Разница между горным бризом/катабатическим ветром и долинным бризом/анабатическим ветром

При правильных условиях, то есть при правильном крупномасштабном метеорологическом воздействии, ветер может дуть вверх или вниз по склону, вызывая связанный с этим эффект охлаждения или нагревания независимо от какого-либо суточного цикла. Например, знаменитые нисходящие ветры «Санта-Ана» или «Чинук». Обратите внимание, что в этих случаях воздух прогревается при его опускании настолько, что человек, находящийся внизу в долине, почувствует повышение температуры при приходе ветра.

В случае дневных бризов или ветров с гор / долин воздух нагревается солнцем (или охлаждается излучением из-за отсутствия солнечного света), а затем соответственно движется вверх или вниз по склону. Если бы вы стояли вечером в долине в горах и ощущали температуру вечернего нисходящего бриза (или ветра), вы, скорее всего, почувствовали бы понижение температуры, а не повышение, потому что воздух, поступающий в долину сверху, был бы воздух, который потерял тепло за счет излучения где-то выше по склону, а затем двинулся вниз по склону. Несмотря на то, что воздух будет подвергаться некоторому стоковому нагреву во время спуска по склону, он все равно, вероятно, будет ощущаться как прохладный ветер, вытесняющий более теплый воздух из долины. В случае дневных бризов или ветров, когда нет крупномасштабного метеорологического воздействия, если бы нисходящий воздух испытал катабатическое нагревание, так что он больше не был бы холоднее и плотнее, чем воздух, с которым он сталкивался на своем пути вниз по склону, он потерял бы свой импульс продолжать движение вниз по склону, и бриз или ветер, как правило, прекращались бы. или хотя бы рассредоточиться по высоте, чтобы она больше не концентрировалась у земли. При более крупномасштабном метеорологическом воздействии нисходящие ветры могут продолжаться даже в условиях, когда они вызывают повышение, а не понижение температуры в долине внизу. Они также могут продолжаться днем ​​и ночью, независимо от суточного цикла. и бриз или ветер имел бы тенденцию прекращаться или, по крайней мере, рассеиваться по высоте, так что он больше не концентрировался у земли. При более крупномасштабном метеорологическом воздействии нисходящие ветры могут продолжаться даже в условиях, когда они вызывают повышение, а не понижение температуры в долине внизу. Они также могут продолжаться днем ​​и ночью, независимо от суточного цикла. и бриз или ветер имел бы тенденцию прекращаться или, по крайней мере, рассеиваться по высоте, так что он больше не концентрировался у земли. При более крупномасштабном метеорологическом воздействии нисходящие ветры могут продолжаться даже в условиях, когда они вызывают повышение, а не понижение температуры в долине внизу. Они также могут продолжаться днем ​​и ночью, независимо от суточного цикла.

Но выделенный контент в вашем источнике сбивает с толку, потому что он, как правило, предполагает, что предсказуемые ежедневные эффекты подъема / спуска (горы / долины) не следует описывать как анабатические / катабатические явления. По сути, «анабатический» и «катабатический» просто означают «наклон вверх» и «наклон вниз». Они не относятся к тому, почему воздух движется вверх или вниз по склону.

Я не согласен с ответом тихого летуна. В частности, я не согласен с выводом: «По сути, «анабатический» и «катабатический» означают просто «восходящий» и «нисходящий». Они не относятся к тому, почему воздух движется вверх или вниз по склону».

Анабатические и стоковые ветры - это термически индуцированные ветры (при этом стоковые иногда также используются для других нисходящих ветров) с механизмами, аналогичными бризу с суши / моря, но также с участием наклонной местности. Классическое объяснение включает теорему Бьеркнеса о циркуляции, и его можно найти в учебниках.

Глоссарий АМС :

анабатический ветер.
В горной метеорологии - восходящий ветер , вызываемый нагреванием (обычно дневной инсоляцией) поверхности склона в условиях хорошей погоды. ...
В общем смысле этот термин не страдает множественностью значений, которые имеет стоковой ветер.

стоковой ветер

1. Наиболее широко используется в горной метеорологии для обозначения нисходящего потока , вызванного охлаждением на поверхности склона в периоды слабых сильных ветров; ночной компонент систем вдольсклоновых ветров.

2. Иногда используется в более общем смысле для описания холодного воздуха, стекающего по склону или склону в любом из множества масштабов, включая такие явления, как бора, в дополнение к термически вынужденным потокам, как описано выше.

Тем не менее во втором общем смысле это все еще холодный тяжелый воздух. Не просто нисходящий ветер. Бора получает свою силу от устойчивой стратификации и от тяжелого холодного воздуха, устремляющегося вниз после преодоления горного хребта, хотя и вынужденного динамично преодолевать его.

Гора, долина и склон дуют конкретно:

Это термически индуцированные ветры в определенной среде. Их можно объяснить перепадами плотности, возникающими в горизонтальном направлении из-за прогрева горных склонов днем ​​и охлаждения ночью. Это вызывает разницу в плотности по сравнению с воздухом на той же высоте вдали от горы. Физический механизм аналогичен механизму, вызывающему наземный и морской бриз, а генерация завихренности может быть объяснена теоремой Бьеркнеса о циркуляции . (Интересная историческая перспектива в Thorpe et al., BAMS 2003 .

Механизм достаточно общий, но номенклатура различает:

1. суша и морской бриз - в основном горизонтальный вдоль берега. Разница в плотности возникает из-за более высоких потоков явного тепла над сушей.

2. склоновые ветры - по наклонной поверхности. Разность плотностей возникает из-за того, что поверхность склона нагревается и охлаждается излучением (солнечным коротковолновым и собственным тепловым длинноволновым).

3. горные и долинные ветры — или системы горно-долинных ветров. Они возникают в большем масштабе, не только на одном склоне , но и в масштабе всего горного хребта. Воздух, нагретый у поверхности солнечным излучением, днем ​​поднимается из долин, а воздух, охлажденный поверхностным инфракрасным излучением, ночью опускается с гор.

Основное различие между терминами «анабатический/катабатический» и «гора/долина» заключается в специфике термина. Горные и долинные ветры - более конкретные термины, описывающие конкретные примеры анабатических и стоковых ветров.

Когда я был моложе, я часто удивлялся, почему они вообще удосужились нарисовать «сухие фронты» на карте в Техасе и почему они так важны.

Точно так же, как холодный воздух плотнее теплого, сухой воздух плотнее влажного (при той же температуре).

Заблуждение здесь, по-видимому, заключается в описании локальных и более крупных погодных явлений, ведущих себя одинаково по разным причинам.

Местами земля поглощает солнечное тепло.$^1$лучше, чем воздух в течение дня, что приводит к восходящим ветрам в течение дня. Ночью земля излучает тепло и становится холоднее воздуха (за исключением слоя рядом с ней), что приводит к нисходящему потоку ветра. Поскольку это локальное явление, резких перепадов влажности нет. Анабатические и стоковые ветры строго обусловлены разницей температур .

В более широком масштабе ветры, гонимые над возвышенностями, выжимают из себя влагу, образуя облака и дождь. Этот «сухой» воздух может спускаться в долины по тому же механизму: более высокая плотность. Будучи более крупными, ветры, такие как чавычи, могут достигать силы урагана, тогда как местные ветры больше похожи на «бризы».

Согласно этой ссылке, нисходящие ветры, создаваемые разницей во влажности, не являются «настоящими» стоковыми ветрами. (Несмотря на то, что разница в температуре и влажности вызывает ветер, а сочетание холодного/сухого и теплого/влажного воздуха оказывает сильнейшее воздействие). Любопытно, что калифорнийский ветер Санта-Ана считается «сточным» ветром, но, выйдя из пустыни, можно задаться вопросом, куда делась его влага?

$^1$большая часть солнечного излучения, достигающего Земли, находится в инфракрасном диапазоне длин волн, наряду с видимым светом.