Ćwiczenia 5. Dynamika atmosfery
Wiatr – poziomy ruch powietrza charakteryzujący się
określonym kierunkiem i prędkością.
Siły kształtujące wiatr:
poziomego gradientu ciśnienia G (pierwotna przyczyna
ruchu powietrza), Coriolisa F
C
, odśrodkowa F
R
, tarcia F
F
.
Kolejne przybliżenia wiatru:
• wiatr geostroficzny (G, F
C
)
• wiatr gradientowy (G, F
C,
F
R
,)
• wiatr geotryptyczny (G, F
C,
F
R
, F
F
)
• wiatr rzeczywisty.
Wyznaczanie kierunku wiatru (ryc. 3) w polu ciśnienia na
półkuli północnej (objaśnienia: G -poziomy gradient
ciśnienia; WGS - wiatr geostroficzny; WGT – wiatr
geotryptyczny):
a) w danym punkcie wyznacz przebieg przechodzącej
przezeń izobary (interpolacja, ekstrapolacja),
b) poprowadź pomocniczą prostą styczną do izobary w
danym punkcie,
c) wyznacz – w stronę ciśnienia malejącego - wektor G o
początku w danym punkcie (jego długość jest
odwrotnie proporcjonalna do odległości między
izobarami),
d) wyznacz wektor WGS skierowany prostopadle w prawo
do G (początek w danym punkcie, długość
proporcjonalna do wektora G),
e) wyznacz wektor WGT skierowany o 20
°-45° na lewo
od WGS (początek w danym punkcie, długość mniejsza
niż wektora WGS).
Uwaga: na półkuli S procedura identyczna przy czym słowa
“prawo” i “lewo” należy wzajemnie zamienić.
Róża wiatru – wykres ilustrujący częstość występowania
kierunków wiatru w danej stacji z uwzględnieniem ciszy
atmosferycznej.
Ryc. 1. Róża wiatru
Ryc. 2. Oznaczenia stron świata (kierunków świata)
Ryc. 3. Wyznaczanie kierunku wiatru
Zadania (kierunki wiatru podaj wg notacji
międzynarodowej z użyciem N, E, S, W)
1. Spójrz za okno sali wykładowej i podaj aktualny
przeważający kierunek wiatru
2. Podaj kierunek wiatru w notacji międzynarodowej,
liczbowo w skali 0-36, liczbowo w skali rumbowej
oraz azymut tego kierunku [
°] gdy powietrze
płynie ku:
a) południowo-zachodowi;
b) pd -pd.-wsch;
c) pn.-zach.
3. Podaj kierunki wiatru sąsiednie do pd.-wsch, pn.,
zach. i pd.-zach.:
a) w skali 8-stopniowej,
b) w skali 16-stopniowej,
c) w rumbach (odpowiedni numer rumbu 1-32)
4. Jaki kierunek wiatru zanotuje obserwator gdy
prędkość wiatru wynosi 0,3 m/s a pióro steru
anemometru zwrócone jest ku pn.-pn.-wsch?
5. Rio de Janeiro znajduje się pod wpływem niżu o
izobarach kolistych z centrum w kierunku SE od
tego miasta. Jaki jest kierunek wiatru
geostroficznego i geotryptycznego [skala 16-
kierunkowa] w Rio de Janeiro? Jakie byłyby to
kierunki jeśli w miejsce niżu zalega wyż
atmosferyczny?
6. Na podstawie załączonej mapy synoptycznej we
wskazanych 4 punktach (A-D)wyznacz:
a) kierunek wiatru geostroficznego (zaznacz
kierunek na mapie czarnym wektorem o początku
we wskazanym punkcie),
b) kierunek wiatru geotryptycznego (zaznacz
kierunek na mapie czerwonym wektorem),
c) oblicz prędkość wiatru geostroficznego, podaj
wynik w m/s.
[Wyniki przedstaw na osobnej kartce n.p.
1.
ϕ=20, λ=-50; WGS: NNW; WGT: NW; VGS:
5,4 m/s...]
