Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 [ 1 ] 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35

над поверхностью земли влияние силы трения уменьшается, что приводит к повышению скорости ветра. На большой высоте, где влияние трения о поверхность земли исчезает, а движение установившееся и равномерное, ветер дует по изобаре! В метеорологии его называют градиентным. Изобары * циклонов и антициклонов не прямые, а замкнутые линии вида эллипсов и окружностей; по ним происходит движение воздушных масс, вследствие чего возникает еще центробежная сила.

Для вихря, вращающегося против часовой стрелки, если в центре его пониженное давление, т. е. циклон, радиус действия которого достигает 3000 км, характерны большая порывистость и сильные осадки.

Наиболее разрушительны по своей силе тропические циклоны, иногда движущиеся со скоростью более 50 м/сек. В зоне Карибского моря такие ураганы причиняют колоссальные разрушения и уносят сотни, а иногда и тысячи человеческих жизней. В Восточной Азии их называют тайфунами. Они обрушиваются на наш Дальний Восток, наиболее сильно страдают от них Курильские острова.

Вихри над морем называют смерчами, над сушей - тромбами. По визуальным наблюдениям скорость ветра достигает 100 м/сек. Предвестником смерча является длительная жаркая погода и влажность воздуха. Вследствие низкого давления/воздуха внутри вихря и огромной скорости вращения смерч всасывает в себя воду и предметы, встречающиеся на его пути. Летом 1904 г. над Москвой пронесся тромб, почти полностью уничтоживший Анненгофскую рощу, разрушивший массу зданий в Лефортове, в окрестностях Москвы и близлежащих селах. Скорость ветра достигала 60 м/сек.

Движение во.здуха в атмосфере турбулентное. С турбулентностью атмосферы связана порывистость ветра. При значительных кратковременных отклонениях от средних величин скорости говорят о шквалистости ветра. Порывистость ветра в исследованиях характеризуют с помощью средних квадратов пульсации составляющих скорости ветра и стандартных отклонений.

Восходящие и нисходящие токи воздуха могут вызвать вихрь с горизонтальной осью -шквал: ветер как бы скачком повышается от слабого до ураганного, достигая 30 м/сек и даже больше. В Москве шквал в мае 1937 г. причинил огромные разрушения, хотя продолл<ался всего 3-4 мин. Сильные шквалы наблюдаются при жаркой сухой погоде, длившейся в течение многих дней.

В некоторых географических районах наблюдаются ветры, вызванные особенностями местности. Таким местным ветрам присваивают свои названия: горный и долинный, «бора» н «фён». «Фены» - сильные порывистые ветры с высокой температурой

Линия на карте, соединяющая пункты с одинаковой величиной давления.

воздуха наблюдаются в горных системах, они хорошо выражены на северных и южных склонах Кавказа, в Средней Азии (под Ташкентом).

Наиболее характерна «Новороссийская бора», которая хорошо изучена. Скорость ветра в ней достигает 50 ж/сек, а в порывах-и более. Зимой действие «боры» усугубляется - в бухте

и вблизи берега все покрывается льдом толщиной в несколько метров.

Рис. 1.1. Флюгер Впльда

Рис. 1.2. Чашечный анемометр

«Бакинский норд», так называют сильный сухой ветер, скорость которого достигает иногда 50 м/сек; он длится несколько дней, что характерно почти всем ветрам «бора».

(Для выяснения действия ветра необходимо знать его параметры: направление, скорость, порывистость, продолжительность, частоту появления ветра различной скорости, а в некоторых случаях - сопутствующие ему общие метеорологические условия, например температуру, влажность, атмосферные осадки.

Скорость ветра впервые, по-видимому, стал измерять в 1500 г. Леонардо-да-Вннчи. Основоположник метеорологии как науки М. В. Ломоносов указал на необходимость изучения ветра. Пер-

вые приборы для измерения скорости ветра были сделаны в

XVIII вДля измерения скорости ветра в России во II половине

XIX в. преимущественное распространение получил флюгер Внльда (рис. 1.1), основанный на действии ветра на подвешенную к оси доску. По положению доски, для чего служит градуированная штифтами шкала, можно измерять скорость до 20 м/сек, если доска весом 200 г (легкая), и до 40 м/сек - при доске весом 800 г (тяжелая). Флюгер устанавливают на высоте 10-12 м. Среднее положение доски относительно штифтов на шкале определяется за 2 мин. Для измерения скорости ветра применяют также ручной чашечный анемометр (рис. 1.2), крыль-чатый анемометр и др. В СССР и за рубежом большое распространение получают различные анемометры, приемником в которых служит более чувствительный воздушный винт.

За последнее время для переоснащения метеорологических станций более совершенными ветроизмерительными приборами стали применять анеморумбометры М-63 и анеморумбографы М-64, у которых датчиком служит воздушный винт. Прибор М-64 позволяет измерять и записывать: а) мгновенную (осред-ненную за счет инерции прибора за 2-4 сек) скорость; б) максимальную скорость ветра до 60 м/сек; в) среднюю скорость ветра, автоматически осредненную за десятиминутный интервал, в пределах до 40 м/сек; г) направление ветра в пределах О- 360° с погрешностью ±10°, осредняемое наблюдателем за время 35-40 сек.

Прибор М-64 может регистрировать параметры ветра в трех вариантах: а) подробная (полная) запись мгновенной скорости ветра, на которую наложена запись средней скорости ветра; б) непрерывная запись значений мгновенной скорости ветра, превышающей средние значения; в) непрерывная регистрация максимальных значений мгновенной скорости ветра за каждую десятиминутку. Анеморумбограф М-64 может, кроме того, регистрировать направление ветра непрерывно или с виде ступенчатой кривой - 5 отсчетов за 10 мин.

Приборы М-63 и М-64 построены на принципе преобразования измеряемых параметров ветра в электрические величины. Дпстанционность приборов до 300 м.

Электрический контактный анеморумбограф М-12, в котором датчиком служит вертушка с тремя полушариями чашечного типа, регистрирует среднюю скорость и направление ветра. Для установки на мачтах применяются анемометры усиленной конструкции М-92, подобные прибору М-12.

Для измерения скорости ветра в порывах необходимы малоинертные приборы, основанные на мгновенной фиксации отклонения приемника ветра, например в виде полушариев. крыльчатки, шара, закрепляемых на измерительном штифте. Трубкой Пито или ее модификацией можно измерять полное давление, т. е. статическое плюс динамическое. Комбинированными труб-