Что такое аэрологическая диаграмма и что можно спрогнозировать с ее помощью

Аэрологическая диаграмма (АД) – это график, на котором отображены параметры воздуха, такие как: направление и скорость ветра (у поверхности земли и по высотам), данные температуры воздуха и точек росы.

С помощью аэрологической диаграммы можно спрогнозировать:

• Силу и направление ветра на разной высоте
• Изменение параметров ветра в течение дня
• Наличие и тип облаков
• Вероятность осадков
• Базу облаков
• Высоту термиков
• Вероятность переразвития облаков и формирования грозы
• Наличие и высоту инверсионного слоя
• И многое другое

Сайтов, где можно найти аэрологические диаграммы разных видов, в интернете хватает. Мы разберем АД, представленную на популярном среди парапланеристов ресурсе meteo.paraplan.net

Что изображено на аэрологической диаграмме

На аэрологической диаграмме мы видим такие элементы:

Шкалы

Четыре шкалы справа:

• Шкала облачности в виде широкой затемненной вертикальной полосы.
• Шкала градиента температуры – разноцветная вертикальная полоска (расшифровка цветов слева от графика).
• Шкала высоты над уровнем моря в метрах.
• Шкала направления и силы ветра: стрелки и цифры. Стрелки показывают направление ветра, а наличие (и количество) “флажков” на стрелках – его силу. Круг с точкой в центре означает штиль. Цифры справа от стрелок показывают направление в градусах и силу (в скобках). Например, запись “110 (5)” означает, что на данной высоте (в нашем случае это 7 500 м) дует ветер с запада; сила ветра 5 м/с.

Шкалы внизу и слева:

• Шкала температуры воздуха – внизу и слева.
• Шкала времени и дат – внизу.

Линии аэрологической диаграммы

На сам график (бланк АД) нанесены линии разного цвета, описывающие термодинамические свойства воздуха и их изменение с высотой:

Горизонтальные штриховые линии – линии изобар (постоянного давления). Они показывают одинаковое давление (и, соответственно, высоту) вдоль всей линии.

Тонкие красные (или коричневые) линии изотерм (постоянной температуры). Они отложены под углом 45 градусов. Соответственно, ось температур – наклонная.

Чтобы узнать температуру на заданной высоте, проводим прямую от шкалы высот до пересечения с красной кривой и введем вниз параллельно тонким красным линиям. По левой и нижней шкале читаем температуру.

Тонкие серые линии сухоадиабатического градиента (САГ). Эти линии идут с наклоном влево-вверх. Они описывают понижение температуры поднимающегося или опускающегося воздуха по сухоадиабатическому закону, то есть при условии отсутствия конденсации влаги. Приблизительно САГ=0,98 °C на 1 км высоты.

Тонкие синие линии влажноадиабатического градиента (ВАГ). Эти линии показывают изменение параметров поднимающегося или опускающегося воздуха по влажноадиабатическому закону, т.е. при условии конденсации влаги.

Эти линии изогнутые, поскольку влажная адиабата зависит от давления (высоты) и температуры воздуха. Чем воздух теплее, тем больше в нем влаги и тем больше при ее конденсации выделится “скрытого тепла”, которое замедлит понижение температуры при подъеме воздуха по сравнению с САГ. Чем воздух холоднее, тем влаги меньше и тем ВАГ ближе к САГ. ВАГ меняется от 4 до 8 °C на 1 км высоты.

По своей сути это линии температуры термика.

Жирная красная линия – кривая стратификации, распределение температур по высоте. Это реальный градиент (изменение с высотой) температуры воздуха, свойство текущей воздушной массы. Она показывает температуру воздуха на определенной высоте.

Термики будут, если красная кривая в нижней части графика идет с наклоном влево и до высоты, где она начинает изгибаться вправо (там начинается инверсия).

Зеленая линия – депеграмма, линия точек росы воздуха на соответствующей высоте. То есть, температура, при которой на данной высоте воздушная масса достигнет состояния насыщения (точки росы) и влага в воздухе начнет конденсироваться. Это так же свойство текущей воздушной массы.

Линия зависимости точки росы от высоты всегда располагается слева от температурной кривой. Если они соприкасаются, это значит, что на данной высоте стопроцентная влажность.

Жирная серая линия (точнее, отрезок) – изограмма, линия точки росы оторвавшегося от земли воздуха. Она должна быть практически параллельна линиям постоянной температуры, то есть идти под углом 45 градусов. Однако, в связи с изменением давления, точка росы незначительно мигрирует, поэтому её линия не всегда параллельна линиям температуры.

Жирная синяя линия – кривая состояния, градиент температуры поднимающегося воздуха (оторвавшегося термика). Считается, что он отрывается у земли, превысив температуру окружающего воздуха примерно на 4 градуса.

Кривая состояния характеризует изменения температуры поднимающегося изолированного объема воздуха заданной температуры у поверхности – в атмосфере с данными значениями кривой стратификации и депеграммы.

Поскольку обычно в воздухе содержится некоторое количество пара, то до уровня конденсации кривая состояния проходит по сухой адиабате (САГ), а выше уровня конденсации – по влажной (ВАГ).

До пересечения с серым отрезком точки росы синяя линия поднимающегося воздуха прямая, что соответствует стандартному охлаждению поднимающегося воздуха – около 1 градуса на 100 метров.

После пересечения с точкой росы начинается конденсация, выделение тепла и синий график становится “кривым”. Это уже влажноадиабатический градиент.

Как читать аэрологическую диаграмму

• Силу и направление ветра на заданной высоте смотрим в правой части диаграммы.
• Реальная температура на любой высоте – выбираем на правой шкале нужную высоту (давление), проводим горизонтальную линию до пересечения с кривой стратификации (жирная красная линия), и от точки пересечения проводим вниз линию, параллельную изотерме (тонкой коричневой линии).
• Будут ли кучевые облака и какая у них будет база – поможет предсказать уровень конденсации. Это уровень, до которого нужно подняться, чтобы содержащийся в воздухе водяной пар при адиабатическом подъёме достиг состояния насыщения (или 100% относительной влажности) и началась конденсация влаги.
• Высота базы облаков. Треугольник, образованный синей жирной линией (градиент темпеатуры термика) и серым отрезком, символизируют количество водяного пара в воздухе. Вершина треугольника – и есть высота базы облаков. Но это справедливо лишь в том случае, когда температурная кривая идет наклонно. Если инверсия (загиб красной кривой) начинается ниже предполагаемой базы облаков, то облаков (имеются ввиду кучевые облака) не будет вообще.
• Если кривая стратификации (температурная кривая) у земли идет параллельно линиям сухоадиабатического градиента (САГ) – это указывает на отличную термичную погоду.
• Максимальная высота облаков. Поднимающийся воздух может подниматься только до тех пор, пока он теплее окружающего воздуха. Соответственно, пересечение синего жирного графика с красным – это максимальная высота облаков, либо максимальная высота термиков в дни с “голубой термичкой”.
• На какой высоте плотная облачность, и какова толщина ее слоя. Если графики температуры и точки росы соприкасаются – мы имеем плотное слоистое облако.
• Дождь будет в том случае, если красный и зеленый графики одновременно идут снизу и до большой высоты (это означает, что по всей высоте мы имеем 100% влажность):

Примеры прогноза погоды по аэрологической диаграмме

Пример анализа АД №1

Время прогноза – около 6:30 утра

На уровне земли направление ветра – ЮЗ (220°), сила ветра – 3 м/с. По высотам:

• на 1000 м – ЗЮЗ (250°), 4 м/с;
• на 2000 – СЗ (320°), 3 м/с.

Температура у земли – 10 °C. По высотам:

• на 1000м – 5 °C;
• на 2000м – 2 °C;
• на 3000м – 0 °C.

Облачность разной плотности – по всей высоте, от 0 до 11500 м.

Кривая стратификации ( жирная красная линия распределения температур) и депеграмма (зеленая линия точек росы) нигде не пересекаются. Это означает, что кучевые облака будут отсутствовать.

Кривая стратификации от земли наклонена вправо. Следовательно, термическая активность нулевая.

Прогноз не благоприятный.

Пример анализа АД №2

Время прогноза – около 16:00

На уровне земли направление ветра – ЗЮЗ (250°), сила ветра – 4 м/с. По высотам:

• на 1000 м – З (260°), сила – 8 м/с;
• на 2000 – З (280°), сила – 8 м/с.

Температура у земли – 25 °C. По высотам:

• на 1000м – 15 °C;
• на 2000м – 8 °C;
• на 3000м – 0 °C.

Облачность умеренной плотности – на высоте от 1000 до 8000 м.

Кривая стратификации ( жирная красная линия распределения температур) и депеграмма (зеленая линия точек росы) нигде не пересекаются. Это означает, что кучевые облака будут отсутствовать.

Кривая стратификации от земли наклонена влево и идет параллельно тонким серым линиям (САГ). Следовательно, термическая активность высокая.

Высота термиков – до 2000 м (на этой высоте кривая стратификации отклоняется вправо).

Прогноз лётный.

Помимо браузерной версии, эта диаграмма существует и в виде мобильного приложения. Внешне она несколько отличается, например, там другие цвета линий, некоторые линии отсутствуют, направление ветра показано только стрелками (в браузерной версии еще и в градусах). Но в целом, если вы хорошо разберетесь в браузерной версии, то прочитать мобильную вам тоже не составит труда.

Надеемся, статья была для вас полезна. Если да – поделитесь в социальных сетях.

Пишите комментарии, если вам есть что сказать по этой теме или если вы заметили ошибку.