Большая Советская энциклопедия - топографии барической метод

метод графического представления давления, температуры, влажности и ветра в тропосфере и стратосфере при помощи карт топографии барической (См. Топография барическая), составленных по данным радиозондирования атмосферы (см. Синоптические карты) в целях анализа атмосферных процессов и прогноза погоды (См. Прогноз погоды). Мерой высоты при построении карт барической топографии служит геопотенциал Ф = gz, представляющий работу, совершаемую при поднятии единицы массы воздуха в поле силы тяжести g от исходного уровня с давлением p0 на высоту z с давлением p1 (z выражено в линейных, а Ф — в динамических метрах).

За единицу геопотенциала принят динамический метр, представляющий собой работу, которую необходимо затратить для подъёма единицы массы воздуха от уровня моря на 1 м на широте 45°. Значение ускорения силы тяжести g для любой широты до высоты 30 км в расчётах геопотенциала принимают постоянной и равной 9,8 м/сек; Для того чтобы выразить положение изобарической поверхности в единицах работы таким же числом, что и её геометрическая высота z, было введено понятие геопотенциальной высоты Н = z. Геопотенциальные высоты вычисляют по барометрической формуле геопотенциала:

H­²—H¹ = 67,44 Tvm lg (p1/p2),

где H1 и H2 — геопотенциальные высоты на нижнем и верхнем уровне, a p1 и p2 —соответственно давление на этих уровнях, Tvm — средняя виртуальная температура слоя воздуха, заключенного между уровнями H1 и H2.

Если высота какой-либо изобарической поверхности (См. Изобарические поверхности) отсчитывается от уровня моря, то геопотенциал называется абсолютным, а если от ниже расположенной изобарической поверхности — относительным. Поэтому абсолютный геопотенциал любой изобарической поверхности зависит от давления на уровне моря и средней виртуальной температуры в слое воздуха, заключённого между уровнем моря и интересующей изобарической поверхностью, а относительный геопотенциал — только от Tvm (так как давление на нижнем и верхнем уровнях принимается постоянным).

Карты, на которые нанесены значения абсолютного геопотенциала, температуры и влажности воздуха, направления и скорости ветра на данной изобарической поверхности, называются картами абсолютной барической топографии, а карты с данными относительного геопотенциала — картами относительной барической топографии. На картах абсолютных барических топографии проводятся линии равных значений геопотенциала (обычно через 40 геопотенциальных метров), называемые изогипсами и представляющие собой линии пересечения изобарической поверхности с поверхностями уровня. Поскольку изобарические поверхности в циклонах имеют вогнутую к земной поверхности форму, а в антициклонах — выпуклую, то циклоны и антициклоны на этих картах представляют собой области с замкнутыми изогипсами, соответственно с низкими и высокими значениями геопотенциала в центре. Расстояние между соседними изогипсами пропорционально величине градиента давления и, следовательно, скорости ветра; чем гуще изогипсы, тем больше скорость ветра; направление ветра примерно параллельно изогипсам, причём ветер дует так, что низкое значение давления в Северном полушарии будет слева, а высокое — справа.

На картах относительной барической топографии, характеризующих среднее поле температуры между двумя изобарическими поверхностями, области холода и тепла очерчиваются также изогипсами, при этом местоположение очагов холода чаще всего совпадает с циклонами и ложбинами, а очагов тепла — с антициклонами и гребнями.

Совместный анализ карт абсолютной и относительной барической топографии, а также приземных карт погоды позволяет установить вертикальную структуру барических систем, их возникновение, перемещение и эволюцию, интенсивность переноса теплоты и влаги на различных высотах; по сгущению изогипс на картах абсолютной барической топографии — расположение струйных течений (См. Струйное течение), по сгущению изогипс на картах относительной барической топографии — фронтов атмосферных (См. Фронты атмосферные). На основании такого анализа представляется возможным прогнозировать развитие атмосферных процессов и составлять прогнозы погоды.

Основы Т. б. м. были разработаны В. Ф. К. Бьеркнесом (1912), а его практическое применение в службах погоды различных стран стало возможным с развитием сети радиозондирования атмосферы. Регулярное составление карт барической топографии в СССР начато в 1938.

Лит.: Бугаев В. А., Карты барической топографии, Л., 1950; Руководство по краткосрочным прогнозам погоды, 2 изд., ч. 1, Л., 1964; Зверев А. С., Синоптическая метеорология и основы предвычисления погоды, Л., 1968.

И. В. Кравченко.

Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия

1969—1978