Anabatický vítr

Anabatic vítr , že dávní řečtí anabatos , je vítr vzhůru ze vzduchové hmoty podél zeměpisného terénu v důsledku globálního jeden. Anabatický vítr mohou vytvářet různé povětrnostní podmínky , ale vždy to je tvorba teplotního rozdílu mezi vzduchovými hmotami nad údolími a těmi, které se zahřívají na jejich svazích, což způsobuje cirkulaci vzduchu. Nazývá se proto také sjezdový vítr .

Mechanismus

Zásada

Jedná se o svahový vánek, ale na rozdíl od katabatického větru, který je poháněn chlazením, je anabatický vítr poháněn topením.

Anabatický vítr připomíná mořský vánek . V údolích se sluneční sluneční záření mění s hodinou a ráno je ve více či méně pastevním úhlu a může být dokonce ve stínu reliéfu, který pomalu ohřívá zem. Vzduch nad údolím se také pomalu zahřívá vedením .

Na druhé straně se svahy obrácené ke slunci zahřívají rychleji. V podobné nadmořské výšce nad údolím a v blízkosti svahu bude tedy teplota vzduchu na svahu teplejší než v sousedním. Tím, konvekcí , se horký vzduch tedy být nestabilní a bude podroben Archimedův tah směrem nahoru.

Odchod tohoto vzduchu pak způsobí pokles místního tlaku podél svahu ve srovnání s tlakem v údolí. Vzduch v něm musí proto stoupat do svahu, aby se vyrovnal tlak, který způsobuje vítr.

Je třeba poznamenat, že hromadný efekt udržuje anabatický vítr během dne. Ukazuje se, že o půlnoci je vzduch v blízkosti země v horách chladnější o 1 K až 2 K než venkovní vzduch ve stejné nadmořské výšce v rovině a naopak v poledne je vzduch v blízkosti země v horách 1 K až 2 K teplejší než okolní venkovní vzduch. Kromě toho je teplotní gradient země mírně hyperadiabatický a pohybuje se mezi 10 K / km a 11 K / km, což napomáhá tvorbě anabatických větrů. ${\ displaystyle {dT_ {s} \ over dz}}$

Prandtlův model

Za slunečného počasí se strana kopce vystavená slunci stává teplejší než okolní vzduch a způsobuje, že výtah vytváří anabatický vítr . Podle teorie, kterou vytvořil Ludwig Prandtl s jednorozměrným modelem využívajícím Boussinesqovu aproximaci , je rychlost větru anabatického větru následující:

${\ displaystyle u = {b (0) \ nad 2N} {\ sqrt {K_ {h} \ nad K_ {m}}} e ^ {- \ lambda Z \ nad {\ sqrt {2}}} \ sin \ vlevo ({\ lambda Z \ nad {\ sqrt {2}}} \ doprava)}$

s je úhel sklonu
${\ displaystyle b (0) = g \ Delta T / T}$ :: vztlak.
Δ T : Teplotní rozdíl s okolním vzduchem
T teplota okolního vzduchu.
N : Frekvence Brunt-Väisälä
K h = K m = 3 m 2 / s: směšovací koeficienty odpovídající turbulentnímu míchání.
Z výška kolmá ke svahu
${\ displaystyle \ lambda = \ left ({N ^ {2} \ sin ^ {2} s \ nad K_ {m} K_ {h}} \ vpravo) ^ {1 \ nad 4}}$

Za předpokladu sklonu 30 stupňů ( s = π / 6) a teplotního rozdílu 6 K (útesy vystavené slunci se mohou výrazně oteplit než okolní vzduch), teplota 300 K a Bruntova frekvence - Väisälä 10 2 maximální rychlost větru bude 5,26 m / s, což odpovídá vertikální složce 2,7 m / s. Tento anabatický vítr by proto měl zajistit dostatečný vztlak, aby kluzák mohl získat nadmořskou výšku. Tloušťka vzestupné zóny je řádově 100 metrů.

Účinky

Mraky

Teplota vzduchu stoupajícího po svahu klesá v důsledku změny tlaku adiabatickou expanzí . Vodní páry obsažené v tomto vzduchu nemění, ale relativní vlhkost stoupá s poklesem teploty. Když vzduch dosáhne sytosti , vytvoří se mraky . Pokud výstup pokračuje, objeví se srážky . Mraky budou konvektivního typu ( kupovité až kupovité ).

Klouzání

Anabatické větry jsou vyhledávány pro klouzání, protože jsou v přírodě vzhůru. Generují čáru výtahu podél svahu vystaveného slunci, který je velmi podobný dynamickému výtahu způsobenému tokem kolmým na svah. Jelikož je tento vlek termální povahy , může se značně zvedat nad hranicí hřebene. Nejvýraznější účinky jsou na jižní a západní straně kopců, protože na jedné straně je odpoledne teplejší vzduch, a proto se stoupající proudy vytvoří snadněji a na druhé straně v mírných zeměpisných šířkách převládají větry z západní sektor, který usnadňuje tvorbu stoupavých proudů. Kromě toho, v horách, protože výtah začíná z vyššího bodu, bude základna mraků také vyšší. Pokud je základna kupy (nebo stratus ) pod hranicí hřebenu, je třeba se vyhnout letu v oblacích, protože pilot by pak riskoval náraz na horu. V mnoha státech je navíc létání v oblacích pro kluzáky zakázáno.

Poznámky a odkazy

Světová meteorologická organizace , „ Anabatic Wind “ , Glosář meteorologie , Eumetcal (přístup k 16. prosinci 2009 )
„ Elementární meteorologie, místní účinky větru “ , na astrosurf.com (přístup 23. března 2021 ) .
Počasí v horách , str. 63
Počasí v horách , str. 57
(od) Ludwig Prandtl , Führer durch die Strömungslehre , Vieweg und Sohn,1942.
(in) Alan Shapiro , „ Theory of Slope Flows and Low-Level Jets. Seminář o mezometeorologii mezi USA a USA, 18. – 20. Června 2012 ” ,2012(zpřístupněno 18. října 2016 ) .
(in) Frederich Defan, „ Zur Theorie der Hangwinde, nebst Bemerkungen zur Theorie der Berg- und Talwinde “ , Archiv meteorologie, Geophysik und Bioklimatologie, Serie A , Springer , sv. 1, n o 3,1949, str. 421-450 ( DOI 10.1007 / BF02247634 ).
„ Les ascendances “ , Le Planeur na lavionnaire.fr (přístupné 24.dubna 2021 ) .

Bibliografie

[Mountain Weather] (en) R. Barry, Počasí a klima v horách , Cambridge, Cambridge University Press ,2008, 3 e ed. , 506 s. ( ISBN 978-0-521-86295-0 )

Podívejte se také

Související články