Воздушные массы
Воздушные массы
Тропосфера всегда разделена на отдельные воздушные массы, занимающие по площади миллионы квадратных километров и отличающиеся одна от другой своими свойствами, а потому и характером погоды. Воздушные массы отличаются одна от другой прежде всего своей температурой, влажностью, запыленностью, характером облачности. Свойства воздушных масс определяются особенностями того района, где они сформировались у масс воздуха, сформировавшихся летом над океанами, температура ниже, запыленность меньше, а влажность больше, чем у масс, сформировавшихся на тех же широтах, но над материком.
Воздушные массы классифицируются по географическим областям, в которых они сформировались. Выделяют следующие основные воздушные массы: 1) арктические (антарктические)—формирующиеся в Арктике (Антарктике) и затем перемещающиеся в более низкие широты; 2) массы умеренных широт («полярные») — формирующиеся в умеренных широтах и перемещающиеся к северу или к югу; 3) тропические — формирующиеся в субтропических и тропических широтах и перемещающиеся в умеренные широты; 4) экваториальные — формирующиеся в экваториальном поясе Земли.
В каждом типе воздушных масс выделяют морской или континентальный подтип в зависимости от того, над океаном или над сушей сформировалась данная масса. В средних широтах морские воздушные массы летом холоднее континентальных, а зимой теплее.
Перемещаясь из района формирования в другие районы, воздушная масса под влиянием подстилающей поверхности постепенно изменяет свои свойства, превращаясь в массу другого географического типа. Изменение свойств воздушной массы называют ее трансформацией.
В СССР арктические воздушные массы могут проникать до Черного моря и Средней Азии, вызывая резкие похолодания, губительные для растений. Оттепели в СССР связаны с вторжениями тропического воздуха и морского воздуха умеренных широт.
Фронты. Циклоны и антициклоны
Переходные зоны между двумя воздушными массами называют фронтальными зонами, или фронтами. Ширина фронтальной зоны много меньше размеров воздушных масс. Поэтому фронт можно рассматривать как поверхность раздела между соседними воздушными массами. Линию пересечения фронта с земной поверхностью называют линией фронта. Фронт располагается под очень малым углом к земной поверхности (доли градуса). При этом теплая масса лежит над холодной.
Фронты, разделяющие основные воздушные массы, называют главными фронтами. К ним относят арктический (антарктический) — между арктическим (антарктическим) воздухом и воздухом умеренных широт; полярный — между воздухом умеренных широт и тропическим; тропический — межд тропическим и экваториальным воздухом. Особое значение для общей циркуляции атмосферы и для циклонической деятельности в умеренных широтах имеют полярные фронты. Кроме главных фронтов, существуют
Рекомендуемые материалы
Ветер. Погода и ее предсказание
155
вторичные фронты, разделяющие несколько различающиеся объемы воздуха внутри одной и той же воздушной массы.
Если более теплая воздушная масса натекает на более холодную, то фронт между ними называют теплым. Если же, наоборот, холодный воздух клином продвигается под теплый, то фронт называют холодным.
В системе общей циркуляции атмосферы существуют области пониженного и повышенного давления. Область пониженного давления называют циклоном. Минимальное давление наблюдается в центре циклона, а к его периферии оно возрастает.
Циклоны возникают на атмосферных фронтах, при этом в циклон вовлекаются обе воздушные массы, разделяемые фронтом. На поверхности фронта возникают волны, причем более теплая масса, вторгшаяся в более холодную область, двигается вперед и наступает на холодный воздух, образуя теплый фронт. В тылу теплой массы наступает холодный воздух, вытесняя теплый воздух? вверх,— создается холодный фронт (рис. 30). Постепенно волна развивается и вокруг центра циклона возникает вращательное движение воздуха, направленное в северном полушарии против часовой стрелки. В центре циклона вследствие развития восходящих движений воздуха давление все более понижается. Диаметр развитого циклона может достигать 1000—1500 км.
рия это движение обычно происходит на восток или на северо-восток. Летом циклоны движутся со скоростью 400—800 км в сутки, а зимой до 1000 км в сутки.
При прохождении теплого и холодного фронтов наблюдается определенная смена форм облаков. Приближение теплого фронта обнаруживается по появлению нитевидных перистых облаков, которые затем переходят в перисто-слоистые, высоко-слоистые и, наконец, в слоисто-дождевые, дающие обложные осадки. На холодном фронте образуются кучево-дождевые облака, выпадают ливневые осадки, усиливается ветер. Между двумя фронтами в циклоне находится сектор теплого воздуха. Обычно холодный фронт движется быстрее теплого и через несколько дней догоняет его, образуя сложный фронт окклюзии (смыкания). Процесс развитии циклона на этом заканчивается.
Область повышенного давления называют антициклоном. Максимум давления находится в центре антициклона, к периферии давление понижается. Антициклон охватывает территорию диаметром 2—3 тыс. км и более. В связи с нисходящими движениями воздуха, развивающимися в центральной части антициклона, здесь создается сухая ясная или малооблачная погода. Летом она может вызвать атмосферную засуху. Зимой в антициклоне образуются глубокие приземные инверсии. Ветер в центральной части антициклона обычно слабый. В северном полушарии воздух у земной поверхности в антициклоне движется по часовой стрелке.
Различают подвижные и стационарные антициклоны. Первые образуются в Арктике и перемещаются в умеренные широты, принося сюда сухой холодный воздух. Вторые образуются преимущественно над океанами (азорский, северо-тихоокеанский и др.) и зимой в умеренных широтах над материками, удерживаются они в одной и той же области по нескольку недель и даже месяцев. Примером последнего является сибирский антициклон.
На Европейской части СССР характер погоды и ее изменения в основном определяются циклонической деятельностью (чередованием циклонов и антициклонов). Циклоны поступают сюда чаще всего с северной части Атлантического океана через Скандинавию или Прибалтику. Но некоторые циклоны приходят также со Средиземного и Черного морей. Антициклоны приходят на эту территорию летом с северо-запада, а зимой с северо-востока и востока.
Кроме циклонов и антициклонов, выделяют и другие формы барического поля: ложбины — вытянутые области с относительно пониженным давлением; гребни, отроги и ядра — барические образования на периферии антициклонов; седловины — области, находящиеся между циклонами и антициклонами. Все эти формы барического поля называют барическими системами.
Синоптическая карта. Прогнозы погоды
Формирование и перемещение воздушных масс, расположение и траектории движения циклонов и антициклонов имеют большое значение для составления прогнозов погоды. Наглядное представление о состоянии погоды в данный момент на обширной территории дает синоптическая карта (от древнегреческого «синопти-кос» — обозримый одновременно).
"8.6 Обольщение - искусство завоевывать расположение" - тут тоже много полезного для Вас.
Синоптическая карта — это географическая карта, на которой условными знаками нанесены результаты одновременных наблюдений многих метеостанций составляются для различных территорий — от полушарий и континентов до отдельных сравнительно небольших районов. Поскольку наблюдения на станциях производятся через каждые 3 ч, то при последовательном составлении и сравнении карт выясняется направление и скорость движения воздушных масс, развитие циклонов, перемещение фронтов и связанных с ними зон осадков. Анализ синоптических карт позволяет предвидеть изменения погоды. Метод прогноза погоды, основанный на анализе синоптических карт, называют синоптическим.
В последние десятилетия синоптическая информация, ранее включавшая в себя в основном наземные данные, обогатилась результатами аэрологических наблюдений, т. е. наблюдений в свободной атмосфере. Все полнее используется также спутниковая информация, освещающая океаны и труднодоступные части суши, где нет метеостанций. Например, фотографирование облачных систем со спутников позволяет обнаруживать зарождение опасных тропических циклонов над океанами.
Наряду с синоптическим методом разрабатывают гидродинамический (численный) метод, позволяющий путем численного интегрирования по времени уравнений гидродинамики и термодинамики, описывающих текущее состояние и дальнейшие преобразования атмосферы, составлять прогноз изменения метеорологических величин в численной форме. Решение сложных уравнений численного прогноза, использующее всю доступную метеорологическую информацию, стало возможным только с появлением более совершенных электронных вычислительных машин.
Для народного хозяйства большое значение имеют долгосрочные прогнозы погоды (на месяц, сезон). Их составление является исключительно трудной задачей. Для ее решения надо рассмотреть огромное число возможных изменений воздушных масс и барических систем на продолжительный период. Для долгосрочных прогнозов применяют различные методы: гидродинамический, метод аналогов, физико-статистический и др. Метод аналогов, разработанный Б. П. Мультановским и его школой, состоит в допущении, что за одинаковым исходным положением дальнейшее развитие процессов тоже должно быть одинаковым. Поэтому в многолетнем материале отыскивают аналоги погодных1 процессов текущего периода и по погоде месяца, следовавшего за месяцем-аналогом, определяют ожидаемую погоду следующего месяца. Проводят также типизацию синоптических процессов, позволяющую определить вероятность смены одних типов погоды другими типами.
Разрабатывают также методы долгосрочных вероятностных прогнозов для конкретных регионов, в которых указывают вероятность осуществления прогнозируемого явления или состояния на основании статистической обработки многолетних рядов метеорологических наблюдений.
В последние годы усилилось внимание к изучению солнечно-атмосферных связей для целей долгосрочного прогноза погоды. Результаты исследований свидетельствуют о возможном влиянии колебаний солнечной активности на атмосферную циркуляцию и, следовательно, на формирование погоды. Над усовершенствованием методов прогноза погоды работают многочисленные коллективы ученых в СССР и за рубежом.
