Вопрос 4. Барическая ступень, ее зависимость от различных факторов.

В авиационной практике для характеристики изменения давления воздуха с высотой, при расчёте безопасных высот полёта используется барическая ступень - высота, на которую надо подняться, чтобы давление уменьшилось на единицу.

Барическая ступень (Δh) рассчитывается для определенного слоя атмо­сферы и обратно пропорциональна вертикальному градиенту атмосферного давления в этом слое. Барическую ступень можно определить по упрощённой формуле:

Δh = (8000/Р) * (1+0,004t)

Где р - среднее давление воздуха в слое атмосферы, для которого рассчиты­вается барическая ступень; t - средняя температура воздуха в этом слое, °С.

Если давление воздуха не меняется, то из формулы следует, что при повышении температуры воздуха на 1 °С барическая ступень увеличивается примерно на 0,4 %. В тёплом воздухе барическая ступень больше, чем в хо­лодном воздухе, при неизменном давлении воздуха.

С увеличением высоты в атмосфере барическая ступень, как правило, уве­личивается в связи с уменьшением атмосферного давления, хотя температура воздуха при этом понижается. Это объясняется тем, что влияние изменения давления воздуха на величину барической ступени значительно больше, чем влияние изменения температуры.

Вопрос 5. Температура воздуха, ее изменение в пространстве и во времени.

Температура атмосферного воздуха - метеорологическая величина, ха­рактеризующая тепловое состояние, среднюю кинетическую энергию движе­ния молекул воздуха. Эта величина называется кинетической или истинной температурой воздуха.

Вопрос 6. Инверсии, их характеристики и влияние на полеты вс.

Инверсия - слой атмосферы, в котором температура воздуха повышается с увеличением высоты. Вертикальный градиент температуры в инверсионном слое отрицателен (γ < 0).

Изотермия - слой атмосферы, в котором температура воздуха не изменя­ется с высотой (γ = 0),

В зависимости от положения нижней границы инверсионного слоя разли­чают приземные и приподнятые инверсии. Приземная инверсия начинается от подстилающей поверхности. Нижняя граница приподнятой инверсии рас­полагается на некоторой высоте от поверхности земли.

Толщина (вертикальная протяжённость) инверсий изменяется в широких пределах: от нескольких метров до 2-3 км. Скачок температуры — разность температуры воздуха на верхней и нижней границах инверсии может дости­гать 10-15 °С и более.

По условиям образования различают радиационные и адвективные инвер­сии. Радиационная инверсия формируется в результате охлаждения под­стилающей поверхности вследствие излучения. При этом понижение темпе­ратуры приземного слоя воздуха происходит, главным образом, посредством турбулентного теплообмена. Вклад радиационного теплообмена составляет менее 10 % турбулентного теплообмена. Благоприятные условия для об­разования радиационных инверсий - отсутствие облаков и слабый ветер.

Приземные радиационные инверсии могут формироваться ночью в любое время года. Инверсии обычно достигают максимальной толщины утром на рас­свете, когда отмечается минимальная температура воздуха в суточном ходе.

Зимой в умеренных широтах приземные радиационные инверсии могут наблюдаться в любое время суток. Зимние инверсии иногда сохраняются в течение нескольких недель, ослабевая днём и усиливаясь ночью.

Адвективная инверсия формируется в тёплой воздушной массе при её перемещении на холодную подстилающую поверхность. При этом тёплый воздух охлаждается вследствие турбулентного теплообмена, смешиваясь с холодным воздухом. Адвективные инверсии весной образуются при переме­щении тёплого воздуха над снежной поверхностью, температура которой около 0^оС.

Большинство приподнятых инверсий в атмосфере являются инверсиями оседания, которые образуются вследствие нисходящего движения воздуха, его сжатия и адиабатического нагревания. Это происходит в областях повышен­ного атмосферного давления, антициклонах. Поэтому инверсии оседания на­зываются также инверсиями сжатия и антициклоническими инверсиями,

Фронтальные инверсии связаны с атмосферными фронтами - переход­ными зонами между теплыми и холодными воздушными массами. Толщина фронтальных инверсий - несколько сотен метров.