Карта циклонов и атмосферных вихрей¶
Карта циклонов — тематическая географическая карта, отображающая положение, траектории перемещения и характеристики циклонов — крупномасштабных атмосферных вихрей с пониженным давлением в центре. Такие карты используются в синоптической метеорологии, климатологии, навигации и в системах предупреждения об опасных погодных явлениях. В зависимости от назначения они могут показывать как текущее состояние атмосферы, так и статистические закономерности за многолетний период.
¶Определение и содержание
Циклон — атмосферное образование с замкнутыми изобарами и пониженным давлением в центре, в котором воздушные массы движутся против часовой стрелки в Северном полушарии и по часовой — в Южном. На карте циклонов отражают:
- положение центра и величину давления в нём;
- систему изобар, очерчивающих зону пониженного давления;
- атмосферные фронты — тёплый, холодный, окклюзии;
- направление и скорость перемещения вихря;
- зоны сильных осадков, ветров, штормовых явлений;
- траекторию за предшествующий период и прогноз движения.
Различают карты фактической погоды (синоптические), на которых циклоны наносят по данным наблюдений на конкретный срок, и карты обобщённые, или климатологические, где суммируется информация за годы и десятилетия.
¶История
Первые синоптические карты появились в середине XIX века. Толчком послужил ураган 1854 года в Чёрном море, повредивший суда во время Крымской войны; по инициативе физика Урбена Леверье во Франции была создана служба штормовых предупреждений. В России регулярные синоптические карты начали составлять во второй половине XIX века, а с 1872 года действует служба погоды Главной физической обсерватории (позднее — Главная геофизическая обсерватория имени А. И. Воейкова).
С середины XX века карты циклонов строят с использованием данных радиозондов, метеорологических спутников, радиолокаторов и автоматических буйковых станций. Современные карты формируются в цифровом виде и обновляются каждые несколько часов.
¶Виды карт
| Тип | Назначение | Особенности |
|---|---|---|
| Приземная синоптическая | Анализ текущей погоды | Изобары, фронты, центры циклонов и антициклонов |
| Высотная (барическая топография) | Анализ атмосферы на высотах | Карты на уровнях 500, 850 гПа и др. |
| Прогностическая | Прогноз на 1–5 суток | Расчётные траектории и поля давления |
| Климатологическая | Многолетняя статистика | Частота, повторяемость, средние траектории |
| Специализированная | Отраслевые задачи | Тропические циклоны, штормовые нагоны, авиация |
Отдельно выделяют карты тропических циклонов, которые ведут региональные центры, в том числе в бассейнах Тихого и Индийского океанов. Для тропических вихрей строят так называемые «конусы неопределённости» — области вероятного положения центра.
¶Методы построения
Исходные данные — результаты измерений давления, температуры, ветра на метеостанциях, судах, буях, а также спутниковая информация. Значения приводят к уровню моря, после чего проводят изобары — линии равного давления. Центры циклонов обозначают буквой «Н» (низкое давление) или символами «L»/«Н» в международной практике. Фронты наносят стандартными символами: тёплый фронт — линия с полукругами, холодный — с треугольниками.
Численные модели атмосферы (например, глобальные прогностические модели) рассчитывают поля давления на сетке и позволяют строить карты на срок до 10 суток и более. Точность прогноза траектории циклона снижается с увеличением заблаговременности: для средних широт ошибка положения за сутки составляет порядка десятков километров, за трое суток — сотен.
¶Применение
Карты циклонов применяются в:
- метеорологии и прогнозировании — составление прогнозов погоды, штормовых предупреждений;
- морской навигации — выбор безопасных маршрутов, предупреждение о штормах;
- авиации — планирование полётов, оценка турбулентности и сдвига ветра;
- сельском хозяйстве — планирование полевых работ, защита от заморозков и ливней;
- энергетике — оценка ветровых нагрузок на ЛЭП и ветропарки;
- страховании и МЧС — оценка рисков и ущерба от опасных явлений.
В России оперативные карты циклонов готовят Гидрометцентр России, региональные гидрометцентры и научные институты Росгидромета.
¶Значение и ограничения
Карты циклонов — основной инструмент анализа барического поля и один из ключевых элементов системы гидрометеорологической безопасности. Вместе с тем они отражают состояние атмосферы с определённой дискретностью и погрешностью: редкая сеть станций над океанами, неполные данные о высотной структуре вихря, ограниченная предсказуемость атмосферы. Поэтому карту всегда дополняют спутниковыми снимками, данными радиозондирования и расчётами численных моделей.
Источники: учебные пособия по синоптической метеорологии, материалы Росгидромета и Гидрометцентра России, публикации Всемирной метеорологической организации.