восточное. В суточном ходе наблюдается следующее изменение скорости ветра: утром повсеместно, за исключением района бухты Тихой, наблюдаются минимальные скорости, максимальное значение скорости ветра наступает либо днем, либо вечером.
Ветровой режим региона определяется муссонным характером климата и частым прохождением циклонов. Особенности распределения атмосферного давления определяют общие характеристики ветрового режима над акваторией Японского моря. По ветровому режиму район прибрежной зоны можно поделить на три части: ЗПВ, и материковое побережье к югу и северу от мыса Золотого.
В период зимних муссонов на описываемом побережье преобладают северо-западные и северные ветры, повторяемость их колеблется от 40 до 73%, а в открытом море она составляет 21-30%. В отдельных местах района наблюдаются отклонения ветра от преобладающих направлений в зависимости от рельефа местности. Так, в заливе Посьета, в бухте Рудная зимой преобладают западные ветры (30-63%), а в заливе Находка - северо-восточные (37%).
Весной происходит перестройка барического поля и по сравнению с зимой увеличивается повторяемость ветров южных направлений. Ветры в это время малоустойчивы. Летом направление ветра менее устойчиво, чем зимой, и повторяемость преобладающих ветров выражена слабее. В заливе Петра Великого преобладают восточные, юго-восточные и южные ветры, в остальной части описываемого района - восточные и северо-восточные. Необходимо учитывать, что восточные ветры в открытом море при движении к берегу меняют свое направление и севернее мыса Поворотный становятся северо-восточными, в восточной части залива Петра Великого - юго-восточными, а в западной его части - северо-восточными.
Осенью характер циркуляции приближается к зимнему: увеличивается повторяемость северных ветров, а в заливе Посьета и бухте Рудная - западных. Необходимо учитывать, что направление ветра в открытом море и на побережье различно; так, если ветер на побережье северо-западный, то в открытом море следует ожидать северный. Еще большее различие в направлении ветра на побережье и в открытом море наблюдается в тех случаях, когда ветер направлен с моря на высокий гористый берег. В этом случае ветер принимает направление, параллельное берегу, а так как ориентация берега самая разнообразная, то и направление ветра будет различным даже в пределах одной бухты.
Наибольшие скорости ветра отмечаются зимой. Средняя месячная скорость в январе в открытом море составляет 10 м/с, а на побережье 5-8 м/с. В июле скорость ветра повсеместно уменьшается и не превышает 2-6 м/с. Особенностью северо-западного побережья Японского моря является усиление ветра, направленного вдоль берега. На участке побережья между мысами Белкина и Поворотный северо-восточные ветры усиливаются в два раза по сравнению с открытым морем.
В заливе Петра Великого вследствие его орографических особенностей преобладают ветры двух румбов. В период зимних муссонов, с октября-ноября по март преобладают ветры северных и северо-западных направлений. Штормы связаны в основном с циклонической деятельностью и наблюдаются преимущественно в холодный период года. Наибольшее число дней со штормовым ветром отмечается в декабре-январе и составляет 9-16 за месяц. В отдельные дни скорость ветра может достигать 40 м/с. Весной, при смене зимнего муссона на летний, ветры мало устойчивы. Летом в заливе преобладают юго-восточные ветры. Штиль чаще отмечается летом и вообще в летний период скорость ветра меньше. В южной части побережья в холодное время года преобладают сильные ветры северо-западных, а в северной - северо-восточных румбов. Повторяемость этих ветров в период с ноября по февраль составляет 60 - 70 %. В январе и феврале повторяемость преобладающих ветров в отдельных пунктах побережья доходит до 75 - 90%. В течение холодного сезона повторяемость штормовых ветров, вызываемых глубокими циклонами, резко возрастает. В теплый период года над морем преобладают южные и юго-восточные ветры. Повторяемость их составляет 40 - 60%, а скорости, как и зимой, в среднем убывают с севера на юг. В целом, скорость ветра в теплое время года значительно меньше, чем зимой. В вершинах Амурского и Уссурийского заливов средняя месячная скорость ветра равна 1 м/с, в бухтах и заливах - 3-5 м/с. Средняя годовая скорость ветра меняется от 1 м/с (в вершине Амурского залива) до 6-7 м/с в открытом море и на севере Татарского пролива. Во временном ходе среднемесячные значения скорости ветра
достигают максимальных величин в конце осени, зимой и в начале весны. В переходные сезоны (весной и осенью) направление и скорость ветра очень изменчивы.
Повторяемость штилей, как и скорость ветра, имеет годовой ход. Наименьшая повторяемость штилей отмечается зимой; в открытом море она составляет 1-4%, на побережье 6-10%, а в защищенных бухтах может достигать 30-60%. Весной повторяемость штилей увеличивается на 5-15% по сравнению с зимой. Летом в открытом море она составляет 6-8%, а на побережье колеблется от 5 до 52%. Осенью повсеместно штили наблюдаются реже. Повторяемость скорости ветра 14 м/с и более зимой колеблется от 9 до 14%, а в закрытых бухтах не превышает 5%. Усиление ветра зимой обычно наблюдается в тыловой части проходящего циклона, а также при углублении циклона в районе Алеутских островов или усилении Азиатского антициклона. Летом повторяемость скорости ветра 14 м/с и более составляет 2-9%, а в закрытых бухтах эти ветры бывают не ежегодно. Усиление ветра летом чаще отмечается в передней части проходящего циклона. Иногда скорость ветра достигает 33 м/с и более. В районе мысов продолжительность этих ветров составляет 8-11 ч в месяц, наибольшая достигает 54 ч. В описываемом районе наблюдаются бризы и фены. Бризы - ветры суточной периодичности; чаще всего они наблюдаются на участке побережья от бухты Преображения до мыса Белкина. Бризы могут наблюдаться в течение всего года, но чаще они отмечаются весной и летом. Скорость этих ветров колеблется от 1 до 4 м/с, иногда может составлять 8-10 м/с. Скорость дневного бриза несколько больше скорости ночного. В защищенных бухтах бризы наблюдаются чаще. Фен - сильный, порывистый, теплый, сухой ветер, дующий с гор. При фене происходит резкая смена направления ветра, повышение температуры воздуха, уменьшение относительной влажности воздуха и облачности. Продолжительность фена невелика и, как правило, колеблется от 6 до 12 ч.
Так же, можно отметить, что смена синоптических процессов вносит большие непериодические изменения в ход давления. В отдельные дни при приближении или прохождении фронта или циклона давление во Владивостоке в течение суток может измениться на 10—20 мбар. Особенно резкие колебания давления за короткие промежутки времени связаны с прохождением глубоких циклонов и тайф
Анализ повторяемости струйных течений над Владивостоком
Расчет повторяемости струйных течений в разные периоды года (летний, зимний, переходные)
Для анализа струйных течений использовались данные температурно – ветрового зондирования атмосферы аэрологической станции Садгород г. Владивостока Приморского края.