ВЕТЕР СО СКЛОНА

Все, что двигается вверх, обязательно должно возвращаться вниз. Бризы в горах не исключение. Вечером, когда склоны начинают остывать, они охлаждают воздух над ними, и он скользит низом по склону в долину. Такой ветер со склона называют еще горным ветром или катабатическим. Зарождается он у подножия склона. Рисунок 133 показывает, как может возникнуть горный ветер даже, если у вершины еще работает бриз на склон. Такая ситуация не редкость, особенно вечером, когда у вершины парящие условия при ветре на склон, а у подножия дует в долину. Это особенно выражено, если на склоне есть глубокий овраг, ущелье или лощина, выходящие в самую долину, тогда слив холодного воздуха по ним особенно типичен.

Рис. 133. Ветер вниз со склона

Основной механизм, который поддерживает ветер со склона — это гравитация. Можно представить себе поток холодного, более плотного воздуха как воду, которая стекает вниз. Горный ветер стабилен и ограничивается поверхностным слоем, поэтому если на пути вниз встречается препятствие в виде, например, еще одного гребня, то в углублении образовывается озеро холодного воздуха.

В ясные дни прогрев особенно сильный, а охлаждение очень интенсивное и быстрое, поэтому поток со склона может быть довольно мощным и возникнуть внезапно. Понятно, что для пилотов может оказаться сюрпризом связанное с этим быстрое изменение ветра и турбулентность в долине перед горой. Горный ветер может появляться порывами, периодически, пока не установится. Если рядом несколько склонов, то воздух, стекающий с них, объединяется в общий поток в долине. Он может дуть всю ночь и прекратиться только утром, с началом прогрева, когда его пересилит ветер на склон.

Холодный воздух, стекающий с гор, может внезапно прекратить термические потоки и возможность парящих полетов. Раннее и внезапное появление бризов со склона — обычное явление для восточных склонов. С прекращением прогрева они очень быстро начинают остывать, в то время как западные склоны освещены до самого захода солнца и тень наползает снизу постепенно.

ГРАВИТАЦИОННЫЙ ВЕТЕР

Гравитационный ветер — особенный тип бриза, дующего с горы, и его часто называют бора.

Гравитационный ветер обычно возникает на больших высотах, где есть постоянно холодные территории, такие как лед или снежные шапки. Этот ветер объединяет очень холодный воздух, текущий вниз с туманом, образующимся в районе нижней кромки льда или снега.

Гравитационный ветер может достигать больших скоростей, а, следовательно, будет сильная механическая турбулентность, поэтому он требует особого внимания и осторожности. Эти ветры в основном образуются от кромки снежных полей и ледников. На рисунке 134 показано, как одновременно дуют бриз на склон и гравитационный ветер. Мистраль в Альпах можно отнести к гравитационному ветру.

Рис. 134

МАГИЧЕСКИЙ ВОЗДУХ И УДИВИТЕЛЬНЫЙ ВЕТЕР

В вечерние часы часто вдоль гор бывают замечательно ровные восходящие потоки. Пилоты называют такие условия "удивительный ветер". Механизм его возникновения показан на рисунке 135. Мы видим сечение долины, имеющей восточный склон. Когда к вечеру он оказывается в тени, с него начинает дуть ветер, который стекает в долину и выдавливает воздух перед собой и вверх на противоположный склон, вызывая таким образом " удивительный ветер", причем усиленный тепловыми эффектами от прогрева западного склона. Удивительные ветра образуются вдоль хребтов (охотнее, чем у отдельных вершин) с узкими долинами шириной 5–8 км или 10–20 высот гор. Главный хребет на востоке США и узкая долина Rhone в Альпах — два основных формирования, где характерны такие условия.

Рис. 135. Магический воздух и удивительный ветер

Эти ветры возникают в конце солнечного дня с относительно слабой термичностью и легкими основными ветрами. Сильная термичность приводит к тому, что большое количество тепла, отбираемого у поверхности восходящими потоками уносится вверх, а сильный ветер приводит к перемешиванию воздуха и уменьшению тепла в долине. Часто вечером в конвективные дни присутствует волновая активность (о чем будет подробнее рассказано в следующей главе), и этот феномен должен способствовать усилению удивительного ветра. Но многие штилевые дни или дни со слабым ветром без волновых процессов заканчиваются удивительным ветром.

"Магический воздух" — название более обширного процесса, протекающего в долине. Эти условия могут иметь место, когда ветер очень слабый, а причину возникновения восходящего потока можно понять из рисунка 135 внизу. Здесь мы видим, что восходящий поток образуется теплым воздухом, вытесняемым из долины двумя сходящими бризами с противоположных склонов. Когда воздух поднимается, он становится менее стабильным до автоконвекции и продолжает подъем.

Магический воздух — это обширный восходящий поток над всей долиной. Часто возникают мощные ядра поднимающегося воздуха, если на земле есть более прогретые участки. Иногда они ровные, равномерные в широкой зоне, по этому признаку можно предположить, что это волновая активность, которая является одним из факторов образования восходящего потока.

Удивительный ветер и магический воздух трудно гарантировано предсказать, их надо использовать при возникновении. Если интенсивность восходящего потока у вершины горы уменьшается к вечеру, то, возможно, стоит попробовать над долиной, где комбинация поздней термичности с поверхности и лесов образует магический воздух и может получиться незабываемый по красоте полет.

ВЕТРЫ В ДОЛИНЕ

В длинных, ограниченных склонами долинах наблюдается суточная цикличность ветров: днем вверх по долине, ночью вниз. Эти потоки комбинируются с ветрами на склон и вниз по склону, и получается картина, изображенная на рисунке 136.

Рис. 136. Суточное изменение ветра

Вначале, рано утром, солнце инициирует бризы на склон, в то время как в низу долины ветер продолжает дуть каньонами и по теневым склонам. Затем к обеду ветер в низу долины останавливается и начинается обратный ток. После обеда ветер по верху долины становится сильным и даже меняет ветер, дующий на склон. К вечеру начинаются ветры со склонов вниз, в то время как ветер по верху долины продолжается. Отметим соединение воздуха в центре долины. За пару часов ветер по верху долины останавливается и поворачивает, начинается ветер низовой.

Этот ветер становится сильным ночью, он даже разрушает потоки со склонов вниз. Утром цикл повторяется. Наличие неровной поверхности, сужение долины и основной ветер меняют четкий план, описанный выше. Основной ветер может часто препятствовать потокам вверх по склону с одной стороны или даже ветру вдоль долины в одном направлении в течение дня. Однако, понимание суточного цикла помогает нам предсказать появление и характер местных ветров. Основной ветер над долиной будет усиливаться днем и ослабевать ночью.

Несколько дополнительных замечаний о ветрах в долине, которые надо помнить. Первое: из-за влияния на них эффекта Кориолиса они стремятся повернуть вправо в северном полушарии и влево в южном. Это приводит к тому, что при всех остальных указанных условиях ветер в долине прижимается к правому склону по его направлению (северное полушарие) и более мощные восходящие потоки вдоль этого склона. Второе: существует, скажем так, транзитное время — несколько часов, когда ветер меняет направление.