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.