Пилоты-маршрутники всегда делятся друг с другом советами по тому, как лететь тот или иной маршрут. Наряду с указанием дежурных подъемов, мы можем советовать друг другу: "Будь внимательнее, пересекая этот разрыв в хребте, тут может быть сильный эффект Вентури". Или: "Постарайся не приземляться в узком участке долины, из-за Вентури тут будет сильно дуть".
Любой пилот парителя может рассказать о Вентури. Мы всегда должны быть бдительными, когда видим, что рельеф может стать причиной усиления ветра на узком участке.
Мы всегда должны предвидеть, что ветер будет усиливаться в районе узкого участка и ослабевать там, где это сужение заканчивается потому, что поток больше не протягивает сквозь этот узкий участок.
Эффект Вентури обычно объясняется тем, что объем воздуха, который должен пройти сквозь узкое место, должен разогнаться. Это верно для формаций небольших масштабов - от нескольких сотен метров, до нескольких километров.
В больших же масштабах, от нескольких километров до десятков километров, мы часто наблюдаем поведение ветра, которое сложно объяснить с помощью эффекта Вентури. Фактически, в больших разрывах рельефа сильный ветер чаще дует на выходе и не всегда в узких местах. Неужели это опровержение эффекта Вентури? Давайте поразмышляем.
Чтобы ветер задул в топографическом разрыве, необходимо, чтобы появилась разница в атмосферном давлении между входом и выходом.
Движение воздуха усиливается и ослабевает в зависимости от градиента давления. Ветер, который дует на определенной точке может быть обусловлен совокупностью градиентов давления, которые обуславливаются различными метеорологическими явлениями разных типов. Это явления синоптической категории, категорий мезо и микро рельефа. Чтобы было проще, мы не будем обсуждать влияние градиента микрорельефа на образование ветра разрыва.
Помимо разности в давлениях, также может существовать разность температур по разным сторонам барьера. Размер холодной массы обычно небольшой, от 500 до 2000 м и она накрыта инверсией.
Топографический барьер или горный хребет, который разделяет две воздушные массы, выше глубины холодного слоя. Не смотря на то, что синоптическое давление заставляет двигаться холодный воздух вокруг, воздушная масса остается блокированной.
Холодный воздух, будучи более плотным, создает повышенное давление на своей стороне. Это происходит из-за рельефа.
По этому сценарию разность давления увеличивается за счет кумулятивного эффекта синоптического и мезо-масштабного эффекта рельефа. Важно помнить, что эти силы могут работать в противоположные стороны, но в этом варианте они работают вместе.
Из-за разрыва холодный воздух более не блокирован и он свободно разгоняется, создавая разрывный ветер. Это большой разрыв, в несколько километров в ширину и в десятки километров в длину.
Когда холодный воздух устремляется в разрыв, часть его скапливается перед входом, так как разрыв не может пропустить его сразу и полностью. Этот воздух создает что-то вроде бугра перед входом, это приводит к локальному утолщению холодного слоя. Под ним давление увеличивается.
На выходе холодного воздуха происходит обратное. Холодный воздух, проходя в разрыв, стелется более тонким слоем, что закономерно. Это называется гидравлическим эффектом. Представьте воду, которая проходит сквозь разрыв - это выглядит похоже.
Иногда я вижу такое явление в горах. Однажды в Ингушетии я наблюдал как туман с равнины забегал сквозь теснину в ущелье реки Асса. Между главным Кавказским хребтом и Скалистым обычно теплее чем на равнине. Скалистый хребет имеет южную экспозицию и очень хорошо прогревается. На равнине, перед Скалистым хребтом, образуется слой холодного воздуха, который лежит на холодной земле. Теплый воздух лежит на холодном. И вот, долина прогрелась и началось катабатическое движение воздуха. Холодный воздух с равнины зашел в ущелье, растекся по нему и прогрев прекратился. К сожалению, я не снял этот процесс, зато есть фотографии ущелья, заполненного туманом.
Слой холодного воздуха на выходе легче и тоньше, значит давление понижается. Это приводит к дополнительному ускорению потока на выходе. Самый сильный ветер в такой системе примерно на высоте ста метров над ущельем. Ближе к земле он замедляется.
Следует помнить эту модель когда вы планируете полет в горах. Даже зимой легкий ветерок на старте не всегда означает, что на посадке дует тоже слабо. Особенно если эта посадка находится неподалёку от выхода зоны разрыва.
Летом, летая в горах возле побережья, так же следует помнить, что в разрыв хребта может устремиться прохладный влажный воздух с моря, разгоняясь в зоне выхода.
