Ćwiczenia 5. Dynamika atmosfery Zadania (kierunki wiatru podaj wg

Ćwiczenia 5. Dynamika atmosfery Zadania (kierunki wiatru podaj wg

Ćwiczenia 5. Dynamika atmosfery
Ryc. 3. Wyznaczanie kierunku wiatru
Wiatr – poziomy ruch powietrza charakteryzujący się
określonym kierunkiem i prędkością.
Siły kształtujące wiatr:
poziomego gradientu ciśnienia G (pierwotna przyczyna
ruchu powietrza), Coriolisa FC, odśrodkowa FR, tarcia FF.
Kolejne przybliżenia wiatru:
• wiatr geostroficzny (G, FC)
• wiatr gradientowy (G, FC, FR,)
• wiatr geotryptyczny (G, FC, FR, FF)
• wiatr rzeczywisty.
Wyznaczanie kierunku wiatru (ryc. 3) w polu ciśnienia na
półkuli północnej (objaśnienia: G -poziomy gradient
ciśnienia; WGS - wiatr geostroficzny; WGT – wiatr
geotryptyczny):
a) w danym punkcie wyznacz przebieg przechodzącej
przezeń izobary (interpolacja, ekstrapolacja),
b) poprowadź pomocniczą prostą styczną do izobary w
danym punkcie,
c) wyznacz – w stronę ciśnienia malejącego - wektor G o
początku w danym punkcie (jego długość jest
odwrotnie proporcjonalna do odległości między
izobarami),
d) wyznacz wektor WGS skierowany prostopadle w prawo
do G (początek w danym punkcie, długość
proporcjonalna do wektora G),
e) wyznacz wektor WGT skierowany o 20°-45° na lewo
od WGS (początek w danym punkcie, długość mniejsza
niż wektora WGS).
Uwaga: na półkuli S procedura identyczna przy czym słowa
“prawo” i “lewo” należy wzajemnie zamienić.
Róża wiatru – wykres ilustrujący częstość występowania
kierunków wiatru w danej stacji z uwzględnieniem ciszy
atmosferycznej.
Ryc. 1. Róża wiatru
Ryc. 2. Oznaczenia stron świata (kierunków świata)
Zadania (kierunki wiatru podaj wg
międzynarodowej z użyciem N, E, S, W)
notacji
1. Spójrz za okno sali wykładowej i podaj aktualny
przeważający kierunek wiatru
2. Podaj kierunek wiatru w notacji międzynarodowej,
liczbowo w skali 0-36, liczbowo w skali rumbowej
oraz azymut tego kierunku [°] gdy powietrze
płynie ku:
a) południowo-zachodowi;
b) pd -pd.-wsch;
c) pn.-zach.
3. Podaj kierunki wiatru sąsiednie do pd.-wsch, pn.,
zach. i pd.-zach.:
a) w skali 8-stopniowej,
b) w skali 16-stopniowej,
c) w rumbach (odpowiedni numer rumbu 1-32)
4. Jaki kierunek wiatru zanotuje obserwator gdy
prędkość wiatru wynosi 0,3 m/s a pióro steru
anemometru zwrócone jest ku pn.-pn.-wsch?
5. Rio de Janeiro znajduje się pod wpływem niżu o
izobarach kolistych z centrum w kierunku SE od
tego miasta. Jaki jest kierunek wiatru
geostroficznego i geotryptycznego [skala 16kierunkowa] w Rio de Janeiro? Jakie byłyby to
kierunki jeśli w miejsce niżu zalega wyż
atmosferyczny?
6. Na podstawie załączonej mapy synoptycznej we
wskazanych 4 punktach (A-D)wyznacz:
a) kierunek wiatru geostroficznego (zaznacz
kierunek na mapie czarnym wektorem o początku
we wskazanym punkcie),
b) kierunek wiatru geotryptycznego (zaznacz
kierunek na mapie czerwonym wektorem),
c) oblicz prędkość wiatru geostroficznego, podaj
wynik w m/s.
[Wyniki przedstaw na osobnej kartce n.p.
1. ϕ=20, λ=-50; WGS: NNW; WGT: NW; VGS:
5,4 m/s...]
Tab. 1 Dane do zadania 1. [liczby ujemne oznaczają dł. geogr. zachodnią]
zestaw
A. ϕ; λ
3
4
5
13
14
15
65; -20
1
35; -5
2
60; -20
40; -25
55; -20
45; -5
6
50; -20
50; -5
45; -20
55; -5
40; -15
60; -5
35; -20
65; -5
65; -30
B. ϕ; λ
35; 0
60; 20
50; 30
40; 0
55; 20
35; 30
45; 0
50; 20
40; 30
50; 0
45; 20
45; 30
55; 0
40; 20
50; 30
C. ϕ; λ
60; 0
35; 20
35; 10
65; 0
35; 40
45; 10
35; 20
40; 40
65; 10
40; 20
45; 40
35; -20
45; 20
50; 40
35; 40
D. ϕ; λ
50; 20
55; 40
65; 40
55; 20
60; 40
65; 30
60; 20
65; -30
35; 0
65; 20
60; -30
65; 30
65; 40
55; -30
40; 0
Materiał do opanowania na następne zajęcia:
• właściwości pary wodnej,
• wielkości charakteryzujące zawartość pary
wodnej w powietrzu (ciśnienie pary wodnej,
niedosyt wilgotności, ciśnienie pary nasyconej,
wilgotność względna, temperatura punktu rosy),
• wodność chmur (mgły),
Terminologia:
anemometr
(wiatromierz)
cisza atmosferyczna
cyklon tropikalny
dywergencja
(rozbieżność)
efekt Bernoulliego
huragan
jet stream (prąd
strumieniowy)
kierunek wiatru
konwergencja
(zbieżność)
linie prądu
porywistość wiatru
prawo Buys-Ballota
prędkość wiatru
przepływ laminarny
przepływ
turbulencyjny
róża wiatru
rumby
7
8
9
10
1
12
• całkowita zawartość pary wodnej w słupie
atmosfery (PWC),
• stan nasycenia i przesycenia powietrza parą
wodną (dla lodu i wody),
• parowanie i kondensacja wody, czynniki
kontrolujące.
siła Coriolisa,
siła odśrodkowa
siła poziomego
gradientu ciśnienia
siła tarcia
skala Beaufort’a
skala Fujita
skala Saphir’a–
Simpson’a
szorstkość
tajfun
trajektorie wsteczne
warstwa graniczna
atmosfery
wiatr anabatyczny
wiatr geostroficzny,
wiatr geotryptyczny,
wiatr gradientowy,
wiatr katabatyczny
wiatr rzeczywisty
wiatr termiczny