Горизонтальный барический градиент

Рассматривая изобары на синоптической карте, мы заме­чаем, что в одних местах изобары проходят гуще, в других — реже.

Очевидно, что в первых местах атмосферное давление ме­няется в горизонтальном направлении сильнее, во-вторых — слабее. Говорят еще: «быстрее» и «медленнее», но не следует смешивать изменения в пространстве, о которых идет речь, с изменениями во времени.

Точно выразить, как меняется атмосферное давление в гори­зонтальном направлении, можно с помощью так называемого горизонтального барического градиента, или горизонтального градиента давления. В главе четвертой говорилось о горизон­тальном градиенте температуры. Подобно этому горизонталь­ным градиентом давления называют изменение давления на единицу расстояния в горизонтальной плоскости (точнее, на по­верхности уровня); при этом расстояние берется по тому на­правлению, в котором давление убывает всего сильнее. А таким направлением наиболее сильного изменения давления является в каждой точке направление по нормали к изобаре в этой точке.

Таким образом, горизонтальный барический градиент есть вектор, направление которого совпадает с направлением нор­мали к изобаре в сторону уменьшения давления, а числовое зна­чение равно производной от давления по этому направлению. Обозначим этот вектор символом — Ñр, а числовую его вели­чину  -dp/dn, где п — направление нормали к изобаре.

Как всякий вектор, горизонтальный барический градиент можно графически представить стрелкой; в данном случае стрел­кой, направленной по нормали к изобаре в сторону убывания давления. При этом длина стрелки должна быть пропорцио­нальна числовой величине градиента (рис. 1).

В разных точках барического поля направление и величина барического градиента будут, конечно, разными. Там, где изо­бары сгущены, изменение давления на единицу расстояния по нормали к изобаре больше; там, где изобары раздвинуты, оно меньше. Иначе говоря, величина горизонтального барического градиента обратно пропорциональна расстоянию между изобарами.

Если в атмосфере есть горизонтальный барический градиент, это означает, что изобарические поверхности в данном участке атмосферы наклонены к поверхности уровня и, стало быть, пере­секаются с нею, образуя изобары. Изобарические поверхности наклонены всегда в направлении градиента, т. е. туда, куда давление убывает (рис. 2).

Рис. 1. Изобары и горизон­тальный барический градиент. Стрелками обозначен горизонтальный барический градиент в трех точках  барического  поля.

Горизонтальный барический градиент является горизонтальной составляющей полного барического градиента. Последний представляет­ся пространственным вектором, ко­торый в каждой точке изобариче­ской поверхности направлен по нор­мали к этой поверхности в сторону поверхности с меньшим значением давления. Числовая величина этого вектора равна dp/dn; но здесь n — на­правление нормали к изобариче­ской поверхности. Полный бариче­ский градиент можно разложить на вертикальную и горизонтальную составляющие, или на вертикальный  и горизонтальный  градиенты.

Рис. 2. Изобарические поверхности в вертикальном разрезе и направление горизонтального барического градиента. Двойная   линия — поверхность   уровня

Можно разложить его и на три составляющие по осям прямоугольных координат X, Y, Z. Давление меняется с высотой гораздо сильнее, чем в гори­зонтальном направлении. Поэтому вертикальный барический градиент в десятки тысяч раз больше горизонтального. Он уравновешивается или почти уравновешивается направленной противоположно ему силой тяжести, как это вытекает из основ­ного уравнения статики атмосферы. На горизонтальное движе­ние воздуха вертикальный барический градиент не влияет. Дальше в этой главе мы будем говорить только о горизонталь­ном барическом градиенте, называя его просто барическим гра­диентом.

На практике измеряют на синоптических картах средний барический градиент для того или иного участка барического поля. Именно, измеряют расстояние ∆n между двумя соседними изобарами в данном участке по прямой, которая достаточно близка к нормалям обеих изобар. Затем разность давлений между изобарами ∆p (обычно это 5 мб) делят на это расстоя­ние, выраженное -в крупных единицах — градусах меридиана (111 км). Средний барический градиент представится по вели­чине отношением конечных разностей - ∆p/n мб/град. Вместо градуса меридиана теперь чаще берут 100 км. Определить ба­рический градиент в свободной атмосфере можно из расстоя­ния между изогипсами на картах барической топографии. В дей­ствительных условиях атмосферы у земной поверхности горизон­тальные барические градиенты имеют порядок величины в не­сколько миллибар (обычно 1—3) на каждый градус меридиана.

***** Мы производим и продаём межкомнатные двери. Наши менеджеры помогут определиться с выбором нужной модели, примут заявку на изготовление дверей с индивидуальными размерами, оценят стоимость приобретения. Доставят и установят межкомнатные двери. А своей ценой межкомнатные двери от производителя вас просто зачаруют. Никаких накруток. Вы платите только за качественный товар.


 


Актуальні новини від Рівненського порталу OGO.ua