12. Какие формы барического рельефа вы знаете.

Формы барического рельефа, давления на приземных синоптических картах — изобары — имеют весьма разнообразную конфигурацию: от прямолинейных и параллельных одна по отношению к другой на отдельных участках до замкнутых концентрических систем округлой или овальной форм с низким или высоким давлением в центре. Эти барические системы основных типов называют циклонами и антициклонами. Горизонтальные барические градиенты в циклонах направлены от периферии к центру, а в антициклоне — от центра к периферии. Помимо циклонов и антициклонов, в синоптической практике различают вытянутые периферийные части их: ложбины, гребни и седловины . Горизонтальные размеры циклонов и антициклонов очень велики. Большие оси (поперечники) циклонов нередко достигают 1200—2000 км, а антициклонов—3000—4000 км. Вертикальная протяженность мезомасштабных вихрей в значительной степени зависит оттого, какая температура наблюдается в данных барических системах. Если циклоны зарождаются в холодном воздухе и температура самая низкая в его центральной части, то с высотой барические градиенты мало меняют направление и замкнутые изобары с низким давлением в центре обнаруживаются до больших высот (5—7 км). Такой холодный циклон является высоким. Если циклон зарождается в теплой воздушной массе и температура в его центре наивысшая, то такой циклон быстро исчезает с высотой, так как в нем дополнительный барический градиент, связанный с градиентом температуры, противоположен приземному градиенту и такой циклон является низким. Наоборот, холодные антициклоны являются низкими, а теплые антициклоны — высокими. Под влиянием асимметрического распределения температуры барические системы с замкнутыми изобарами, как правило, с высотой превращаются в системы с разомкнутыми изобарами. В зависимости от высоты, на которой происходит это превращение, различают высокие, средние и низкие барические системы.

14. Каковы характеристики ветра и причины возникновения

Ветер — горизонтальное перемещение воздуха относительно земной поверхности. Он характеризуется скоростью и направлением. Скорость ветра выражается в метрах в секунду, в километрах в час, в узлах или в баллах шкалы Бофорта. Различают среднюю и мгновенную скорости ветра. На практике анемометрами измеряют именно среднюю (за 100 с) скорость ветра, так как мгновенная скорость испытывает сильные колебания. Направление ветра определяется по его отклонению от меридиана места. В метеорологии за направление ветра принимается то направление, откуда дует ветер, т. е. угол между нордом истинным (компасным) и направлением, откуда дует ветер. Ветер изменчив не только по скорости, но и по направлению. Поэтому направление ветра на судне определяют по вымпелам, флагам или «колдунчикам» и по компасу (пеленгатору) в градусах с точностью до 5—10° как среднее за 3—4 мин наблюдения. Главной причиной возникновения ветра является разница в атмосферном давлении над участками земной поверхности. Стоит лишь давления где-нибудь уменьшиться или увеличиться, как воздух направится от места большего давления в сторону меньшего. А равновесие давления нарушается неодинаковым нагревом различных участков земной поверхности, от которых по-разному нагревается и воздух.

14. Что такое геострофический ветер.

Геострофический ветер - теоретический ветер, рассчитанный в предположении равномерного прямолинейного горизонтального движения воздуха и отсутствия силы трения, при действии только двух взаимно уравновешивающихся сил — барического градиента и Кориолиса. Направлен по параллельным прямолинейным изобарам и отклоняется от направления барического градиента под прямым углом вправо в северном полушарии, влево — в южном.

16. Какие существуют методы научного предсказания погоды на короткие сроки.

В настоящее время существуют два метода научного предсказания погоды на короткие сроки (1—3 сут): синоптический и численный (гидродинамический). Синоптический метод составления прогнозов погоды базируется на построении и анализе синоптических карт, на которых выделяются отдельные объекты, каждому из которых свойственны определенные типы погодных условий. Синоптический метод базируется на четырех главных научных принципах: принципе физической логики - синоптические объекты являются материальными телами, поэтому на них распространяются основные физические законы; комплексности - тип синоптического объекта определяется сочетанием значений метеорологических полей, что позволяет обнаруживать объекты на картах погоды и устанавливать продолжительность его воздействия на район плавания; временной последовательности - синоптические объекты зарождаются, развиваются и отмирают; трехмерности - объекты являются объемными телами, следовательно, для их изучения необходимо располагать значениями метеорологических полей не только по горизонтали, но и по вертикали. Конечный результат анализа синоптических карт — прогноз погоды, носит вероятностный характер, так как при этом используются закономерности математической статистики. Гидродинамический (численный) прогноз -теоретической базой является построение математических моделей атмосферы и моделей взаимодействия океана и атмосферы. Задачей прогноза в этом случае является решение уравнений гидро- и термодинамики. Для составления уравнений математических моделей используются основные физические законы: закон сохранения количества движения, законы сохранения массы и энергии, законы газового состояния (Клапейрона — Менделеева) и др. Несмотря на серьезные трудности (недостаточный объем и оперативность сбора гидрометеорологической информации, неудовлетворительную скорость операций современных вычислительных машин, а также несовершенность самих математических моделей), гидродинамический способ предсказания погоды постоянно усовершенствуется и вносит немалый вклад в развитие наук об океане и атмосфере Земли и, следовательно, в усовершенствование синоптического метода прогноза погодных условий.