Парусно-гребное судно - лучшее транспортное средство для изучения метеорологии на реке через мозоли и боль в мышцах :) Я только что вернулся из речного похода и тороплюсь поделиться наблюдениями.
Практические наблюдения
Продолжительность похода 6 дней (это были ходовые испытания парусного швертбота "Огонёк"). Вниз по течению 2 дня, вверх 4 дня. На маршруте река имеет два колена (крутых изгиба), по которым её условно можно разделить на 3 участка.
Долина реки Оки на пройденных участках имеет глубину до 50 метров, ширину около 1 км, со склонами и террасами, покрытые лиственным лесом. По гидрологическим меркам считается, что это достаточно узкая и глубокая долина (для равнинной реки).
Для анализа использованы данные о направлении и силе ветра на равнине из архива погоды. Данные о направлении ветра на реке взяты из личных наблюдений.
Наблюдаемое направление ветра на реке без исключений соответствовало направлению речной долины с заходами и отходами в пределах +/- 15°. То есть ветер дул вдоль реки по течению или против. Ветер перпендикулярно течению реки не наблюдался ни разу. В случае, когда на равнине был ветер, перпендикулярный речной долине (вечером 05.06), на реке наблюдался порывистый ветер переменного направления по или против течения (и тогда я ругался: «Да определись же ты наконец!»).
Речная долина — вытянутое понижение в рельефе земной поверхности, созданное рекой
Вывод из практических наблюдений
Речная долина изменяет направление ветра и направляет его вдоль русла реки.
Долинные эффекты
Почему же так происходит? Давайте обратим внимание на два эффекта:
- Долинный ветер (Valley Wind)
- Долинное каналирование (Valley Channeling)
Долинный ветер
По механизму образования этот эффект сродни морскому бризу, его ещё можно назвать "долинной бризовой циркуляцией". Вот как он возникает: склоны долины, обращенные к солнцу, нагреваются сильнее центра долины и затененных склонов. Нагретый склон передаёт тепло контактирующему слою воздуха. Нагретый воздух поднимается и создаёт на высоте область повышенного давления. Чтобы компенсировать уходящий вверх объем воздуха и выровнять давление, прохладный воздух начинает втекать в долину вдоль её оси. Так как речное русло является низшей точкой долины, то приточный воздух вынужден двигаться вдоль русла.
Факторы, усиливающие долинный ветер:
- Ясная, солнечная погода.
- Крутые склоны, обеспечивающие эффективный подъем нагретого воздуха.
- Глубокая, узкая долина, которая сильнее фокусирует воздушный поток вдоль русла.
- День, особенно после полудня.
В моём случае всё так и было, НО... Не сложно догадаться, что долинный ветер (днём) будет иметь направление вверх по долине против течения (тёплый воздух поднимается кверху), а у меня ветер (почти всегда) был сонаправлен течению. Значит, в походе наблюдался другой эффект.
Долинное каналирование
Долина представляет собой естественный "коридор", ограниченный склонами. Воздух, втекающий со стороны равнины, не может двигаться вбок - его ограничивают склоны. Русло реки является путём наименьшего аэродинамического сопротивления благодаря гладкой поверхности воды по сравнению с сушей. Это особенно заметно у поверхности воды. Таким образом, сочетание физического ограничения ("коридора") и сниженного трения над руслом реки делает долину "легким путем" для ветра, заставляя его отклоняться от общего направления над равниной и дуть вдоль реки.
Факторы, усиливающие долинное каналирование:
- Глубина долины: чем глубже долина относительно окружающей равнины, тем сильнее склоны ограничивают поток воздуха, вынуждая его двигаться вдоль оси.
- Узость долины: узкие долины создают более выраженный эффект Вентури, ускоряя и фокусируя ветер вдоль русла.
- Крутизна склонов: вертикальные склоны лучше "запирают" ветер внутри долины, минимизируя перетекание воздуха.
- Протяженность и прямолинейность: длинные, прямые долины усиливают каналирование.
- Ориентация долины: каналирование максимально, когда направление фонового ветра совпадает с осью долины (или отклоняется от нее не более чем на 20-30°). Чем больше угол между ветром и осью, тем слабее эффект.
- Форма поперечного сечения: V-образные долины каналируют ветер сильнее, чем U-образные или широкие плоскодонные.
Вроде разобрались! Спасибо за внимание!
Следующая статья: 02.06.2025 Путешествие на "Огоньке". Вниз по реке.