Home Библиотека Теория Конвергенция Брюс Голдсмит
Конвергенция Брюс Голдсмит PDF Печать Email
Автор: Силенко Владимир   
На заре своей летной карьеры у меня была хорошая привычка изучать всю литературу о полетах, которую только удавалось раздобыть, и еще тогда в память врезался феномен "конвергенции".

Во всех книгах утверждалось, что это - именно феномен, что возникает он лишь в особых, исключительных случаях, и не повсеместно, а только в определенных местах, например, на морском побережье, словом, в необычной обстановке и редко. Много времени прошло с тех пор, и вот я с удивлением обнаружил, что конвергенция возникает повсеместно, часто, и что никакой это вовсе не феномен, что по меньшей мере добрая половина из всех моих многочисленных перелетов связана в той или иной мере с использованием конвергенции. Она - и в горах, и на равнине, и на побережье, и по долинам, так что в среднем хоть раз при маршрутном полете вы столкнетесь с явлением "конвергенция".

 

Итак, что такое конвергенция?

В основном это столкновение двух воздушных потоков, имеющих скорость, неодинаковую по направлению. Если массы этих сталкивающихся потоков не одинаковы, то одна из них норовит залезть на другую, подмять ее под себя, и возникает восходящий поток на границе контакта этих воздушных течений. Если температура, и стало быть плотность (удельный вес воздуха) обоих течений одинакова, то оба они на границе контакта устремляются вверх, но зачастую таких идеальных условий не бывает, и та струя, что потеплее, устремляется поверх той, что прохладнее. Термики, если они в зоне такого контакта возникают, тоже получаются более "концентрированными" и более мощными, ибо вся масса окружающего их воздуха нестабильна и сама по себе готова ринуться вверх, только ее чуть подтолкни.

image001.gif

Конвергенция морских бризов.

Пожалуй, что это один из наиболее типичных видов конвергенции возникающих везде, где есть значительной длины отрезок побережья, перпендикулярно к которому с моря дует ветер, а суша способна ощутимо прогреваться. Вторгающийся на сушу холодный тяжелый воздух вызывает уменьшение давления и провоцирует повышение термической активности. В месте контакта холодного (обычно) морского воздуха и более теплым воздухом суши возникает конвергенция, образующая способный взмыть вверх слой воздуха.

Наилучшее место зоны конвергенции для поиска восходящих потоков - это ее сторона, максимально зашедшая на сушу, поскольку та ее часть, где холодный морской воздух уже проник, стабильна и инертна по определению. Граница конвергенции сдвигается вместе с массой холодного морского воздуха в глубь суши до тех пор, пока не затухнет термическая активность, так что двигаясь в сторону суши на волне конвергенции, пилот должен представлять себе картину, как далеко эта волна может продвинуться и как долго она может существовать.

На что похожа конвергенция?

Опознать конвергенцию можно разными путями.
Во-первых, по такому очевидному признаку, как внезапная перемена направления ветра в приземном слое.
Во-вторых, наблюдая облака: кучевые облака над зоной конвергенции плотной кромкой отделяют находящееся за ними чистое небо. Временами, конечно, бывает и так, что в зоне чистого голубого неба, где находится холодный воздух морского бриза, тоже образуются кучевые облачка, однако они всегда ниже, чем мощные, высокие кучевые облака над прогретой зоной суши, причем основание облаков в зоне конвергенции выше, чем основание облаков, которые находятся континентальнее.
В-третьих, на стыке этих двух масс по границе контакта бриза с массой воздуха суши можно часто наблюдать облако-занавеску, темнее и выше, чем остальные кучевые облака.

Там, где вблизи побережья есть плато или горный хребет, то над ними также можно обнаружить зону конвергенции. Зачастую все три перечисленные приметы проявляются одновременно и делают обнаружение зоны конвергенции простым делом, особенно если хорошо заметна упомянутая "занавеска". А бывает, что по обе стороны от границы конвергенции небо чистое, голубое, и в этом случае наличие конвергенции подскажет только один признак: смена направления ветра в приземном слое. Правда, мой опыт полетов с использованием конвергенции говорит о том, что голубизна неба при этом разная: масса бриза подернута дымкою, а масса воздуха суши чиста, без дымки. На стыке этих зон, если вы наблюдаете за небом внимательно, и находится граница конвергенции.

Как использовать ковергенцию?

Летать надлежит вблизи границы воздушных масс обязательно со стороны суши. А далее в зависимости от типа восходящих потоков в зоне конвергенции, существует две тактики полета. Если в зоне конвергенции на лицо термические потоки типа "трубы", то и летать тут надо, как в обычном термике. Это первый прием. Если же термиков типа "трубы" в зоне конвергенции нету, а есть восходящая зона по всей поверхности соприкосновения масс, то лететь следует вдоль линии сечения этой поверхности горизонтальной плоскостью, т.е. стараясь удерживаться в слое восходящего воздуха. Это прием второй. При втором приеме важно балансировать в этом слое преимущественно со стороны суши, ни в коем случае не допуская попадания в массу холодного бриза, где будут нисходящие потоки. Единственный способ выполнить дальний перелет - все время лететь вдоль восходящего слоя конвергенции. Попытка отойти в сторону - это большая вероятность попасть в стабильный неподвижный воздух или под встречный ветер. Однако удержаться в тонком слое на самом деле чуточку сложнее, чем рассказывать об этом. Часто зона подъема вовсе не прямая линия, а кривуля, следующая всем капризам местного рельефа и неоднородностям в сплошной массе бриза, которая может разбиваться на отдельные струи. Например, эти струи появляются там, где бриз встречает возвышенности и долины, поэтому зона конвергенции может носить "пятнистый" характер.
Зонами конвергенции от морских бризов знаменито все южное побережье Англии, Джон Пендри именно здесь пролетел однажды 250 км в морском бризе. Известно также и западное побережье США возле Калифорнии своими бриллиантовыми морскими бризами, где преобладают ветры в сторону востока. Еще одна область таких бризов - восточное испанское побережье у Барселоны, где постоянно дуют ветры в сторону запада.

Часть 2 (СС №49)

В первой части я пояснил, что конвергенция вовсе не редчайший феномен, а - вполне рядовое явление. Был рассмотрен морской бриз, обычно формирующий конвергенцию, я рассказал как распознать и как использовать для успешного полета это явление. В этой части, прежде, чем рассматривать возникающую конвергенцию при долинных ветрах, хочу остановиться на конвергенции в теневых зонах ветра, обдувающего возвышенность, а затем поговорим и о конвергенции над равниной.

Конвергенция за подветренным склоном

Обтекая препятствие (пик, вершину) воздушный поток перед ним разделяется надвое, оба эти потока обтекают возвышенность слева и справа от нее, а за ней сталкиваются друг с другом на подветренном склоне. Конечно же, встречное столкновение двух разнонаправленных потоков порождают конвергенцию. Только с этим типом конвергенции надо быть осторожным. Кроме нее здесь будет подветренный ротор с нисходящим потоком, и жесткая турбулентность... Изощренное искусство пытаться установить где в этой мешанине находится зона подъема, а где вас ожидает подветренный нисходняк.

image002.gif

Как правило, если препятствие невелико (менее 5 км в длину или менее 1 км в высоту), либо если ветер очень сильный, то на подветренной стороне вы обязательно найдете ротор. С другой стороны, если препятствие имеет значительные размеры, либо если ветер не сильный, то скорее всего в подветренной зоне препятствия вы обнаружите явление конвергенции, особенно в том случае, если освещение земной поверхности в этой зоне таково, что может дать хоть чуточку термической активности воздуха.


На рис.1 изображена данная ситуация, когда сталкивающиеся за препятствием массы воздуха дают сильный восходящий поток над освещенным и прогретым склоном.

 

Удивительная конвергенция над островом Реюньон

Над Реюньоном (Маскаренские о-ва - прим. переводчика) полеты зачастую имеют место именно в подветренной зоне гор, которые находятся в центре острова и порождают конвергенцию. Но здесь горы внушительных размеров (хребет высотой 3000 м и длинной 50 км, а ветры типично сильные, около 50 км/час). Обстановка усложняется еще и тем, что на подветренной стороне хребта одновременно находятся три, а то и четыре самостоятельные, раздельные зоны конвергенции.
Реюньон находится в Индийском океане, где постоянно дуют ветры в сторону востока около 50 км/час. Система зон конвергенции на подветренной стороне хребта, которую я описал, дает интересные условия для полетов на парапланах и дельтапланах, а соревнования в этой местности получаются весьма увлекательными.
На рис.2 показана схема этого места, где в подветренной зоне, как правило, образуются два "круговорота" с зонами конвергенции снаружи и между ними. Казалось бы, что точное расположение этих двух "вихрей" должно зависеть и от направления господствующих ветров, и еще от того, как сам хребет располагается относительно побережья. Однако почти ежедневно "вихри" располагаются на одном и том же месте! Там, где наружные стороны вихрей сталкиваются с течениями господствующего ветра, обтекающими горы, возникают зоны конвергенции 1 и 2, а там, где оба вихря соприкасаются один с другим - зона 3.
Ну, а вовсе далеко от подветренной зоны, там, где оба потока господствующего ветра сливаются воедино после того, как они были разделены хребтами - бывает еще зона 4. Ее зачастую использовать не получается, так как она очень протяженная и выходит за пределы острова, находясь над морем за 50 км, а бывает что и за 100 км, обозначая себя облаками над самым горизонтом.
Все перечисленные зоны конвергенции обычно достаточно четко обозначены: то ли сплошным слоем облачности, то ли отдельными кучевыми облаками, выглядящими так, будто это гряды кучевых облаков, хотя буквально грядами облаков они не являются. По обыкновению наилучшей в смысле наличия восходящих потоков, наиболее протяженной и мощной изо всех четырех зон оказывается четвертая, она тянется на многие мили над морем, а самыми благоприятными условия бывают, когда все зоны сливаются воедино над островом в одну зону конвергенции.

Я весьма благодарен Луису Дарле (Lois Darlet), много лет проживающему на Реюньоне - это он-то и объяснил мне наличие системы зон конвергенции на этом острове.

Часть 3 (СС №50)

В первой части я объяснил, что конвергенция не является редким феноменом, как это утверждается во многих учебниках, а на самом деле встречается очень часто. Я прошелся по деталям, как формируется конвергенция при морском бризе, как распознается это явление и как его можно использовать для полетов. Во второй части я рассмотрел как возникает конвергенция с подветренной стороны гор и в финальной части я расскажу о конвергенции, которая возникает вследствие долинных ветров и как она возникает непосредственно в долинах между гор.

Тип 2А - конвергенция на стыке долинного ветра и метеорологического (фонового) ветра. На протяжении летнего дня конвекция в центре Альп вытягивает воздух в направлении более высокого рельефа и так как более теплый воздух всегда старается найти наилегчайший путь, то он устремляется вверх по долинам и ущельям, становясь причиной долинных ветров, которые могут отличаться по силе друг от друга до 50 км/ч.

Пример 1 - долина Тренто (Trento Valley), Италия (см. диаграмму 1)
Часто долинный ветер может дуть в обратном направлении относительно фонового ветра, и когда это случается, то неизбежно возникает точка встречи, где два противоположных ветра сталкиваются и образуют зону конвергенции. Я наблюдал этот эффект много раз в Южных Альпах в Италии, в северной части долины Тренто, когда южный долинный ветер выжимает северный фоновый ветер, спускающийся с севера Альп. Более мощный южный долинный ветер продуцирует линию конвергенционных облаков, растущих прямо поперек долины. Эта зона конвергенции появляется очень быстро утром в южной части долины и по мере того, как сила долинного ветра увеличивается, облачная зона, обозначающая конвергенцию, двигается на север в течение дня, достигая центра Альп (см.диаграмму 1).
Я уверен, что подобная ситуация встречается на севере Альп, когда преобладают южные фоновые ветры, хотя я персонально с этим явлением не сталкивался.

image003.gif

Пример 2 - долины Les Saisies/Megeve Valley (Франция), диаграммы 2А и 2В
Недавно на финале PWC в Chamоnix, в августе 1996 г., я летал в разных типах конвергенции, одна из которых образуется при столкновении долинного ветра и метеорологического.
Снова метеорологический ветер был северным и конвергенция возникала в долине Les Saisies которая расположена с запада на восток (см. диагамму 2А и 2В).
Диаграмма 2 показывает последовательный процесс, как возникает конвергенция в системе долин Les Saisies и Megeve, когда начинает дуть северный фоновый ветер. Обычно долинный ветер поднимается вдоль каждой стороны хребта, образуя восходящие потоки, которые обозначаются облаками прямо над вершинами хребта. Но в те отдельные дни, когда начинал дуть северный ветер, который пересиливал долинные ветры в долине Megeve и переваливал через хребет, который разделяет обе долины, он начинал выдавливать долинный ветер в Les Saisies от хребта со стороны долины Megeve. Так формировалась зона конвергенции над верхней половиной хребта со стороны Les Saisies. Я пролетел в этой зоне конвергенции около 15 км в то время, когда несколько пилотов, которые пытались прижаться к южному склону хребта, потеряли высоту, так и не поняв, что с ними случилось.

 

Тип 2В - конвергенция вследствие встречи двух долинных ветров
Несколько затруднительно точно классифицировать этот тип конвергенции, потому что, к примеру, конвергенцию над Les Saisies тоже можно определить как следствие столкновения двух долинных масс воздуха, но данный эффект возможен только при наличии фонового ветра, а мы сейчас будем говорить только о долинных ветрах.

Пример 3 - конвергенция около Le Cheval Blanc (Франция)
Место на запад от Cheval Blanc (20 км севернее от St Andre les Alpes, Южная Франция) очень специфическое. Здесь часто бывает хорошая термичка и легкий, не поддающийся прогнозированию, ветер. Погода чаще всего бывает с сильными термиками, которые возникают над плоскогорьем у подножия более высоких гор. Фактически эти термики чаще бывают лучше у подножия гор, чем собственно над вершинами, производящего впечатления, Cheval Blanc. Почему так происходит?
Источником обширной зоны конвергенции над плоскогорьем является столкновение двух долинных ветров. Один ветер дует со стороны юга, от St Andre и Lambruisse, другой дует со стороны северо-запада, от Digne и долины La Javie. Эти два долинных ветра смешиваются над плоскогорьем массива Montagne de Coupe.
На точное местоположение этих зон конвергенции должен влиять метеорологический ветер, разумеется, но в основном эта зона остается над одним местом практически все дни без заметных изменений. Эта зона конвергенции часто облегчала задачу пилотам, которые решались лететь прямо на запад от Cheval Blanc в направлении Montagne de Coupe, избегая совершать исключительно трудную загогулину маршрута, в конце которой все равно приходилось лететь прямо против ветра по долине в направлении Digne, либо прижиматься на подветренную сторону de Coupe.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Конвергенция, ротор, термики на подветренной стороне и долинные ветры - все это очень тесно связанные друг с другом феномены. Невозможно сказать точно, когда заканчивается одно явление и начинается другое, но начиная знакомиться с комплексом воздействия этих явлений, получаешь ключ для понимания закономерностей течения разнородных потоков в таких местах, как Альпы.
Каждый пилот, который летает в горах, должен понимать, с каким типом явления он может встретиться и как себя вести при встрече с тем или иным феноменом. Я надеюсь, что эта серия статей поможет лучше в этом разобраться. Но эти статьи знакомят читателей только с несколькими примерами ситуаций, с которыми я ознакомился лично. Каждый пилот нуждается в полетах с его собственными ощущениями, которые становятся тем тоньше и объективнее, чем больше ключей имеет пилот для возможности открыть те тайны, которые позволяет природа открывать, когда пилот встречается с уникальными метеорологическими ситуациями.

Перевод: Ю. Бова, С.Сергеев

Взято с сайта "Небо для всех"

http://www.nebo.kiev.ua/meteo/converg.htm

 

Error. Page cannot be displayed. Please contact your service provider for more details. (12)