sinoptinės meteorologijos pagrindų praktikos darbai - Vilniaus ...
sinoptinės meteorologijos pagrindų praktikos darbai - Vilniaus ...
sinoptinės meteorologijos pagrindų praktikos darbai - Vilniaus ...
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
100 km, o oro temperatūros gradientai - °C/ 100 km. Jeigu skaičiavimo formulė išvesta<br />
neempiriniu būdu – joje reiktų išreikšti gautus gradientus SI sistemos vienetais: geopotencialaus<br />
aukščio – gpm/ m, o temperatūros °K/ m.<br />
Kai gradientai nustatyti belieka išmatuoti kampą tarp izohipsės ir izotermos. Norint<br />
teisingai išmatuoti kampą pirmiau reikia nustatyti izohipsių ir izotermų kryptį. Taigi izohipsės<br />
nukreiptos taip, kad (Šiaurės pusrutulyje) žemo slėgio sritis lieka jai iš kairės, o aukšto – iš<br />
dešinės (x pav.); taip pat, žemesnės oro temperatūros yra į kairę nuo izotermos, o aukštesnės – į<br />
dešinę. Kampas matuojamas nuo izohipsės iki izotermos prieš laikrodžio rodyklę.<br />
Oro temperatūros geostrofinės advekcijos skaičiavimas pagal izohipsės ir izotermos sudaromą<br />
kampą<br />
Pirmiausia apibūdinsime terminą advekcija. Advekcija – tai oro dalelės (oro masės)<br />
pernaša tam tikroje koordinačių sistemoje iš vieno taško į kitą. Meteorologijoje šis terminas<br />
suprantamas kaip horizontali dalelės (jos parametrų) pernaša izobariniame arba izentropiniame<br />
paviršiuje. Pernaša vertikalia kryptimi suprantama kaip konvekcija. Todėl oro temperatūros<br />
advekciją pasirinktame izobariniame paviršiuje galima užrašyti taip:<br />
⎛ ∂T<br />
⎞ ∂T<br />
∂T<br />
⎜ ⎟ = −u<br />
− v , (1)<br />
⎝ ∂t<br />
⎠adv<br />
∂x<br />
∂y<br />
u ir v yra vėjo dedamosios atitinkamai x ir y ašyse; indeksas „adv“ rodo, kad dalinis temperatūros<br />
pokytis yra lemiamas tik advekcijos proceso 55 . Tolesnis formulės išvedimas duotas E priede. Čia<br />
pateiksime tik pertvarkytą, empirinę darbinę formulę, kuri atrodys taip:<br />
⎛ ∂T<br />
⎞<br />
⎜ ⎟ = −0.<br />
24VTν<br />
sinα<br />
, (2)<br />
⎝ ∂t<br />
⎠adv<br />
kur V - vėjo greičio stebėjimų duomenys, Tν – oro temperatūros gradientas (statmenai izotermų)<br />
išreikštas °K/ 100 km, α - kampas tarp izotermos ir izohipsės (kampo nustatymo procedūra<br />
aprašyta aukščiau), o gautas rezultatas turės dimensiją: °K per 24 valandas (para). Be to,<br />
vidutinėse platumose galima laikyti, kad vėjo greitis laisvoje atmosferoje tiesiog proporcingas<br />
geopotencialaus aukščio gradientui, kurį galima apibrėžti kaip normalės tarp dviejų izohisių<br />
išbrėžtų 4 dam arba 40 gpm intervalu ir išreikštos dam/ 100 km dimensija. (6) lygtį pertvarkome:<br />
⎛ ∂T<br />
⎞ 1.<br />
3<br />
⎜ ⎟ = − TνH<br />
n sinα<br />
, (3)<br />
⎝ ∂t<br />
⎠adv<br />
sinϕ<br />
kur Hn – geopotencialaus aukščio gradientas nustatytas tarp dviejų izohipsių.<br />
Šios lygties sprendinys turės dimensiją [°K/ parą]. Jeigu (5) formulėje (priede E) kintamieji<br />
įstatomi SI sistemos vienetais ir gautas rezultatas gaunamas [°K/s] ir kurį galima perskaičiuoti<br />
bet kuriam laikotarpiui, tačiau ne ilgesniam kaip 24 valandos, tai (2) ir (3) lygtyse kintamieji<br />
įstatomi taip kaip reikalauja lygties sąlygos ir rezultatas gaunamas laipsniais per parą ir kuris<br />
netinka perskaičiuoti trumpesniems laikotarpiams. Paskutinėje formulėje Hn ir Tν visada turės<br />
teigiamas reikšmes, todėl sprendinio ženklas priklausys tik nuo α arba sinα.<br />
Oro temperatūros geostrofinės advekcijos skaičiavimas oro dalelės atgalinės trajektorijos metodu<br />
Nukreipdami x ašį išilgai oro dalelės judėjimo trajektorijos oro temperatūros advekcinių<br />
pokyčių skaičiavimą galima labai supaprastinti. Pirma reikia apsispręsti kokios trukmės<br />
advekcinius pokyčius skaičiuoti. Standartiškai naudojami laiko intervalai yra 6, 12 ir 24<br />
valandos. Ilgesnės trukmės advekcinius pokyčius turint tik vieno termino žemėlapius skaičiuoti<br />
netikslinga, nes per parą gali pasikeisti ne tik bariniai gradientai bet ir viso slėgio lauko<br />
konfigūracija. Toliau reikia nustatyti vidutinį pernašos greitį išilgai izohipsių, kadangi laikome<br />
55 Oro temperatūra laisvoje atmosferoje taip pat kinta dėl vertikalių oro dalelės judesių bei dėl transformacijos.<br />
85