|
6.1.1. Карты барической топографии
По результатам измерения барического и термического полей строятся
карты барической топографии. На карту абсолютной барической топографии
наносят высоты определенной барической поверхности на конкретную дату,
например, высота поверхности 500 ГПа на 6 час 22 марта 2000 г. Точки с
равными высотами соединяются линиями равных высот, называемых
изогипсами. По изогипсам можно судить о распределении давления в тех слоях
атмосферы, в которых располагается данная изобарическая поверхность.
В атмосфере постоянно существуют области повышенного и пониженного
давления, положение которых все время изменяется. В областях пониженного
давления, циклонах и депрессиях, давление на каждом уровне имеет самое
низкое значение в центре области и возрастает к периферии. Кроме того,
давление всегда понижается с высотой, поэтому изобарические поверхности в
циклоне всегда прогнуты, понижаясь от периферии к центру. На карте
абсолютной барической топографии циклоны изображаются изогипсами со
значениями высоты, уменьшающимися к центру. В антициклонах
изобарические поверхности имеют форму куполов и на карте значения изогипс
возрастают к центру (рис. 6.1).
Рис. 6.1. Изобарические поверхности в циклоне (H) и в антициклоне (В)
в вертикальном разрезе
Относительная высота одной изобарической поверхности над другой
зависит от средней температуры воздуха между этими поверхностями.
73
Величина барической ступени зависит от температуры воздуха, однако, по
определению, она представляет собой расстояние между двумя уровнями,
отстоящими на единицу, т.е. относительную высоту одной изобарической
поверхности над другой. В службе погоды карты абсолютной топографии
составляются для изобарических поверхностей 1000, 850, 700, 500, 300, 200,
100, 50 и 25 ГПа. Эти карты составляются по осредненным данным за
промежуток времени от нескольких дней до месяца. Для использования в
климатологии карты составляются по средним многолетним данным
.
Рис. 6.2. Циклон (H) и антициклон (В) на карте абсолютной топографии изобарической
поверхности 500 м
Цифры – высоты в десятках метров. В циклоне изобарическая
поверхность лежит ближе к уровню моря, чем в антициклоне.
Такие высоты называются относительными, а проведенные по ним
изогипсы – относительными изогипсами. Относительная высота одной
изобарической поверхности над другой зависит от средней температуры
воздуха между этими двумя поверхностями (рис. 6.3). Из главы второй
известно, что барическая ступень зависит от температуры. Но барическая
ступень, т. е. расстояние между двумя уровнями с давлением, различающимся
на единицу, в сущности, и есть относительная высота одной изобарической
поверхности над другой.
Отсюда следует, что по распределению на карте относительных высот
можно судить о распределении средних температур в слое воздуха между
взятыми двумя изобарическими поверхностями.
74
Рис. 6.3. Изобарические поверхности в областях тепла (T) и холода (X) в вертикальном
разрезе. В области тепла они раздвинуты, в области холода – сближены
Чем больше относительная высота, тем выше температура слоя.
Следовательно, карты относительной топографии показывают распределение
температуры в атмосфере (рис. 6.4).
Рис. 6.4. Области тепла (T) и холода (X) на карте относительной топографии изобарической
поверхности 500 мб. В областях тепла толщина атмосферного слоя между двумя
поверхностями увеличена, в областях холода − уменьшена
На карты барической топографии наносятся не высоты изобарической
поверхности, а их
геопотенциалы
.
Абсолютным геопотенциалом
называется
потенциальная энергия единицы массы в поле силы тяжести Земли.
Геопотенциал в каждой точке есть работа, которую необходимо затратить,
чтобы поднять единицу массы от уровня моря в данную точку. По определению
геопотенциал в каждой точке атмосферы:
Ф = gz
, где
Z
– высота точки над
75
уровнем моря, а
g –
ускорение силы тяжести. Итак, в любой точке
изобарической поверхности под данной широтой при данном значении силы
тяжести имеется определенный геопотенциал, пропорциональный высоте этой
точки над уровнем моря. Поэтому применение геопотенциала вместо высоты
вполне возможно и имеет определенные теоретические и технические
преимущества
.
Геопотенциал выражается в геопотенциальных метрах, он
близок к высоте в метрах. Также он еще называется
геопотенциальной или
динамической высотой.
Do'stlaringiz bilan baham: |
