_____________________________________________________________________________________
____

ł

Krzysztof Janiszewsk

i

- 1 -

Meteorologia 1

METEOROLOGIA I OCEANOGRAFIA 1

Wyk

ńady prof. Marsza (jesien 1994)

Program w/g ulotki.

Generalnie: g

óo wna informacja docierajaca na statki to mapy faksymilowe. Z tych najbardziej przydana jest

Analiza dolna (Surface Analisis)

Wyb

or map Faksymilowych

III tom R/O Signals.

Aktualnie R/O Signals zawieraj

a zestaw obszro w prognostycznych, kto re kiedys byóy publikowane w

osobnym atlasie.
Ka

zda stacja ma swoje obszary prognostyczne - chlubny wyjatek to Baótyk (wszystkie stacje podaja te

same obszary).

Uk

óad informacji w R/O Signals

Znak rozpoznawczy KHz Moc
Informacje o mapie:
Symbol

Skala mapy

Wsp

o órze dne

A05

1:5000000 punkt

o w kran cowych

Schedule

Symbol obszaru

Tre

s c mapy

Godziny nadawania

Definicja obszaru

(GMT)

(ilo

s c linii i il.obroto w be bna)

Na statku przydatne s

a :

- mapy analiz powierzchniowych
- mapy prognoz powierzchniowych

Pomoce klimatyczne

1. Locja
2. Atlasy morkie (rzadko znajduj

a sie na statkach, kazdy ma inny ukóad i tres c;

3. Trasy klimatyczne : angielskie Routening Charts, USA Pilot Charts.

S

a to mapu z podanymi optymalnymi - pod wzgle dem klimatycznym - trasami z pkt. A do B pod

warunkiem,

ze dane pogodowe sa przecie tne dla danego regionu i zblizone do tych podanych na

m

apie. Mapy publikowane s

a dla kazdego rejonu i kazdego miesiaca. Ze wzgle do w pogodowych

trasy z A do B mog

a sie ro znic od tras z B do A.

Informacje na mapie

:

- r

o za wiatro w o wycinkach 5/5 o, wewnatrz info o :

a) ilo

s ci obserwacji;

b) ilo

s ci dni z wiatrami zmiennymi;

c) ilo

s ci dni ciszy

_____________________________________________________________________________________
____

ł

Krzysztof Janiszewsk

i

- 2 -

Meteorologia 1

- pr

ady - grubo

s c strzaóek s wiadczy o procencie wyste powania. Opis podaje s rednie wartos ci pradu:

- zasi

e g lodu staóego i zasie g go r lodowych

- strefy

zakazu

zrzut

o w wo d zaolejonych

- szereg ma

óych mapek:

s rednie cis nienie atmosferyczne

•

widzialno

s c

•

trajektorie sztorm

o w

•

mg

óy

•

due points

•

Podane trasy klimatyczne nie s

a najkro tsze, i (jak wyzej) cze sto sa tylko jednokierunkowe np na Pacyfiku.

Mapy faksymilowe

Przygotowanie do podr

o zy winno polegac na:

- wyborze odpowiednich stacji (obszar, zasi

e g, informacja)

Uwaga:

odbiera

c renomowane stacje

Stacje b.dobre:

S.Africa

⇒

niemieckie

⇒

brytyjskie

⇒

kanadyjskie

⇒

australijskie

⇒

japo

n skie

⇒

rosyjskie

⇒

Stacje dobre:

USA dla Pacyfiku

⇒

Stacje s

óabe (zóe):

USA dla Atlantyku

⇒

hiszpa

n skie

⇒

francuskie

⇒

Stacje nierzetelne:

argenty

n skie

⇒

_____________________________________________________________________________________
____

ł

Krzysztof Janiszewsk

i

- 3 -

Meteorologia 1

- wybra

c:

- mapy powierzchniowe (odbi

o r ca 3-6 hrs po obserwacji - obraz rzeczywistych warunko w);

- mapy prognoz - przewidywany stan atmosfery w przysz

óos ci (12h,24h,48h,72h)

Interpretacja map powierzchniowych i map prognoz jest dok

óadnie taka sama.

Komentarz:

- przy analizie map ograniczy

c sie do potrzebnego wycinka mapy an nie do caóej mapy;

- nie bawi

c sie w analizy rucho w fronto w i rucho w H i L - to robia znacznie lepiej prognostycy.

Analiza map faksimile

Schemat interpretacji mapy:

kierunek i pr

e dkos c wiatru

∗

widzialno

s c pozioma

∗

zachmurzenie i opady

∗

temperatura

∗

inne zjawiska

∗

1. Kierunek i pr

e dkosc wiatru

Kierunek wiatru okre

s lamy w sposo b jakos ciowy - wiatr zawsze wieje w kierunku nizszgo cis nienia

(analiza po kt

o rej stronie izobary jest ni

zsze cis nienie) i jest odchylony od izobary przecie tnie o 10-15

o.

Osobliwo

sci w polu wielkosci i polu kierunku.

- w centrach wy

zo w :

- w obszarach bezgradientowych:

_____________________________________________________________________________________
____

ł

Krzysztof Janiszewsk

i

- 4 -

Meteorologia 1

- w klinach wysokiego ci

s nienia

-

w zatokach ni

zowych:

-przy silnych wygi

e ciach izobar kierunek wiatru moze sie zmienic o prawie 150

o

:

_____________________________________________________________________________________
____

ł

Krzysztof Janiszewsk

i

- 5 -

Meteorologia 1

Uwaga: mapy faksymilowe najcz

e sciej prezentowane sa w rzucie gnomonicznym !

Z uwagi na tak

a ich prezentacje kierunki wiatru wyznaczac wzgle dem miejscowych poóudniko w:

Okre

slanie pre dkosci wiatru

1. Skala na mapach

_____________________________________________________________________________________
____

ł

Krzysztof Janiszewsk

i

- 6 -

Meteorologia 1

Uwaga:

je

zeli skala nie podaje jaki wiatr jest na mapie to jest to wiatr geostroficzny.

W zwi

azku z tym wynikowa wartos c dla powierzchni morza winna byc

przemno

zona przez 0.7.

V

w

= 0.7

*

V

wg

gdzie V

wg

- pr

e dkos c wiatru geostroficznego

Zale

znos c pre dkos ci wiatru nad ro znymi powierzchniami:

- wsp

o óczynnik dla morza

- 0.70

-

" dla p

óaskiego, nieporosnie tego ladu

- 0.50

-

" dla pag

o rkowatego,poros nie tego ladu

- 0.35

2. Przy braku skali na mapie:

2.1 V

w

= f(G

B

)

gdzie : V

w

- pr

e dkos c wiatru

G

B

- gradient baryczny (zmiana ci

s nienia

atmosferycznego na 1

o

na kole wielkim).

∆p (hPa)

Gb= ------------ gdzie:

∆

p - zmiana ci

s nienia mie dzy sasiednimi

l

o

(1

o

)

izobarami;

l

o

- odleg

óos c izobar w

o

po

óudnika

4.81

*

G

B

V

w

=

------------- wiatr geostroficzny [ m/sek ]

sin

ϕ

4.81

*

G

B

V

w

= 0.7

*

---------------

wiatr na pow.morza (10 m) [ m/sek ]

sin

ϕ

Przyk

óad:

_____________________________________________________________________________________
____

ł

Krzysztof Janiszewsk

i

- 7 -

Meteorologia 1

∆ϕ

a) l

o

= ------- gdzie n - ilo

s c odcinko w "a" w 5

o

odleg

óos ci mapy

n

5

o

l

o

= ------ = 2.38

2.1

∆

p

b) G

B

= ----- = 2.1

l

o

4.81

*

2.1

c) V

w

= 0.7

*

----------- = 8.85 m/sek

sin 53

o

3. Metoda przybli

zona

V

w

= k

*

G

B

[ m/sek ]

gdzie

k - wsp

o óczynnik proporcjonalnos ci

ϕ

| k

-----------------
20-30o | 6.5
30-40o | 6.0
40-50o | 5.0
50-60o | 4.0
60-70o | 3.6
70-90o | 3.2
-----------------

Uwaga: warto

s ci k nie interpolowac o szerokos c miejsca obserwacji !!!

Przyk

óad za danymi jak w 2 :

Vw = k

*

G

B

= 4.0

*

2.1 = 8.4 m/sek

V wiatru w porywach

: V

wp

= 1.4 - 1.5

*

V

w

Wszystkie 3 metody stosowa

c moz na powyz ej 20

o

szeroko

sci.

_____________________________________________________________________________________
____

ł

Krzysztof Janiszewsk

i

- 8 -

Meteorologia 1

Pr

e dkosc wiatru w strefie mie dzyzwrotnikowej.

Na wielko

s c ma wpóyw b.szybko zmieniajaca sie sióa Coriolisa.

Na r

o wniku wiatr prostopadóy do izobar, na biegunach ro wnolegóy.

Mapy analiz tropikalnych konstruowane s

a inaczej niz dla stref umiarkowanych szerokos ci.

_____________________________________________________________________________________
____

ł

Krzysztof Janiszewsk

i

- 9 -

Meteorologia 1

lub ( np w strefach monsunowych:

Liczenie pr

e dkos ci wiatru w strefie 20

o

S - 20

o

N jest

zmudne i niedokóadne. Z rego óy sie nie liczy a

korzysta z map j.w.

Je

zeli chciemy juz liczyc to GB 1ha/

o

odpowiada pr

e dkos c wiatru okoóo 1 m/s

Inne elementy meteorologiczne z mapy faksymile.

Trzeba post

e powac wg okres lonego algorytmu. Do tego trzeba wyznaczyc obszar (np 5 x 5

o

) aby nie

pr

o bowac okres lania elemento w pogody na caóym prezentowanym wycinku kuli.

Do analizy i okre

s lenia pogody potrzebne sa dodatkowe wiadomos ci o masach powietrza - w skro cie MA

(Masa Atmosferyczna) :

Pogoda wewn

atrzmasowa - pogoda w obr

e bie jednej MA

Pogoda frontalna - pogoda na styku dw

o ch MA.

_____________________________________________________________________________________
____

ł

Krzysztof Janiszewsk

i

- 10 -

Meteorologia 1

Rodzaje mas powietrza (mas atmosferycznych).

Masy powietrza mog

a byc :

kontynentalne
morskie

st

ad podziaó:

A

k

A

m

P

k

P

m

Z

k

Z

m

R

Masa r

o wnikowa jest w zasadzie jednorodna i nie podlega ro znicowaniu na morska i kontynentalna.

Powietrze arktyczno-kontynentalne tworzy si

e przez caóy rok nad Grenlandia i obszarami poóudniowymi

⇒

oraz na obszarami pokrytymi zwartym lodem o du

zej gruboSci. Masy od - kilku az do - 40

o

- zawarto

s c

pary ma

óa mimo, ze moze byc duza wilgotnos c wzgle dna (%).

Maksymalna ilo

s c powietrza to ilos c pary, kto ra w danej masie moze sie znales c i zalezy tylko od

temperatury.

Przezroczysto

s c doskonaóa - z powierzchni nakto rych sie tworzy nie ma mozliwos ci zanieczyszczen

naturalnych i ludzkich.
Zim

a na po ónocy granica mas powietrza arktyczno-kontynentalnego przesuwa sie na poóudnie do

P

ón.Skandynawi, Po ówyspu Kola i Pón.Rosii.

Powietrze arktyczno-morskie tworzy si

e na obszarach, gdzie jest mozliwos c wymiany mie dzy woda a

⇒

powierzchnia. Temp - kilka do - kilkana

s cie, widoczno

s c dobra, wilgotnos c wzgle dna 85-90%.

Tworzy si

e na poóudniu woko ó Antarktydy, ale w lecie i niewielkie ilos ci.

Powietrze polarno-kontynentalne nd obszarami l

adowymi Europy, Azji Srodkowej, Kanady od Poó. cze s ci

⇒

Alaski a

z do najbardziej poóozonych na po

ó. wschodnich stano w USA.

W lecie wypada p

ów.iberyjski, Azja s rodkowa.

Po

ó.granica w USA do przyladka Hatteras i biegnie do przyladka Finisterre.

_____________________________________________________________________________________
____

ł

Krzysztof Janiszewsk

i

- 11 -

Meteorologia 1

Na po

ó. tylko fragment Am.poó. o sóabych cechach pow.polarno-kontynentalnego.

Skrajne skontrastowanie termiczne. Zima nisie temperatury (a

z do -30/40

o

). S

a to wdedy najnizsze

temperatury (nawet do -70

o

).

W porze zimowej powietrze jest suche i nie ma najlepszej przezroczysto

s ci.

W porze letniej nagrzewa sie do + kilkunastu do + kilkudziesi

e ciu stopni, wilgotnos c wzgle da

stosunkowo du

za, ale pow. jest suche. Przejrzystos c sóaba (najaktywniejsza dziaóalnos c powietrza).

Powietrze polarno-morskie nad Atlantykiem i nad Pacyfikiem (od Japonii do Vancouver). NA po

óudniu

⇒

przestrze

n 40

o

S do granicy wody antarktycznych.

Sta

óa temperatura w ciagu roku 5/6

o

do 18/20

o

na p

o ónocnej/poóudniowej granicy.

Temperatura wody zmienna od 18 do 20

o

- ale s

a obszary gdzie temperatura ro zni sie o 8

o

.

Zim

a kilka stopni. Takie tez temperatury maja masy powietrza.

Wilgotno

s c wzgle dna ok 80%, dobra przezroczystos c.

Powietrze zwrotnikowo-kontynentalne: Afryka, Indie,Chiny

s r.wschodnie do po ó.cze s ci indochin. Nad Poó

⇒

USA, Meksyk do Am.

Srodkowej.

Po

óudnie - poó.Afryki, Australia (za wyjatkiem Tasmanii i Pón.cze s ci).

Ca

óy rok dodatnie temperatury, latem > 35

o

(nawet 40

o

+), zim

a spada do 20-20

o

+. Powietrze jest

b.suche i posiada nisk

a wilgotnos c wzgle dna. Najmniejsza przejrzystos c powiertrza.

powietrze zwrotnikowo-morskie

⇒

Temp. od +20

o

do +28/30

o

na granicy przyr

o wnikowej. Zmiany w ukóadzie lato-zima minimalne (2,/3

o

).

Ca

óy czas wysoka wilgotnos c wzgle dna 75-80% i ogromny zaso b pary wodnej.

Przezroczysto

s c na ogo ó dobra.

powietrze r

ownikowe.

⇒

Am.

Srodkowa, Karaibe, Pón.Am.Poó wraz z Amazynkaa, Sr.Afryka do Kongo, zima na po ónocy od

r

o wnika do 10

o

S, w naszym lecie od 5-8

o

S do wybrze

zy Azjii (to wschodni obszar Afryki) .Caóy pas

wysp Indochin z P

ón.Australia, po ro wniku do 10

o

N z rozszerzeniem pod USA.

Temperatura ni

zsza niz zwrotnikowe (ca 26

o

).

Wilgotno

s c 90-100% (blizej 100%), duza ilos c pary wodnej, stad mniejsza przezroczystos c niz

powietrza zwrotnikowego.
Zadnych istotnych zmian w skali roku.

Procesy w masach atmosferycznych.

Je

zeli masa sie ruszyóa to przez pewien czas zachowuje swoje wartos ci, ale w trakcie poruszania sie

nast

e puje proces transformacji mas atmosferycznych.

Np Pow polarne znad Atlantyku. Temp.16/18

o

, wilgotno

s c 80%, dobra przejrzystos c. Trafia na lad i powoli

si

e schóadza - uwalnia wode , mgóy, ozie bienie. Potem przechodzi go ry i pada stale ochóadzajac sie .

Wchodzi na

st

e pnie nad kontynent (ozie biony) i schóadza sie . Wilgotnos c wzgle dna staóa, ale ilos c pary

wodnej ju

z maóa.Przezroczystos c dobra.

Czyli PPm ---- u nas jest PPm

s

.

s - stare; PP - Powietrze Polarne

Je

zeli dalej to:

PPms ----- PPk

Proces transformacji zale

zy od czasu i drogi czyli od pre dkos ci ruchu masy. Im V wyzsze tym proces

transformacji na jedn.drogi jest mniejszy.

_____________________________________________________________________________________
____

ł

Krzysztof Janiszewsk

i

- 12 -

Meteorologia 1

Proces ten trzeba ka

zdorazowo uwzgle dnic.

Wiatr geostroficzny od kilkuset (400 m) do kilku kilometr

o w. Wiatr ten póynie ro wnolegle do izobar. Chcac

okre

s lic ilos c masy, kto ra do nas dopóywa poste pujemy jak nizej:

jedziemy wzd

óuz izobar w odwrotnym kierunku niz wiatr i znajdujemy H skad masa sie wywodzi.

Stopie

n transformacji oceniamy znajdujac pre dkos c przenosu (zage szczone izobary - szybko).

Pm ------ Pk proces b.d

óugi i wolny (Pm - powietrze morskie; Pk - powietrze kontynentalne)

Pk------- Pm proces

óatwy i szybki.

Na wielu mapach wyst

e puje na izobarach strzaóka wskazujaca ruch masy powietrza.

Ca

óoksztaót pogody uzalezniony jest od relacji podóoza i masy powietrza.

Kierunki przemieszczania si

e mas powietrza:

Algorytm okre

slania innych warunkow pogodowych:

jaki typ pogody ?

A)

wewn

atrzmasowa

frontalna

(w obr

e bie jednej MA)

(na styku 2 MA)

jaka masa (MA)?

Kszta

ńtowanie pogody wewnatrzmasowej.

zale

zy od nast. warunko w:

- dynamika temperatury powietrza
- " wilgotno

s ci wzgle dnej

- " pary wodnej
- " ?

B) jaka masa ?

_____________________________________________________________________________________
____

ł

Krzysztof Janiszewsk

i

- 13 -

Meteorologia 1

-----> bli

zsze okres lenie wóas ciwos ci masy

•

|
|

jaki stosunek temp masy do temp pod

óoza

•

| |
| |
tma>tp tma<tp

Obserwowana jest anomalia w dolnych warstwach masy ( wzrost temperatury w miar

e spadku wysokos ci)

- inwersja. Inwersja uniemo

zlwia powstawanie pr

ado w pionowych. Wyste puje tu ro wnowaga staóa.

Je

zli brak rucho w wste pujacych tzn nie be dzie takich zjawisk jak:

- konwekcja (brak mo

zliwos ci tworzenia sie chmur cunulus (cu) i cumulonimus (CB) czyli brak opado w

przelotnych.

C) jaka jest r

o znica temperatur masy atm. i podᶈoza ?

tma>tp
|
|
jaki zas

o b pary wodnej

| |
du

za maóa

a) du

z a

zacznie spada

c temperatura, gdy osiagnie punkt rosy rozpocznie sie proces kondensacji pary wodnej

PW i utworzy si

e mgóa adwekcyjna.

|

|
jaki wiatr ?

0.5-7 m/s >7 m/s
mg

óa adwekcyjna brak mgóy

chmury warstwowe
(sratus)

wiatr> 7 m/s

_____________________________________________________________________________________
____

ł

Krzysztof Janiszewsk

i

- 14 -

Meteorologia 1

Wiatr < 7 m/sek:

G

e stos c mgóy proporcjonalny do ro znicy temperatury wody i powietrza i proporcjonalna do ilos ci pary

wodnej w masie (wi

e cej pary - wie cej mgóy). Moze to byc tylko zamglenie.

W ka

zdym razie nastapi ograniczenie widzialnos ci. Niebo niewidoczne - mgóa wysoka.

Gdy powstanie stratus (St) to:
- niebo niewidoczne
- mo

zliwos c wystapienia opadu (mrzawka)- opad ciagóy

- widzialno

s c pozioma obnizona (opad oraz mikrokrople wody) - czyli mglisto

b) Powietrze suche, ma

ńy zasob pary wodnej

- obni

znie temp w warstwie przywodnej i nic wie cej. Pogoda be dzie czysta, óadna

∗

- brak chmur C

u

∗

- mog

a wyste powac chmury pie tra wysokiego lub s redniego

∗

- widzialno

s c pozioma okres lona przez przejrzystos c powietrza masy

∗

- brak opad

o w

∗

a) i b) niezale

zna od masy powietrza (polarne, arkt zwrotnikowe).

_____________________________________________________________________________________
____

ł

Krzysztof Janiszewsk

i

- 15 -

Meteorologia 1

Temp. masy atm. ni

z sza od temp podńoz a

Wykszta

óca sie ro wnowaga chwiejna powodujaca intensywna konwekcje (silne ruchy wste pujace)

silna konwekcja

|
|

jaka wilgotno

s c powietrza ?

Przy du

zej ro znicy ten proces staje sie gwaótowny (ro wnowaga skrajnie chwiejna)

jaka wilgotno

s c powietrza

| | |
du

za

pary du

zo duza wzgl.maóa

ma

óo par maóo pary

A B C

A.

- gwa

ótowny rozwo j chmur kóe biastych

⇒

Cu Hum cumulus huminis ----> Cu mediocris ----> cumulus congestus--->
cumulonimbus (Cb)

- zachmurzenie og

o lne zmienne (4-8)

⇒

_____________________________________________________________________________________
____

ł

Krzysztof Janiszewsk

i

- 16 -

Meteorologia 1

- congestus/c.nimbus - wypady wodne - przelotne intensywne opady, burze

⇒

- szkwa

óy burzowe

⇒

- widzialno

s c zro znicowana (opady-zóa badz obnizona, brak opado w - dobra)

⇒

B.

- rozw

o j chmur:

⇒

C.hum---> C.med. ---> stratocumuus (Sc)

- zachmurzenie 7-8 (cz

e s ciej 8)

⇒

- brak opad

o w (jezeli opady sa to kro tkotrwaóe przelotne, zima krupa, sóaby s nieg)

⇒

- widzialno

s c dobra, lub b.dobra (brak pary)

⇒

_____________________________________________________________________________________
____

ł

Krzysztof Janiszewsk

i

- 17 -

Meteorologia 1

C.

Mimo silnych pr

ado w konwekcyjnych brak tworzenia sie chmur. Nawet jezeli dotra, to maóo pary i tworza

si

e maóe chmurki.

- zachmurzenie 1-2 lub bezchmurnie

⇒

- chmury C.humilis (1000 - 1500 m)

⇒

- pow. przejrzyste

⇒

- brak opad

o w

⇒

- du

ze amp. temperatur dzien /noc

⇒