Научно-популярный метеорологический проект

Метеоролог и я


Тепловая вспышка, горячий шквал


В природе существует множество атмосферных явлений. Часть из них вполне обыденная, часто встречающаяся: снег, дождь, гроза. Этим никого не удивишь. Другая часть – редкая, необычная, вызывающая интерес. В частности, к таковым относятся тепловые вспышки.

Тепловая вспышка (heat burst) - это атмосферное явление, характеризующиеся быстрым увеличением температуры воздуха, уменьшением температуры точки росы и порывами ветра. Поскольку явление часто сопровождается порывами ветра, то оно получило ещё одно название «горячий шквал».

Чаще тепловые вспышки наблюдаются ночью и связаны с разрушающейся конвективной ячейкой (облаком). Обычно сопровождаются грозой. Продолжительность явления составляет от нескольких минут до нескольких часов. После чего параметры атмосферы возвращаются в нормальное состояние. Как правило, горячие шквалы возникают в теплое время года: в конце весны или летом.

Тепловая вспышка может брать начало на больших высотах в области холодного сухого воздуха во время испарения дождя. Плотность воздуха в данной области становится больше (следовательно, воздух становится тяжелее), чем в окружающих областях. Этот объём воздуха быстро опускается и нагревается со скоростью 1°С каждые 100 метров (рис. ниже, ситуация справа). Таким образом, механизм образования похож на фён, только в данном случае рельеф участия не принимает.


Фён – сильный тёплый, сухой ветер, направленный с вершины гор в долину. Ветер становится тёплым за счёт быстрого опускания сухого воздуха, который нагревается в процессе. Поскольку воздух сухой, то скорость нагрева составляет 1°С каждые 100 метров. К примеру, если высота гор составляет 1000 метров, то воздух нагреется на 10°С.


Как в случае фёна, при тепловых вспышках рост температуры воздуха может достигать 10°С и более в течение всего нескольких минут.


Почему же явление горячего шквала редкое, если конвективные облака встречаются часто?

Первая причина – время года и суток: обычно оно формируется летом глубокой ночью или ранним утром. Вторая причина заключается в стадии развития конвективной ячейки: облако должно быть в процессе разрушения. На стадии формирования и зрелости в ячейке преобладают восходящие потоки воздуха, поэтому об опускании речь не идёт. На последней стадии восходящие потоки ослабевают, возрастает вероятность опускания отдельных объёмов воздуха (рис. ситуация 3, справа).

Стадии формирования облака и тепловая вспышка (горячий шквал)

Описанное редкое явление наблюдалось 16 июля 2020 г в Пермском крае на аэропорте Большое Савино. В период с 5 ч 00 мин до 5 ч 30 мин зафиксирован резкий рост температуры воздуха от +22° до +30°С. При этом точка росы уменьшилась с 15° до 11°С. Таким образом, уменьшилась относительная влажность на 34% (с 65 до 31)! По-видимому, капли дождя не достигали поверхности земли, испаряясь в приземном слое атмосферы. Рост температуры был вызван конвективной ячейкой, поскольку отмечались кучево-дождевые облака (Cumulonimbus), а само явление сопровождалось грозой. Примечательно, что характерного усиления ветра не произошло: скорость ветра возросла всего на 1-2 м/с. Ветер - это единственный признак, который не проявился. Все остальные факты указывают на наличие именно тепловой вспышки.


Точка росы - характеристика влажности. Чем больше разница между температурой воздуха и точкой росы, тем влажность меньше. Если температура воздуха и точки росы равны, то влажность составляет 100%.


Суточный ход температуры воздуха (красным), точки росы (синим) и скорости ветра (зелёным) в Большом Савино 15-16 июля 2020 г

Немного в заключение: наверное, следует различать тепловую вспышку от горячего шквала. Приведённый пример Большого Савино есть ничто иное как вспышка. Если при тепловой вспышке наблюдается значительное усиление ветра, в таком случае имеет место быть горячий шквал.




Похожие темы:
Осадки

Вернуться к содержанию
Next Back Arrow-down arrow-down circle-up question book hand windowto принять отмена