Природа циклонов умеренных широт, прогнозирование состояния погоды в его секторах и при пересечении воздушных фронтов.

Циклоны умеренных широт возникают и развиваются, как правило, выше 30° широты. Основные места их возникновения в Северном полушарии - Северная Америка, моря у южных и западных границ Европы, Юго-Восточная Азия. Основные области действия этих циклонов - восточная часть Северной Америки, север Атлантического океана, Европа, Западная Сибирь, Юго-Восточная Азия, Дальний Восток. Циклоны умеренных широт в общем менее мощны, чем тропические циклоны

Циклоны умеренных широт чаще возникают и распространяются сериями от 4 до 6. Движутся обычно с запада на восток, но направление их перемещения может значительно отклоняться к югу или северу. Скорость перемещения циклонов примерно 15-20 уз, а иногда и больше (до 50-60 уз). Они характеризуются ветрами со скоростью 11-21 м/с (6-8 баллов), а на холодном фронте 21-28 м/с (9-10 баллов), шквалами, обложными осадками перед теплым и за холодными фронтами и ливневыми осадками перед холодным фронтом, плохой видимостью и возможными туманами перед теплым фронтом и в его тылу.

Стадию развития циклона, его состояние, «лицо» определяет давле­ние в центре — так называемая глубина циклона. Давление в центре может колебаться между 950-1025 мбар, наиболее часто — в пределах 980-1005 мбар (гПа). Климатические траектории внетропичес-ких циклонов обычно криволинейны и ориентированы в восточном, северо-восточном и юго-восточном направле-ниях. Скорости перемещения циклона изменяются в широ­ких пределах — от 5 до 100 км/ч. Зимой скорости выше, летом — ни­же. Средние скорости перемещения циклонов находятся в пределах 30-40 км/ч. В своем развитии внетропический циклон проходит ста­дию волны, молодого и окклюдиро-ванного циклона. В молодом циклоне давление в центре понижается до минимального. В результате возрас­тают горизонтальные градиенты давления и, как следствие, ветры достигают максимальной скорости. В стадии молодого циклона в его строении выделяются три структурные зоны с резко выраженными раз­личиями в характере погоды (рис. 45).

Рис45. Схема строения циклона, зоны тепла и холода, падения и роста давления

Зона I — передняя и центральная части холодного сектора циклона перед теплым фронтом. Характер погоды определяется холод­ной воздушной массой и приближающимся теплым фронтом. При быстром углублении и значительной влажности воздуха вблизи циклона образуются слоисто-дождевые облака (WS), из которых выпадают интен­сивные обложные осадки. Зимой в таких случаях может наблюдаться резкое ухудшение видимости, а летом возможна гроза.

Зона II — тыловая часть холодного сектора циклона за холод­ным фронтом. Погода определяется свойствами холодного фронта и хо­лодной неустойчивой воздушной массой. При высокой влажности и зна­чительной неустойчивости воздушной массы а зоне выпадают осадки и нередко грозы. В непосредственной близости от фронта ветер шква­листый, возможны смерчи. По мере прояснения (за линией холодного фронта) видимость улучшается и может быть значительной (особенно в холодное время при плавании в полярных морях). В зимнее время большая вероятность обледенения.

Зона III — теплый сектор между холодным и теплым фронтами.

Характер погоды обусловливается теплой устойчивой воздушной мас­сой, для которой характерна сплошная или значительная слоистая или слоисто-дождевая облачность, обложные и моросящие осадки, адвективные туманы, плохая видимость, умеренные и слабые ветры, низкое давление (ровный ход или слабое падение), значительные волны. Зимой в высоких широтах возможно обледенение.

Для решения вопросов маневрирования судна в зоне действия циклонов необходимо уметь рассчитывать траекторию его движения. Существует ряд способов, которые применяются в зависимости от конкретной синоптической ситуации.

Способ 1. Траектория рассчитывается методом прямолиней­ной и криволинейной экстраполяции. Для этого необходим последова­тельный прием карт приземного анализа за все сроки одних суток. На первую карту наносятся координаты центров циклонов, снятых с карт последующих сроков. Расстояние, пройденное циклоном, и время между сроками наблюдений (6 ч) позволяют рассчитать его скорость. С учетом равномерного или равномерно замедленного движения и характера траектории перемещения циклона рассчитываются его коорди­наты на предстоящие 6 или 12 ч.

Способ 2. Зная координаты центра циклона на карте при­земного анализа, его положение на ближайшие сутки устанавливают по карте приземного прогноза. Направление перемещения циклона и его скорость рассчитываются по координатам двух его положений -фактического и прогнозируемого:

V=S/t,

где S — путь циклона за сутки; t — время перемещения.

Способ 3. Метод «ведущего» потока для внетропических циклонов. Ведущим ветровым потоком называют устойчивый перенос воздушных масс на высоте 4-5 км от земной (водной) поверхности. Как правило, он занимает теплый сектор циклона, в котором прост­ранственная ориентировка изобар определяет направление перемещения циклона (рис. 46).

Рис.46. Перемещение циклона в направлении изобар теплого сектора

Способ 4. Способ так называемой блокирующей ситуации. Суть его в том, что над материком Евразии часто располагается мощ­ный антициклон. В том случае, когда центр антициклона расположен над центральными районами Западной и Восточной Европы, циклоны Северной Атлантики смещаются по баренцевоморскому направлению (рис.47,а). Если центр антициклона находится над Северной Евро­пой, то циклоны смещаются по балтийскому (рис. 47,б) или среднеземноморскому (рис. 47,в) направлениям.

а)

б)

в)

Рис. 47. Пути перемещения внетропических циклонов в зависимости от положения антициклона над материком Европы: а - баренцевоморское направление; б - балтийское направление; в – средне-земноморское направление