Явление Новоземельской Боры

Полезные ссылки:
Метеоцентр.Азия - наш сайт с высокодетализированными прогнозами погоды по пунктам Pоссии и мира
Облегчённая версия Метеоклуба (для смартфонов)

Явление Новоземельской Боры

Сейчас в Метеоклубе:
Участников - 1 [ Sahara ]
Максимальное одновременное количество посетителей: 308 [2 Ноя 2013 22:42]
Гостей - 296 / Участников - 12

 - Начало - Ответить - Статистика - Pегистрация - Поиск -

МЕТЕОКЛУБ : независимое сообщество любителей метеорологии (Европа и Азия) : ФОРУМ О ПОГОДЕ И ПРИРОДЕ / Метеорология: наука и практика / Явление Новоземельской Боры
. 1 . 2 . >>
Автор Сообщение
SergOcean
Участник

Мурманск
# Дата: 5 Авг 2009 12:16


Товарищи метеорологи!

В одном из форумов видел как некоторые участники клуба комментировали сильные и продолжительные ветра в районе Новой Земли Баренцева моря, называя это явлением Боры. Очень интересует природа явления, закономерности возникновения, возможности прогноза и пр. Через поиск в интернете наткнулся на несколько интересных ссылок, но все они в большей степени относяться к Новороссийской боре и в основном носят общепозновательный, ненаучный характер. Не может ли кто-то из участников Метеоклуба порекоммендовать литературу по этому направлению или поделиться ссылками. Заранее благодарен!

Morozov_S
Участник

Нижний Новгород, За нашу Советскую Родину!
# Дата: 5 Авг 2009 20:43


У меня родители, когда жили на Новой Земле, многократно сталкивались с ней. Очень мощное и захватывающее проявление стихии.

egrC
Участник

Россия Москва
# Дата: 5 Авг 2009 21:00


SergOcean
Материал о Новоросийской Боре...
http://meteoweb.ru/phen060.php

А механизм образования то же.

Егор

SergOcean
Участник

Мурманск
# Дата: 6 Авг 2009 11:03


Видимо, родители - военные? Или работники метеостанции? Нельзя ли поинтересоваться о каком нибудь литературном источникие, который бы описывал Новоземельскую бору хотя бы кратко. Ну не может же быть чтобы явление такого масштаба не изучалось учеными-метеорологами.

Егор, спасибо за ссылку!

Morozov_S
Участник

Нижний Новгород, За нашу Советскую Родину!
# Дата: 6 Авг 2009 11:21


SergOcean
Видимо, родители - военные?
Отец тогда был младшим офицером - военным строителем.

SergOcean
Участник

Мурманск
# Дата: 6 Авг 2009 17:58


Похоже придётся покопать, чтобы чего-то существенное найти по этой теме. Природу смерчей, торнадо, шаровых молний наконец рассматривают многие исследователи. По идее и такое явление как бора должна была заинтересовать не мало ученых. Признаюсь, я сам коренной мурманчанин и в Баренцевом море бывал в экспедициях неоднократно, но про бору узнал относительно недавно. В институте, к слову сказать, где учился (РГГМУ) об этом нам на лекциях ничего не давали (по крайней мере я не припоминаю... да не обидятся на меня преподы кафедры динамики атмосферы, если я не прав :))) ).

Corvus
Автор сайта

###Corvus###
# Дата: 6 Авг 2009 19:04


SergOcean

ИМХО, механизм образования боры примерно одинаков и в Новороссийском регионе, и в Новоземельском (см. по ссылке выше). Нужно лишь сделать поправку на ориентацию гор (и соответственное различие в направлении ветра).

egrC
Участник

Россия Москва
# Дата: 6 Авг 2009 22:06


Посмотрите еще здесь http://meteoweb.ru/img/biblio/mezo.djvu

Егор

zzann
Участник

Севастополь
# Дата: 7 Авг 2009 00:40


Бору нельзя объяснить падением тяжелого холодного воздуха с вершины хребта. Если даже взять разницу температуры в dT=20 градусов, то приведенная гравитация будет g' = g*dT/T = 0.6 м/c2 и для высоты новорссийского хребта Н=400м скорость внизу будет v=sqrt(2g'*H)=20м/с

А в реальности скорость 40 или даже 60м/с. Чтобы подогнать к этому значению, нужно увеличить в 4-9 раз высоту хребта или разницу температуры.

высота хребта задана/фиксирована, значит нужна разница в температуре 80-180 градусов, а этого нет в реальности.

Нужна другая теория

Max_F
Участник

# Дата: 7 Авг 2009 01:07


zzann
Так еще же присутствует разница давлений.

zzann
Участник

Севастополь
# Дата: 7 Авг 2009 01:54


Max_F
А, действительно. Разница давлений между холодным континентом и теплым морем?

Возьмем ее к примеру равной 10мб=1000Па и получим скорость v=sqrt(2*dP/ro)=45м/с. Тогда не нужно никакого хребта, такая же "бора" должна дуть и на ровном месте.

Corvus
Автор сайта

###Corvus###
# Дата: 7 Авг 2009 10:02


А в реальности скорость 40 или даже 60м/с. Чтобы подогнать к этому значению, нужно увеличить в 4-9 раз высоту хребта или разницу температуры.

высота хребта задана


Разница давлений между холодным континентом и теплым морем?
Max_F
zzann

О боре есть прекрасная статья Михаила Александровича Мастерских, опубликованная им в Трудах ГМЦ году примерно в 1985-86. Там учитывается не только высота хребта, но и горизонтальный градиент давления и (важно!) температуры воздуха. В какой-то мере явление боры схоже с усилением ветра под КД (шквалом). Там всё подробно описано.

zzann
Участник

Севастополь
# Дата: 7 Авг 2009 11:43


Corvus
Да, интересно было бы эту статью посмотреть. Труды ГМЦ наверно вряд ли выложены в сети?

Max_F
Еще вдогонку про разницу давлений. Вообще считать адвективный разгон при движении поперек изобар из стационарного уравнения Бернулли - дело сомнительное.

Потому что градиент давления скомпенсирован в основном Кориолисом, а не адвективным ускорением, как в Бернулли. И все остальные члены уравнения, выброшенные в Бернулли - нестационарность, трение - нужно учитывать. Они малы, но именно они и определяют адвективное ускорение, которое тоже мало.

То есть вот эта оценка разгона до 45м/с разницей давления в 10мб - это конечно неправильно

SergOcean
Участник

Мурманск
# Дата: 7 Авг 2009 11:57


Большое спасибо всем откликнувшимся! По некоторым источникам скорость ветра в явлении Новоземельской боры иногда достигает даже 100 м/с. Егор, ссылка http://meteoweb.ru/img/biblio/mezo.djvu оказалась очень полезной и информативной, кроме того еще и очень свежей по дате издания. Пригодиться в любом случае! А когда я попытался по названию найти библиографию, то вышел еще вот на это http://www.maikonline.com/maik/showArticle.do?auid =VAFF29V3B4&lang=ru
Это конечно только абстракт,но полагаю стоит найти полный вариант статьи и пошерстить список литературных источников.

Corvus, эту статью тоже поищу. Еще раз спасибо!

zzann
Участник

Севастополь
# Дата: 7 Авг 2009 12:42


там в одесской гидрометовской книжке изложена двухслойная мелкой воды гидравлическая теория. Достаточно понятно, жалко источник они не приводят, чтобы посмотреть подробнее.

Надо бы применить эту теорию к новороссийской боре. Взять какой-нибудь конкретный случай, и посчитать. Вот например 3-6 января 2008г. Максимальная скорость 28м/с, порывы до 32м/с, температура внизу на станции минимальная -12С.

Еще бы стратификацию посмотреть, чтобы узнать dT и H0 - толщину холодного слоя. Пока понятно, что эта толщина желательно должна быть побольше. Пусть она например Н0=2км....

zzann
Участник

Севастополь
# Дата: 7 Авг 2009 17:07


Если посмотреть ростовский зонд от 3-6 января 2008г
http://weather.uwyo.edu/cgi-bin/sounding?region=eu rope&TYPE=GIF%3ASKEWT&YEAR=2008&MONTH=01&FROM=0300 &TO=0700&STNM=34731

то видно, что толщина нижнего холодного слоя около 1км: H0=1км
а скачок температуры около 10 град, тогда приведенная гравитация
g'=0.33 м/c2, толщина слоя над перевалом h0=H0-400m=600m, скорость потока над перевалом равна критической скорости u0=sqrt(g'*h0)=14m/c

а из кубического уравнения для отношения H0/h0=5/3 получаем корень
h0/h1=2.35

то есть поток внизу за хребтом в 2.35 раза тоньше h1=h0/2.35=255m
а скорость его в 2.35 раза больше v1=2.35*14=33м/с

полностью соответствует измерениям. Очень хорошая двухслойная гидравлическая теория

Здесь как раз хорошо, что хребет не очень высокий. Над уровнем перевала есть еще толстый слой холодного воздуха 600м, который имеет приличную критичекую скорость 14 м/с, которая при падении усиливается из-за сжатия по вертикали холодного слоя.

Если бы хребет был выше, то критическая скорость уменьшилась бы, но и коэффициент сжатия увеличился бы. И наоборот. Есть наверно оптимальная высота хребта, которая при заданной стратификации дает самую сильную бору....

kostian
Участник

В печали. Нет бессмысленной войне!
# Дата: 7 Авг 2009 17:57


SergOcean
По некоторым источникам скорость ветра в явлении Новоземельской боры иногда достигает даже 100 м/с.

Ого! Это в каком же источнике столько дают?

zzann
Участник

Севастополь
# Дата: 7 Авг 2009 18:48


вот еще какой момент: когда пишут про бору, то валят в одну кучу синоптику и гидравлику.

Для гидравлики нужно задать стратификацию и скорость набегающего на хребет потока, ну и сам хребет конечно. Никакие горизонтальные градиенты давления и температуры не нужны. Если поток достаточно сильный, то возмущение, создаваемое хребтом, не сможет бежать вверх по потоку, и образует стационарный гидравлический скачок внизу за хребтом. В принципе этот скачок и есть бора. Именно гидравлика и дает усиление скорости в разы. Масштаб этого гидравлического процесса - несколько километров.

А есть синоптика, которая создает поток, определяет его стратификацию. Вот сюда можно пристегивать горизонтальные градиенты температуры и давления. И тут полная свобода самовыражения. Профессиональные метеорологи очень лихо это все описывают, не разделяя причины и следствия. Вот там на meteoweb.ru написано

"массы холодного, арктического воздуха устремляются в южные районы нашей страны, достигая Кавказа. Учитывая то, что море зимой теплее, чем материк, над ним по причине восходящих движений теплого воздуха атмосферное давление остается низким. И когда холодный атмосферный фронт подходит к Кавказскому хребту, то вследствие разности давлений воздуха (барического градиента) в сторону моря начинают дуть холодные ветры "

Это что, все правда, или просто яркие художественные образы? Низкое давление над морем из-за восходящих движений? Ветер дует поперек изобары? Почему он везде дует вдоль изобары, а здесь вдруг поперек?

Corvus
Автор сайта

###Corvus###
# Дата: 7 Авг 2009 21:57


просто яркие художественные образы?
zzann

Просто образы, причём взятые из источника давности лет этак в 30 :)

medved
Участник

Москва
# Дата: 7 Авг 2009 22:57 - Поправил: medved


Бору нельзя объяснить падением тяжелого холодного воздуха с вершины хребта. Если даже взять разницу температуры в dT=20 градусов, то приведенная гравитация будет

zzann

Ну так НЕ ВЕСЬ же воздух обязан набирать одну и ту же скорость. Энергия может перераспределяться в пользу переднего края, например. Вспомните грозу(ячейку), где энергия, первоначально черпающаяся из почти равномерно нагретого у земли влажного воздуха причудливо формирует потоки и вверх и вниз, и весьма сильно концентрируется в грозовом шквале. Или тот же холодный фронт, с его неустойчивостью и потому неравномерностью...



Ветер дует поперек изобары? Почему он везде дует вдоль изобары, а здесь вдруг поперек?

Там где препятствие (читай:трение) серьезное, ветер ДОЛЖЕН дуть ПОПЕРЕК ИЗОБАРЫ

Вдоль изобары ветер дует там, где нет потерь энергии, зато есть сила Кориолиса, отклоняющая поток вбок. Вообще, в малых масштабах (т.е. когда нет кориолиса и есть трение) ветер всегда пойдет от высокого давления к низкому, т.е. поперек изобары.

Ну сами посудите: если в одной комнате давление больше, чем в другой, и вы приоткрываете коридор между ними, то куда "ветер" дунет? Разумеется, поперек изобар, из комнаты в комнату

zzann
Участник

Севастополь
# Дата: 8 Авг 2009 00:35


medved
ну да, правильно, внизу скорость максимальная, именно максимальную скорость и можно посчитать по этой формуле v=sqrt(2g'*H).

когда холодный воздух переваливает из-за хребта, на него начинает действовать сила плавучести (направленная правда вниз), равная g' на единицу массы. По мере опускания воздуха эта сила совершает положительную работу и кинетическая энергия увеличивается. В самом низу полная работа сил плавучести g'H будет равна кинетической энергии v^2/2. То же самое можно получить из уравнения Бернулли.

Если течение стационарно, а это разумное допущение, бора дует несколько суток подряд, то ВЕСЬ воздух из-за хребта будет разгоняться по этому сценарию, последовательно, порция за порцией.

Но, как уже говорилось, это объяснение не годится. Стекание холодного воздуха по наклонной поверхности (катабатический поток)и бора - это разные явления.

Аналогия с грозовой ячейкой и холодным фронтом не очень понятна, расскажите подробнее.

Про малость Кориолиса на малых масштабах и участие трения в балансе сил все правильно.

Но в этом отрывке объясняется, как формируется северо-восточный/ северный поток над Черным морем зимой при холодных вторжениях. Это явление синоптического масштаба и геострофика наверняка выполняется с большой точностью.

Понятно, что обтекание Кавказа играет какую-то роль. Но считать Кавказ элементом шероховатости, увеличивающим трение - это чрезмерное упрощение, не проясняющее, а запутывающее дело.

Corvus
Автор сайта

###Corvus###
# Дата: 8 Авг 2009 08:57


Вдоль изобары ветер дует там, где нет потерь энергии, зато есть сила Кориолиса, отклоняющая поток вбок. Вообще, в малых масштабах (т.е. когда нет кориолиса и есть трение) ветер всегда пойдет от высокого давления к низкому, т.е. поперек изобары.
medved

Именно так. При мезомасштабных метеопроцессах (бриз, горно-долинный ветер, шквал под КД) ветер дует именно перпендикулярно изобарам. Вероятно, что и при боре так же.

Аналогия с грозовой ячейкой и холодным фронтом не очень понятна, расскажите подробнее.
zzann

В вышеупомянутой статье М.А.Мастерских речь шла о том, что опускающийся воздух при боре холоднее окружащей среды (тёплого воздуха над морем), возникает отрицательная энергия неустойчивости (антиконвекция), она-то и обуславливает разгон потока (большая вертикальная конвективная скорость векторно складывается с горизонтальной). Так же происходит при шквале (опускание прохладного влажного воздуха из КД в окружающий облако тёплый более сухой воздух).

zzann
Участник

Севастополь
# Дата: 8 Авг 2009 12:03


Corvus
Согласен. На синоптическом масштабе синоптический ветер дует вдоль синоптической изобары. На мезомасштабе мезо-ветер дует поперек мезо-изобары.

Но почему мезо-ветер должен дуть поперек синоптической изобары?
Ведь что утверждается - есть синоптический градиент давления между холодным континентом и теплым морем. И вдоль этого градиента дует мезо-ветер - бора. Это неверно.

Градиент давления для мезоветра там же прямо около хребта и создается, плюс на наветренной сторне и минус на подветренной. Этот локальный градиент давления мезомасштабный и с синоптическим градиентом давления никак не связан. То есть связан конечно, они перпендикулярны друг другу и пропорциональны.


Насчет аналогии катабатического потока c dowdraft'ом при глубокой конвекции теперь понятно. А с холодным фронтом какя аналогия?

Corvus
Автор сайта

###Corvus###
# Дата: 8 Авг 2009 14:27


Насчет аналогии катабатического потока c dowdraft'ом при глубокой конвекции теперь понятно. А с холодным фронтом какая аналогия?
zzann

Аналогия в том, что горизонтальный ветер у земли и в зоне ХФ, и в зоне боры зависит не только от гориз. бар. градиента, но и от гориз. градиента Т (это даже если не учитывать упомянутую выше антиконвекцию). Чем больше гориз. градиент Т в зоне ХФ, тем при одном и том же бар. градиенте выше скорость ветра в зоне ХФ. У Мастерских есть полуэмпирические формулы на эту тему.

Sanek
Участник

Николаев
# Дата: 8 Авг 2009 14:35


SergOcean
По некоторым источникам скорость ветра в явлении Новоземельской боры иногда достигает даже 100 м/с.
Бред,причём полный,может 100 км/час.

zzann
Участник

Севастополь
# Дата: 8 Авг 2009 17:03


Corvus
Ну понятно. Речь идет о СИНОПТИЧЕСКОМ ветре в зоне боры. Он конечно зависит от градиента Т и градиента Р, причем так же, как в холодном фронте.

А сама бора уже зависит от этого СИНОПТИЧЕСКОГО ветра.

Если новороссийский хребет убрать, синоптика останется точно такой же, с такой же зависимостью от град Т и град Р.
Вот только самой мезо-боры при этом не будет.

То есть когда метеоролог говорит про бору, он говорит про синоптическую ситуацию. А сам механизм гидравлического усиления его не интересует.

А в учебнике одесском гидрометовском описан как раз механизм гидравлического усиления в простой двухслойной теории. Там считается, что СИНОПТИЧЕСКИЙ ветер задан.

Corvus
Автор сайта

###Corvus###
# Дата: 8 Авг 2009 18:07


Речь идет о СИНОПТИЧЕСКОМ ветре в зоне боры. Он конечно зависит от градиента Т и градиента Р, причем так же, как в холодном фронте.

А сама бора уже зависит от этого СИНОПТИЧЕСКОГО ветра.

zzann

Да, так.
1. По полю Т и Р получаем синоптический ветер.
2. С учётом стратификации (антиконвекция) атмосферы и высоты хребта рассчитываем скорость боры.

Olga_
Участник

Тольятти
# Дата: 8 Авг 2009 21:48


Пока путешественники, воспользовавшись короткой остановкой, заливали в бак горючее, разогревшиеся от непосильной езды полозья намертво припаялись к снегу. «Мы застряли, словно мухи на липкой бумаге!». Пришлось полностью разгружать сани, выкалывать полозья, очищать лыжи от налипших на них снежно-каменных комьев. Наконец эта работа была выполнена, затарахтел мотор, люди приготовились к погрузке, но внимание Ермолаева привлекла надвигавшаяся с востока стена метели. Не прошло и четверти часа, как на них обрушилась бора.

О ней — особый сказ. Бора стоит того. Мне лично не приходилось видеть зрелища более внушительного и беспощадного. О боре написано немало, в основном — о боре новороссийской, срывающейся с Мархотского перевала и падающей на южный прикурортный город и стоящие в новороссийской бухте корабли.

Но у этой взбалмошной южанки есть арктическая родственница. Она прописана на Новой Земле и обладает всеми худшими качествами своей южной сестры, только еще гораздо более злобна.

Само слово «бора» восходит к «борею», северному ветру греческой мифологии. В прибрежные поселения Черного и Адриатического морей, где случается бора, она действительно приходит с севера. Арктическая же бора налетает откуда угодно, но только не с севера! В Русской Гавани, например, бора появляется именно с юга.

Еще в 1925 году наш выдающийся полярный исследователь В. Ю. Визе сформулировал основы новоземельского «бораведения». Он доказал, что бора связана с появлением области пониженного давления к западу от Новой Земли и области повышенного давления — к востоку. Гигантские массы воздуха начинают стремиться от Карского моря к Баренцеву, но на их пути встают высокие, до 1000 метров, горы Новой Земли. Воздушные потоки сначала «взбираются» на эти ледяные хребты, а затем, быстро наращивая скорость, срываются вниз, к баренцевоморскому берегу. Здесь ветер приобретает особую силу, резкость и порывистость, становится ураганным, а потом затухает в нескольких десятках километров от берега, над открытым равнинным морем.

В Русской Гавани бора может случиться в любой день и месяц года, в любой час суток. Известны случаи, когда эта свистопляска продолжалась без перерыва 6, 8 и даже 10 суток (последняя цифра — всесоюзный рекорд).

Скорость ветра во время боры обычно превышает 20 м/сек. Человек идет против такого ветра довольно спокойно, слегка наклонившись вперед. Когда скорость подскакивает до 28–34 м/сек. идти становится трудно, отдельные порывы могут «пошатнуть» и даже сбить с ног. А особо распоясавшаяся бора мчится со скоростью 40 м/сек. Тут человек делается почти беспомощным. Можно лечь грудью на стену такого ветра, и он не даст упасть — вернее, он опрокинет вас навзничь! Передвигаться даже на ничтожные расстояния в таких случаях приходится вдвоем или втроем, желательно — связавшись веревкой. Между прочим, никаких послаблений метеорологам не делается: наблюдения ведутся при любой погоде.

Но бывает, бора наливается какой-то совершенно фантастической силой, и ветер достигает скорости 60 м/сек и более. Он высасывает из небольших озер воду вместе с рыбой, несет с моренных холмов крупные валуны. Камни разбивают лампочки освещения флюгеров на высоте 12–14 метров над землей, с домов срывает печные трубы да и сами крыши, выдавливаются двери и стекла, двухсоткилограммовые бочки с горючим укатываются в замерзшее море на многие километры. Рушатся мелкие строения, а летом стоящие в заливе корабли срываются с якорей. Новоземельская бора, плюс ко всему, работает «на паях» с метелью, воздух насыщен взвихренным с поверхности снегом, миллионы тонн снега мчатся с ледникового щита к побережью. Добавьте еще тридцати-и даже сорокаградусный мороз и черноту ночи, беспросветную, безнадежную...

Снег забивается под многослойные одежды, плотно закупоривает мельчайшие поры, нарастает на лице ледяной коркой, медленно и планомерно душит. Человек не в силах даже приподняться, он может только ползти, пробует бороться, но — тщетно. Он сначала теряет волю, а потом силы и ясно осознает, что погиб. Единственная надежда — на резкую перемену погоды, но такого почти не случается... Судорожно дышит береговой припай, ветер и волна подламывают его и уносят гигантские куски в беснующееся Баренцево море. Не слышно грохота обваливающихся и опрокидывающихся айсбергов — все заглушают визг и рев пурги, непередаваемо противный свист антенн, пулеметная дробь бьющей в стены гальки. Уходят в небытие всякие представления о том, что ты живёшь в столетии, славном своими «научно-техническими достижениями». Ты беспомощен и жалок. Это — она, трижды воспетая и четырежды проклятая арктическая стихия, великолепная и гибельная!

http://www.znanie-sila.ru/golden/issue_120.html

И это:
Новоземельская бора //Изв. Центр. Гидрометеорологического бюро. – 1925. – Вып.5. – С. 1-55.

slava31
Участник

Монино
# Дата: 8 Авг 2009 22:02


Снег забивается под многослойные одежды, плотно закупоривает мельчайшие поры, нарастает на лице ледяной коркой, медленно и планомерно душит.
и ветер достигает скорости 60 м/сек и более
Olga_
не, не поеду я туда :)

GAO
Участник

Россия, Краснодарский край (запад)
# Дата: 8 Авг 2009 22:05 - Поправил: GAO


CorvusДа, так.
1. По полю Т и Р получаем синоптический ветер.
2. С учётом стратификации (антиконвекция) атмосферы и высоты хребта рассчитываем скорость боры.


Думаю, что не все так просто, ведь нигде на Кавказе (в случае с Новороссийской борой) нет ничего подобного - а перевалов там немало. Похоже там, в районе Новороссийска, главной причиной возникновения боры является особый рельеф местности, а не синоптические условия. Хотя, конечно, они тоже вносят свой вклад, являются, так сказать, обязательной составляющей.

. 1 . 2 . >>
Ваш ответ

          Отменить *Что это?

 » Логин  » Пароль 
 
 


Поддержка: miniBB forum software © 2001-2024