Debesys, Vėjas ir Jų Įtaka

Oro sąlygos, tokios kaip debesys ir vėjas, yra neatsiejama mūsų kasdienybės dalis, daranti didelę įtaką aviacijai, inžinerijai ir net paprastam kasdieniam gyvenimui. Šiame straipsnyje apžvelgsime įvairius meteorologinius reiškinius, jų susidarymo mechanizmus ir poveikį.

Orai ir jų pokyčiai

Ketvirtadienio debesys neskubėdami sklaidysis, iš nykstančių debesų vietomis dar trumpai palis. Vėjas rims ir daugiausia pūs iš šiaurės vakarų. Ketvirtadienio dieną daugelyje rajonų numatomi trumpi lietūs, vietomis su perkūnija. Vėjas šiaurės vakarų, 7-12 m/s, per perkūniją kai kur gūsiai 15-17 m/s. Temperatūra 22-27 laipsniai šilumos.

Artimiausių dienų orų prognozė

• Penktadienio naktį: be žymesnio lietaus, vietomis rūkas. Vėjas šiaurės vakarų, vakarų, 3-8 m/s. Temperatūra 11-16 laipsnių šilumos.
• Penktadienio dieną: kai kur trumpai palis. Vėjas šiaurės vakarų, vakarų, 5-10 m/s. Temperatūra 23-28 laipsniai šilumos, pajūryje 20-22 laipsniai šilumos.
• Šeštadienį: daug kur trumpi lietūs, vietomis su perkūnija. Vėjas vakarinių krypčių, naktį 5-10 m/s, dieną 8-13 m/s. Temperatūra naktį 12-17 laipsnių šilumos, dieną 20-25 laipsniai šilumos.

Atmosferos sudėtis ir sandara

Oras yra dujų mišinys, kurį sudaro 0,94 % argono, taip pat nedideli kiekiai vandenilio, helio, neono ir kitų dujų. Vertikalia kryptimi atmosfera dalijama į kelis sluoksnius, arba sferas, kuriuos nuo kitų skiria pereinamieji sluoksniai - pauzės.

Atmosferos sluoksniai

1. Troposfera: joje dažniausiai keičiasi orai, vyksta atmosferos turbulencija. Temperatūra nukrinta iki apie -60 °C.
2. Stratosfera: temperatūra pradeda kilti ir iki stratopauzės pasiekia 0 °C.
3. Mezosfera: joje temperatūra krinta gana sparčiai.
4. Termosfera: temperatūra sparčiai didėja ir viršutine riba pakyla iki 2000 °C. Dėl oro išretėjimo jos neperduodamos šioje erdvėje skriejantiems aparatams.
5. Egzosfera: atmosfera laipsniškai pereina į tarpplanetinę erdvę, o oro tankis yra labai mažas.

Debesys ir jų įtaka

Debesuotumas - tai debesų kiekis, matomas dangaus skliaute arba skrydžio trasoje. Jis matuojamas 10 balų skalėje, kur 0 reiškia, kad debesų visai nėra, 5 - debesys dengia pusę dangaus, o 10 - visas dangus užtrauktas. Nusakant debesų kiekį, be bendrojo debesuotumo (į jį įeina visų aukštų debesys), taip pat išskiriamas apatinių debesų debesuotumas, kurių žemutinė riba yra ne aukščiau kaip 2 km.

Vandens lašelių, ledo kristalų arba vienų ir kitų sistemos, esančios ore tam tikrame aukštyje virš žemės, yra vadinamos debesimis. Skristi debesyse yra sudėtinga dėl stipraus matomumo pablogėjimo, ypač apatinio sluoksnio debesyse, kur matomumas varijuoja nuo 10 iki 80 metrų. Taip pat didelė apledėjimo tikimybė ir stipri turbulencija, kuri sukelia orlaivių blašką.

Pavojingiausi debesys aviacijai

Didžiausią pavojų orlaivių skrydžiams kelia vertikaliojo išsivystymo debesys: kamuoliniai (Cu) ir kamuoliniai lietaus (Cb).

• Kamuoliniai debesys: vasarą susidaro virš įšilusių paviršių, kur yra turbulencinė oro apykaita, žiemą - virš jūrų ir vandenynų. Ypač stori kamuoliniai debesys susidaro pusiaujo juostoje. Jų apatinę ir centrinę dalį sudaro vandens lašeliai, o viršutinę - ledo kristalai arba stambūs lašai. Kamuoliniai debesys turi kupolo formos viršūnę ir ryškius apvalius kontūrus. Jų apatinė dalis - tamsi, krituliai neiškrinta.
• Kamuoliniai lietaus debesys: yra nuo kelių iki keliolikos kilometrų storio, panašūs į kalnus ar bokštus. Jų apačia tamsi, o viršus dažnai būna priekalo formos. Su kamuoliniais debesimis siejamos gausios liūtys, kartais kruša ar sniego kruopos, perkūnijos, taip pat stipri turbulencija, žemyneigiai ir aukštyneigiai srautai, apledėjimas, elektros iškrovos. Orlaivių pilotai, patekę į kamuolinių lietaus debesų įtakos zoną, o tai gali būti net kelios dešimtys kilometrų nuo kamuolinio-lietaus debesies, prisipažino, kad daugiau tokių išgyvenimų nenorėtų patirti.

Rūkas ir jo tipai

Rūkas - tai vandens lašelių ar ledo kristalų susikaupimas prie žemės paviršiaus, kai matomumas yra 1 km ar mažiau. Rūkai klasifikuojami pagal sinoptines ir fizines jų susidarymo sąlygas. Labiausiai paplitęs rūkų skirstymas į vidumasinius ir frontinius.

Vidumasiniai rūkai

Pagal procesus, lemiančius vandens garų prisotinimą, vidumasiniai rūkai skirstomi į atvėsimo ir garavimo rūkus. Atvėsimo rūkai susidaro dėl oro atvėsimo žemiau rasos taško. Pagal atvėsimo priežastis yra skiriami:

• Radiaciniai rūkai: šiltuoju metų laiku patekėjus saulei paprastai išsisklaido, o kartais pakyla virš žemės sudarydami ploną FrSt (sudraskyti sluoksniniai debesys) debesų sluoksnį, kurio aukštis neviršija 100-200 metrų. Rūkas gali išsisklaidyti ir sustiprėjus vėjui iki 4-5 m/s ir daugiau. Šaltuoju metų laiku radiaciniai rūkai yra pavojingesni negu šiltuoju. Šiuo periodu nusistovėjus giedram orui dėl nuolatinio išspinduliavimo per kelias dienas oras atšąla ir rūkas gali išplisti į didelį aukštį.
• Advekciniai rūkai: atsiranda judant šiltai oro masei šaltu paklotiniu paviršiumi. Dėl turbulentinio maišymosi atvėsimas pasklinda iki kelių šimtų metrų aukščio, kur paprastai yra inversijos sluoksnis. Po inversiniu sluoksniu susikaupia didžiausias kiekis vandens garų, dėl to rūko tankis kylant aukštyn didėja. Esant advekciniam rūkui horizontalus matomumas yra kiek geresnis prie pat žemės paviršiaus, o aukščiau jis staigiai blogėja. Advekciniai rūkai gali susidaryti ir esant vėjui, kurio greitis 5-10 m/s ir daugiau. Šis rūkas gali būti bet kuriuo paros metu, išlikti ilgą laiką (iki kelių parų) ir užimti dideles teritorijas (pvz., užimti visą Lietuvą).

Advekcinio rūko susidarymo sąlygos

• Virš žemyno šaltuoju metų laiku: atsiranda judant šiltoms ir drėgnoms jūrinėms oro masėms atšalusiu žemės paviršiumi arba judant oro masėms, atslenkančioms nuo šiltesnio sausumos paviršiaus link šaltesnio.
• Šiltuoju metų laiku: gali atsirasti judant šiltai oro masei nuo sausumos link vandenyno (jūros ar kito didesnio vandens telkinio).
• Virš jūros: gali susidaryti visais metų laikais judant oro masėms nuo šiltesnio jūros paviršiaus link šaltesnio (pvz., nuo šiltosios Golfo srovės link šaltosios Labradoro srovės).

Advekciniai rūkai yra labai pavojingi aviacijai. Judėdami dideliais greičiais (20-40 km/h) jie per trumpą laiko tarpą gali užimti didelę teritoriją.

Orlaivių apledėjimas

Orlaivių apledėjimas - reiškinys, kai skrydžio ar stovėjimo aikštelėje metu orlaivis pasidengia ledo sluoksniu. Apledėjimo metu padidėja orlaivio svoris, kuro sąnaudos, sumažėja variklių trauka. Ledas iškreipia kai kurių orlaivio prietaisų rodmenis. Orlaivio paviršiuje susiformavę ledo dariniai pakeičia jo aptakumo sąlygas. Šie vandens būviai lemia 3 tipų apledėjimą - lašelių, sublimacinį ir kristalinį.

Apledėjimo tipai praktikoje

Praktiniu požiūriu reikšmingi 2 apledėjimo tipai, susiję su lašelių ledėjimu:

1. Pirmasis tipas vyksta aplinkoje, kurioje yra stambių peršaldytų lašų.
2. Antrojo tipo apledėjimas formuojasi skrendant debesyse, sudarytuose iš smulkių lašelių (ar dulksnos), kurie susidūrę su orlaivio paviršiumi akimirksniu užšąla. Susidaro baltos, matinės, pleišto, trapecijos formos ledo apaugos.

Didžiausia apledėjimo tikimybė esant neigiamai temperatūrai yra vandeninguose debesyse. Mišriuose debesyse apledėjimas priklauso nuo jų lašelinės dalies vandeningumo. Beveik visada esant neigiamai temperatūrai apledėjimas vyksta sluoksninių ir sluoksninių kamuolinių debesų zonoje, kurie būna po inversijos sluoksniais. Esant frontiniam debesuotumui intensyviausias apledėjimas vyksta kamuoliniuose lietaus debesyse. Intensyviausias apledėjimas būna skrendant po debesimis ledėjančio lietaus arba dulksnos zonoje.

Vėjas ir jo pavojai

Vėjas - tai oro srauto judėjimas, kurį sukelia slėgio skirtumai, priverčiantys judėti oro mases. Vėjas yra horizontalus oro judėjimas žemės paviršiaus atžvilgiu. Oro navigacijoje naudojamas navigacinis vėjas, kurio kryptimi yra nurodoma ta horizonto dalis, į kurią vėjas pučia. Meteorologijoje vėjas nurodomas ta horizonto dalimi, iš kur vėjas pučia. Pagal greitį išskiriamas lygus ir gūsingas vėjas, pagal kryptį - pastovios ir besikeičiančios krypties. Trumpalaikis vėjo sustiprėjimas iki 20-30 m/s su ryškiu krypties pakitimu vadinamas škvalu.

Aerodrome vėjo greitis ir kryptis matuojami 10 m aukštyje. Vėjo greitis ryškiai kinta per parą. Orlaivio kilimo ir tūpimo charakteristikos priklauso nuo fizinės atmosferos būsenos. Didžiausią poveikį turi vėjo greitis ir kryptis. Vėjo greičio įtaka yra tai, kad orlaivis turi kilti ir tūpti prieš vėją, nes sumažėja atsiplėšimo ir tūpimo greitis žemės atžvilgiu, sumažėja įsibėgėjimo ir tūpimo ilgis. Vėjo kryptis daro sudėtingesnį orlaivio kilimą ir tūpimą (šoninis vėjas). Orlaiviui kylant, esant šoniniam vėjui, susidaro papildoma aerodinaminė jėga, o tūpimą apsunkina šoninės dedamosioms. Pagrindinis sunkumas - tai piloto kova su nuonaša, o netikslus vėjo paskaičiavimas veikia nusileidimo tikslumą. Kiekvienam orlaiviui numatoma ribinė vėjo greičio šoninė dedamoji.

Stipraus vėjo keliami pavojai ir apsisaugojimo būdai

• Sutvirtinkite laikinus pastatus, statinius, mechanizmus, laikinas konstrukcijas, įrenginius.
• Išneškite iš balkonų daiktus, kuriuos gali pakelti vėjas, arba juos gerai pritvirtinkite.
• Nepalikkite gyvenamosios vietos be ypatingos priežasties.
• Nepamirškite savo kaimynų: pasiteiraukite, ar jie girdėjo pranešimus apie stiprų vėją. Gal šalia gyvena neįgalūs žmonės, vieniši seneliai ar mažamečiai vaikai, šiuo metu leidžiantys laiką be tėvų.
• Esant stipriam vėjui pavojinga vykdyti krovinių kėlimo darbus, palikti pakeltus krovinius.
• Pučiant stipriam vėjui pavojus iškyla ir vairuojant automobilį. Padvigubėjus vėjo greičiui, jo spaudimas automobiliui yra kelis kartus didesnis nei paprastai. Ypač pavojingi gūsingi vėjai. Vairuotojas, susidūręs su vėjo šuoru, turi nedelsdamas, tačiau švelniai, pasukti ratus vėjo kryptimi, kad išlaikytų pusiausvyrą. Vairuotojai su gūsingais vėjais dažniau susiduria atvirose kelio atkarpose, ant tiltų ir lenkdami kitą automobilį. Kuo didesnis ir aukštesnis automobilis, tuo didesnį paviršiaus plotą veikia vėjo jėga, todėl išauga rizika, jog bus paveikta tokio automobilio judėjimo kryptis.
• Esant stipriam vėjui, galima netikėtai kelyje susidurti su šiukšlėmis, atneštomis vėjo, nulaužtomis šakomis ar netgi nuverstais medžiais.
• Sumažėjęs padangų sukibimas su keliu dėl ant jo esančio plono vandens, ledo ar sniego sluoksnio padidina stiprių vėjo gūsių keliamą pavojų.

Viesulai ir škvalai Lietuvoje

Pastaruoju metu Lietuvoje dažnas reiškinys - viesulai ir škvalai. Viesulai susisuka vasaros metu, kada susitinka dvi skirtingos oro masės - šalta ir lėta su šilta ir greita. Kuo didesni temperatūrų skirtumai tarp oro masių, tuo viesulas gali būti galingesnis ir virsti vadinamuoju tornadu. 1981 m. viesulas susidarė Širvintose, jo metu į orą buvo pakelti traktoriai, autobusai. Tokio masto viesulų buvo ir Birštone, Utenos, Rokiškio rajonuose. Vasariniai tornadai dažniausiai susidaro rytinėje Lietuvos dalyje, tačiau įprastai formuojasi virš jūros. Dažniausiai viesulai susidaro popietinėmis valandomis, kai žemė būna labai įšilusi. Ne visi viesulai pasiekia žemę - dažnai būna po audros debesimis. Viesulas sukasi apie vertikalią ašį. Viesulai Lietuvoje pasitaiko kas dvejus trejus metus, ypač galingi - kai nunešami namai, nusukami medžiai, pakeliami traktoriai, autobusai - kartą į dešimtmetį. Praėjusiais metais liepos 1 d. viesulas neaplenkė ir Kazlų Rūdos savivaldybės.

Hidrometeorologai teigia, kad škvalas - staigus, sūkuringas vėjo sustiprėjimas 8-iais m/s ir daugiau per trumpą laiką (mažiau nei per dvi minutes). Škvalo metu vėjo greitis gali siekti 20-30 m/s ir daugiau, keičiasi vėjo kryptis. Škvalas trunka 1-5 min. Škvalai yra susiję su stiprios konvekcijos suformuotais galingais kamuoliniais lietaus debesimis, todėl dažnai kartu pliaupia liūtis, krinta kruša, griaudėja perkūnija.

Globalaus atšilimo poveikis

Nuo XIX a. pradžios dėl padidėjusios žmonių ūkinės veiklos pradėjo keistis atmosferos sudėtis. Deginant medieną, anglį, naftą į orą patenka daug anglies dioksido. Padidėję globalaus atšilimo pokyčiai pastebėti XX a. aštuntajame dešimtmetyje. Vidutinė oro temperatūra prie Žemės paviršiaus XX a. išaugo apie 0,6 laipsnio. Stipriausių vėjų greitis uragano metu per tris dešimtmečius išaugo virš 250 km/val. Didėja ir per metus kylančių uraganų skaičius (vidutiniškai 13-17). Mokslininkai prognozuoja, kad vandenynų temperatūra ir toliau sparčiai kils, todėl ir uraganų tikimybė kasmet didės, o šiltėjant klimatui, jie pasieks vis šiauresnius regionus.

Matematika kasdieniame gyvenime ir švietime

Matematika yra esminis mąstymo lavinimo įrankis. Nors ir ne visada akivaizdžiai matome jos tiesioginį pritaikymą kasdienybėje, sprendimo principai ir loginis mąstymas, išugdytas per matematiką, yra nepakeičiami. Tinklaraštininkas pabrėžia, kad net ir paprastas malkų pirkimas gali reikalauti matematinių žinių, norint apskaičiuoti realų medienos kiekį, atsižvelgiant į oro tarpus.

Inžinieriai, pavyzdžiui, elektroninės technikos inžinieriai, universitete mokosi įvairių disciplinų, kurios, nors ir ne visada tiesiogiai susijusios su profesija, ugdo mokslinį mąstymą: tikslumą, logiką, kūrybiškumą, tikslingumą, asociatyvumą. Visuose šiuose moksluose yra nemažai matematikos. Tai leidžia išmokti mąstyti moksliškai: tiksliai, logiškai, kūrybingai, tikslingai, asociatyviai.

Matematikos egzamino reikšmė

Matematikos egzamino privalomumas kelia diskusijų. Nors planuojamas "privalomas" matematikos egzaminas tik "kažko norintiems" (valstybės finansuojamų studijų ar pan.), tai paneigia pačią "privalumo" sampratą. Privaloma yra tai, kas privaloma norintiems gauti atestatą, o ne "baltą bilietą". Mokymo programų keitimas kas "penkmetį" ir "privalomas" dešimtokų matematikos žinių patikrinimas (nuo trupmenų sudėties iki laužavietės ploto skaičiavimo "kuoliukais") vertinamas kaip matematikos pasityčiojimas.

Supratimo ir suvokimo skirtumai

Sokolovas, prisiminęs uždavinį su upe iš pradinių klasių, kelia svarbų klausimą apie supratimo ir suvokimo skirtumus. Jis puikiai suprato formulę s = v * t ir mokėjo teisingai išspręsti uždavinį, tačiau nesuvokė, kodėl upės greitis pridedamas prie laivo greičio. Suvokimas atėjo tik vėliau, per fizikos pamoką apie žmogų vagone ir santykinį judėjimą.

Šis pavyzdys iliustruoja, kad supratimas yra faktų, dėsningumų ir formulių žinojimas, o suvokimas - tai gilesnis esmės pajautimas ir sąmoningas supratimas. Tai ypač svarbu matematikoje, kur teoremos įrodymas reikalauja ne tik formulių taikymo, bet ir gilaus suvokimo.

Kombinatorika ir tikimybių teorija

Matematika leidžia spręsti įvairius uždavinius, susijusius su kombinatorika ir tikimybių teorija, net ir kasdieniame gyvenime.

Rankų paspaudimai ir įstrižainės

Jei susitinka 64 žmonės ir vieni su kitais sveikinsis rankų paspaudimais, tai iš viso bus 64 * 63 / 2 = 2016 rankų paspaudimų. Ši formulė naudojama, nes kiekvienas pasisveikinimas įskaitomas du kartus (Jonas spaudžia ranką Petrui ir Petras Jonui), todėl reikia padalinti iš dviejų.

Daugiakampio įstrižainių skaičių galima apskaičiuoti pagal formulę n(n-3)/2, kur n yra viršūnių skaičius. Pavyzdžiui, šešiakampis turi 6(6-3)/2 = 9 įstrižaines, o dvylikakampis - 12(12-3)/2 = 54 įstrižaines.

Tikimybės pavyzdys teatre

Teatro ložėje vienoje eilėje yra 6 vietos. Pertraukos metu žiūrovai gali išeiti į holą iš abiejų pusių. Pirmasis išeinantis, kad nereikėtų kitiems jo praleisti, turi pakilti iš kraštinių vietų. Jam išėjus, lieka penkių žmonių eilė. Tikimybė, kad kitas pakils iš šios (sumažėjusios) eilės krašto (kurių yra du), lygi 2/5.

tags: #ir #debesys #padangiu #lygtys #pinas #vejas