36
ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ, ПРИНЦИПЫ И ФОРМУЛЫ ДЛЯ РАСЧЕТА
1. Основные положения
Воздушные течения в атмосфере формируются под воздействием температуры воздуха и атмосферного давления, шероховатости поверхности земли, ее вращения и других факторов. Такая многофакторная зависимость создает значительную изменчивость ветра во времени и пространстве и проявляется в сезонных колебаниях циркуляции, и пульсаций разных масштабов от циклонов и антициклонов до мелких вихрей.
В горизонтальной плоскости распределение ветра вдоль меридиана имеет следующие особенности:
преобладание восточной составляющей в зональном течении нижней и средней тропосферы тропических широт;
наличие систематических меридиональных составляющих на 0-30° с. ш. в северной части пояса - в нижней тропосфере, в южной части - в средней тропосфере;
в субтропических широтах 30-40° с. ш. - преобладание западного ветра. С высотой скорость ветра резко возрастает и воздушный поток принимает характер струйного течения с осью на уровне 10-13 км;
в умеренных широтах 40-60° с. ш. западный поток имеет волновой характер. В системе сильно мигрирующих циклонов преобладают струйные течения с осью на высотах 8-9 км, область их распространения более обширна, чем в субтропиках, и осреднение их не выявляет строгой локализации;
в стратосфере воздушные потоки характеризуются муссонной сменой направлений: севернее 30° с. ш. зимние западные ветры сменяются летом на восточные с преобладанием отрицательных сдвигов (с высотой скорость ветра уменьшается) на высотах 9-20 км; севернее 60-65° с. ш. зимой преобладают резкие положительные сдвиги ветра, а в стратосфере полярных широт появляются струйные течения западного направления.
2. Принципы и формулы для расчета характеристик ветра
В основу расчетов характеристик ветра была положена информация о средних месячных значениях скоростей ветра на главных изобарических поверхностях. При составлении и анализе карт изотах принимались во внимание условия годового распределения характеристик ветра на разных изобарических поверхностях и условия рельефа.
По широтным поясам и северному полушарию средние характеристики ветра рассчитывались по узлам регулярной координатной сетки через 10° долготы и 10° широты для поверхности Земли и изобарических поверхностей 850, 700, 500, 300, 200, 100, 50 и 30 мбар.
Средние значения скорости ветра
и средние квадратические отклонения σ определялись по формулам:
(1)
(2)
где
- среднемесячная скорость ветра в i-ом узле регулярной координатной сетки;
σi - средние квадратические отклонения скорости ветра в узле регулярной координатной сетки;