Пилотам, известно большое количество примет, которые позволяют делать краткосрочные прогнозы летных условий. Часть из них мы используем на практике, не задумываясь над их истинностью или происхождением и даже предлагаем, как аксиомы, для менее опытных пилотов. Но при детальном анализе многих таких примет-утверждений выясняется, что на самом деле истинность их или спорна или имеет ряд ограничений. Так, например, наиболее известное всем пилотам утверждение "Ветер в течение дня поворачивает за солнцем", по-моему ,нуждается в серьезном комментарии. Для начала хочу уточнить, что говоря так, пилоты подразумевают изменение направления ветра по часовой стрелке, т.е. допустим ветер с утра был восточным, следовательно он с течением дня должен больше или меньше, но довернуть к югу, становясь юго-восточным, южным или даже западным. Если вы читали "Понимайте небо" Дениса Пэджена, то наверняка вспомните те разделы, где разбирается сдвиг ветра, изменения его направления и силы по высотам и в течение дня*. Однако пользоваться его выкладками для оценки и прогнозирования направления ветра в непосредственной близости от земли без учета, так называемого, "поворота за солнцем" не всегда корректно. Поскольку при определенных условиях этот эффект, действительно, может быть выражен очень сильно. Для начала перечислим те условия, при которых явление "за солнцем" может иметь место и создадим идеальную модель для получения данного эффекта. Чтобы упростить, предположим, что основная воздушная масса в течение дня оставалась неподвижной, и нестабильной (т.е. термики имели место), и в течение дня через нашу местность не проходили циклоны и атмосферные фронты. Первое обязательное и основное условие - это небольшая облачность или ее полное отсутствие, ведь именно солнечное излучение и является здесь первопричиной упомянутого эффекта. Понятно, что склоны ,обращенные к солнцу, прогреваются сильнее и быстрее, а их гребни являются лучшими инициаторами восходящих потоков. Это известный большинству пилотов факт. Нагретый воздух "стекает" вверх по склону. 
Мелкие термики, отрываясь с подножия или середины склона, также притягиваются
к склону и окончательно отрываются
от склона только на его вершине. Такое движение воздуха к вершине
наблюдатель, находящийся на склоне (или на верхнем его перегибе), воспринимает
как ветер, который дует на склон. И, если в какой-то момент времени
солнце освещает, скажем, южные склоны, то движение воздуха (или его
порывы) на склоне будут, преимущественно, с юга. Нельзя исключить здесь
и тот аспект, что чаще всего это явление наблюдают те пилоты, которые
в течение дня несколько раз выходят на склон для проверки направления
и силы ветра. Введем в нашу модель перемещение солнца. По мере своего движения по небу солнечные лучи падают на землю под постоянно меняющимся углом по отношению к направлению север-юг. Совершенно очевидно, что, скажем, к полудню солнце будет освещать не восточные (повернутые на восток) а южные склоны и их прогрев будет значительно сильнее. Теперь наблюдатель, оказавшийся на южном склоне, отметит движение воздуха именно на южный склон. Безусловно, это движение не будет постоянным ввиду периодического отрыва термиков, но преимущество нового направления при достаточно продолжительном наблюдении будет явно выражено. Такое изменение направления ветра полностью повторяет движение солнца и подтверждает примету. Если в данной местности имеются недалеко друг от друга разнонаправленные склоны, то при соответствующих идеальных условиях наблюдатель путешествуя по ним может легко сравнить теорию с практикой. Если еще вспомнить, что большинство летных мест представляет собой подковообразные склоны или ложки, то первоисточники возникновения утверждения о вращении ветра будут еще более очевидны. Теперь добавим еще немного деталей в нашу идеальную модель. Поскольку солнце в северном полушарии движется с востока на запад через южную сторону небосклона, то очевидно, что на склонах, которые обращены к северу, этот эффект может отсутствовать или быть слабо выраженным. Последнее мне хотелось бы пояснить подробнее. Дело в том, что перемещение направления ветра за солнцем будет наблюдаться даже на равнине или в слабопересеченной местности. Однако, чем более гладкая будет подстилающая поверхность, тем более тонкий слой приземного воздуха будет подвержен влиянию этого эффекта и движение может быть почти незаметным для человека. Но, несмотря на это, движение воздуха и "вращение" будут присутствовать, поскольку мелкие неровности на поверхности земли, которые присутствуют в великом множестве (кочки, ямки, брустверы, канавы и т.п.), будут прогреваться по той же схеме, что и большие склоны. Микротермики будут всегда подтягивать воздух в сторону от солнца. Тем более этому будет способствовать затененные "склоны" микро- или макрорельефа данной местности, так как более холодный воздух, прилегающий к ним с тыльной от солнца стороны, будет иметь тенденцию скатываться по склону вниз ( см. Рис.), усиливая движение воздуха в направлении от солнца. 
Лишь небольшая часть воздуха, находящаяся в непосредственной близости
от места отрыва термика, будет двигаться по направлению к нему. Естественно,
что на высоте будет иметь место обратное (на солнце) движение воздуха.
Но это движение будет значительно менее ощутимо, поскольку толщина слоя
возвращающегося воздуха значительно толще, чем приземного слоя. Кстати,
приведенные выше соображения могут объяснять и то, почему при неподвижной
основной воздушной массе (от земли до высоты, на которой происходит
конденсация) в середине дня дует иногда довольно ощутимый постоянный
ветер с непременной южной составляющей. На практике при переменной облачности эффект вращения может в течение дня "включаться-выключаться" много раз. В добавок, анализ реальной обстановки сильно осложняется, отрывающимися с различных сторон от наблюдателя, мелкими термиками. (Поэтому наблюдать необходимо в течение дня и с длительностью не менее 15-20 мин. на каждое наблюдение направления ветра.) К тому же, условия, когда основная воздушная масса абсолютно неподвижна, встречаются не часто. Движение, хотя бы 0.1-0.2 м/с имеется практически всегда. В следствие чего движение воздуха в направлении "на прогретый склон" складывается с движением воздуха вызванным любыми другими причинами (фронты, циклоны и т.п.), давая некое суммарное направление и силу. Откуда следует вывод - чем быстрее перемещается основная воздушная масса (при наличии термической активности, которая вызывает опускание воздушных масс с высокой горизонтальной скоростью) тем эффект "вращения за солнцем" будет слабее выражен и менее заметен. Таким образом, теория дневного вращения ветра по Пэджену для наземного наблюдателя в сильный ветер будет более корректна, а в слабый менее. Здесь уж, кому, что нравится. Игорь Калашников * "Понять небо" перевод С. Жукарина стр.128
|