Атмосферные фронты

Смежные воздушные массы, отличающиеся друг от друга по своим физическим свойствам, разделяются между собой сравнительно узкими переходными, т. е. фронтальными зонами (ширина – до нескольких десятков километров). Главный отличительный признак фронтальной зоны - резкое изменение метеорологических характеристик в горизонтальном направлении, т. е. большие горизонтальные градиенты этих характеристик (см. рис. в [1] в 2.2.1;2.2.2; в [4] в §7).

Линия пересечения фронтальной зоны с поверхностью земли - атмосферный фронт. Длина линии фронта соответствуют горизонтальным размерам фронтальной зоны и может достигать 5 тыс. км и более. Вверх большинство атмосферных фронтов простираются до высоты не более 5-6 км. (Рассмотрим это на простейшем примере. Воздух в аудитории – одна мини-масса, снаружи – другая: они различаются между собой по температуре, влажности, составу воздуха. Наружная стена – «фронтальная зона», основание стены – «атмосферный фронт». Длина стены соответствует длине фронтальной зоны и линии фронта, высота - вертикальной протяженности фронтальной зоны). Фронтальная поверхность обязательно наклонена, так как воздушные массы всегда различаются по температуре - холодный воздух (как более плотный) подтекает под теплый, стремясь занять наиболее низкое положение. Взаимодействие воздушных масс в зоне фронта обусловливает образование облачности, атмосферных осадков, сопровождается изменением условий погоды.

В зависимости от того, какая воздушная масса, теплая или холодная, приближается к данному пункту, формируются теплые или холодные фронты.

Если приближается теплая воздушная масса (фронт теплого воздуха) атмосферный фронт называют теплым.Теплый фронт, таким образом, перемещается в сторону холодной воздушной массы. При этом теплый воздух, как более легкий, плавно поднимается вдоль клина холодного воздуха, формируя соответствующую систему слоистообразных облаков. Обычно скорость движения теплого фронта составляет 30—40 км/ч, т. е. 720 – 960 км/сут. Приближение теплого фронта приводит к замене холодного воздуха теплым.

Если приближается холодная воздушная масса (фронт холодного воздуха), атмосферный фронт называют холодным. Холодный фронт перемещается в сторону теплой воздушной массы. Холодный воздух, как более плотный и тяжелый, вытесняет теплый воздух вверх. Приближение холодного фронта приводит к замене теплого воздуха холодным.

Погода

Погода отражает комплекс метеорологических элементов (элементов погоды) и атмосферных явлений, наблюдающихся в данной местности в определенный ограниченный промежуток времени (аналог гидрологических условий).

Элементам погоды: атмосферное давление, температура и влажность воздуха. Явления погоды: ветер, количество и форма облаков, атмосферные осадки, полярное сияние, радуга, мираж и др. Явления погоды могут носить катастрофический характер: ураган, гроза, ливень, засуха, метель, шквал, пыльная буря и др.

Погода в теплом атмосферном фронте. До приближения теплого фронта пункт наблюдения находился в области холодной воздушной массы Погодаясная, холодная (прохладная, не очень теплая – в зависимости от сезона), маловетреная. По мере приближения теплого фронта снижается атмосферное давление, возрастает температура воздуха. Облака все более уплотняются, выпадают обложные осадки. Иногда наблюдаются грозы. После прохождения теплого фронта (за линией фронта) пункт наблюдения оказывается целиком в области теплого воздуха. Температура воздуха повышена. Осадки прекращаются, атмосферное давление понижено, ветер стихает.

Погодав холодном атмосферном фронте. До приближения фронта пункт наблюдения находился в области теплой воздушной массы. Погода ясная, теплая, маловетреная. Облачная система, в целом, аналогична облачной системе теплого фронта, но развивается она в обратном порядке. Перед прохождением линии фронта в результате более мощного восходящего движения воздуха образуются кучево-дождевые облака, сопровождающиеся грозами. Вдоль всей линии холодного фронта происходят резкое усиление ветра, приобретающего характер шквалов. После прохождения линии фронта пункт наблюдения оказывается целиком в области холодного воздуха. Происходит заметное (иногда резкое ) похолодание, прояснение, внезапное прекращение осадков, сильный рост давления, ветер стихает.

Погода в циклоне. В циклоне циркулируют две воздушных массы, в результате чего складывается два атмосферных фронта. Погодав циклоне определяется свойствами воздушных масс, деятельностью атмосферных фронтов, восходящими в центре потоками воздуха, величиной барических градиентов, сезоном года. В целом, погода в области циклона обычно пасмурная, дождливая, ветреная (до штормовой), часто с продолжительными туманами, зимой с обильными снегопадами и метелями. Атмосферное давление понижено. Летом циклоны приносят прохладную погоду, зимой – потепление. На периферии циклона погода относительно спокойная.

В тропическом циклоне вследствие очень больших горизонтальных барических градиентов погода формируется особенно бурно. Ветер внутри урагана (тайфуна) достигает скорости 50-60 м/с, отдельные порывы превышают 100 м/с. Идет проливной дождь. Тропические циклоны обладают огромной разрушительной силой, нередко ихпрохождение сопровождается человеческими жертвами, порой весьма многочисленными. Каждому тропическому циклону, имеющему интенсивность шторма и выше, присваивается собственное имя. Тропические циклоны приносят огромный ущерб, который значительно снижается благодаря хорошо поставленной службе их предупреждения. Тропические циклоны входят в разряд опасных (стихийных) явлений.

(В конце октября 2012 г. в Карибском море, где он имел особенно большую силу (погибли 69 чел., в т. ч. 54 жителя Гаити) зародился ураган «Сэнди». 28 октября, хотя и ослабленным, достиг восточного побережья США. Большие разрушения, смыты дома вдоль побережья, нарушено электроснабжение, закрыты школы и госучреждения, в Нью-Йорке затоплены некоторые станции городского метро, отменено 7-8 тыс. авиарейсов, погибли более 94 чел., экономический ущерб - порядка 50 млрд. долларов).

В антициклоне циркулирует одна воздушная масса, поскольку атмосферные фронты разносятся расходящимися от центра воздушными течениями к его периферии. Погода в антициклоне зависит от времени года, состояния подстилающей поверхности, свойств воздушной массы и других факторов. В целом, погода в антициклоне обычно ясная, маловетреная, атмосферное давление повышено. Летом антициклоны приносят жаркую погоду, зимой – холодную, морозную, но солнечную. На периферии антициклона обычно бывает облачная погода с осадками, в зоне соприкосновения с циклоном наблюдаются сильные ветры.

Антициклоны часто зарождаются в тыловой зоне циклона в массах холодного воздуха, поэтому, как правило, антициклону обычно предшествует циклон.