Дэннис Пегин - Понять небо

Если мы представим, что ветер дует с моря, то на первый взгляд кажется, что он должен способствовать и усиливать морской бриз, но фактически это выглядит несколько иначе. Ветер с моря приносит на сушу холодные воздушные массы, которые являются стабильными, что снижает утренний прогрев и к тому же препятствует потоку в сторону моря наверху.

Полнее понять влияние основного ветра на морской бриз мы сможем, посмотрев на рис. 123.

Рис. 123. Конвергенция вдоль берега

Основной ветер направлен под углом к побережью, а над водой образуется зона конвергенции. Конвергенция значит "двигаться вместе". В данной ситуации рассмотрим смысл этого движения. Воздух движется у поверхности над землей медленнее из-за трения, и поэтому поток пересекает изобары, как объяснено в главе 4 . Над водой сопротивление меньше и направление ветра ближе к основному, который следует изобарам на высоте. Следовательно, над землей у поверхности направление ветра отклоняется влево на некоторый угол от направления основного ветра на высоте и от направления ветра у поверхности над водой (в северном полушарии). В южном полушарии это отклонение вправо. Такой ветер над водой и землей движется вместе (конвергенция), как показано на рисунке. В дополнение, соединяясь, поток поворачивает в сторону более медленного потока над землей.

В результате конвергенции случается одна из двух (или обе) вещей: 1) если условия стабильные, ветер увеличивает силу; 2) если воздух нейтрально-стабилен или нестабилен, он может подниматься вверх. В этом случае над побережьем формируется полоса облаков.

В рассмотренном случае морской бриз невозможен, потому что нет потока воздуха с суши на море.

Обратная ситуация показана на рисунке 124.

Рис. 124. Дивергенция вдоль берега

Здесь для каждого полушария изображен береговой бриз. Различия в направлении и скорости потоков над сушей и водой приводят к разделению или дивергенции воздуха над береговой линией, в этом случае наблюдается эффект замедления. Этот процесс имеет тенденцию поддерживать формирование морского бриза. И действительно, морской бриз наиболее вероятен, когда основной ветер дует с суши в направлении, показанном на рисунке.

Когда основной ветер по направлению такой, как показано в четвертях 2 и 3 рисунка 125, появляется возможность изменения направления и скорости ветра над землей.

ПРЕДСКАЗАНИЕ МОРСКОГО БРИЗА

В связи с тем, что большое количество мест полетов находится возле водных пространств, пилотам необходимо уметь заранее предсказывать возникновение морского бриза. Как показано на рисунке 125, направление основного ветра является ключом к этому предсказанию.

Рис. 125. К прогнозированию морского бриза

Что же происходит, когда основной ветер дует из различных четвертей относительно побережья?

Предлагаем следующие рекомендации по прогнозированию морского бриза:

1 четверть северное полушарие (2 южное)

В этом случае дивергенция способствует формированию морских бризов, которые могут распространяться далеко в глубь суши. Вначале ветер с берега, затем штиль, потом между восходом и полуднем ветер поворачивает на берег и над сушей усиливается.

2 четверть северное полушарие (1 южное)

Образованию морского бриза препятствует слабая конвергенция над береговой линией. Однако, направленный в сторону моря поток на высоте помогает установлению морского бриза в нескольких милях от берега в море, и в конце концов при увеличении прогрева к середине дня смещается к берегу. В этом случае морской бриз не так силен как в предыдущем.

3 четверть северное полушарие (4 южное)

Когда основной ветер дует на берег, мы никогда не имеем чистого морского бриза из-за противодействия наверху. Но в данном случае ветер с моря — следствие барической системы низкого давления над землей (помните, ветер в северном полушарии дует против часовой стрелки вокруг систем низкого давления). Прогрев суши возле побережья увеличивает градиент давления, и основной ветер усиливается. Это усиление может быть 18–35 км/час в более теплых районах как, например, юго-запад США или средиземноморское побережье.

4 четверть северное полушарие (3 южное)

Когда дует такой ветер, он не является морским бризом в чистом виде. Однако, так как в основном причиной такого ветра является барическая система высокого давления на суше, прогрев побережья несколько снижает давление и уменьшает скорость основного ветра. Если, например, высокое давление и основной ветер держатся длительное время, то дневные прогревы могут привести к возникновению морского бриза позднее, через день или несколько. Этот начавшийся позже над сушей бриз сильным не будет. Когда основной ветер перпендикулярен или параллелен береговой линии то комбинируются эффекты двух четвертей.

СИЛА МОРСКОГО БРИЗА, ОХВАТЫВАЕМАЯ ТЕРРИТОРИЯ И СЕЗОННОСТЬ

Кроме влияния фактора направления основного ветра, сила морского бриза очень сильно зависит от разности температур между водой и сушей. Когда побережье является пустыней как, например, в Австралии, на юго-западном побережье Америки и вокруг Средиземного моря, морские бризы могут достигать 35 км/ч и более. На более зеленых площадях в основном 18–25 км/ч.

Региональные различия морского бриза объясняются сезонными температурами воды. Например, на востоке США и в Европе температура воды поздней весной и ранним летом наиболее сильно отличается от температуры земли, и именно в это время здесь дуют самые сильные морские бризы. Эти районы подвержены частым изменениям основного ветра, и в соответствии с этим меняются бризы.

В районах, где побережье является пустыней, пик прогрева суши приходится на середину лета и соответственно сила морского бриза максимальна летом и ранней осенью. Примером этому являются Австралия и юго-западное побережье США. На тихоокеанском побережье Северной Америки также господствуют сильные морские бризы, объясняется это тем, что здесь рекордная разница температур между побережьем-пустыней и холодными водами Тихого океана. Ориентация береговой линии не имеет значения для формирования морского бриза, чего не скажешь о наличии барической системы, так как она определяет ориентацию основного ветра.