Лекция №9 Атмосферные фронты

План

Лекция №8 Воздушные массы

УДК 551,46+551,5(075,3) Кузнецов Ю.М. к.т.н., доцент

кафедры «Судовождения»

1.Определения и основные свойства воздушных масс.

2.Формирование,трансформация и классификация воздушных масс.

3.Атмосферные фронты, облачность и осадки.

1.Определения и основные свойства воздушных масс.

Воздушными массами называются большие по объему количества воздуха,

занимающие соизмеримые с материками и океанами пространства и

имеющие некоторые общие одинаковые физические свойства. Эти массы тропосферы могут перемещаться как одно целое с течениями общей циркуляции или оставаться малоподвижными.

О свойствах воздушных масс судят по ряду характерных метеорологических элементов таких как: температура, влажность, точка росы, дальность видимости, явления погоды.

Каждая ВМ имеет свои определенные числовые значения этих

характеристик, которые обусловлены районом их формирования.

2. Формирования, трансформация и классификация воздушных масс

Формирование - это процесс приобретения воздушной массой характерных свойств. Благоприятными условиями для формирования ВМ являются длительное время нахождения их над одним и тем же географическим районом в области малоподвижных циклонов и антициклонов. Такой район называется очагом формирования воздушной массы.

Тепловой баланс в нём однообразен. Такими районам могут быть поверхности океанов, континенты с однообразным покровом (пустыни. степи, лесные, массивы). Формирования ВМ в нижних слоях тропосферы продолжается от 3 до 10 суток и, чем больше время пребывания воздуха над одним и тем же районом, тем свойства ВМ выражены наиболее чётко.

При измерении интенсивности и направленности потоков в атмосфере ВМ покидает очаг своего формирования и движется в другие районы, изменяя свои физические свойства под воздействием окружающей среды. Такое изменение свойств ВМ называется трансформацией ВМ. Проходя над морями и океанами ВМ увлажняются, а над сушей - высыхают, двигаясь в сторону тропиков - нагреваются, а в сторону полюса - охлаждаются.

Существуют две основные классификации воздушных масс:

-термодинамическая;

-географическая.

а) Термодинамическая классификация разделяет ВМ на три основных типа:

-холодные - устойчивые и не устойчивые;

-тёплые - устойчивые и не устойчивые;

-местные (нейтральные) – устойчивые и не устойчивые;

Холодной - называется воздушная масса, которая перемещается из более холодного района в более тёплый, вызывая похолодание.

Тёплой - называется воздушная масса, которая перемещается из более тёплого района в более холодной, вызывая потепление.

Местной - называется ВМ длительной время находящаяся в одном и том же районе и сохраняющая свои основные свойства без изменений.

По энергическому состоянию все вышеперечисленные ВМ могут быть устойчивыми и не устойчивыми.

Устойчивая ВМ характеризуется небольшими значениями вертикального градиента температуры γ<γ_ва (меньше влажноадиабатического). В ней нет условий для развития конвекции (слабые вертикальные движения, облака кучевых форм не образуются). При высоком влагосодержании воздуха, близком к состоянию насыщения в такой ВМ Могут быть дымки, туманы, облачность слоистых форм, осадки в виде мороси, слабого дождя или снега. В приземном (приводном) слое видимость ограничена, что характерно для холодного периода года в теплый же период преобладает малооблачная погода.

Неустойчивая ВМ имеет высокие значения вертикального градиента температуры γ>γ_ва (больше влажноадиабатического) и большое влагосодержание. В такой массе интенсивно развивается конвективная облачность кучевых форм, выпадают осадки ливневого характера, зачастую с грозами. Неустойчивое состояние характерно для холодных ВМ. Неустойчивость над сушей проявляется днем, над водной поверхностью – ночью. Ветер в такой ВМ порывистый и, часто, сильный видимость ухудшается только в период осадков.

б) Географическая классификация воздушных масс.

Согласно географической классификации различают ВМ:

- арктические (антарктические в южном полушарии);

- умеренные (формирующиеся над средними широтами);

- тропические;

- экваториальные.

В зависимости от подстилающей поверхности, над которой сформировалась ВМ, она может быть континентальной или морской.

На картах погоды ВМ обозначаются следующим образом:

- континентальный арктический воздух (КАВ);

- морской арктический воздух (МАВ);

- континентальный умеренный воздух (КУВ);

- морской умеренный воздух (МУВ);

- континентальный тропический воздух (КТВ);

- морской тропический воздух (МТВ);

- экваториальный воздух (ЭВ).

Каждая из указанных воздушных масс имеет характерные для данного сезона условия погоды.

КАВ формируется над покрытыми льдами пространствами суши и Ледовитого океана в Арктике. Зимой КАВ термодинамически устойчив, преобладает сухая малооблачная погода с сильными морозами и пониженной видимостью в приземном слое из-за морозной дымки. В теплое время года, перемещаясь над прогретой сушей становится неустойчивой, развивается небольшая кучевая и высоко–кучевая облачность без осадков (воздух сухой), ветер порывистый, видимость хорошая. Прогреваясь над внутриконтинентальными районами, КАВ быстро трансформируется в КУВ.

МАВ воздушная масса, приобретающая свойства МАВ над западной частью акватории Ледовитого океана, свободного ото льдов. На Центральную и Восточную Европу МАВ поступает через Норвежское и Баренцево моря, где обогащаясь влагой становится неустойчивым, развивается кучевообразная облачность, выпадают ливневые осадки, особенно в прибрежных районах, зимой в виде снежных зарядов, с резким ухудшение видимостью. Летом неустойчивость МАВ проявляется еще заметнее. Видимость хорошая, небо ярко синее, чистое. При смещении на континент МАВ трансформируется в КУВ.

КУВ формируется над сушей умеренных широт, над континентом чаще всего образуется при трансформации КАВ и МАВ. Зимой КУВ – устойчивая воздушная масса с очень низкой температурой в приземном слое, с хорошо выраженной инверсией. Летом КУВ неустойчив, в нем развивается кучево-дождевая облачность с ливнями и грозами. Видимость ухудшена за счет осадков или сухой мглы, дымки и радиационных туманов.

МУВ образуется при длительном пребывании над акваториями океанов и морей в умеренных широтах. На территорию Евразии он приходит из Северной Атлантики, а на Дальнем Востоке – с Тихого океана. Зимой МУВ устойчив, образуется низкая слоистая облачность, дающая слабые осадки и густые дымки. Летом МУВ над сушей быстро прогревается и проявляет себя как неустойчивая воздушная масса, в которой интенсивно развиваются конвективные процессы (облачность кучевых форм, ливни, грозы).

КТВ формируется над континентальными районами в субтропиках и тропиках, откуда он поступает в средние широты, принося с собой жаркую погоду. Летом КТВ формируется и над умеренными широтами путем трансформации из КУВ и МУВ. Зимой КТВ устойчив, летом - неустойчив. Кроме температуры для КТВ характерно высокое влагосодержание.

В районах, занятых КТВ, летом стоит сухая безоблачная жаркая погода. На юге Украины при вторжениях КТВ возникают пыльные и песчаные бури. В нижней половине тропосферы (до высоты 4-5 км) КТВ сильно запылен, видимость в нем редко бывает больше 4-6 км.

МТВ формируется над океанами в субтропическом поясе высокого давления. На континент Евразии МТВ поступает с Атлантики из области Азовского антициклона, а также с Тихого океана из области Гонолульского максимума высокого давления. Летом МТВ может формироваться и над Средиземным морем, это теплая ВМ с высоким влагосодержанием. Приходя на континент в холодное время года, она становится устойчивой, принося с собой облачную погоду с осадками и адвективными туманами.

ЭВ над территорией Украины не встречается. Это очень влажная, теплая, неустойчивая ВМ, формирующаяся в приэкваториальных областях земного шара из масс тропического воздуха.

УДК 551,46+551,5(075,3) Кузнецов Ю.М. к.т.н., доцент

кафедры «Судовождения».

Дата добавления: 2014-01-07