Материал: 5721
95
ослабления скоростей ветра на вогнутых формах рельефа, для которых характерно резкое изменение скорости на той высоте, где влияние затенения окружающей местностью уже отсутствует. В отдельных случаях наблюдается при этом и смена направления ветра на противоположное, вследствие завихрения.
Наиболее сложные условия возникают на вогнуто-выпуклых формах рельефа (перевалах) и выпукло-вогнутых (долинах).
Рис. 4.11. Схема влияния рельефа на ветер.
На перевалах создаются благоприятные условия для усиления ветра, в долинах – преимущественно для его ослабления. Однако ослабляются только ветры, дующие поперек долины. Они сохраняют лишь свою слагающую вдоль долины, иногда усиливаемую поворотом ветра у склонов долины, или вообще затихают. Ветры, дующие вдоль долины, при благоприятных условиях могут, наоборот, усиливаться. Мало извилистые долины, имеющие направление поперек хребта и сообщающиеся с перевалами при условии преобладания ветров вдоль долины, могут иметь повышенные скорости ветра. Наоборот, долины извилистые или лежащие вдоль хребтов, а также перпендикулярные направлению господствующих ветров отличаются сравнительно слабыми ветрами.
Феном называется сухой, обычно теплый или горячий ветер, дующий с гор. Ветер может иметь различное происхождение, но можно выделить три основных типа фёновых явлений.
1.Фён, связанный с переваливанием воздушной массы через горный хребет под влиянием образовавшейся по той или иной причине разницы давлений.
2.Фён, связанный с опусканием и растеканием воздуха в антициклоне по склонам.
96
3. Фён в свободной атмосфере, связанный с инверсией сжатия в антициклоне или катафронтальными явлениями.
Примером влияния рельефа на климатический режим горной местности может быть «бора». Это местный сильный до 40-60 м/с холодный ветер в некоторых приморских районах, где горные хребты граничат с теплым морем. Бора отмечается на адриатическом побережье Хорватии и на черноморском побережье в районе г. Новороссийска и на побережье Охотского моря – п.Энкан. Этот ветер с гор направлен вниз по склонам и обычно наблюдается зимой.
Влияние рельефа на облачность и туманы. Режим облачности и туманов в горной стране весьма разнообразен. На него влияет и удаление от подстилающей поверхности, и общее поднятие местности, и направление горных склонов, и форма рельефа. Вместе с поднятием местности повышается и уровень образования местных (кучевых и слоистых) облаков. Увеличение же амплитуды суточного хода температуры способствует образованию радиационных туманов в ночные часы.
На южных склонах гор системы Большого Кавказа со стороны моря высота кучевых облаков составляет несколько сот метров (в среднем около 800 м), но, поднявшись в высокогорные районы Сванетии, на высоте 1500-2000 м мы опять будем наблюдать над горными долинами куче вые облака примерно на той же высоте над дном долины (т. е. около 800 м). Аналогично и со слоистыми облаками: как внизу, так и наверху их можно наблюдать на высоте немногих сотен метров над подстилающей поверхностью.
Своеобразно сказывается на облачности влияние склонов как при вынужденном перетекании, так и при развитии конвекции, упорядочиваемой горно-долинной циркуляцией. Склоны являются местами, вблизи которых происходит образование облаков и конденсация. В соответствии с этим на склонах появляется специальный вид туманов–адиабатический и в том числе туманы от облаков, связанных с прохождением
фронтов. |
|
|
|
|
|
|
|
На внешней стороне гор, у наветренных склонов, годовой |
|||||
ход |
облачности |
и |
туманов |
может |
зависеть |
от |
общециркуляционных |
|
процессов, |
в |
частности, |
от |
|
97
преобладающего направления ветра, но внутри горной системы и в подветренных ее частях получается четкий летний максимум облачности и туманов (в экваториальных широтах в периоды равноденствий). На наветренных склонах при переваливании образуется сплошная облачная пелена на уровне конденсации, исчезающая на подветренном склоне.
На подветренных частях гор возникают своеобразные типы облаков, образующихся у вихря сзади препятствия: различные виды как чечевицеобразных облаков, поднимающихся до 2-3 км выше гор, так и волнистых облаков. Они образуются в результате колебаний, возникающих в воздушных потоках после переваливания (к этому виду относятся и фёновые облака).
Различия в формах рельефа до крайности усложняют и разнообразят распределение облачности и туманов в горной стране. На выпуклых формах рельефа преобладает конвективный тип облачности и туманов. Летом к концу дня большие горы почти всегда оказываются в облаках (за исключением очень сухих районов, например в Средней Азии) и часто наблюдаются грозы (с осадками или без осадков в месте наблюдения).
Однако своеобразные виды облачности и туманов формируются над горами и в ночные часы: охлаждение подстилающей поверхности, особенно снега и льда, дает здесь начало радиационным туманам, которые, отрываясь от склона, обращаются в слоистые облака, образующие (по данным Заморского) «воротники» вокруг вершины (рис. 4.12).
Рис. 4.12. Образование ночных туманов и облачности у горных вершин. (Цифрами обозначены последовательные стадии развития процесса).
Зимой облачность внутри горной системы меньше, что связано не столько с низким уровнем зимней облачности, сколько
98
с малым развитием конвективных движений и размыванием фронтальной облачности внутри горной системы на подветренной её стороне.
Во многих случаях переход фронтов через горные районы вообще задерживается или замедляется. На склонах, на перевалах и в высоких частях долин преобладают в общем те же процессы, в связи с чем туман может днем передвигаться по долине снизу вверх. Причем теряется различие между туманом и кучевой облачностью. Ночью реже и на непродолжительное время возникают слоистые облака и радиационные туманы. Могут наблюдаться также туманы охлаждения над ледниками и потоками и туманы испарения над нагреваемыми влажными склонами.
При прохождении фронтальной облачности она постепенно переходит в туман, сначала в верхней части склонов или долины, а затем все ниже и ниже, что позволяет непосредственно определять высоту фронтальной поверхности над местом наблюдения.
При преодолении теплым фронтом горного хребта (рис. 4.13) поверхность фронта поднимается по склону. В наветренной части склона облачность усиливается, а в подветренной – размывается полностью или частично.
Рис. 4.13. Прохождение теплого фронта через горный хребет.
99
На равнине, где распределение облачности в большей мере обусловлено процессами общей циркуляции, чаще всего наблюдается либо ясное, либо пасмурное небо. Промежуточные значения облачности сравнительно редки, хотя летом с развитием конвекции вероятность их заметно возрастает. В горах летом конвекция развита очень сильно, в связи, с чем днем полуясное состояние неба весьма частое явление, и совершенно ясные дни редки. Зимой число ясных дней в горах весьма велико, так как конвекция даже в южной части умеренных широт в горах ослаблена, фронтальная облачность размывается (исключая наветренные склоны), а вершины находятся выше слоистой облачности. Вершины и наветренные склоны, где под влиянием процесса перетекания облачность и особенно туманы образуют стену, причем на всех выпуклых формах рельефа, а особенно в районах перевалов, облачность часто превращается в туман. Обилие солнца зимой в горах делает их исключительно благоприятными для создания там зимних климатических курортов.
Влияние рельефа на осадки. Осадки в зависимости от их происхождения подразделяются на вертикальные (дождь, снег, морось) и горизонтальные (изморозь, гололед, налет –жидкий и твердый и т.п.).
В свободной атмосфере количество вертикальных осадков вначале остается более или менее постоянным, а в сухих районах может даже несколько возрастать за счет уменьшения испарений
– при выпадении. При дальнейшем удалении от подстилающей поверхности количество вертикальных осадков будет уменьшаться, поскольку большая часть облаков окажется внизу.
С поднятием местности над уровнем моря уменьшение осадков с высотой начинается сразу же. Характер процессов, протекающих над возвышенными районами, будет в основном тот же, что и над низинами, но вследствие увеличения высоты над уровнем моря и понижения температур влагосодержание в атмосфере над возвышенностями будет падать.
Поэтому в центральных частях обширных плоскогорий наблюдается обычно сравнительно небольшое количество осадков. Например, в Центральном Тянь-Шане выпадает всего около 300 мм за год, в Тибете местами менее 100 мм за год. Не