frente atmosférico. Frente cálido y frío. Clasificación de fenómenos naturales peligrosos Fenómenos meteorológicos peligrosos (agrometeorológicos) - procesos naturales y fenómenos que ocurren en la atmósfera - presentación Características de los vórtices atmosféricos

Trabajo de control sobre el tema "Clima de Rusia" Opción 1

Tarea 1. Termina la oración:

A. Llegada a la tierra por radiación de luz y calor solar ____________

B. Cambio en las propiedades de las máquinas virtuales cuando se mueven sobre la superficie de la Tierra ___________

B. Movimiento de aire de vórtice asociado con el área baja presión _____________

D. La relación entre la precipitación anual y la evaporación para el mismo período __________

A. ¿FORMA EN LA MAYORÍA DE NUESTRO PAÍS?

B. ¿EN EL INVIERNO PROMUEVE UN FUERTE CALENTAMIENTO, EN EL VERANO PROVOCA CLIMA NUBLADO CON LLUVIA INTERNACIONAL?

C. EN INVIERNO TRAEN NEVADAS Y DESHIELOS, Y EN VERANO REDUCIENDO EL CALOR, TRAEN PRECITACIONES?

Tarea 3. Prueba

1. La severidad del clima del país está creciendo en la dirección

pero)Cde norte a sur b) de este a oeste c) de oeste a este

2. Este tipo de clima es típico de D. Vostok:

3.Este tipo de clima se caracteriza por largas invierno frio y un verano corto y frío, cuando la temperatura de julio no supera los + 5C

A) ártico B) subártico c) marcadamente continental d) monzónico

4. Este tipo de clima se distingue por inviernos severos, soleados y helados; los veranos son soleados y cálidos, con pocas precipitaciones durante todo el año.

A) Moderadamente continental b) continental C) marcadamente continental d) monzón

5. Grandes volúmenes de aire troposférico con propiedades homogéneas.

6. El estado de la capa inferior de la atmósfera en un lugar dado en un momento dado.

A) frente atmosférico b) circulación c) tiempo d) clima e) masas de aire f) radiación solar

7. El paso de un frente frío va acompañado de tiempo.

8. TorbellinosFormado sobre los océanos Pacífico y Atlántico, el movimiento del aire desde las afueras hacia el centro es en sentido contrario a las agujas del reloj, en el centro hay un movimiento ascendente del aire, el clima es cambiante, ventoso, nublado, con precipitaciones.

A) Ciclón b) Anticiclón

Tarea 4.

Encuentra una coincidencia: tipo de clima

- climatograma 1 2 3

A) marcadamente continental b) monzón c) moderadamente continental

Tarea 5. Completa la lista

sequía, _________, tormenta de polvo, _________, escarcha, _________, hielo negro, __________

a) rábano b) pan integral c) frutas cítricas d) té

Trabajo de control sobre el tema "Clima de Rusia" Opción 2

Tarea 1. Termina la oración:

A. Zona de transición entre máquinas virtuales disímiles de cientos de kilómetros de largo y decenas de kilómetros de ancho.________

B. Toda la variedadmovimientos de aire ___________

B. Movimiento de aire de vórtice asociado con el área alta presión ______________

D.Propiedades climáticas que proporcionan producción agrícola ____________________

Tarea 2. Determinar el tipo de masas de aire (VM)

A. ¿SE FORMAN LAS COSTAS DE NUESTRO PAÍS SOBRE LOS OCÉANOS PACÍFICO Y ATLÁNTICO?

B. ¿CONTRIBUYE A LA FORMACIÓN DE CLIMA CALIENTE Y SECO, SEQUÍAS Y VIENTOS SECOS?

P. ¿QUÉ VM TRAE HELADA EN PRIMAVERA Y OTOÑO?

Tarea 3. Prueba

1. La presencia de regiones climáticas dentro de los cinturones se explica por la gran extensión del país

un) un)Cde norte a sur b)) de oeste a este

2. Este tipo de clima es típico de Z. Siberia:

A) Moderadamente continental b) continental C) marcadamente continental d) monzónico

3. Este tipo de clima se caracteriza por un invierno bastante frío con poca nieve; abundancia de precipitaciones en tiempo cálido del año.

A) ártico B) subártico c) marcadamente continental d) monzónico

4. Este tipo de clima se distingue por inviernos nevados suaves y veranos cálidos:

A) Moderadamente continental b) continental C) marcadamente continental d) monzón

5. La cantidad total de energía solar que llega a la superficie de la Tierra.

A) frente atmosférico b) circulación c) tiempo d) clima e) masas de aire f) radiación solar

6. El régimen meteorológico medio a largo plazo característico de cualquier territorio.

A) frente atmosférico b) circulación c) tiempo d) clima e) masas de aire f) radiación solar

7. Tutorial frente cálido acompañado del clima

A) tiempo tranquilo y soleado. B) tormentas eléctricas, ráfagas de viento, chubascos.

8. Se forman vórtices atmosféricos sobre Siberia,movimiento de aire desde el centro hacia las afueras agujas del reloj, en el centro - movimiento descendente del aire; el clima es estable, sin viento, sin nubes, sin precipitaciones. cálido en verano, frío en invierno.

Tarea 4 .

Encuentra un tipo de clima que coincida

- climatograma 1 2 3

A) ártico b) monzón c) templado continental

Tarea 5. Completa la lista eventos climáticos adversos.

Viento seco, _________, huracán, ______________, granizo, ____________, niebla

Tarea 6. ¿Qué cultivos no se cultivan en su área y por qué?

a) papas b) arroz c) repollo d) algodón

Clasificación peligrosa fenomenos naturales Los fenómenos meteorológicos (agrometeorológicos) peligrosos son procesos y fenómenos naturales que ocurren en la atmósfera, que por su intensidad (fuerza), escala de distribución y duración, tienen o pueden tener un efecto dañino sobre las personas, animales de granja y plantas, objetos económicos y el entorno. Estos incluyen: - tormentas, huracanes, tornados (tornados), turbonadas; - fuertes precipitaciones (nevada, aguacero, granizo, ventisca, hielo); - helada severa; - calor intenso, sequía, viento seco; - niebla densa; - heladas tardías Meteorológico y agrometeorológico fenómenos peligrosos

H, km t° С 3000 exosfera termosfera mesosfera-90 55 estratosfera troposfera-60 Estructura atmosférica

Gas Peso molecular, g/mol Contenido, % volumen Densidad absoluta, g/m 3 relativa al aire seco Nitrógeno 28.10678.967 Oxígeno 3220.105 Argón 39.9440.379 Dióxido de carbono 44.010.529 Neón 20.18318.18* .695 Helio 4.0035.24* . 138 Criptón 83.71.14* .868 Hidrógeno 2.0160.5* .07 Ozono 48(0…0.07)* .624 Aire seco 28,

Cabinas psicrométricas torres altas y mástiles globos aerostáticos, globos aerostáticos, laboratorios voladores Instalaciones de vigilancia espacial: cohetes meteorológicos y geofísicos satélites artificiales Naves espaciales terrestres y estaciones orbitales Métodos indirectos Para estudiar la atmósfera se puede utilizar:

La masa de la atmósfera es de billones de toneladas La masa de contaminación es 1/10 mil% Contaminantes en la atmósfera: Se acumulan con el tiempo Distribuidos de manera desigual en la Tierra Tóxicos en pequeñas concentraciones

Fuentes de contaminación del aire: I - Naturales: polvo, sal, volcánicas. II - Artificial (antropogénico): Empresas industriales: - empresas de la industria química - empresas metalúrgicas - centrales térmicas - plantas de cemento Transporte por carretera Empresas agrícolas - complejos ganaderos - granjas avícolas - productos químicos fitosanitarios - laboreo

La reducción de la contaminación del aire se ve facilitada por: – la regulación de los flujos de transporte en las grandes ciudades; – transición del transporte a fuentes alternativas de combustible (alcohol, gas, etc.) – construcción de instalaciones de tratamiento; – conversión de CHPP a combustibles inocuos para el medio ambiente; – mejora de las tecnologías de producción; – centralización de pequeñas salas de calderas; - producción empresas industriales fuera de la ciudad, etc

La circulación general de la atmósfera es un sistema de corrientes de aire a gran escala planetaria, que transportan enormes masas de aire de una latitud a otra. Arroz. Distribución presión atmosférica y vientos cerca de la superficie de la tierra; a la derecha - sección meridional de la dirección del viento (según A.P. Shubaev): 1 - dirección del viento; 2 - la dirección del gradiente bárico horizontal

Tipo de masa de aire Designación Dónde se forma Ártico (Antártico) A VA Ártico, Antártida Latitudes templadas (polar) P W Latitudes templadas Tropical T SU Latitudes subtropicales y tropicales Ecuatorial E V Faja ecuatorial de la tierra Principales tipos geográficos de masas de aire

Remolinos atmosféricos Nombre local Característica Ciclón (tropical y extratropical) - un sistema bárico cerrado - remolinos con baja presión en el centro Tifón (China, Japón) Willy Willy (Australia) Huracán (Norte y Sudamerica) Anchura km Altura 1-12 km Diámetro del área en calma ("ojo de la tormenta") km Velocidad del viento hasta 120 m/s Hora del día Características de los remolinos atmosféricos Remolino atmosférico

PrimarioSecundario: viento fuerte que transporta grandes masas de agua, lodo, arena (hasta 250 km/h); - olas del mar (más de 10 m); - duchas (mm). - objetos pesados llevados por el viento; - inundación, inundación del territorio; - destrucción de edificios y estructuras; - rotura de líneas eléctricas; - aullaban árboles, mástiles, tuberías, soportes, etc.; - incendios, explosiones. Factores que afectan huracán PrimarioSecundario: corrientes de aire que transportan agua, suciedad, objetos, etc. (velocidad del viento en el embudo hasta km / h, a veces hasta 400 km / h); - presión de aire reducida en el embudo; - movimiento en espiral o vertical de los flujos de aire dentro del embudo; - duchas; - tormentas eléctricas. - destrucción de objetos durante impactos laterales; - desprendimiento de objetos y personas, elevando con traslado a cientos de metros; - absorción de masas gaseosas y líquidas con su posterior liberación; - rotura de líneas eléctricas; - incendios, explosiones; - Inundación del territorio. Factores dañinos de los tornados Un tornado es un vórtice atmosférico que se produce en una nube cumulonimbus (tormenta eléctrica) y se extiende hacia abajo, a menudo hasta la misma superficie de la tierra (agua), en forma de manga o tronco de nube Tornado (EE. UU., México) Trombo (Europa occidental) Altura: desde unos pocos cientos de metros hasta varios kilometros Diámetro: desde varios cientos de metros hasta 1,5 km o más. La velocidad de movimiento es de hasta 100 km/h La velocidad de rotación de los vórtices en el embudo es de hasta 300 km/h El huracán es un viento de gran poder destructivo y de larga duración, que se presenta principalmente de julio a octubre en el zonas de convergencia de un ciclón y un anticiclón. Tifón (Océano Pacífico) Velocidad del viento superior a 33 m/s Duración 9-12 días Anchura - hasta 1000 km

Torbellinos atmosféricos Nombre local Ráfaga característica: torbellinos de corta duración que se producen frente a frentes atmosféricos fríos, a menudo acompañados de un chubasco o granizo y se producen en todas las estaciones del año y en cualquier momento del día. Tormenta Velocidad del viento 25 m/s o más Duración hasta 1 hora La tormenta es un viento muy fuerte, cuya velocidad es menor que la de un huracán. Tormenta Duración - de varias horas a varios días Velocidad del viento m / s Anchura - hasta varios cientos de kilómetros Bora - ráfagas de viento frío muy fuerte de las zonas costeras, lo que lleva a la formación de hielo en las instalaciones portuarias y barcos Sarma (en Baikal) en invierno Bakú norte Duración - varios días Velocidad del viento hasta m / s Föhn - viento cálido y seco que sopla desde las laderas de las montañas hacia el valle. (Cáucaso, Altai, Medio Asia) Velocidad m/s, alta temperatura y baja humedad relativa aire Características de los vórtices atmosféricos (continuación)

Tormenta: un viento largo y muy fuerte con una velocidad de más de 20 m / s, observado durante el paso de un ciclón y acompañado de fuertes olas en el mar y destrucción en tierra. Duración de la acción: de varias horas a varios días. Tipo de tormenta Factores primarios Factores secundarios Tormenta - alta velocidad del viento; - fuerte oleaje - destrucción de edificios, embarcaciones; - destrucción, erosión de la costa Tormenta de polvo - alta velocidad del viento; - alta temperatura del aire con una humedad relativa extremadamente baja; - pérdida de visibilidad, polvo. - destrucción de edificios; - desecación de suelos, muerte de plantas agrícolas; - eliminación de la capa de suelo fértil (desinflado, erosión); - pérdida de orientación. Tormenta de nieve (ventisca, ventisca, tormenta de nieve) - alta velocidad del viento; - baja temperatura; - pérdida de visibilidad, nieve. - destrucción de objetos; - hipotermia; - congelación; - pérdida de orientación. Ráfaga - alta velocidad del viento (en 10 minutos, la velocidad del viento aumenta de 3 a 31 m / s) - destrucción de edificios; - cortavientos. Los factores dañinos de la tormenta.

Nombre del régimen de viento Velocidad del viento (km/h) PuntosSignos Calma 0 - 1,60 El humo va recto Brisa ligera 3,2 - 4,81 El humo se dobla Brisa ligera 6,4 - 11,32 Hojas agitadas Brisa ligera 12,9 - 19 33 Hojas en movimiento Brisa moderada 20,9 - 28,94 Hojas y polvo volando Brisa fresca 30,6 - 38,65 Árboles delgados se balancean Brisa fuerte 40,2 - 49,96 Árboles gruesos se balancean Viento fuerte 51,5 - 61,17 Troncos Los árboles están doblados Tormenta 62,8 - 74,08 Ramas rotas Tormenta fuerte 75,5 - 86,99 Tejas y tuberías arrancadas Tormenta total 88,5 - 101,410 Los árboles son arrancados Tormenta 103.0 – 120.711 Daños en todas partes Huracán Más de 120.712 Daños mayores VIENTO Escala Beaufort

Atmósfera("atmos" - vapor) - la capa de aire de la Tierra. La atmósfera, según la naturaleza del cambio de temperatura con la altura, se divide en varias esferas

La energía radiante del Sol es la fuente del movimiento del aire. Entre masas cálidas y frías hay una diferencia de temperatura y aire atmosférico presión. Crea viento.

Se utilizan varios conceptos para indicar el movimiento del viento: tornado, tormenta, huracán, tempestad, tifón, ciclón, etc.

Para sistematizarlos, en todo el mundo se utilizan escala beaufort, que estima la fuerza del viento en puntos de 0 a 12 (ver tabla).

Los frentes atmosféricos y los vórtices atmosféricos dan lugar a fenómenos naturales formidables, cuya clasificación se muestra en la fig. 1.9.

Arroz. 1.9. Amenazas naturales de carácter meteorológico.

En mesa. 1.15 muestra las características de los vórtices atmosféricos.

Ciclón(huracán) - (torbellino griego) - esta es una fuerte perturbación atmosférica, un movimiento circular de aire en forma de vórtice con una disminución de la presión en el centro.

Dependiendo del lugar de origen, los ciclones se dividen en tropical Y extratropical. La parte central del ciclón, que tiene la presión más baja, nubes ligeras y vientos suaves, se llama "ojo de la tormenta"("ojo del huracán").

La velocidad del ciclón en sí es de 40 km/h (raramente hasta 100 km/h). Los ciclones tropicales (tifones) se mueven más rápido. Y la velocidad de los torbellinos de viento es de hasta 170 km/h.

Dependiendo de la velocidad, hay: - huracán (115-140 km/h); - fuerte huracán (140-170 km/h); - huracán fuerte (más de 170 km/h).

Los huracanes son más frecuentes en Lejano Oriente, en las regiones de Kaliningrado y Noroeste del país.

Presagios de un huracán (ciclón): - una disminución de la presión en latitudes bajas y un aumento en latitudes altas; - la presencia de perturbaciones de cualquier tipo; - vientos cambiantes; - mar de fondo; - flujos y reflujos incorrectos.

Tabla 1.15

Características de los vórtices atmosféricos

vórtices atmosféricos	título	Característica
Ciclón (tropical y extratropical) - remolinos con baja presión en el centro	Tifón (China, Japón) Bagweese (Filipinas) Willy Willy (Australia) Huracán (Norteamérica)	Diámetro del remolino 500-1000 km Altura 1-12 km Diámetro del área tranquila ("ojo de la tormenta") 10-30 km Velocidad del viento hasta 120 m/s Duración - 9-12 días
Un tornado es un vórtice ascendente que consiste en aire que gira rápidamente mezclado con partículas de humedad, arena, polvo y otras suspensiones, un embudo de aire que desciende de una nube baja a la superficie del agua o tierra.	Tornado (EE. UU., México) Thrombus (Europa Occidental)	La altura es de varios cientos de metros. El diámetro es de varios cientos de metros. Velocidad de desplazamiento hasta 150-200 km/h Velocidad de rotación del hidromasaje hasta 330 m/s
Turbonada: torbellinos de corta duración que se producen frente a frentes atmosféricos fríos, a menudo acompañados de chubascos o granizo y se producen en todas las estaciones del año y en cualquier momento del día.		Velocidad del viento 50-60 m/s Tiempo de acción hasta 1 hora
Un huracán es un viento de gran poder destructivo y considerable duración, que se presenta principalmente de julio a octubre en las zonas de convergencia de un ciclón y un anticiclón. En ocasiones acompañado de chubascos.	Tifón (Océano Pacífico)	Velocidad del viento superior a 29 m/s Duración 9-12 días Anchura - hasta 1000 km
Una tormenta es un viento más lento que un huracán.		Duración - de varias horas a varios días Velocidad del viento 15-20 m/s Anchura - hasta varios cientos de kilómetros
Bora: ráfagas de viento frío muy fuertes de las regiones costeras (Italia, Yugoslavia, Rusia), que provocan la formación de hielo en las instalaciones portuarias y los barcos en invierno.	Sarma (en Baikal) Bakú Norte	Duración - varios días Velocidad del viento 50-60 m/s (a veces hasta 80 m/s)
Föhn - viento cálido y seco del Cáucaso, Altai, Cf. Asia (soplando de las montañas al valle)		Velocidad 20-25 m/s, alta temperatura y baja humedad relativa

Los factores dañinos del huracán se dan en la Tabla. 1.16.

Tabla 1.16

Factores de daño de un huracán

Tornado(tornado) - un embudo de rotación extremadamente rápida que cuelga de una nube cumulonimbus y se observa como una "nube de embudo" o "tubo". La clasificación de los tornados se da en la Tabla. 3.1.26.

Cuadro 1.17

Clasificación de tornados

	tipos de tornados
Por tipo de nubes de tornado	Giratorio; - timbre bajo; - torre
Según la forma de la pared del embudo	Denso; - vago
Por la razón de largo y ancho	Serpentina (en forma de embudo); - en forma de tronco (en forma de columna)
Por la tasa de destrucción	Rápido (segundos); - promedio (minutos); - lento (decenas de minutos).
Por la velocidad de rotación del vórtice en el embudo	Extremo (330 m/s y más); - fuerte (150-300 m/s); - débil (150 m/sy menos).

En el territorio de Rusia, los tornados son comunes: en el norte, cerca de las islas Solovetsky, en el Mar Blanco, en el sur, en los mares Negro y Azov. - Los tornados pequeños de acción corta viajan menos de un kilómetro. - Los pequeños tornados de acción significativa recorren una distancia de varios kilómetros. - Los grandes tornados recorren una distancia de decenas de kilómetros.

Los factores dañinos de los tornados se dan en la Tabla. 1.18.

Tabla 1.18

Factores dañinos de los tornados

Tormenta- viento largo muy fuerte con una velocidad de más de 20 m/s, observado durante el paso de un ciclón y acompañado de fuertes olas en el mar y destrucción en tierra. Duración de la acción: de varias horas a varios días.

En mesa. 1.19 muestra la clasificación de las tormentas.

Tabla 1.19

Clasificación de tormentas

Agrupación de clasificación	tipo de tormenta
Según la época del año y la composición de las partículas que intervienen en el aire	polvoriento; - sin polvo; - nevado (ventisca, tormenta de nieve, ventisca); - pesado
Por color y composición del polvo.	negro (chernozem); - marrón, amarillo (franco, franco arenoso); - rojo (margas con óxidos de hierro); - blanco (sales)
Origen	Local; - tránsito; - mezclado
Por tiempo de acción	A corto plazo (minutos) con ligero deterioro de la visibilidad; - a corto plazo (minutos) con un fuerte deterioro de la visibilidad; - largo (horas) con un fuerte deterioro de la visibilidad
Por temperatura y humedad	caliente; - frío; - seco; - mojado

Los factores dañinos de las tormentas se dan en la Tabla. 1.20.

Tabla 1.20.

Los factores dañinos de las tormentas

tipo de tormenta	Factores primarios	Factores secundarios
	Alta velocidad del viento; - mar gruesa	Destrucción de edificios, embarcaciones; - destrucción, erosión de la costa
Tormenta de polvo (viento seco)	Alta velocidad del viento; - alta temperatura del aire con una humedad relativa extremadamente baja; - pérdida de visibilidad, polvo.	Destrucción de edificios; - desecación de suelos, muerte de plantas agrícolas; - eliminación de la capa de suelo fértil (desinflado, erosión); - pérdida de orientación.
Tormenta de nieve (ventisca, ventisca, ventisca)	Alta velocidad del viento; - baja temperatura; - pérdida de visibilidad, nieve.	Destrucción de objetos; - hipotermia; - congelación; - pérdida de orientación.
	Alta velocidad del viento (en 10 minutos la velocidad del viento aumenta de 3 a 31 m/s)	Destrucción de edificios; - cortavientos.

Acciones de población

Tormenta- un fenómeno atmosférico, acompañado de relámpagos y truenos ensordecedores. Hasta 1800 tormentas eléctricas ocurren simultáneamente en el globo.

Relámpago- una descarga de chispa eléctrica gigante en la atmósfera en forma de un brillante destello de luz.

Tabla 1.21

tipos de rayos

Tabla 1.21

Factores llamativos del rayo

Acciones de la población durante una tormenta.

Viva- partículas de hielo denso que caen en forma de precipitación desde poderosas nubes cumulonimbus.

Niebla nubosidad del aire sobre la superficie de la Tierra causada por la condensación del vapor de agua

Hielo- gotas congeladas de lluvia o niebla superenfriadas, depositadas en la superficie fría de la Tierra.

ventisqueros- fuertes nevadas con vientos superiores a 15 m/s y duración de las nevadas superior a 12 horas.

Los ciclones tropicales son remolinos con baja presión en el centro; se forman en verano y otoño sobre la cálida superficie del océano.
Por lo general, los ciclones tropicales ocurren solo en latitudes bajas cerca del ecuador, entre 5 y 20° en los hemisferios norte y sur.
A partir de aquí, comienza a correr un torbellino con un diámetro de unos 500-1000 km y una altura de 10-12 km.

Los ciclones tropicales están muy extendidos en la Tierra, y en varias partes En el mundo se les llama de manera diferente: en China y Japón - tifones, en Filipinas - bagweese, en Australia - willy-willy, frente a la costa de América del Norte - huracanes.
En términos de poder destructivo, los ciclones tropicales pueden competir con terremotos o erupciones volcánicas.
En una hora, uno de esos torbellinos con un diámetro de 700 km libera energía equivalente a 36 bombas de hidrógeno de tamaño mediano. En el centro del ciclón, a menudo se encuentra el llamado ojo de la tormenta, una pequeña área tranquila con un diámetro de 10 a 30 km.
Aquí, el clima está nublado, la velocidad del viento es baja, la temperatura del aire es alta y la presión es muy baja, y los vientos huracanados soplan girando en el sentido de las agujas del reloj. Su velocidad puede superar los 120 m/s, y aparecen poderosas nubes, acompañadas de fuertes chubascos, tormentas eléctricas y granizo.

Aquí, por ejemplo, qué problemas causó el huracán Flora, que arrasó las islas de Tobago, Haití y Cuba en octubre de 1963. La velocidad del viento alcanzó los 70-90 m/s. Las inundaciones han comenzado en Tobago. En Haití, el huracán destruyó aldeas enteras, mató a 5.000 personas y dejó a 100.000 sin hogar. La cantidad de lluvia que acompaña a los ciclones tropicales parece increíble cuando se compara con la intensidad de la lluvia durante los ciclones más fuertes de latitudes medias. Entonces, durante el paso de un huracán por Puerto Rico, cayeron 26 mil millones de toneladas de agua en 6 horas.
Si dividimos esta cantidad por unidad de superficie, la precipitación será mucho más de lo que cae en un año, por ejemplo, en Batumi (media 2700 mm).

Un tornado es uno de los fenómenos atmosféricos más destructivos: un enorme torbellino vertical de varias decenas de metros de altura.

Por supuesto, las personas aún no pueden luchar activamente contra los ciclones tropicales, pero es importante prepararse a tiempo para un huracán, ya sea en tierra o en el mar. Con este fin, sobre las vastas extensiones del Océano Mundial, los satélites meteorológicos están en vigilancia las 24 horas, lo que es de gran ayuda para predecir las trayectorias de los ciclones tropicales.
Ellos fotografían estos vórtices incluso en el momento de su inicio, ya partir de la fotografía se puede determinar con bastante precisión la posición del centro del ciclón y seguir su movimiento. Por lo tanto, en últimos años fue posible advertir a la población de vastas regiones de la Tierra sobre el acercamiento de tifones, que no pudieron ser detectados por las observaciones meteorológicas ordinarias.
Tornado observado en Tampa Bay, Florida en 1964

Un tornado es uno de los fenómenos atmosféricos más destructivos y al mismo tiempo espectaculares.
Este es un enorme torbellino con un eje vertical de varios cientos de metros de largo.
A diferencia de un ciclón tropical, se concentra en un área pequeña: todo está como ante nuestros ojos.

En la costa del Mar Negro, se puede ver cómo un gigantesco tronco oscuro se extiende desde la parte central de una poderosa nube cumulonimbus, cuya base inferior toma la forma de un embudo volcado, y otro embudo se eleva hacia él desde la superficie del mar. .
Si se cierran, se forma un enorme pilar que se mueve rápidamente y gira en sentido contrario a las agujas del reloj.

Los tornados se forman en un estado inestable de la atmósfera, cuando el aire en sus capas inferiores es muy cálido y en las capas superiores es frío.
En este caso, se produce un intercambio de aire muy intenso, acompañado de un vórtice de gran velocidad, varias decenas de metros por segundo.
El diámetro de un tornado puede alcanzar varios cientos de metros y, a veces, se mueve incluso a una velocidad de 150 a 200 km/h.
Se forma una presión muy baja dentro del vórtice, por lo que el tornado atrae todo lo que encuentra en el camino: puede transportar agua, tierra, piedras, partes de edificios, etc. durante una gran distancia.
Por ejemplo, se conocen lluvias de "peces", cuando un tornado de un estanque o lago, junto con el agua, atrajo a los peces que se encuentran allí.

Un barco arrastrado a tierra por las olas.

Los tornados en tierra en los Estados Unidos y México se llaman tornados, en Europa Oriental- trombo. tornado en Norteamérica una ocurrencia bastante frecuente - aquí en promedio hay más de 250 por año. Tornado es el más fuerte de los tornados observados en el mundo, con velocidad del viento de hasta 220 m/s.

Muerte en el mar. El diámetro de un tornado puede alcanzar varios cientos de metros y moverse a una velocidad de 150 a 200 km/h.

El tornado más terrible en sus consecuencias arrasó los estados de Missouri, Illinois, Kentucky y Tennessee en marzo de 1925, donde murieron 689 personas. EN latitudes templadas En nuestro país, los tornados ocurren cada pocos años. Un tornado excepcionalmente fuerte con una velocidad del viento de 80 m/s barrió la ciudad de Rostov, región de Yaroslavl en agosto de 1953. El tornado pasó por la ciudad en 8 minutos; dejando una franja de destrucción de 500 m de ancho.
Arrojó dos vagones de 16 toneladas de las vías del tren.

Señales de mal tiempo.

Las nubes cirros en forma de ganchos se mueven desde el oeste o suroeste.

El viento no amaina por la noche, sino que se intensifica.

La luna está bordeada por una pequeña corola (halo).

Después de la aparición de cirros que se mueven rápidamente, el cielo se cubre con una capa transparente (como un velo) de cirrostratos. Se ven en forma de círculos cerca del Sol o la Luna.

Las nubes de todos los niveles son visibles simultáneamente en el cielo: cúmulos, "corderos", ondulados y cirros.

Si la nube cúmulo desarrollada se convierte en una nube de tormenta y se forma un "yunque" en su parte superior, entonces se debe esperar granizo.

Por la mañana aparecen cúmulos, que crecen y al mediodía toman la forma torres altas o montañas.

El humo baja o se esparce por el suelo.

Es difícil prever la formación y trayectoria de un tornado en tierra: se mueve a gran velocidad y es de muy corta duración. Sin embargo, una red de puestos de observación informa a la Oficina Meteorológica sobre la ocurrencia de un tornado y su ubicación. Allí, estos datos se analizan y se transmiten las advertencias correspondientes.

Ráfagas. Hubo un trueno, un sólido haz de nubes de color negro grisáceo se acercó aún más, y ahora todo parecía estar mezclado. Los vientos huracanados rompieron y arrancaron árboles, arrancaron los techos de las casas. fue una tormenta

Una turbonada ocurre principalmente frente a frentes atmosféricos fríos o cerca de los centros de pequeños ciclones móviles cuando las masas de aire frío invaden las cálidas. El aire frío, cuando invade, desplaza al aire caliente, haciendo que ascienda rápidamente, y cuanto mayor sea la diferencia de temperatura entre el frío y el aire caliente(y puede superar los 10-15 °), mayor es la fuerza de la borrasca. La velocidad del viento durante una borrasca alcanza los 50-60 m/s y puede durar hasta una hora; a menudo va acompañado de un aguacero o granizo. Después de la borrasca, hay un enfriamiento notable. Una borrasca puede ocurrir en todas las estaciones del año y en cualquier momento del día, pero más a menudo en verano, cuando hace más calor. superficie de la Tierra.

Las ráfagas son un fenómeno natural formidable, especialmente por lo repentino de su aparición. Damos una descripción de una borrasca. El 24 de marzo de 1878, en Inglaterra, a la orilla del mar, se encontró con la fragata Eurídice, que llegaba de un largo viaje. "Eurydice" ya ha aparecido en el horizonte. Solo quedaban 2-3 km hasta la orilla. De repente, se levantó una aterradora ráfaga de nieve. El mar estaba cubierto de enormes olas. El fenómeno duró sólo dos minutos. Cuando terminó la tormenta, no quedaban rastros de la fragata. Volcó y se hundió. El viento de más de 29 m/s se llama huracán.

Los vientos huracanados se observan con mayor frecuencia en la zona de convergencia de un ciclón y un anticiclón, es decir, en áreas con una fuerte caída de presión. Estos vientos son más característicos de las zonas costeras donde se encuentran las masas de aire continentales y marinas, o en las montañas. Pero también los hay en los llanos. A principios de enero de 1969, un anticiclón frío del norte Siberia occidental se movió rápidamente hacia el sur del territorio europeo de la URSS, donde se encontró con un ciclón, cuyo centro estaba ubicado sobre el Mar Negro, mientras que en la zona de acercamiento del anticiclón y el ciclón surgieron diferencias de presión muy grandes: hasta 15 mb cada 100 km. Se levantó un viento frío a una velocidad de 40-45 m/s. En la noche del 2 al 3 de enero, un huracán azotó el oeste de Georgia. Destruyó casas en Kutaisi, Tkibuli, Samtredia, arrancó árboles, rompió cables. Los trenes se detuvieron, el transporte dejó de funcionar, se produjeron incendios en algunos lugares. Enormes olas de una tormenta de doce puntos golpearon la costa cerca de Sujumi y los edificios de los sanatorios del complejo Pitsunda resultaron dañados. En la región de Rostov, los territorios de Krasnodar y Stavropol, los vientos huracanados levantaron una masa de tierra en el aire junto con la nieve. El viento arrancó los techos de las casas, destruyó la capa superficial del suelo y arrasó los cultivos de invierno. Tormentas de nieve cubrieron las carreteras. Habiéndose extendido al Mar de Azov, el huracán impulsó el agua desde la costa este del mar hacia la occidental. Desde las ciudades de Primorsko-Akhtarsk y Azov, el mar retrocedió 500 m, y en Genichensk, ubicada en la orilla opuesta, las calles se inundaron. El huracán también irrumpió en el sur de Ucrania. Muelles, grúas e instalaciones de playa resultaron dañadas en la costa de Crimea. Estos son los efectos de un solo huracán.

Las tormentas eléctricas a menudo acompañan a las erupciones volcánicas.

Los vientos huracanados son frecuentes en las costas de los mares del Ártico y del Lejano Oriente, especialmente en invierno y otoño durante el paso de los ciclones. En nuestro país, en la estación Pestraya Dresva, en la costa occidental de la bahía de Shelikhov, se observan vientos de 21 m / sy más sesenta veces al año. Esta estación se encuentra a la entrada de un estrecho valle. Entrando en él, un viento débil del este de la bahía aumenta a huracán debido al estrechamiento del flujo.

cuando en viento fuerte se producen nevadas, ventiscas o tormentas de nieve. Una ventisca es la transferencia de nieve por el viento. Este último suele ir acompañado de movimientos arremolinados de copos de nieve. La formación de ventiscas no depende tanto de la fuerza del viento, sino del hecho de que la nieve es un material ligero y de flujo libre que el viento levanta fácilmente del suelo. Por lo tanto, las ventiscas se producen a diferentes velocidades del viento, a veces a partir de 4-6 m/s. Las ventiscas cubren de nieve las carreteras, las pistas de los aeródromos y arrastran enormes ventisqueros.

Torbellinos en el aire. Se conocen experimentalmente varios métodos para crear movimientos de vórtice. El método descrito anteriormente para la obtención de anillos de humo a partir de una caja permite obtener vórtices cuyo radio y velocidad son del orden de 10-20 cm y 10 m/s, respectivamente, dependiendo del diámetro del orificio y de la fuerza de impacto. Estos remolinos recorren distancias de 15 a 20 m.

Mediante explosivos se obtienen vórtices de un tamaño mucho mayor (con un radio de hasta 2 m) y una velocidad superior (hasta 100 m/s). En un tubo cerrado por un extremo y lleno de humo, se detona una carga explosiva situada cerca del fondo. Un vórtice obtenido de un cilindro con un radio de 2 m con una carga que pesa aproximadamente 1 kg recorre una distancia de aproximadamente 500 m Durante la mayor parte del camino, los vórtices obtenidos de esta manera son de naturaleza turbulenta y están bien descritos por la ley de movimiento, que se establece en el § 35.

El mecanismo de formación de tales vórtices es cualitativamente claro. Cuando el aire se mueve en el cilindro causado por la explosión, se forma una capa límite en las paredes. En el borde del cilindro, la capa límite se arranca,

resultando en una delgada capa de aire con vorticidad significativa. Entonces esta capa se colapsa. Una imagen cualitativa de etapas sucesivas se muestra en la fig. 127, que muestra un borde del cilindro y una capa de vórtice que se desprende de él. También son posibles otros esquemas para la formación de vórtices.

A números de Reynolds bajos, la estructura helicoidal del vórtice se conserva durante bastante tiempo. A números de Reynolds altos, como resultado de la inestabilidad, la estructura espiral se destruye inmediatamente y se produce una mezcla turbulenta de las capas. Como resultado, se forma un núcleo de vórtice, en el que se puede encontrar la distribución de vorticidad resolviendo el problema planteado en el § 35, descrito por el sistema de ecuaciones (16).

Sin embargo, por el momento no existe un esquema de cálculo que permita determinar los parámetros iniciales del vórtice turbulento formado (es decir, su radio y velocidad iniciales) a partir de los parámetros dados de la tubería y el peso del explosivo. El experimento muestra que para una tubería con parámetros dados, existen los pesos de carga más grandes y más pequeños en los que se forma un vórtice; su formación está fuertemente influenciada por la ubicación de la carga.

Torbellinos en el agua. Ya hemos dicho que los vórtices en el agua se pueden obtener de manera similar empujando un cierto volumen de líquido del color de la tinta fuera del cilindro con un pistón.

A diferencia de los vórtices de aire, cuya velocidad inicial puede alcanzar los 100 m/s o más, en el agua a una velocidad inicial de 10-15 m/s, aparece un anillo de cavitación debido a la fuerte rotación del líquido que se mueve junto con el vórtice. Surge en el momento de la formación de un vórtice cuando la capa límite se arranca del borde del cilindro. Si tratar de obtener torbellinos con velocidad

más de 20 m/s, entonces la cavidad de cavitación se vuelve tan grande que se produce inestabilidad y se destruye el vórtice. Lo anterior se aplica a diámetros de cilindro del orden de 10 cm, es posible que con un aumento de diámetro se puedan obtener vórtices estables moviéndose a alta velocidad.

Un fenómeno interesante ocurre cuando un vórtice se mueve verticalmente hacia arriba en el agua hacia una superficie libre. Parte del líquido, que forma el llamado cuerpo de vórtice, vuela por encima de la superficie, al principio casi sin cambiar de forma: el anillo de agua salta fuera del agua. A veces aumenta la velocidad de la masa expulsada en el aire. Esto puede explicarse por la eyección de aire que se produce en el límite del fluido en rotación. Posteriormente, el vórtice que escapa se destruye bajo la acción de las fuerzas centrífugas.

Gotas que caen. Es fácil observar los vórtices que se forman cuando las gotas de tinta caen al agua. Cuando una gota de tinta toca el agua, se forma un anillo de tinta y se mueve hacia abajo. Cierto volumen de líquido se mueve junto con el anillo, formando un cuerpo de vórtice, que también está coloreado con tinta, pero mucho más débil. La naturaleza del movimiento depende en gran medida de la relación entre las densidades del agua y la tinta. En este caso, las diferencias de densidad de décimas de un por ciento resultan significativas.

Densidad agua pura menos que tinta. Por lo tanto, cuando un vórtice se mueve, una fuerza hacia abajo actúa sobre él a lo largo del vórtice. La acción de esta fuerza conduce a un aumento en el impulso del vórtice. impulso de vórtice

donde Ã es la circulación o intensidad del vórtice, y R es el radio del anillo del vórtice, y la velocidad del vórtice

Si se desprecia el cambio de circulación, se puede sacar una conclusión paradójica de estas fórmulas: la acción de una fuerza en la dirección del movimiento del vórtice conduce a una disminución de su velocidad. De hecho, de (1) se sigue que con un impulso creciente a una constante

circulación, el radio R del vórtice debería aumentar, pero de (2) se puede ver que con circulación constante, al aumentar R, la velocidad disminuye.

Al final del movimiento del vórtice, el anillo de tinta se rompe en 4-6 coágulos separados, que a su vez se convierten en vórtices con pequeños anillos en espiral en su interior. En algunos casos, estos anillos secundarios se rompen nuevamente.

El mecanismo de este fenómeno no está muy claro, y hay varias explicaciones para ello. En un esquema papel principal la fuerza de gravedad y la inestabilidad del llamado tipo de Taylor, que surge cuando un líquido más denso se encuentra sobre otro menos denso en el campo gravitatorio, y ambos líquidos se encuentran inicialmente en reposo. Un límite plano que separa dos de estos líquidos es inestable: se deforma y los coágulos individuales de un líquido más denso penetran en uno menos denso.

Cuando el anillo de tinta se mueve, la circulación disminuye y esto hace que el vórtice se detenga por completo. Pero la fuerza de la gravedad continúa actuando sobre el anillo y, en principio, debería descender más en su conjunto. Sin embargo, se produce inestabilidad de Taylor y, como resultado, el anillo se rompe en grupos separados, que caen bajo la acción de la gravedad y, a su vez, forman pequeños anillos de vórtice.

Hay otra posible explicación para este fenómeno. Un aumento en el radio del anillo de tinta conduce al hecho de que la parte del líquido que se mueve junto con el vórtice toma la forma que se muestra en la Fig. 127 (pág. 352). Como resultado de la acción sobre un toroide giratorio, que consta de líneas de corriente, de fuerzas similares a la fuerza de Magnus, los elementos del anillo adquieren una velocidad dirigida perpendicularmente a la velocidad del anillo en su conjunto. Tal movimiento es inestable y se produce la desintegración en grupos separados, que nuevamente se convierten en pequeños anillos de vórtice.

El mecanismo de formación de vórtices cuando las gotas caen al agua puede tener personaje diferente. Si una gota cae desde una altura de 1 a 3 cm, su entrada en el agua no se acompaña de un chapoteo y la superficie libre se deforma ligeramente. En la frontera entre una gota y el agua

se forma una capa de vórtice, cuyo plegamiento conduce a la formación de un anillo de tinta rodeado de agua atrapada por el vórtice. Las sucesivas etapas de formación de vórtices en este caso se representan cualitativamente en la Fig. 128.

Cuando las gotas caen desde una gran altura, el mecanismo de formación de vórtices es diferente. Aquí la gota que cae, al ser deformada, se esparce sobre la superficie del agua, impartiendo, sobre un área mucho mayor que su diámetro, un impulso con máxima intensidad en el centro. Como resultado, se forma una depresión en la superficie del agua, se expande por inercia y luego se produce un colapso y se produce una salpicadura acumulativa: una pluma (consulte el Capítulo VII).

La masa de este sultán es varias veces mayor que la masa de la gota. Al caer bajo la acción de la gravedad en el agua, el sultán forma un vórtice según el esquema ya desmontado (Fig. 128); en la Fig. 129 muestra la primera etapa de la caída de la gota, que conduce a la formación de la pluma.

De acuerdo con este esquema, los vórtices se forman cuando una lluvia rara con gotas grandes cae sobre el agua; luego, la superficie del agua se cubre con una red de pequeñas plumas. Debido a la formación de tales sultanes, cada

la gota aumenta significativamente su masa y, por lo tanto, los vórtices causados por su caída penetran a una profundidad bastante grande.

Aparentemente, esta circunstancia puede servir de base para explicar el conocido efecto de amortiguamiento de las ondas superficiales en cuerpos de agua por la lluvia. Se sabe que en presencia de ondas, las componentes horizontales de la velocidad de la partícula en la superficie ya cierta profundidad tienen direcciones opuestas. Durante la lluvia, una cantidad significativa de líquido que penetra en la profundidad amortigua la velocidad de la ola, y las corrientes que ascienden desde la profundidad amortiguan la velocidad en la superficie. Sería interesante desarrollar este efecto con más detalle y construir su modelo matemático.

Nube de vórtice de explosión atómica. Un fenómeno muy similar a la formación de una nube de vórtice durante una explosión atómica se puede observar durante las explosiones de explosivos convencionales, por ejemplo, cuando se explota una placa redonda plana de explosivos, ubicada en un suelo denso o en una placa de acero. También es posible colocar explosivos en forma de capa esférica o de vidrio, como se muestra en la Fig. 130.

Una explosión atómica en tierra difiere de una explosión convencional principalmente en una concentración de energía (cinética y térmica) significativamente más alta con una masa muy pequeña de gas lanzada hacia arriba. En tales explosiones, la formación de una nube de vórtice se produce debido a la fuerza de flotación, que aparece debido al hecho de que la masa de aire caliente formada durante la explosión es más ligera. ambiente. La fuerza de flotación también juega un papel importante en el movimiento posterior de la nube de vórtice. De la misma manera que durante el movimiento de un vórtice de tinta en el agua, la acción de esta fuerza provoca un aumento del radio de la nube del vórtice y una disminución de la velocidad. El fenómeno se complica por el hecho de que la densidad del aire cambia con la altura. En el trabajo se encuentra disponible un esquema para un cálculo aproximado de este fenómeno.

Modelo Vortex de turbulencia. Deje que el flujo de líquido o gas fluya alrededor de la superficie, que es un plano con muescas delimitadas por segmentos esféricos (Fig. 131, a). Pulgada. V, hemos demostrado que las zonas con vorticidad constante surgen naturalmente en la región de las abolladuras.

Supongamos ahora que la zona de vórtice se separa de la superficie y comienza a moverse en el flujo principal (Fig.

131.6). Debido al remolino, esta zona, además de la velocidad V del flujo principal, también tendrá un componente de velocidad perpendicular a V. Como resultado, dicha zona de vórtice en movimiento causará una mezcla turbulenta en la capa líquida, cuyo tamaño es diez veces mayor que las dimensiones de la abolladura.

Este fenómeno, aparentemente, se puede utilizar para explicar y calcular el movimiento de grandes masas de agua en los océanos, así como el movimiento de masas de aire en regiones montañosas durante fuertes vientos.

Resistencia reducida. Al comienzo del capítulo, dijimos que las masas de aire o agua sin capa que se mueven con el vórtice, a pesar de su forma poco aerodinámica, experimentan una resistencia significativamente menor que las mismas masas con capa. También indicamos la razón de tal disminución de la resistencia: se explica por la continuidad del campo de velocidad.

Surge una pregunta natural sobre si es posible dar tal forma a un cuerpo aerodinámico (con un límite móvil) e impartirle un movimiento tal que el flujo que surge en este caso sea similar al flujo durante el movimiento de un vórtice. , y por lo tanto tratar de reducir la resistencia?

Damos aquí un ejemplo perteneciente a B. A. Lugovtsov, que muestra que tal formulación de la pregunta tiene sentido. Consideremos un flujo potencial plano de un fluido no viscoso incompresible simétrico con respecto al eje x, cuya mitad superior se muestra en la Fig. 132. En el infinito, el flujo tiene una velocidad dirigida a lo largo del eje x, en la fig. 132 la eclosión marca una cavidad en la que se mantiene tal presión que en su límite la velocidad es constante e igual a

Es fácil ver que si en lugar de una cavidad en el flujo colocamos sólido con un límite en movimiento, cuya velocidad también es igual, entonces nuestro flujo también puede considerarse como una solución exacta al problema del flujo de un fluido viscoso alrededor de este cuerpo. De hecho, el flujo potencial satisface la ecuación de Navier-Stokes, y la condición de no deslizamiento en la frontera del cuerpo se cumple debido al hecho de que las velocidades del fluido y la frontera coinciden. Así, debido a la frontera en movimiento, el flujo seguirá siendo potencial, a pesar de la viscosidad, la estela no aparecerá y la fuerza total que actúa sobre el cuerpo será igual a cero.

En principio, una construcción de este tipo de un cuerpo con un límite móvil también se puede implementar en la práctica. Para mantener el movimiento descrito, se requiere un suministro constante de energía, que debe compensar la disipación de energía debida a la viscosidad. A continuación calculamos la potencia necesaria para ello.

La naturaleza del flujo bajo consideración es tal que su complejo potencial debe ser una función multivaluada. Para aislar su rama de un solo valor,

haremos un corte a lo largo del segmento en la zona de flujo (Fig. 132). Está claro que el potencial complejo mapea esta región con un corte a la región que se muestra en la Fig. 133, a (los puntos correspondientes están marcados con las mismas letras), también muestra las imágenes de las líneas de corriente (los puntos correspondientes están marcados con los mismos números). La discontinuidad del potencial en la línea no viola la continuidad del campo de velocidad, porque la derivada del potencial complejo permanece continua en esta línea.

En la fig. 133, b muestra la imagen del área de flujo cuando se muestra, es un círculo de radio con un corte en el eje real desde el punto hasta el punto de flujo que se bifurca B, en el que la velocidad es cero, va al centro del circulo

Así, en el plano se determina completamente la imagen de la región de flujo y la posición de los puntos. En el plano opuesto, puede establecer arbitrariamente las dimensiones del rectángulo. Al establecerlas, puede encontrar por

El teorema de Riemann (Capítulo I) el único mapeo conforme de la mitad izquierda de la región en la fig. 133, y en el semicírculo inferior de la fig. 133b, en el que los puntos de ambas figuras se corresponden entre sí. Debido a la simetría, entonces toda el área de la Fig. 133, pero se mostrará en un círculo con un corte fig. 133b. Si al mismo tiempo elegimos la posición del punto B en la Fig. 133, a (es decir, la longitud del corte), luego irá al centro del círculo y la visualización quedará completamente determinada.

Es conveniente expresar este mapeo en términos del parámetro que cambia en el semiplano superior (Fig. 133, c). El mapeo conforme de este semiplano en un círculo con un corte en la Fig. 133, b con la deseada correspondencia de puntos se escribe elementalmente.

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