т.е. будет такой же, как при довольно сильной буре. В основе этого расчета лежит предположение, что масса теплого воздуха, расположенная в долине над массой холодного воздуха, находится приблизительно в безразличном (адиабатическом) равновесии (см. стр. 30). При устойчивом расположении слоев разности температур в более низких слоях уменьшаются, так как стекающий вниз холодный воздух адиабатически сжимается. Это приводит к уменьшению величины и, следовательно, к уменьшению скорости wq-

Если лавина из порошкообразного снега падает с вертикального уступа и при этом происходит перемешивание снега с воздухом, то может образоваться такая смесь, плотность которой в несколько раз больше плотности воздуха, но которая, тем не менее, обладает свойствами жидкости. Если, например, плотность смеси в пять раз больше плотности воздуха, то ускорение падения смеси будет составлять 4/5 ускорения свободного падения, следовательно, при падении с высоты 500 м скорость потока будет равна круглым числом 90 м/сек, а соответствующее динамическое давление около 2500 кг/м. В действительности движение потока из смеси снега и воздуха является, конечно, турбулентным. Тем не менее в ядре потока все же может возникнуть чрезвычайно большое динамическое давление, чем и объясняется, что такие «пылевые» лавины иногда сносят со своего пути целью строения.

Остановимся несколько подробнее на форме, которую имеет фронт холодной массы воздуха, вторгающейся в теплую массу воздуха, принимаемую за неподвижную. Когда холодный воздух приходит в движение, то сначала он начинает свертываться совершенно так же, как это

Сухой снег, выпавший в особенно рыхлом состоянии, иногда содержит в себе столько воздуха, что при падении вместе с лавиной может образовать своего рода жидкую эмульсию без дальнейшего примешивания воздуха и оставаться «жидким» также при турбулентном течении (при условии, что соблюдаются условия для взвешенного состояния, указанные на стр. 446).

1000 м, а температурный скачок равен 10°, то

Р2 - Pi Р2 ~ 30

В таком случае, если предположить, что трение не даст себя знать, скорость ветра будет равна

Рис. 295. Идеализированная картина продвижения фронта холодной массы воздуха (система отсчета движется вместе с фронтом)

изображено на рис. 45 на стр. 77 (необходимо только отбросить нижние половины потока в обоих его положениях). Образующийся вихрь увеличивается в размерах, и так как плотность воздуха в этом вихре больше, чем в окружающем теплом воздухе, то постепенно под действием тяжести он немного сплющивается. Таким путем возникает поток, который в идеализированном виде изображен на рис. 295 для системы отсчета, движущейся вместе с фронтом. Скорость v поступательного перемещения фронта можно вычислить из условия, что давление везде изменяется непрерывно и поэтому оно одинаково и слева и справа от критической точки. Если скорость вторгающегося холодного воздуха равна W, а первоначальная скорость теплого воздуха w = О, то для системы отсчета, движущейся вместе с фронтом, указанное условие приводит к уравнению

/92(w - = PlV,

откуда следует, что скорость поступательного перемещения холодного фронта равна

W

Если обе плотности отличаются друг от друга не очень значительно, как это обычно и бывает, то приближенно

что подтверждается наблюдениями.

См., например, К о s ch mi е dе г Н., Danziger Seewinduntersuchungen. Forsch.-Arb. der Observ. Danzig, №8 (1936).

Снимки таких бурь имеются в книге К о s ch mi е d е г Н., Kleinraumige Luftbewegungen, Leipzig, 1943, стр. 119 и 125.

Восходящая масса воздуха, попадая в область более низкого давления, охлаждается адиабатически; при достаточной влажности возникает конденсация части водяных паров в виде тумана.

В предыдущих рассуждениях мы не учли, во-первых, трение, а во-вторых неустойчивость тех границ теплого и холодного воздуха, вдоль которых тяжелый холодный воздух расположен над более легким теплым воздухом. Поэтому дей-ствительная картина продвижения фрон- 296. Действительная карти-

та холодного воздуха имеет несколько продвижения фронта холодной иной вид, чем на рис. 295; она изображена j,03pyxa (система оточена рис. 296. для системы отсчета, непо- неподвижна относительно подвижной относительно поверхности зем- верности земли) ли. в такой системе отсчета линии тока

сразу дают представление о направлении скорости для наблюдателя, находящегося на поверхности земли. Наблюдения над движением пыли во время бурь подтверждают правильность картины, изображенной на рис. 296.

Аналогичное течение возникает также в том случае, когда восходящая масса воздуха, часто делающаяся заметной в виде кучевого облака, достигает слоя, в котором температура выше, чем в нижележащих слоях. В такой слой восходящая масса воздуха не может проникнуть, и поэтому, сохраняя свою кинетическую энергию, она отклоняется в стороны и начинает двигаться горизонтально вдоль границы этого слоя. При этом фронт движущегося воздуха свертывается так же, как на рис. 295, но одновременно и вверх и вниз. При подходящих условиях этот двойной вихрь может сохраняться очень долго, причем в верхней его части возникает новая конденсация. Таким путем иногда возникают изолированные вытянутые в длину облака, простирающиеся от одного горизонта к другому.

Многократное повторение такого явления часто приводит к тому, что на некоторой высоте возникает последовательность тонких слоев воздуха с различными направлениями ветра и с различной степенью влажности. Эти тонкие слои иногда делаются заметными либо благодаря зигзагообразному движению ледяных игл, медленно падающих через эти слои (перистые облака), либо благодаря образованию тонких облаков в том случае, когда вся масса воздуха поднимается как целое.

Ь) На горизонтальной поверхности раздела двух жидкостей различной плотности могут возникать под действием силы тяжести волновые движения, сходные с такими же движениями на свободной поверхности жидкости. Если обе жидкости находятся в покое относительно друг