Климаты земли

Какие бывают воздушные массы

В природе почти всегда «всё связано со всем», поэтому элементы погоды изменяются не произвольно, а во взаимосвязи. Их устойчивые сочетания характеризуют различные типы воздушных масс.

Воздушные массы — огромные объёмы воздуха с определёнными однородными свойствами, которые формируются над сушей и над морем.

Главная причина изменения погоды — постоянное перемещение воздушных масс.

Арктические воздушные массы, образующиеся вокруг Северного полюса (над Северным Ледовитым океаном),— холодные в течение всего года. Здесь высокое давление (тяжёлый и плотный холодный воздух опускается), высокая относительная влажность (но абсолютная невелика). На суше (на арктических островах) в зоне господства этих масс — «ледяная зона», постоянные снега и ледники. Если арктические массы вторгаются в умеренные широты, то несут похолодание.

Экваториальные воздушные массы формируются в условиях высоких температур. Тёплый воздух, содержащий много влаги, поднимается вверх, охлаждается, влага конденсируется, и ежедневно идёт дождь. Поскольку воздух поднимается, то давление низкое. Здесь зона постоянно влажных экваториальных лесов.

Тропические воздушные массы формируются в условиях, когда воздух, пришедший из экваториальных широт, опускается вниз, нагревается и становится сухим. Поэтому в областях господства этих масс на суше часто бывает зона пустынь.

Свойства воздушных масс умеренных широт изменяются по временам года.

Воздушные массы под действием ветров могут перемещаться на другую территорию и меняют установившуюся на ней погоду. Если же воздушная масса проникнет слишком далеко, то она постепенно изменит свои первоначальные свойства. Например, морской воздух превратится в континентальный.

Воздушные массы отличаются друг от друга главным образом температурой и влажностью.

Классификация воздушных масс

Разделение воздушных масс основывается на их термодинамических свойствах и очагах формирования.

Какими бывают газообразные состояния

Согласно термодинамической классификации воздушные массы подразделяют на:

  • холодные (отличаются более низкой температурой, чем окружающий воздух, перемещаются на более теплую поверхность, вызывая похолодание);
  • теплые (имеют температуру выше окружающего воздуха, двигаются с более теплой поверхности в район более холодной и приносят потепление);
  • местные или нейтральные (пребывают в состоянии теплового равновесия с окружающей средой, то есть не изменяют свойств; теплые или холодные массы воздуха становятся местными после трансформации).

Относительно устойчивости выделяют две группы воздушных масс. В устойчивых отсутствуют условия для формирования восходящих движений воздуха (конвекции), часто образуются инверсионные и изотермические слои. Это, как правило, теплые воздушные массы. Такими они становятся в двух случаях:

  • если воздух малоподвижный, а подстилающая поверхность охлаждается (радиационный процесс);
  • при движении теплого воздуха над холодной поверхностью (адвективный процесс).

Охлаждение нижнего слоя воздушной массы приводит к процессу конденсации водяной пары. Для устойчивых воздушных масс в холодный период года характерно возникновение слоистых и слоисто-кучевых туч, тумана, дымки. Для теплого периода года свойственна безоблачная погода в дневное время, и возникновение тумана, дымки ночью и утром.

Неустойчивые воздушные массы обладают условиями для развития восходящих движений воздуха. Неустойчивость характерна для холодных масс. Данное свойство они приобретают при следующих обстоятельствах:

  • если воздух летом малоподвижен, а поверхность под ним прогревается (инсоляционный процесс);
  • при движении холодного воздуха над теплой землей (адвентивный процесс).

Типичным для неустойчивых воздушных масс является формирование крупных кучевых и кучево-дождевых облаков, приносящих ливневые дожди и грозы. В теплое время года этот процесс чаще происходит над сушей во второй половине дня, а над водной поверхностью — ночью. В холодный период года образование значительной облачности кучевого типа, выпадение сильных осадков более характерно для океанов и морей, чем для внутриматериковых областей.

Типы воздушных масс классифицируют и в соответствии с географическим очагом их формирования (климатическим поясом). Но поскольку каждый из этих типов образуется в рамках своего пояса как над сушей, так и над и водной поверхностью, отличающимися своими физико-географическими характеристиками, существуют и подтипы — морские и континентальные. 

Таким образом, согласно географической классификации выделяют следующие типы воздушных масс:

  1. Экваториальные. Образуются на экваторе, отличаются высокими показателями температуры (+24 — +28 °С). Насыщенные влагой, поэтому круглый год приносят обильные осадки. Не подразделяются на морские и континентальные. 
  2. Тропические. Формируются в тропических широтах. Характеризуются высокими температурными показателями. Морские тропические воздушные массы влажные, с высокими летними температурами (+20 — +27 °С), которые снижаются в зимний период (+10 — +15 °С). Континентальные же в тропиках сухие, запыленные, их средние температуры от +26 до +40 °С.
  3. Умеренные. Район формирования — умеренные широты (от 45° до 65° северной широты). Умеренные континентальные воздушные массы летом сухие и теплые, а зимой — сухие и холодные, вызывают морозную, но ясную погоду. Морские влажные, с относительно теплой температурой, способствуют похолоданию и дождливой погоде летом и оттепелям зимой.
  4. Арктические и антарктические. Образуются в полярных широтах соответственно Северного и Южного полушарий. Сухие, прозрачные и очень холодные, они приносят значительное похолодание. Морской тип в данном случае более влажный, чем континентальный. 

В переходных климатических поясах осуществляется смена воздушных масс в зависимости от времени года. Они приходят из соседних основных поясов: зимой — из северного, а летом — из южного.

Что такое климат?

Климат – это многолетний режим погоды, характерный для данной местности в силу её географического положения.

Укажите факторы, влияющие на климат России, выпишите наиболее значимые.

3. На основе анализа рисунка 30 учебника определите, какие территории России получают наибольшее количество суммарной солнечной радиации и какие – наименьшее.

Наибольшее количество суммарной солнечной радиации получают южные районы нашей страны, а наименьшее – северные.

Какие воздушные массы формируют климат нашей страны?

Морской воздух умеренных широт, морской тропический воздух, арктический воздух.

Что такое трансформация воздушных масс? Приведите примеры.

Трансформация – процесс изменения свойств воздушной массы под влиянием подстилающей поверхности.

Например, арктические воздушные массы, проходя летом через всю Русскую равнину, прогреваются до такой степени, что приводят к образованию суховеев в Предкавказье.

Циклоны — это вихри с низким давление в центре Антициклоны — вихри с высоким давлением в центре
Циклоны особенно активны над европейской частью страны Антициклоны характерны для юга Русской равнины (зимой и летом) и для Восточной Сибири
Циклоны приносят основную массу осадков Антициклоны — погода ясная, безоблачная, с большими суточными колебаниями температуры, без осадков

На основе анализа карт атласа и учебника (рис. 36, 37) объясните, от чего зависит распределение осадков на территории России.

Распределение осадков зависит от циркуляции воздушных масс, особенностей рельефа, температуры воздуха, близости или удалённости от моря.

Укажите в таблице свойства воздушных масс, господствующих над территорией России, а также погоду, которую они приносят в указанные районы страны зимой и летом.

Названия воздушных масс Район формирования Район действия
Арктический воздух — АВ

Континентальный арктический воздух — КАВ

Морской арктический вздух — МАВ

Арктика

Северо-восток страны

Баренцево море

Северные районы страны
Воздух умеренных широт — ВУШ

Континентальный воздух умеренных широт — КВУШ

Морской воздух умеренных широт — МВУШ

Россия, Монголия, Китай

Северная Атлантика, северная часть Тихого океана

Умеренные широты

Западная часть Дальнего востока

Тропический воздух — ТВ

Континентальный тропический воздух — КТВ

Морской тропический воздух — МТВ

Северная Африка, Предняя Азия, Средняя Азия, Казахстан, Закавказье

Средиземное море, центральная часть Тихого океана

Южные районы Русской равнины

Юго-запад Русской равнины, Кавказ, юг Дальнего Востока

Свойства воздушных масс Какую погоду приносят воздушные массы
температура влажность прозрачность
Январь -24 -30

Июль +2 +5

200-300 мм высокая характеризуется низкими температурами, малым содержанием влаги, при этом морской арктический воздух более влажен, чем континентальный.

Способствует образованию суховеев

Январь -4 -20

Июль +12 +24

500-800 мм хорошая ясная морозная погода. Летом воздух сух и сильно нагрет. Воздушные массы умеренных широт влажные, умеренной температуры; зимой приносят оттепели, летом — пасмурную погоду и похолодание
Январь -5 -15

Июль +10 +25

600-800 мм пониженная обычно морская их разновидность отличается высокой влажностью и температурой, а континентальная — запыленностью, сухостью и еще более высокой температурой

Ссылки

Wikimedia Foundation
.
2010
.

Атмосфера неоднородна. В ее составе, особенно вблизи земной поверхности, можно выделить воздушные массы.

Воздушные массы — отдельные крупные объемы воздуха, обладающие определенными общими свойствами (температурой, влажностью, прозрачностью и т.д.) и движущиеся как одно целое. Однако внутри этого объема ветры могут быть разные. Свойства определяются районом ее формирования. Она приобретает их в процессе соприкосновения с подстилающей поверхностью, над которой она формируется или задерживается. Воздушные массы имеют разные свойства. Например, воздух Арктики имеет низкие, а воздух тропиков высокие во все сезоны года, воздух северной существенно отличается от воздуха материка . Горизонтальные размеры воздушных масс огромны, они соизмеримы с материками и океанами или их крупными частями. Выделяют главные () типы воздушных масс, формирующихся в поясах с разным : арктические (), (полярные), тропические и экваториальные. Зональные воздушные массы подразделяются на морские и континентальные — в зависимости от характера подстилающей поверхности в районе их формирования.

Арктический воздух формируется над , а зимой еще и над севером Евразии и . Воздух характеризуется низкой температурой, малым влагосодержанием, хорошей видимостью и устойчивостью. Его вторжения в умеренные широты вызывают значительные и резкие похолодания и обусловливают преимущественно ясную и малооблачную погоду. Арктический воздух подразделяется на следующие разновидности.

Морской арктический воздух (мАв) — формируется в более теплой Европейской , свободной от льда, с более высокой температурой и большим влагосодержанием. Его вторжения на материк зимой вызывают потепление.

Континентальный арктический воздух (кАв) — формируется над Центральной и Восточной ледяной Арктикой и северным побережьем материков (зимой). Воздух имеет очень низкие температуры, низкое влагосодержание. Вторжение кАв на материк обусловливает сильное похолодание при ясной погоде и хорошей видимости.

Аналогом арктического воздуха в Южном полушарии является антарктический воздух, но влияние его распространяется преимущественно на прилегающие морские поверхности, реже — на южную оконечность .

Умеренный (полярный) воздух. Это воздух умеренных широт. В нем также различают два подтипа. Континентальный умеренный воздух (кУв), который формируется над обширными поверхностями материков. Зимой он очень охлажден и устойчив, обычно ясная с крепкими морозами. Летом он сильно прогревается, в нем возникают восходящие токи, образуются , нередко выпадают дожди, наблюдаются . Морской умеренный воздух (мУв) формируется в средних широтах над океанами, западными и переносится на материки. Он характеризуется высокой влажностью и умеренными температурами. Зимой мУв приносит пасмурную погоду, обильные осадки и повышение температуры (оттепели). Летом он также приносит большую , дожди; температура при его вторжении понижается.

Умеренный воздух проникает в полярные, а также субтропические и тропические широты.

Экваториальный воздух формируется в экваториальной зоне из тропического воздуха, приносимого пассатами. Он характеризуется высокими температурами и большой влажностью в течении всего года. Кроме того, эти качества сохраняются и над сушей, и над морем, поэтому на морские и континентальные подтипы экваториальный воздух не подразделяется.

Воздушные массы находятся в непрерывном движении. При этом если воздушные массы движутся в более высокие широты или на более холодную поверхность, их называют теплыми, так как они приносят потепление. Воздушные массы, перемещающиеся в более низкие широты или на более теплую поверхность, называются холодными. Они приносят похолодание.

Перемещаясь в другие географические районы, воздушные массы постепенно меняют свои свойства, прежде всего температуру и , т.е. переходят в воздушные массы другого типа. Процесс превращения воздушных масс из одного типа в другой под влиянием местных условий называется трансформацией. Например, тропический воздух, проникая и в умеренные широты, трансформируется соответственно в экваториальный и умеренный воздух. Морской умеренный воздух, оказавшись в глубине континентов, зимой охлаждается, а летом нагревается и всегда иссушается, превращаясь в континентальный умеренный воздух.

Все воздушный массы связаны между собой в процессе постоянного их перемещения, в процессе тропосферы.

Виды и типы воздушных масс

Воздушные массы зависят от места формирования, от температуры, от вида подстилающей поверхности.

Термодинамическая классификация

По термодинамическому признаку воздушные массы подразделяют на три вида.

  1. Тёплой называется воздушная масса, чья температура превышает температуру окружающей среды. Охлаждаясь, она стремится уравновеситься. Воздушная масса холодная, если в конкретной области происходит повышение её температуры.
  2. Нейтральная (местная) воздушная масса находится в термодинамическом равновесии со средой, окружающей её. Несущие холодный и тёплый воздух массы превращаются в местные, постепенно трансформируясь в определённом регионе.
  3. Массы воздуха бывают морские и континентальные. Это зависит от характера территории их образования.

Очаг формирования морских масс возникает над поверхностью океана, поэтому их воздух насыщен влагой. Возникновение континентальных воздушных масс происходит над сушей материков, в связи с чем их воздух сухой и запылённый.

Географическая классификация

Возникновение воздушных масс происходит в разных широтах планеты. Исходя из этого, их подразделяют географически на четыре типа:

  1. Экваториальные. Очаг формирования таких масс находится в районе экватора и близлежащих широтах. Характеризуются температурами от 20 °С и повышенным показателем влажности. При перемещении с океана на сушу происходит выпадение осадков в виде дождей.
  2. Тропические. Образуются в широтах тропиков. Для них характерны повышенные температуры. Континентальный воздух сухой и запылённый. А морской влажный.
  3. Умеренные. Возникают в пределах от 45 до 65 градусов северной широты. Сформированные над континентом зимой они являются сухими и холодными, а летом их температура и влажность значительно выше. Воздух морских масс увлажненный и низкотемпературный постоянно.
  4. Арктические и антарктические. Появляются в широтных поясах, близких к полюсам. Имеют пониженную температуру и влагосодержание. Континентальные суше, морские более влажные.

Устойчивость[править | править код]

Устойчивой называют воздушную массу, в которой преобладает устойчивое вертикальное равновесие, то есть в основной её толще вертикальный температурный градиент меньше влажноадиабатического. Термическая конвекция в УВМ не развивается, а динамическая развита слабо. Среднее значение вертикального температурного градиента в УВМ обычно меньше 0,6°/100 м. Здесь встречаются слои инверсии и изотермии (задерживающие слои). В УВМ могут возникать облака турбулентного обмена — слоистые и слоисто-кучевые. Если же уровень конденсации лежит выше верхней границы турбулентного слоя, то наблюдается ясная погода. Значительных осадков в УВМ не наблюдается, из слоистых облаков, достигших значительной вертикальной мощности, в ряде случаев могут выпадать моросящие осадки, а из слоисто-кучевых зимой — слабый снег. Благодаря слабому вертикальному обмену, в УВМ обычно наблюдаются дымки, а в ряде случаев и туманы.[источник?]

Тёплая устойчивая воздушная масса над материками наблюдается, как правило, в холодную половину года, и поступает в данный регион в тёплых секторах циклонов и примыкающих к ним северных окраинах антициклонов. В отдельных случаях вертикальная мощность слоистых облаков возрастает настолько, что они превращаются в слоисто-дождевые и начинают давать обложные осадки. Вертикальное распределение температуры воздуха представлено слоями инверсии и изотермии, либо малых температурных градиентов до высоты 3-4 км.[источник?]

Холодная устойчивая воздушная масса наблюдается над материками, в основном, зимой. Основной тип — морозная безоблачная погода, иногда с радиационными туманами. Дополнительный тип — значительная и сплошная слоистая и слоисто-кучевая облачность, иногда слабые снегопады.[источник?]

Солнечная интенсивность

Интенсивность солнечного излучения в коллекторе уменьшается с увеличением коэффициента воздушной массы, но из-за сложных и переменных атмосферных факторов, а не просто или линейно. Например, почти все высокоэнергетическое излучение удаляется в верхних слоях атмосферы (между AM0 и AM1), поэтому AM2 не вдвое хуже, чем AM1. Кроме того, существует большая изменчивость многих факторов, способствующих ослаблению в атмосфере, таких как водяной пар, аэрозоли, фотохимический смог и эффекты температурных инверсий . В зависимости от уровня загрязнения воздуха общее затухание может изменяться до ± 70% по направлению к горизонту, что сильно влияет на характеристики, особенно в направлении горизонта, где влияние нижних слоев атмосферы многократно усиливается.

Одна приближенная модель для солнечной интенсивности в зависимости от воздушной массы дается следующим образом:

язнак равно1.1×яо×0,7(АM0,678){\ displaystyle I = 1,1 \ times I _ {\ mathrm {o}} \ times 0,7 ^ {(AM ^ {0,678})} \,}

( I.1 )

где интенсивность солнечного излучения вне атмосферы Земли  = 1,353 кВт / м 2 , а коэффициент 1,1 получен при условии, что диффузная составляющая составляет 10% от прямой составляющей.
яо{\ displaystyle I _ {\ mathrm {o}}}

Эта формула удобно вписывается в средний диапазон ожидаемой изменчивости на основе загрязнения:

Зависимость солнечной интенсивности от зенитного угла и коэффициента воздушной массы AM
z{\ displaystyle z}
z{\ displaystyle z} ЯВЛЯЮСЬ диапазон из-за загрязнения формула ( ) ASTM G-173
степень Вт / м 2 Вт / м 2 Вт / м 2
1367 1353 1347,9
0 ° 1 840 .. 1130 = 990 ± 15% 1040
23 ° 1.09 800 .. 1110 = 960 ± 16% 1020
30 ° 1,15 780 .. 1100 = 940 ± 17% 1010
45 ° 1,41 710 .. 1060 = 880 ± 20% 950
48,2 ° 1.5 680 .. 1050 = 870 ± 21% 930 1000,4
60 ° 2 560 .. 970 = 770 ± 27% 840
70 ° 2,9 430 .. 880 = 650 ± 34% 710
75 ° 3.8 330 .. 800 = 560 ± 41% 620
80 ° 5,6 200 .. 660 = 430 ± 53% 470
85 ° 10 85 .. 480 = 280 ± 70% 270
90 ° 38 20

Это показывает, что значительная мощность доступна только на нескольких градусах над горизонтом. Например, когда солнце находится более чем на 60 ° над горизонтом ( <30 °), солнечная интенсивность составляет около 1000 Вт / м 2 (из уравнения как показано в приведенной выше таблице), тогда как когда солнце только 15 ° над горизонтом ( = 75 °) солнечная интенсивность все еще составляет около 600 Вт / м 2 или 60% от максимального уровня; и всего лишь на 5 ° над горизонтом все еще 27% от максимума.
z{\ displaystyle z}z{\ displaystyle z}

На больших высотах

Примерная модель увеличения интенсивности с высотой и с точностью до нескольких километров над уровнем моря дается следующим образом:

язнак равно1.1×яо×(1-час7.1)0,7(АM)0,678)+час7.1{\ displaystyle I = 1,1 \ times I _ {\ mathrm {o}} \ times [(1-h / 7,1) 0,7 ^ {(AM) ^ {0,678})} + h / 7,1] \,}

( I.2 )

где — высота солнечного коллектора над уровнем моря в км, а — воздушная масса (из ), как если бы коллектор был установлен на уровне моря.
час{\ displaystyle h}АM{\ displaystyle AM}

В качестве альтернативы, учитывая значительную практическую изменчивость, можно применить для оценки AM, используя:

АMзнак равно(р+c)2потому что2⁡z+(2р+1+c)(1-c)-(р+c)потому что⁡z{\ displaystyle AM ​​= {\ sqrt {(r + c) ^ {2} \ cos ^ {2} z + (2r + 1 + c) (1-c)}} \; — \; (r + c) \ cos z \,}

( А.4 )

где нормированные высоты атмосферы и коллектора соответственно  ≈ 708 (см. выше) и .
рзнак равнорEуатм{\ displaystyle r = R _ {\ mathrm {E}} / y _ {\ mathrm {atm}}}cзнак равночасуатм{\ Displaystyle с = ч / у _ {\ mathrm {атм}}}

Затем приведенная выше таблица или соответствующее уравнение ( или или для среднего, загрязненного или чистого воздуха соответственно) могут использоваться для оценки интенсивности по AM обычным способом.

Эти приближения в и подходят для использования только на высотах в несколько километров над уровнем моря, подразумевая, как они это делают, снижение до уровней характеристик AM0 только примерно на 6 и 9 км соответственно. Напротив, большая часть ослабления высокоэнергетических компонентов происходит в озоновом слое — на больших высотах около 30 км. Следовательно, эти приближения подходят только для оценки производительности наземных коллекторов.

Трансформация воздушных масс[править | править код]

При перемещении воздушная масса начинает изменять свои свойства — они уже будут зависеть не только от свойств очага формирования, но и от свойств соседних воздушных масс, от свойств подстилающей поверхности, над которой проходит воздушная масса, а также от длительности времени, прошедшего с момента образования воздушной массы. Эти влияния могут вызвать изменения в содержании влаги в воздухе, а также изменение температуры воздуха в результате высвобождения скрытой теплоты или теплообмена с подстилающей поверхностью.[источник?]

Процесс изменения свойств воздушной массы называется трансформацией или эволюцией. Трансформация, связанная с движением воздушной массы, называется динамической. Скорости перемещения воздушной массы на разных высотах будут различными, наличие сдвига скоростей вызывает турбулентное перемешивание. Если нижние слои воздуха нагреваются, то возникает неустойчивость и развивается конвективное перемешивание. Обычно процесс трансформации воздушной массы продолжается от 3 до 7 суток. Признаком его окончания является прекращение существенных изменений температуры воздуха день ото дня как вблизи земной поверхности, так и на высотах.[источник?]

Растительный мир

Растительный мир экваториального пояса

Уникальные климатические особенности экваториального пояса благоприятно способствуют произрастанию вечнозеленых лесов, которые имеют следующую ярусную структуру:

  • верхний ярус представлен деревьями, которые имеют горизонтальное корневище и ровный ствол;
  • в среднем ярусе, как правило, находятся лиановые виды растений;
  • нижний ярус представлен такими полезными видами деревьев, как хлебное дерево, каучук и какао.

Растительность субэкваториальных поясов

Саванны являются особенной зоной растительного мира субэкваториальных климатических поясов. Разнообразию растительности в этом регионе способствует быстрое разложение органических веществ в
почве.

Растительность саванны включает в себя следующие виды:

  • деревья со съедобными плодами (пальмы, кофейные деревья);
  • высокорастущие деревья представлены баобабами и акациями;
  • обилие разных трав присуще на всей территории распространения субэкваториального климата.

Как изменяется давление на земном шаре

Очень интересно, cледи за мыслью:

  1. Так как изменение температуры воздуха на земле зонально (изменяется от экватора к полюсам, следовательно атмосферное давление также зонально.

  2. На экваторе воздух в течение года всегда теплый, прогретый, а значит и легкий, следовательно давление тоже будет низкое.

  3. Легкий воздух поднимается и рассекается, подходя к тропическим широтам (30 — 40 градусов широта) воздух охлаждается и опускается, образуя пояс высокого давления.

  4. В полярных широтах — воздух холодный, следовательно наблюдается пояс высокого атмосферного давления.

  5. Холодный воздух полярных широт опускается вниз, а не его место приходит теплый воздух умеренных широт.

Пояса давления чередуются между собой и существуют постоянно, немного отклоняясь в зависимости от времени года.

  • Экваториальный пояс — низкое давление

  • Тропический пояс — высокое давление

  • Умеренные широты — низкое давление

  • Полярные области — высокие давление

Линии одинакового атмосферного давления называются — изобары.

Распределение поясов атмосферного давление в первую очередь влияет на распределение ветра.

Трансформация воздушных масс[править | править код]

При перемещении воздушная масса начинает изменять свои свойства — они уже будут зависеть не только от свойств очага формирования, но и от свойств соседних воздушных масс, от свойств подстилающей поверхности, над которой проходит воздушная масса, а также от длительности времени, прошедшего с момента образования воздушной массы. Эти влияния могут вызвать изменения в содержании влаги в воздухе, а также изменение температуры воздуха в результате высвобождения скрытой теплоты или теплообмена с подстилающей поверхностью.

Процесс изменения свойств воздушной массы называется трансформацией или эволюцией. Трансформация, связанная с движением воздушной массы, называется динамической. Скорости перемещения воздушной массы на разных высотах будут различными, наличие сдвига скоростей вызывает турбулентное перемешивание. Если нижние слои воздуха нагреваются, то возникает неустойчивость и развивается конвективное перемешивание. Обычно процесс трансформации воздушной массы продолжается от 3 до 7 суток. Признаком его окончания является прекращение существенных изменений температуры воздуха день ото дня как вблизи земной поверхности, так и на высотах.

Что происходит на границах воздушных масс?

В теле- и радиопередачах о погоде вы часто слышите выражение атмосферный фронт. Именно с этим термином связана резкая смена воздушных масс, а значит, и погоды. Атмосферные фронты — это зоны контакта разных воздушных масс шириной в десятки километров, а длиной в сотни километров. Различают холодный фронт (когда холодный воздух наступает на тёплый и вытесняет его) и тёплый фронт (когда тёплый воздух наступает на холодный и последний постепенно меняет свои свойства). Холодные атмосферные фронты движутся со средней скоростью 30—50 км/ч, а тёплые, в отличие от них, медленно.

Атмосферный фронт — вытянутая зона в тропосфере на границе воздушных масс с различными свойствами. Отличается повышенной динамичностью атмосферных явлений.

Рассмотрите рисунки 40 и 41. Когда холодный воздух наступает на тёплый, он, как более тяжёлый, подтекает под тёплый и резко выталкивает его наверх (см. рис. 40). Возникают мощные восходящие потоки тёплого воздуха, он охлаждается, образуются кучево-дождевые облака, из которых выпадают ливневые дожди, часто с грозами, шквалистыми ветрами, градом. После прохождения холодного фронта температура воздуха понижается, а видимость улучшается, поскольку за холодным фронтом вторгается более чистый и менее влажный воздух из северных широт.

Когда тёплый воздух наступает на холодный, то, будучи более лёгким, он плавно «всползает» вверх по холодному (см. рис. 41). Тёплый воздух при этом охлаждается (но не так быстро, как на холодном фронте), и образуются перистые, слоистые и слоисто-дождевые облака. Постепенное перемешивание тёплого и холодного воздуха через некоторое время приводит к потеплению. При прохождении тёплого фронта дожди тоже идут, но не такие сильные (чаще моросящие), а движение таких фронтов более медленное. Узнать о приближении тёплого фронта можно но понижению атмосферного давления и появлению перистых облаков.

ВОЗДУШНЫЕ МАССЫ С РАЗНЫМИ СВОЙСТВАМИ РАЗДЕЛЕНЫ АТМОСФЕРНЫМИ ФРОНТАМИ — ТЁПЛЫМ, ЕСЛИ НАСТУПАЕТ ТЁПЛЫЙ ВОЗДУХ, ИЛИ ХОЛОДНЫМ, ЕСЛИ НАСТУПАЕТ ХОЛОДНЫЙ.

Типы воздушных масс

Понятие о воздушных массах впервые было введено в метеорологическую литературу и в практику прогнозов погоды Т. Бержероном, который предложил двойную классификацию воздушных масс, а именно:

  1. Географическую, в основу которой положены главные очаги формирования воздушных масс, описанные в предыдущем разделе.
  2. Термодинамическую, в основу которой положены влияния, испытываемые воздушными массами при движении от очага своего формирования.

Термодинамический классификация включает два главных типа воздушных масс, а именно:

  • Холодные воздушные массы, или воздух, более холодный, чем подстилающая поверхность. Воздушная масса этого типа поглощает тепло снизу, и температура в ней падает с удалением от поверхности.
  • Тёплые воздушные массы, или воздух, более тёплый, чем поверхность, по которой он перемещается. Воздушная масса этого типа отдаёт тепло подстилающей поверхности; она охлаждается снизу, и вертикальный температурный градиент в ней возрастает с высотой.

Географическая классификация относится скорее к интегральному результату всех процессов, ведущих к формированию более или менее однородных воздушных масс при продолжительном пребывании их в районах основных очагов. Термодинамическая классификация по существу своему дифференциальна и относится к ближайшему во времени развитию, которое привело к образованию облаков, осадков и других преходящих явлений внутри воздушных масс.

Описанные здесь две классификации дополняют друг друга. Так, например, термин «холодный морской полярный воздух» указывает на то, что воздушная масса, полярного происхождения перемещается над океаном, который теплее воздуха

Приняв во внимание сезон и время, в течение которых эта воздушная масса находилась под действием моря, увидим, что упомянутый термин описывает определённый тип явлений погоды, характерных для воздушной массы в целом

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector