Skew-T چیست و چرا باید به آن توجه کنیم؟ – قسمت دوم

در قسمت اول آموزش Skew-T چیست و چرا باید به آن توجه کنیم؟ با خطوط و اعداد روی این نمودار آشنا شدیم اکنون میخواهیم به عنوان یک خلبان به صورت ابتدایی این نمودار را تفسیر کنید

تفسیر Skew-T

حالا ما می دانیم که همه بخش ها چیست، اما اکنون باید بدانیم که چه چیزی برای پرواز مهم است. بیایید با مهمترین چیز شروع کنیم: چگونه می توان بدانید چه دمایی هایی وجود دارد. اینجا جایی است که ما نرخ آلودگی محیط زیست و آدیاباتیک خشک را مقایسه میکنیم!

به یاد بیاورید که بخشی از هوا که گرمتر از محیط اطراف آن به طرف بالا حرکت میکند٬ مانند هوای گرم بالون. این هوا همچنان بالا می رود تا هوا در اطراف آن دمای مشابهی داشته باشد و نهایتا در “سقف ترمال” مقدار لیفت متوقف می شود.

باشه. با این یادآوری اطلاعاتتان افزایش مییابد، نگاهی دیگر به نمودار کنید:

 

توجه داشته باشید که خط سفید از ارتتفاع هم تراز زمین شروع میشود، درجه حرارت هوا در سطح زمین برابر۳۰ درجه سانتی گراد(۸۶ درجه فارنهایت) است (به یاد داشته باشید که ما باید دما را با خطوط ایزوترم بخوانیم).

در حال حاضر تصور کنید که ما در حال پرواز هستیم و واقعا خوش شانس هستیم. دمای یک بخش از هوا  به ۳۴ درجه سانتی گراد( ۹۳ درجه فارنهایت) می رسد و اکنون زمان بالا رفتن این هوای گرم است (آن را با نقطه زرد در بالا نشان داده ایم).

این حرارتی است که در به موازات خطوط آدیاباتیک خشک با افزایش ارتفاع، سرد می شود، که به معنی: حرکت نمودار به موازات آدیاباتهای خشک است اکنون کمی بالاتر میرویم

در حدود ۱۷۰۰ متر، هوا مقداری سرد شده تا ۲۱ درجه سانتی گراد (۷۰ درجه فارنهایت)، و هنوز هم در حال بالارفتن است، امیدوارم کمی خوش شانسی هم  در این ستون ترمال همراهمان باشد

 

چرا هنوز این ترمال بالاتر خواهد رفت؟

از آنجا که هنوز دمای هوای ترمال گرمتر از هوای اطراف آن است.

دمای هوا اطراف چیست؟

برای پیدا کردن آن، باید ایزوبار مرتبط را دنبال کنید تا زمانی که با خط ELR مطابقت داشته باشد.

بنابراین، دمای ترمال ما در نقطه زرد رنگ در ارتفاعی با فشار حدود ۸۴۰ میلی بار و خط ELR در آن یک دما در حدود ۱۶ درجه سانتی گراد (۶۲ درجه فارنهایت) را نشان می دهد.

ترمال خیالی ما بسیار قدرتمند است همچنان ادامه دارد تا

ارتفاع تقریبا ۲۴۰۰ متری و دمای اطراف هوا تا درجه حرارت ۱۰ درجه سانتی گراد (۵۰ درجه فارنهایت) سرد می شود.

اینجاست که ترمال تمام شده و باید دنبال ترمال دیگری باشیم.

برخی دیگر از چیزهایی که باید به آنها توجه کنید:

  1. خط معیار زیست محیطی (ELR) در هر ارتفاعی که خط آدیاباتیک خشک را قطع کند این نقطه به عنوان سقف پرواز روز تایین میشود. این را به خاطر بسپار:

تقاطع نمودار ELR و آدیابانیک خشک = فضای پایدار

  1. من دمای ۳۴ درجه سانتی گراد (۹۳ درجه فارنهایت ) را به عنوان دمای شروع ترمال خیالی انتخاب کردم. اما در یک روز پایدار قطعا شما اختلاف دمای ۷ درجه ای برای نقطه شروع ترمال نخواهید داشت.

چه اتفاقی می افتد اگر فقط سه درجه تفاوت وجود داشته باشد؟ بیایید ببینید…

 

در حال حاضر، به جای اینکه به ۲۴۰۰ متر برسیم، خوشبختیم اگر ترمال را گم نکنیم صعود ضعیفی احتمالا خواهیم داشت که قطعا بالارفتن با آن طول خواهد کشید.

و اگر صبح زود باشد تاثیر پایین بودن اینورژن چطور خواهد بود؟

بالا رفتن ما به سمت لایه اینورژن که به مثال یک سقف بالای سرمان است در مورد مثالی که در بالا داشتیم، به طور خوش بینانه تا ۹۰۰ متر بالا خواهیم رفت.

تعیین پایه ابر (و بالای آن)

بنابراین، چگونه می توانیم از نمودار برای تشخیص پایه ابر استفاده کنیم؟

اول اینکه تعیین نوع ابر در ابتدا شاید کار سختی به نظر برسد

۱) شروع در سطح زمین، دمای سطح و نقطه کف زمین را پیدا کنید.

۲) از درجه حرارت، به دنبال خط خیالی که موازی نزدیک ترین آدیابات خشک است. بالا بروید (خط نارنجی زیر را ببینید)

۳) از نقطه پایه ای ، خط دما (خط آبی) که موازی با نزدیکترین خط آدیابتیک مرطوب (Saturation Adiabatic) است را دنبال کنید

خط، بالا رونده (خط قرمز زیر را ببینید)

۴) نقطه ای که این دو خط قطع می شوند (لکه های بنفش، تقریبا ۴/۵ کیلومتر، MSL ) ارتفاع زمانی است که هوا اشباع می شود و آن رطوبت شروع به ابر شدن می کند. با این حال، از آنجا که دمای واقعی هوا(هوای ترمال ما) در آن ارتفاع خیلی گرمتر دمای تشکیل ابر است، قطعا دوست نخواهید داشت با این ابر و در این روز پرواز کنید

 

بیایید کمی ساده تر و البته کلی تر صحبت کنیم:

در بالای این نمودار Skew-T متوجه شده اید که تعدادی اعداد وجود دارد …

 

“P sub LCL” نشان دهنده فشار در “سطح تراکم پایینی ابر” است. در این مورد، آن ۶۰۷ میلی بار است، که بطور شگفت آور به نقطه بنفش که در بالا نشانتان دادیم نزدیک است،

T زیر LCL، همانطور که حدس زده اید درجه حرارت در سطح تراکم پایین ابر  است

اما یک راه دیگر برای شناختن پایه ابر وجود دارد. برای دیدن این، باید

نگاهی به نمودار Skew-T در یک روز دیگر و البته روز خاص تر توجه کنید..

بیایید یک راست به سراغ قسمت جالب نمودار برویم …

 

بیایید کمی مختصر تر توضیح دهیم و برای پرواز این نمودار را تحلیل کنیم:

۱) ترمال خیالی ما که در حدود ۳۲ درجه سانتی گراد(۹۰ درجه فارنهایت) در سطح تشکیل و شروع به بالا رفتن میکند (موازی با آدیابات خشک)

این ترمال خیالی بالا رفته و ارتفاع آن افزایش می یابد و تا زمانی که در حدود ارتفاع ۲ کیلومتر یا در فشار ۷۸۸ میلی بار برسد و اینجاست که سرد می شود  دمای آن به تقریبا ۱۳ درجه سانتی گراد( ۵۶ درجه فارنهایت) میرسد

 

۲) در آن نقطه اشباع می شود (خط چین پاشش و نسبت مخلوط اشباع را ببینید) بنابراین، به جای افزایش در طول آدیابت خشک، از هوا شروع به تغییر دما در راستای خط اشباع یا همان خط آدیاباتیک مرطوب میکند

۳) این کار را ادامه خواهد داد مادامیکه گرمتر از هوای اطراف باشد، به این معناست سقف ابرها در این روز در ۱۱ کیلومتری قرار دارند، و من مطمئن هستم که شمامی توانید این اطلاعات را بسیار مفید بدانید، اکنون زمان یاد آوری است، چرا که یک خلبان عاقل هرگز تصور پرواز زیر یک ابر کومولونیمبوس را نمیکند

از چکیده تا واقعیت

اجازه بدهید به برخی حقایق بپردازیم

  • هوای که گرم تر از هوای اطراف آن باشد بالا رفته، سردتر و گسترده تر شده – تا زمانی که درجه حرارت ان با هوای اطراف آن یکسان شود
  • خورشید نمیتواند مستقیما زمین را گرم کند در واقع هوای اطراف زمین را گرم می کند.
  • هوا عایق خوبی است، اما دائما مخلوط می شود
  • یک متر مکعب هوا در نزدیکی زمین و در سطح دریا حدود ۱ اتمسفر هوا در ستون بالایی خود دارد که فشار آن را پایین می آورد.
  • هوا دارای رطوبت است، اما فقط تا مقدار خاص  ولی بیشتر از آن وارد محیط شده و رقیق میشود
  • بالاتر از نقطه شبنم، آب بیشتر در هوا است

 

حقایق فوق واضح یا بی اهمیت و یا نامناسب به نظر می رسد. اما اینطور نیست. نگه داشتن آنها در ذهن در حالی که شما به Skew-T نگاه میکنید بسیار مهم است که بتوانید آن را تفسیر کنید.

یک روز عالی

اگر همه چیزهایی که در مورد بالا صحبت کردم برای شما مفید است، پس خواهید فهمید که چرا این روز به عنوان یک  روز معرکه میشناسیم