1 Описание индексов, характеризующих состояние атмосферы
Существуют параметра, которые характеризуют состояние атмосферы: доступная конвективная потенциальная энергия и индекс плавучести.(Convective Available Potential Energy) - доступная конвективная потенциальная энергия представляет собой количество энергии плавучести, доступной для ускорения частицы воздуха по вертикали или количество работы, совершающей частицей воздуха при подъёме. Используется для прогнозирования грозовой деятельности и конвективных явлений. САРЕ - это положительная область на диаграмме между линией влажной адиабаты и кривой состояния воздуха от уровня свободной конвекции до уровня выравнивания температуры. САРЕ измеряется в Джоулях на кг воздуха и рассчитывается по формуле 5.1:
(5.1)
, zn - высоты соответственно свободной конвекции и уровня выравнивания температур (нейтральная плавучесть);
Tνparcel - виртуальная температура определённой частицы воздуха;
Тνbnv - виртуальная температура окружающей среды;- ускорение свободного падения (9,81 м/с2).
Когда частица неустойчива (её температура выше окружающей среды), она будет продолжать подниматься вверх, пока не достигнет устойчивого слоя (хотя импульс, сила тяжести и другие силы могут заставить частицу продолжать двигаться). Существуют разнообразные типы САРЕ: САРЕ нисходящего потока (DCAPE) - показывает потенциальную силу дождя и т.д.
Характеристики индекса доступной конвективной потенциальной энергии:
САРЕ ниже 0 - устойчивое состояние (грозы невозможны);
САРЕ от 0 до 1000 - слабая неустойчивость (возможны грозы);
САРЕ от 1000 до 2500 - умеренная неустойчивость (сильные грозы и ливни);
САРЕ от 2500 до 3500 - сильная неустойчивость (очень сильные грозы, град, шквалы);
САРЕ выше 3500 - взрывная конвекция (суперячейки, торнадо и т.п.).
Нормализованная CAPE является более усовершенствованной разновидностью обычной САРЕ и определяется: CAPE/FCL, где FCL - мощность слоя свободной конвекции (Free Convective Layer). Обычная САРЕ не всегда является хорошим показателем плавучести, поэтому ввели некоторое дополнение. Единицы измерения NCAPE такие же, то есть Дж/кг или м/с2. Для получения полной картины состояния атмосферы нужно учитывать и САРЕ и NCAPE.
Индекс плавучести (Li) является ещё одним показателем неустойчивости. Этот индекс рассчитывается по формуле 5.2:
= T500mb (окр. ср.) - Т500mb (част.), (5.2)
то есть значение температуры воздушного слоя на уровне 500 гПа (около 5,5 км) минус значение температуры воздушной массы, поднятой в результате конвекции до уровня 500 гПа и вторгшейся в этот воздушный слой. Например, температура воздушного слоя на уровне 500 гПа равна -5°. Температура воздушной массы, которая из-за конвекции поднялась до уровня 500 гПа и вторглась в этот воздушный слой, составляет +3°. Отнимаем: -5 - (+3)=-8. LI = -8. И тут ничего сложного нет. Если конвекция настолько бурная, что поднимающиеся воздушные массы просто не успевают охладиться сильнее, чем окружающий их воздух, то тогда и возникают сильно отрицательные (-3 и ниже) значения LI, что служит «пищей» для сильных гроз. Отрицательные значения указывают на неустойчивость в атмосфере, они указывают на наличие сильных восходящих потоков, являющихся причиной гроз и сильных осадков. Напротив, при отсутствии конвекции слой воздуха на уровне 500 гПа однороден, и никаких атмосферных мини-катаклизмов не возникает. Этот показатель часто используется совместно с САРЕ для прогнозирования гроз. Однако при этом нужно обязательно учитывать влажность воздуха, т.к. одной конвекции недостаточно для возникновения грозы[36].
Влияние на окружающую среду гальвано-покрасочного производства ОАО Тульский оружейный завод
В выпускной квалификационной работе рассматривается влияние на окружающую
среду гальвано-покрасочного цеха №20 ОАО "Тульского оружейного
завода".
В настоящее время возникла необ ...
Использование водных ресурсов на предприятии ОАО Промсвязь г. Минска
Экологическая функция вод весьма многообразна. Воды создают
гидрологический режим жизни на Земле. Наличие водных ресурсов имеет
исключительно важное значение для существования человека и при ...
Физико-химический метод очистки сточных вод
Современная очистка сточных вод подразумевает полное или
максимально возможное удаление загрязнений, примесей и вредных веществ.
Методы очистки сточных вод можно разделить на механические, ...