3.4.6. Межа бароклінності
- хмарна структура на супутниковому зображенні
Термін «межа бароклінності» використовується для опису
фронтально подібної хмарності, що не є фронтальною.
Зовнішній
вигляд на зображенні із супутника METEOSAT:
На супутниковому зображенні межа бароклінності характеризується хмарною
смугою, що складається із хмар нижнього й середнього ярусів, без яскраво
вираженого їх подальшого за часом розвитку. Хмари верхнього ярусу
спостерігаються у вигляді волокнистої структури і пов'язані із сильним вітром
або зоною струминної течії.
- IR зображення:
- Хмарність нижнього й середнього ярусів
змінює колір від темного до світло-сірого.
- Хмарність даного утворення
звичайно має більш темний колір (більш тепла верхня частина хмарності), ніж у фронтальної хмарності.
- Іноді формується яскрава смуга хмарності у
вигляді волокон
- WV зображення:
- Хмарність має кольорову гаму від темно-сірої
до сірої, іноді з'являється яскрава волокниста хмарність.
- Хмарність має менш яскравий колір, ніж
фронтальна смуга хмарності
- VIS зображення:
- Залежно від типу хмарності вона має вигляд
або смуги або плям неправильної
форми. У випадку напівпрозорої хмарності верхнього ярусу вона має сірий
колір.
Дослідження показали, що межа бароклінності спостерігається при наступних
типових ситуаціях (показано на 500 hPa поверхні) (рис.3.52):
- У тилу улоговини синоптичного масштабу (тип,
що найбільш часто зустрічається, ≈
50 випадків, на схемі ліворуч)
- Асоціюється з висотним циклоном (6 випадків,
на схемі праворуч)
- Що асоціюється із зоною деформації в
сідловині висотного поля (3 випадки, на схемі знизу праворуч)
|
|
|
|
|
|
|
Рис.3.52.Типові синоптичні ситуації, коли
спостерігається межа бароклінності |
|
У тилу улоговини синоптичного масштабу
Набір зображень, показаних на рис.3.53, показує виникнення граничної бароклінності
в тиловій частині улоговини синоптичного масштабу, що розташовується від
Біскайської затоки до Тірренського моря. Положення тилової частини улоговини
показано на висотній карті АТ 500hPa (нижче ліворуч).
|
19 жовтня
2002/06.00 UTC - Meteosat IR зображення; блакитний: карта АТ 500 hPa |
19 жовтня
2002/06.00 UTC - Meteosat IR зображення; SatRep накладення: назви
концептуальних моделей |
|
|
|
|
|
|
|
19 жовтня 2002/06.00
UTC - Meteosat WV зображення; SatRep накладення: назви концептуальних моделей
|
19 жовтня 2002/06.00
UTC - Meteosat VIS зображення; SatRep накладення: назви концептуальних
моделей |
|
Рис.3.53. Набір зображень, що показують виникнення
граничної бароклінності |
|
WV і VIS зображення чітко
показують більш низьку верхню межу хмарності в зоні бароклінності в порівнянні
з Холодним фронтом над Атлантикою. Хмарність верхнього ярусу спостерігається на
WV і IR зображеннях, характеризуючи вісь струминної течії.
Такий тип межі бароклінності може бути поділений на два підтипи залежно від
його розвитку:
"In situ" розвиток (~15 випадків)
- У початковій стадії розвитку спостерігаються
хмари нижнього ярусу й Sc, які поєднуються й прискорюють свій розвиток (на
схемі нижче 1 - 3 стадії).
- Подальший розвиток може привести до розпаду граничної
бароклінності або до об'єднання із фронтальною системою.
- Хмарна смуга межі бароклінності з'являється у висхідному потоці теплого
фронту або в низхідному холодного, а в деяких випадках представляє окреме
хмарне утворення
На анімації (рис.3.54) показано
розвиток межі бароклінності від Північної Іспанії до західного Середземномор'я.
|
|
18 Жовтня 2002/07.00 UTC - Meteosat IR зображення |
|
|
|
|
Рис.3.54.Розвиток межі
бароклінності від Північної Іспанії до західного Середземномор'я. |
|
Зміна попередньої фронтальної хмарності (~ 35 випадків)
У результаті зміни попередньої
фронтальної системи з'являється
хмарність межі бароклінності. Такі зміни спостерігалися у випадку фронтів
оклюзії (19 випадків), у результаті подовження холодного фронту (12 випадків) і
на теплому фронті (4 випадки).
Схематично на рис.3.55 (1 - 3 стадії) показано розвиток типового процесу: нова
фронтальна система наближається з тилової сторони до
хмарної системи, що руйнується. Стара хмарна системи розпадається на дві й
більше частин, де північна частина поєднується з новою системою, внаслідок чого вона слабшає. Південна
частина старої хмарної смуги починає розвиватися в тилу улоговини у градієнтному
полі. Подальший розвиток показує або загальне об'єднання цих систем, або ослаблення й руйнування бароклінної області.
Рис.3.55. Розвиток хмарності в зоні бароклінності
внаслідок зміни попередньої фронтальної хмарності
На IR зображеннях, показаних на рис.3.56, розглядається розвиток хмарності межі
бароклінності. На зображенні внизу
ліворуч представлена початкова стадія цього процесу, а праворуч через 24
години. Анімація IR зображень показує розтягування старої системи від Британії
до Ірландії й розвитку нової над Атлантикою. Спостерігається як поділ
хмарності, так і її перетворення з південної сторони улоговини. Знову утворена
хмарність межі бароклінності розташовується над Великобританією й північчю
Франції (зображення нижче праворуч).
|
30 січня 2001/06.00 UTC - Meteosat IR
зображення |
31 січня 2001/06.00 UTC - Meteosat IR
зображення; SatRep накладення: назва
концептуальних моделей |
|
|
|
|
Рис.3.56. Розвиток хмарності межі бароклінності |
|
Межа бароклінності, що пов'язана з висотним
циклоном
Хмарні смуги синоптичного масштабу, що виникають, як правило, у тилу й в
передній частині висотного циклону. Вони в основному складаються з багатошарової
хмарності середнього й нижнього ярусу й мають циклонічну кривизну. Зона бароклінності
найчастіше виникає в північно-східній частині висотного циклону. Ця частина
звичайно є залишком попереднього холодного фронту й спостерігається у вигляді хмарних
смуг волокнистого типу.
На двох IR зображеннях на рис.3.57 показано випадок висотного циклону із двома добре розвиненими зонами хмарності межі бароклінності, і смугою деформації, розташованої поблизу точки розриву. Центр висотного циклону розташований над Егейським морем і Грецією (див. АТ 500 hPa, ліве зображення знизу).
|
05 лютого 2002/06.00
UTC - Meteosat IR зображення; блакитний: АТ
500 hPa |
05 лютого 2002/06.00
UTC - Meteosat IR зображення; SatRep накладення: назви концептуальних моделей |
|
|
|
|
Рис.3.57. Розвиток циклону з двома добре розвиненими зонами
хмарності межі бароклінності |
|
Утворення хмарності межі
бароклінності спостерігається паралельно з розвитком висотного циклону.
Межа бароклінності пов'язана із зоною
деформації в сідловині висотних полів
Це тип, що зустрічається дуже рідко й асоціюється із процесом відокремлення
у верхньому шарі улоговин і гребенів. На противагу до інших, описаних вище
типів, межа бароклінності існує в зоні фронтогенезу в точці сідловини між
чотирма системами. Майже всі випадки показують, що відбувається трансформація
фронтальної хмарної смуги, що складається з багатоярусної хмарності середнього
й нижнього рівнів, та поступово витягується й розпадається.
Два IR зображення на рис.3.58 показують хмарність межі бароклінності, що
розташовується в зоні деформації в сідловині на висоті 500 hPa (нижнє ліве
зображення). Вона проходить від Півдня Франції до Ірландії й складається з
багатоярусної хмарності нижнього й середнього ярусів. Вона може бути легко відокремлена
від навколишніх фронтальних хмарних смуг за своєю яскравістю й кривизною.
Північна частина старої хмарної системи, від якої утворилася межа бароклінності,
може бути видна перед улоговиною на півночі Шотландії.
|
04 квітня
2002/06.00 UTC - Meteosat IR зображення; блакитний: ізолінії висот 500 hPa |
04 квітня
2002/06.00 UTC - Meteosat IR зображення; SatRep накладення: назви
концептуальних моделей |
|
|
|
|
Рис.3.58. Хмарність межі бароклінності, що розташована
в зоні деформації в сідловині |
|
