Повітряні маси, атмосферні фронти

Повітряні маси - це великі об'єми повітря нижньої тропосфери, що сформувалися в умовах тривалого перебування над відносно однорідною поверхнею (сушею чи океаном), характеризуються однорідністю температури, вологості, тиску, інших властивостей і переміщуються як одне ціле. Ці властивості швидко змінюються на межі двох різних повітряних мас. Відповідно розрізняють теплі й холодні, сухі та вологі, морські й континентальні повітряні маси. У метеорології виділяють основні В залежності від області формування виділяють 4 географічні типи повітряних мас: екваторіальний, тропічний, помірний та арктичний (антарктичний) (рис. 1).

Кожен з типів поділяється на морський і континентальний. Арктичне повітря (АП). Континентальне арктичне повітря (КАП) формується над крижаною Арктикою, Таймиром, басейном Колими, Чукоткою і Північною Канадою взимку, а континентальне Антарктичне повітря (КАнП) — над Антарктидою. Це повітря характеризується низькими темпе­ратурами, низькою вологістю, значною прозорістю, стійкістю (тривалий час не змішується з іншими повітряними масами). Взимку воно приносить у по­мірні широти сильні морози, а навесні та восени — заморозки. Морське арк­тичне повітря (МАП) формується в основному в Європейській Арктиці, над вільними від криги морями й океаном і відрізняється більшою вологістю і дещо вищою температурою. Надходячи на охолоджений материк узимку, во­но спричиняє незначне короткочасне потепління.

Помірне повітря (77/7). Континентальне помірне повітря (КПП) фор­мується над материками помірних широт. Узимку воно дуже охолоджене і стійке, обумовлює ясну морозну погоду, а влітку дуже прогрівається. Морське помірне повітря (МПП) формується над океанами в середніх широтах і переноситься західними вітрами та циклонами на материки. Відрізняється великою вологістю й помірними температурами. Узимку приносить відлигу, а влітку — прохолодну й похмуру погоду.

Тропічне повітря (ТП). Континентальне тропічне повітря (КТП) формується взимку над материками у тропічних широтах (пустелі Сахара, Руб-ель-Халі, Тар, Калахарі), а влітку — в субтропіках і на півдні помірних широт (південь Європи, Середня Азія і Казахстан, Монголія, Північний Китай). Во­но сухе, гаряче, і містить багато пилу. Морське тропічне повітря (МТП) утворюється над тропічними акваторіями океанів і характеризується високи­ми температурами та високою вологістю, хоча відносна вологість знижена.

Екваторіальне повітря (ЕП) формується в екваторіальних широтах. Характеризується високою температурою та значним вмістом вологи як над сушею, так і над морями.

Зони різких контрастів температури, тиску, характеристик вологості та вітру, що виникають на межі двох різних типів повітряних мас, називаються атмосферними фронтами.

В залежності від того, яка з повітряних мас активніша, фронти можуть бути теплими і холодними. Якщо тепла повітряна маса рухається в бік холодного повітря на холодну поверхню, утворюється теплий фронт У висхідних потоках теплого повітря відбувається його адіабатичне охолодження, конденсація водяної пари, утворення хмар: перистих, перисто- шаруватих, високошаруватих і шарувато-дощових. Смуга фронтальної хмарності може сягати 800 км, у тому числі, шарувато-дощових хмар, які спричиняють опади (рис.). У протилежному випадку - холодний фронт. Холодним фронтом називають такий, у якому лінія фронту зміщується в бік теплого повітря і виникає тупий клин холодного повітря, перед яким відступає і пересувається вверх тепле повітря. На цьому фронті висхідні підняття значно потужніші, тому тут утворюються купчасто-дощові хмари з інтенсивними опадами і грозами, за якими йдуть шарувато-дощові хмари з опадами меншої активності, а потім— високошаруваті і перисто-шаруваті без опадів (рис.).

Кінематичний механізм утворення загострення та розмиву фронтів називають фронтогенезом. Під час еволюції циклонів виникають більш складні фронти оклюзії при об'єднанні двох - трьох фронтальних поверхонь.

Між основними географічними типами повітряних мас існують планетарні кліматичні атмосферні фронти. Це Арктичний і Антарктичний фронти на межі арктичних і антарктичних та помірних повітряних мас; Помірні або Полярні фронти, які поділяють тропічні та помірні повітряні маси. Між тропічними повітряними масами південної та північної півкуль утворюється тропічний фронт, його називають внутрішньотропічною зоною конвергенції (рис.).

Зміна пір року спричиняє значні коливання кліматичних фронтів. Так, помірний фронт північної півкулі взимку розміщений біля 30° пн. ш., а влітку — біля 50° пн. ш. Арктичний фронт на північному сході Євразії влітку піднімається до 70° пн. ш., а взимку опускається до 50° пн. ш. Зона внутрішньотропічної конвергенції в січні розміщена між екватором і 20° пд. ш., а в липні вздовж екватора до 10 -30° пн. ш. на південному сході Азії (в Індії та Індокитаї).

Розрізняють холодний фронт І роду (мал. 2 б), коли холодне повітря повільно витісняє тепле, і II роду (мал. 2 в), якщо холодне повітря рухається швидко і бурхливо витісняє тепле повітря. При змиканні холодного і теплого фронтів утворюються фронти оклюзії: за типом теплого (мал.2 г) або холодного фронтів (мал. 2 д). Усі фронти характеризуються розвитком цілої системи хмар, різкою зміною погоди, опадами.

До вихороподібних складових циркуляції атмосфери належать циклони і антициклони.

Дата добавления: 2014-01-11