Метеорологические эффекты солнечного затмения 29 марта 2006 года

Цимеринов Е. Meteoweb/Skywatching

Наш мобильный метеопост во время полного солнечного затмения 29 марта 2006 г.

Солнечное затмение 29 марта 2006 года, привело к развитию ряда "затменных эффектов" – изменению температуры воздуха, атмосферного давления, скорости и направления ветра.
Изменение теплового баланса, во время солнечного затмения характеризующие поступление и расход тепловой энергии солнца на уровне земной поверхности и ее преобразование в собственно метеорологические процессы.

Изменение освещенности во время полного солнечного затмения 29 марта 2006 г.

Тепловой баланс

Для описания процессов развивающихся во время полного солнечного затмения введем понятие теплового баланса. Определим его, как разность температур черной поверхности и воздуха. Тепловой баланс положителен днем и отрицателен ночью. Прямым следствием этого становиться суточный ход метеорологических элементов и явлений – атмосферного давления, относительной влажности воздуха, силы ветра, облачности.
Изменение теплового баланса, характеризует поступление и расход тепловой энергии солнца, и ее преобразование в метеорологические процессы.

Изменение теплового баланса во время полного солнечного затмения 29 марта 2006 г.

Тепловой баланс определяет состояние атмосферы в слое до 1,5 км. И особо значим в условиях антициклонического характера погоды. В однородных воздушных массах, в дали от атмосферных фронтов.

Ход элементов теплового баланса

Тепловой баланс определяется температурой воздуха и черной поверхности. По этой причине совершенно необходимо рассмотреть их динамику в течение солнечного затмения.

Черная поверхность по своим свойствам равноценна твердому телу. По этой причине ее температура лишена, какой либо заметной инерции по отношению к солнечной освещенности.

Изменение температуры черненной поверхности во время полного солнечного затмения 29 марта 2006 г.

Действительно температура черной поверхности с началом солнечного затмения стремительно (линейно) понижалась, достигнув минимального значения (+8,0°) в момент третьего контакта. Затем температура черной поверхности столь же стремительно выросла. Иным образом изменялась температура воздуха. С началом затмения температура медленно понижалась. Минимального значения температура воздуха достигла через 6 минут после момента 3 контакта, прошло еще 5 минут и температура начала расти. Таким образом, инерция атмосферы относительно третьего контакта, по данным нашей экспедиции составила не менее 11 минут. Примерно столько времени, понадобилось, чтобы воздух воспринял начавшийся рост теплового баланса.

Изменение температуры воздуха во время полного солнечного затмения 29 марта 2006 г.

Атмосферное давление и ветер

Вертикальные движения воздуха, в приземном слое атмосферы – конвекция и инверсия оседания, определяются знаком теплового баланса. При положительном балансе развивается конвекция, (более теплый воздух поднимается вверх), при отрицательном - атмосфера устойчива, развивается инверсия.

Изменение атмосферного давления во время полного солнечного затмения 29 марта 2006 г.

До момента второго контакта значение атмосферного давления плавно понижалось, а через 10 минут начался его рост. В следующие 20 минут значение атмосферного давления выросло на 1,5hPa, а затем вернулось к прежнему, до затменному значению.
Такой ход атмосферного давления объясняется инерцией слоя атмосферы вовлеченного в конвективный ток.

Ветер - его наличие и характеристики, зависят от пространственного распределения атмосферного давления. Зависимость от величины и знака теплового баланса на некоторой территории охваченной конвективными токами очевидна.

Изменение атмосферного давления во время полного солнечного затмения 29 марта 2006 г.

По мере уменьшения теплового баланса скорость ветра (по данным экспедиции МГДД(Ю)Т) в порывах постепенно уменьшалась При уменьшении теплового баланса до +4°, в интервале до -1°, скорость ветра резко возросла с 2 до 16 м/с. Далее скорость ветра упала до 1 м/с. Во время полной фазы воцарился штиль.
Усиление ветра, отмеченное за 18 минут до 2 контакта сопровождалось поворотом ветра вправо. Ветер с востока повернул на восток юго-восток – на 30 градусов.
Примечательно, что угол поворота ветра соответствует изобарическому (т.е угол между вектором ветра и линией равного давления) - по всей видимости, объясняется формированием вдоль наступающего края лунной тени циклонической циркуляции ветра. Стремительное нарастание скорости ветра, обусловлено развитием приземной инверсии оседания, принимающей форму обрушивания, примечательно, что пиковое значение скорости ветра совпало с моментом смены знака теплового баланса. Его переходом через ноль.

Заключение

Таким образом, как было показано выше, метеорологические проявления солнечного затмения - "затменные эффекты" составляют не просто набор не связанных между собой явлений погоды, а является достаточно сложным комплексом.
Изменение теплового баланса влечет за собой последовательно развивающийся метеорологический процесс, охватывающий некоторый слой атмосферы и распространяющийся на значительной площади полосы полного солнечного затмения.
Данные, полученные в ходе экспедиций Skywatching и МГДД(Ю)Т, подтвердили полученные ранее результаты экспедиций работавших в полосе полного солнечного затмения 31 июля 1981 года.
Данные, полученные нами, хорошо описывают динамику приземной атмосферы во время полного солнечного затмения. Вмесите с тем, представляет интерес вертикальная и горизонтальная циркуляция атмосферы на различных эшелонах высот. Поскольку нельзя судить, о причинах изменения атмосферного давления, в период солнечного затмения, основываясь на данных о состоянии приземного слоя атмосферы.
Не смотря на достаточно удовлетворительную количественную картину динамики приземной атмосферы полученной во время полного солнечного затмения 29 марта 2006 года, необходимо в будущем:

1. Увеличить число метеорологических сроков.
2. Развернуть в полосе полного солнечного затмения несколько метеопостов.
3. Провести аэрологическое зондирование атмосферы.

Назад в раздел