리 웨이브

Lee wave
바람은 산을 향해 흐르며 더 많은 파도를 동반한 제1차 진동(A)을 일으킨다. 다음 파형은 자연 감쇠로 인해 진폭이 더 낮아진다. 흐름(A)과 (B) 위에 고착된 렌즈 구름은 강한 바람에도 불구하고 움직이지 않는 것처럼 보일 것이다.
렌즈구름

기상학에서 이파는 대기 중 정지파다. 가장 흔한 형태는 대기 중력파산파다. 이것들은 1933년 크르코노시 상공에서 두 명의 독일 글라이더 조종사 한스 도이치만과 울프 허스에 의해 발견되었다.[1][2][3] 그것들은 수직 변위에 의해 야기되는 공기흐름에서 기압, 온도직교 높이주기적인 변화다. 예를 들어 이나 산맥바람이 불 때 오로그래픽 리프트. 그것들은 또한 표면 바람으로 인해 비탈진 곳이나 고원 위로 [4]불어오거나 심지어 상풍으로 인해 열 상승기류나 구름 거리 위로 휘어지기도 한다.

수직 운동력은 이 공기 전류 내에서 공기의 속도방향에서 주기적으로 변화한다. 그것들은 항상 그들을 촉발시키는 지형이면에서 집단으로 일어난다. 때때로, 산파는 산맥의 강우량을 증가시키는데 도움을 줄 수 있다.[5] 보통 산맥에 평행하게 회전하는 축이 있는 난류 소용돌이는 첫 번째 수조 주변에서 발생하는데, 이것을 로터라고 한다. 가장 강한 이파는 소멸률이 장애물 위와 아래가 불안정한 층으로 안정된 층을 보일 때 생성된다.[4]

강한 바람(돌풍 100mph 이상)은 산파에 의해 큰 산맥의 기슭에 만들어질 수 있다.[6][7][8][9] 이러한 강한 바람은 예상치 못한 산불의 성장과 확산에 기여할 수 있다(스모키산맥 산불로 인한 불꽃이 개틀린부르크와 비둘기포저 지역에 불어닥친 2016년 그레이트 스모키산맥 산불 포함).[10]

기본 이론

유체 역학 실험실 실험은 산 모양의 장애물을 통과하는 흐름을 보여준다. 다운스트림 파장은 수평에서 약 45°를 가리키며 그룹 속도를 따라 위쪽으로 발산한다. 하행선 제트기는 낮은 압력, 강화된 난류, 정기적인 액체 소포의 수직 변위 지역인 산의 리에서 볼 수 있다. 수직 염료선은 압력이 높은 지역인 산의 상류에서도 효과가 느껴진다는 것을 나타낸다.

이파는 안정되고 층화된 흐름이 장애물을 넘어 강제적으로 흐를 때 발생하는 내중력파의 일종이다. 이 소동은 공기 소포를 중립 부력 수준 이상으로 상승시킨다. 따라서 부력 회복력은 브룬트-바이셀라 주파수에서 동요된 공기 구획의 수직 진동을 자극하는데, 대기는 다음과 같다.

= 0 z N}{ \ 여기서 )은 전위 온도의 수직 프로파일이다.

의 각도에서 수직축에서 기울어진 진동은 의 낮은 에서 발생한다 이러한 공기 소포 진동은 파형 전선(상수 위상의 선)과 평행하게 동시에 발생한다. 이러한 파도 전선은 동요된 압력장의 극단(즉, 최저 압력과 최고 압력의 라인)을 나타내는 반면, 파동 사이의 영역은 동요된 부력장(즉, 부력이 가장 빠르게 획득하거나 상실되는 영역)에서 극단(departa)을 나타낸다.

에너지는 파동 전선을 따라 전달되며(공기 구획 진동과 평행), 이는 파동 그룹 속도의 방향이다. 대조적으로 파동의 위상 전파(또는 위상 속도)는 에너지 전달(또는 그룹 속도)에 수직으로 위치한다.[11][12]

구름

펜실베니아 중부 볼드 이글 밸리 상공에 있는 파도 창문은 북쪽을 바라보는 글라이더에서 볼 수 있다. 바람의 흐름은 왼쪽 상단에서 오른쪽 하단으로 흐른다. 알레게니 전선은 창문의 왼쪽 가장자리 아래에 있고, 상승 공기는 오른쪽 가장자리에 있으며, 그들 사이의 거리는 3~4km이다.

대기 중에 충분한 수분이 있고, 이슬점까지 공기를 식힐 수 있는 충분한 수직 변위가 있는 경우, Lee 파동과 로터 모두 특정 파동 구름 형성에 의해 표시될 수 있다. 파도는 구름 표지가 없는 건조한 공기에서도 형성될 수 있다.[4] 파도 구름은 보통 구름처럼 바람을 타고 이동하지 않고, 구름들을 형성하는 방해물에 비례하여 제자리에 고정되어 있다.

  • 파도의 주위에는 단열 팽창 냉각렌즈(렌티컬리스) 모양으로 구름을 형성할 수 있다. 비교적 건조하고 습한 공기의 층이 서로 교차하는 경우 여러 개의 렌즈구름을 서로 위로 쌓을 수 있다.
  • 로터는 "롤 클라우드"라고도 알려진 상승 부분에 적분 또는 적분 프랙투스를 발생시킬 수 있다. 로터 구름은 적운처럼 보인다. 그것은 이측에서 형성되어 능선과 평행하게 된다. 그것의 기지는 산봉우리의 높이에 가깝지만, 꼭대기는 산봉우리를 훨씬 상회할 수 있고 위의 렌즈구름과 합쳐질 수 있다. 로터 구름은 가장자리가 너덜너덜하고 위험할 정도로 난류한다.[4]
  • 산의 이쪽에 적벽 구름이 존재할 수 있지만, 이것은 이 물결의 존재를 믿을 수 있는 징후는 아니다.
  • 렌즈구름과 유사한 말뚝이나 뚜껑구름은 파동을 일으키는 산이나 적운 위에 형성될 수 있다.
  • 각 파동 진동의 수조에서 단열 압축 가열은 기단적운이나 층운증발시켜 "파동 창" 또는 "Foehn 갭"을 만들 수 있다.

항공

이 파장은 글라이더고도를 높이거나 치솟을 때 장거리 비행을 할 수 있는 가능성을 제공한다. 속도, 거리 또는 고도에 대한 세계 기록적인 파도 비행 공연이 시에라 네바다, 알프스, 파타고닉 안데스, 남알프스 산맥의 리에서 이루어졌다.[13] 펄란 프로젝트는 리 파동을 이용한 무동력 글라이더로 대류권 상공을 상승하여 성층권 입자파로 이행할 수 있는 가능성을 입증하기 위해 노력하고 있다. 그들은 2006년 8월 30일 아르헨티나에서 처음으로 고도 15,460미터(50,720피트)까지 상승하면서 처음으로 이 일을 했다.[14][15] 기구 사이언티픽기법산악파 프로젝트는 이파 및 관련 로터의 분석과 분류에 초점을 맞추고 있다.[16][17][18]

급상승에 적합한 강한 이파를 선호하는 조건은 다음과 같다.

  • 고도에 따른 풍속 점진적 증가
  • 산등성이에 직각으로 30° 이내의 풍향
  • 안정적 대기권 내 강한 저고도 바람
  • 최소 20노트의 리젯탑 바람

회전자 난류는 풍선, 행글라이더패러글라이더와 같은 다른 소형 항공기에 해로울 수 있다. 그것은 대형 항공기에도 위험할 수 있다; 이 현상은 1966년 일본 후지산 부근BOAC 비행 911, 보잉 707의 기내 해체, 알래스카 앵커리지 근처의 에버그린 국제항공 보잉 747 화물기에서 엔진의 기내 분리 등 많은 항공 사고와 사건들의 원인이 된다고 여겨진다. 1993년에[19]

글라이더들이 높은 높이로 올라갈 수 있는 파도의 상승 공기는 또한 이파도에서 수평 순항 비행을 유지하려는 제트 항공기의 고고도 전복으로 이어질 수 있다. 리파 내 또는 위쪽으로 상승, 하강 또는 난류 공기는 과속 또는 정지를 유발할 수 있으며, 특히 항공기가 "커핀 코너" 근처에서 운항되는 경우 제어력을 상실할 수 있다.

기타 대기파종

정수파(계획도면)

다른 대기 조건 하에서 형성되는 다양한 종류의 독특한 파동이 있다.

  • 윈드 시어는 또한 파동을 일으킬 수 있다. 이것은 대기 역전이 바람 방향의 현저한 차이로 두 층을 분리할 때 발생한다. 바람이 아래에서 위로 올라오는 열수로 인한 반전 층의 왜곡에 맞닥뜨리면, 그것은 치솟는 데 사용될 수 있는 왜곡의 리에 상당한 전파를 일으킬 것이다.[20]
  • 유압점프 유도파는 산크기에 비해 밀도가 높지만 얇은 공기층이 있을 때 형성되는 파동의 일종이다. 산을 넘고 나면 일종의 충격파가 그 흐름의 수조에서 형성되고, 유압점프라고 불리는 날카로운 수직 불연속부가 형성되어 산보다 몇 배 더 높을 수 있다. 유압점프는 매우 격동적이라는 점에서 로터와 유사하지만, 로터만큼 공간적으로 국부화되지는 않는다. 유압 점프 자체는 그 위로 이동하는 안정된 공기층을 방해하는 역할을 하므로 파동을 유발한다. 유압 점프는 높이 솟은 구름으로 구별할 수 있으며, 남부 캘리포니아의 산맥뿐만 아니라 시에라 네바다 산맥에서도[21] 관측되었다.
  • 정수파는 공간적으로 큰 장애물 위로 형성되는 수직 전파파다. 정수 평형에서 유체의 압력은 수평 변위가 아닌 고도에만 의존할 수 있다. 정수파는 수력학의 법칙을 근사적으로 준수한다는 사실에서 이름을 얻는다. 즉, 압력 진폭은 주로 수평이 아닌 수직 방향으로 변화한다. 기존의 비정수파는 대부분 고도와는 무관하게 리프트와 싱크의 수평 단절이 특징인 반면, 정수파는 동일한 지상 위치에 걸쳐 서로 다른 고도에서 리프트와 싱크 단절이 특징적이다.
  • 켈빈-헬름홀츠 불안정성은 연속 유체 내에 속도전단이 존재하거나 두 유체 사이의 인터페이스에 걸쳐 충분한 속도 차이가 있을 때 발생할 수 있다.
  • 로스비파(또는 행성파)는 대기 중의 대규모 운동으로, 복원력은 위도에 따른 코리올리 효과의 변화다.

참고 항목

참조

  1. ^ 1933년 3월 10일, 독일의 글라이더 조종사 한스 도이치만(1911–1942)이 실레시아의 리센 산 위를 날고 있었는데, 그 때 상승기류가 그의 비행기를 1킬로미터 들어올렸다. 이 사건은 독일의 기술자 겸 글라이더 조종사 울프 허스(1900–1959)에 의해 관찰되었고, 정확하게 해석되었다. 그는 이 사건에 대해 다음과 같이 썼다: 볼프 허스, 디 호헤 슐레 데셀플루게 [글라이더 비행의 진보된 학교] (독일, Berlin: Clasing & Co., 1933). The phenomenon was subsequently studied by German glider pilot and atmospheric physicist Joachim P. Küttner (1909 -2011) in: Küttner, J. (1938) "Moazagotl und Föhnwelle" (Lenticular clouds and foehn waves), Beiträge zur Physik der Atmosphäre, 25, 79–114, and Kuettner, J. (1959) "The rotor flow in the lee of mountains." GRD [Geophysics Research Directorate] Research Notes No. 6, AFCRC[Air Force Cambridge Research Center]-TN-58-626, ASTIA [Armed Services Technical Information Agency] 문서 번호 AD-208862.
  2. ^ Tokgozlu, A; Rasulov, M.; Aslan, Z. (January 2005). "Modeling and Classification of Mountain Waves". Technical Soaring. Vol. 29 no. 1. p. 22. ISSN 0744-8996.
  3. ^ "Article about wave lift". Retrieved 2006-09-28.
  4. ^ a b c d Pagen, Dennis (1992). Understanding the Sky. City: Sport Aviation Pubns. pp. 169–175. ISBN 978-0-936310-10-7. This is the ideal case, for an unstable layer below and above the stable layer create what can be described as a springboard for the stable layer to bounce on once the mountain begins the oscillation.
  5. ^ David M. Gaffin, Stephen S. Parker, and Paul D. Kirkwood (2003). "An Unexpectedly Heavy and Complex Snowfall Event across the Southern Appalachian Region". Weather and Forecasting. 18 (2): 224–235. Bibcode:2003WtFor..18..224G. doi:10.1175/1520-0434(2003)018<0224:AUHACS>2.0.CO;2.CS1 maint: 작성자 매개변수 사용(링크)
  6. ^ David M. Gaffin (2009). "On High Winds and Foehn Warming Associated with Mountain-Wave Events in the Western Foothills of the Southern Appalachian Mountains". Weather and Forecasting. 24 (1): 53–75. Bibcode:2009WtFor..24...53G. doi:10.1175/2008WAF2007096.1.
  7. ^ M. N. Raphael (2003). "The Santa Ana winds of California". Earth Interactions. 7 (8). doi:10.1175/1087-3562(2003)007<0001:TSAWOC>2.0.CO;2.
  8. ^ Warren Blier (1998). "The Sundowner Winds of Santa Barbara, California". Weather and Forecasting. 13 (3): 702–716. Bibcode:1998WtFor..24...53G. doi:10.1175/1520-0434(1998)013<0702:TSWOSB>2.0.CO;2.
  9. ^ D. K. Lilly (1978). "A Severe Downslope Windstorm and Aircraft Turbulence Event Induced by a Mountain Wave". Journal of the Atmospheric Sciences. 35 (1): 59–77. doi:10.1175/1520-0469(1978)035<0059:ASDWAA>2.0.CO;2.
  10. ^ Ryan Shadbolt; Joseph Charney; Hannah Fromm (2019). "A mesoscale simulation of a mountain wave wind event associated with the Chimney Tops 2 fire (2016)" (Special Symposium on Mesoscale Meteorological Extremes: Understanding, Prediction, and Projection). American Meteorological Society: 5 pp. Cite 저널은 필요로 한다. journal= (도움말)
  11. ^ Gill, Adrian E. (1982). Atmosphere-ocean dynamics (1 ed.). San Diego, CA: Academic Press. ISBN 9780122835223.
  12. ^ Durran, Dale R. (1990-01-01). "Mountain Waves and Downslope Winds". In Blumen, William (ed.). Atmospheric Processes over Complex Terrain. Meteorological Monographs. American Meteorological Society. pp. 59–81. doi:10.1007/978-1-935704-25-6_4. ISBN 9781935704256.
  13. ^ FAI 글라이딩 기록 웨이백 머신에 2006-12-05 보관
  14. ^ "Archived copy". Archived from the original on 2015-04-13. Retrieved 2015-01-27.CS1 maint: 제목으로 보관된 복사본(링크)
  15. ^ 페를란 프로젝트
  16. ^ OSTIV-산파 프로젝트
  17. ^ [1] 웨이백 머신에 2016-03-03 보관 – 2009-11-03 액세스
  18. ^ Lindemann, C; Heise, R.; Herold, W-D. (July 2008). "Leewaves in the Andes Region, Mountain Wave Project (MWP) of OSTIV". Technical Soaring. Vol. 32 no. 3. p. 93. ISSN 0744-8996.
  19. ^ NTSB 사고 보고서 AAR-93-06
  20. ^ Eckey, Bernard (2007). Advanced Soaring Made Easy. Eqip Verbung & Verlag GmbH. ISBN 978-3-9808838-2-5.
  21. ^ 산악에 의한 로터관련 가설의 관측: 요아힘 쿠에트너와 롤프 F의 검토 허텐슈타인

추가 읽기

  • 그림쇼, R, (2002년) 환경 층화 흐름. 보스턴: 클루워 학술 출판사.
  • 제이콥슨, M, (1999년) 대기 모델링의 기초. 영국 케임브리지: 케임브리지 대학 출판부.
  • 나포, C, (2002년) 대기 중력 파동의 소개. 보스턴: 학술 출판사.
  • 피엘케, R, (2002년) 메소스케일 기상 모델링. 보스턴: 학술 출판사.
  • 터너, B, (1979년). 유체에서의 부력 효과. 영국 케임브리지: 케임브리지 대학 출판부.
  • 화이트맨, C, (2000). 산악 기상학. 영국 옥스퍼드: 옥스퍼드 대학 출판부.

외부 링크