Атмосферные фронты
Погода
на территории нашей страны неустойчива. Особенно это проявляется в европейской
части России. Это происходит из-за того, что встречаются разные воздушные
массы: теплые и холодные. Воздушные массы отличаются по свойствам: температуре,
влажности, запыленности, давлению. Атмосферная циркуляция позволяет воздушным
массам перемещаться из одной части в другую. Там, где соприкасаются разные по
свойствам воздушные массы, формируются атмосферные
фронты.
Атмосферные
фронты наклонены к поверхности Земли, их ширина достигает от 500 до 900 км, а в
длину они простираются на 2000-3000 км. Во фронтальных зонах возникает
поверхность раздела двух типов воздуха: холодного и теплого. Такая поверхность
называется фронтальной. Как
правило, эта поверхность наклонена в сторону холодного воздуха – он как более
тяжелый располагается под ней. А теплый воздух, более легкий, располагается над
фронтальной поверхностью (см. рис. 1).
Рис.
1. Атмосферные фронты
Линия
пересечения фронтальной поверхности с поверхностью Земли образует линию
фронта, которую кратко также называют фронтом.
Атмосферный
фронт – переходная зона между двумя разнородными воздушными
массами.
Теплый
воздух, как более легкий, поднимается вверх. Поднимаясь, он охлаждается,
насыщается водяными парами. В нем образуются облака и выпадают осадки. Поэтому
прохождение атмосферного фронта всегда сопровождается выпадением осадков.
В
зависимости от направления перемещения, движущиеся атмосферные фронты
подразделяются на теплые и холодные. Теплый
фронт образуется при натекании теплого воздуха на холодный.
Линия фронта при этом перемещается в сторону холодного воздуха. После
прохождения теплого фронта наступает потепление. Теплый фронт образует сплошную
полосу облаков длиной в сотни километров. Идут затяжные моросящие дожди, и
наступает потепление. Подъем воздуха при наступлении теплого фронта происходит
более медленно по сравнению с холодным фронтом. Предвестником приближающегося
теплого фронта служат образующиеся высоко в небе перистые и перисто-слоистые
облака (см. рис. 2).
Рис.
2. Теплый атмосферный фронт (Источник)
Холодный
фронт образуется при подтекании холодного воздуха под теплый,
при этом линия фронта перемещается в сторону теплого воздуха, который
вытесняется наверх. Как правило, движется холодный фронт очень быстро. Это
вызывает сильные ветры, обильные, часто ливневые осадки с грозами, а зимой метели.
После прохождения холодного фронта наступает похолодание (см.
рис. 3).
Рис.
3. Холодный фронт (Источник)
Атмосферные
фронты бывают стационарными и движущимися. Если воздушные потоки не
перемещаются ни в сторону холодного, ни в сторону теплого воздуха вдоль линии
фронта, такие фронты называются стационарными.
Если воздушные потоки имеют скорость перемещения, перпендикулярную линии
фронта, и перемещаются либо в сторону холодного, либо в сторону теплого
воздуха, такие атмосферные фронты называются движущимися.
Атмосферные фронты возникают, движутся и разрушаются примерно за несколько
дней. Роль фронтальной деятельности в формировании климата более ярко выражена
в умеренных широтах, поэтому для большей части России характерна неустойчивая
погода. Самые мощные фронты возникают при соприкосновении основных типов воздушных
масс: арктических, умеренных, тропических (см.
рис. 4).
Рис.
4. Образование атмосферных фронтов на территории России
Климатические фронты
Зоны,
отражающие их многолетние положения, называют климатическими
фронтами. На границе между арктическим и умеренным воздухом, над
северными районами России, формируется арктический
фронт. Воздушные массы умеренных широт и тропическиеразделяет полярный
умеренный фронт, который расположен преимущественно южнее границ России.
Главные климатические фронты не образуют сплошных полос линий, а разбиты на
отрезки. Многолетние наблюдения показали, что арктический и полярный фронты
смещаются зимой к югу, а летом к северу. На востоке страны арктический фронт
зимой достигает побережья Охотского моря. К северо-востоку от него господствует
очень холодный и сухой арктический воздух. В европейской России арктический
фронт перемещается не столь далеко. Здесь сказывается отепляющее воздействие
Северо-Атлантического течения. Ветви полярного климатического фронта
протягиваются над южными территориями нашей страны только летом, зимой они
пролегают над Средиземным морем и Ираном и изредка захватывают Черное море.
Циклоны и антициклоны
Во взаимодействии
воздушных масс принимают участие циклоны и антициклоны –
крупные движущиеся атмосферные вихри, переносящие атмосферные массы.
Циклон –
область низкого атмосферного давления с определенной системой ветров, дующих от
краев к центру и отклоняющихся против часовой стрелки.
Антициклон –
область высокого атмосферного давления с определенной системой ветров, дующих
от центра к краям и отклоняющихся по часовой стрелке.
Циклоны
имеют внушительные размеры, простираются в тропосферу на высоту до 10 км, а в
ширину до 3000 км. В циклонах давление увеличивается, а в антициклонах –
понижается. В северном полушарии дующие к центру циклонов ветры отклоняются под
воздействием силы осевого вращения земли вправо (воздух закручивается против
часовой стрелки), а в центральной части воздух поднимается вверх. В
антициклонах направленные к окраинам ветры отклоняются тоже вправо (воздух
закручивается по часовой стрелке), а в центральной части воздух опускается из
верхних слоев атмосферы вниз (см. рис. 5, рис. 6).
Рис.
5. Циклон
Рис.
6. Антициклон
Фронты,
на которых зарождаются циклоны и антициклоны, почти никогда не бывают
прямолинейными, для них характерны волнообразные изгибы (см.
рис. 7).
Рис.
7. Атмосферные фронты (синоптическая карта)
В
образовавшихся заливах теплого и холодного воздуха образуются вращающиеся
волчки атмосферных вихрей (см. рис. 8).
Рис.
8. Образование атмосферного вихря
Постепенно
они обособляются от фронта и начинают перемещаться и переносить воздух
самостоятельно со скоростью 30-40 км/ч.
Атмосферные
вихри живут до разрушения 5-10 дней. А интенсивность их образования зависит от
свойств подстилающей поверхности (температуры, влажности). Ежедневно в
тропосфере формируется несколько циклонов и антициклонов. В течение года их
образуются сотни. Ежедневно наша страна находится под воздействием какого-либо
атмосферного вихря. Поскольку в циклонах воздух поднимается вверх, с их
приходом всегда связана пасмурная погода с осадками и ветрами, прохладная летом
и теплая зимой. В течение всего времени пребывания антициклона господствует
безоблачная сухая погода, жаркая летом и морозная зимой. Этому способствует
медленное опускание воздуха вниз из более высоких слоев тропосферы.
Опускающийся воздух нагревается и становится менее насыщенным влагой. В антициклонах
ветры слабые, а во внутренних их частях наблюдается полное безветрие – штиль(
см. рис. 9).
Рис.
9. Движение воздуха в антициклоне
В
России циклоны и антициклоны приурочены к основным климатическим фронтам:
полярному и арктическому. А также формируются на границе между морскими и
континентальными воздушными массами умеренных широт. На западе России циклоны и
антициклоны возникают и перемещаются в направлении общего переноса воздуха с
запада на восток. На Дальнем Востоке в соответствии с направлением муссонов.
При движении с западным переносом на востоке циклоны отклоняются к северу, а
антициклоны – к югу (см. рис. 10). Поэтому
пути прохождения циклонов в России чаще всего проходят по северным районам
России, а антициклонов – по южным. В связи с этим атмосферное давление на
севере России ниже, много дней подряд может быть ненастная погода, на юге
больше солнечных дней, сухое лето и малоснежная зима.
Рис.
10. Отклонение циклонов и антициклонов при движении с запада
Районы
прохождения интенсивных зимних циклонов: Баренцево, Карское, Охотское моря и
северо-запад Русской равнины. Летом циклоны наиболее часты на дальнем Востоке и
на западе Русской равнины. Антициклональные погоды преобладают весь год на юге
Русской равнины, на юге Западной Сибири, а зимой над всей Восточной Сибирью,
где устанавливается азиатский максимум давления.
Подведем итоги
Движение
и взаимодействие воздушных масс, атмосферные фронты, циклоны и антициклоны
изменяют погоду, влияют на нее. Данные об изменениях погоды наносятся на
специальные синоптические карты для дальнейшего анализа погодных условий на
территории нашей страны.
Синоптическая карта
Движение
атмосферных вихрей приводит к изменению погоды. Её состояние на каждый день
фиксируется на специальных картах – синоптических (см.
рис. 11).
Рис.
11. Синоптическая карта
Наблюдения
за погодой осуществляются обширной сетью метеорологических станций. Затем
результаты наблюдений передаются в центры гидрометеорологических данных. Здесь
они обрабатываются, и информация о погоде наносится на синоптические карты. На
картах показывают атмосферное давление, фронты, температуру воздуха,
направление и скорость ветра, облачность и осадки. Распределение атмосферного
давления свидетельствует о положении циклонов и антициклонов. Изучив закономерности
протекания атмосферных процессов можно прогнозировать погоду. Точный прогноз
погоды – исключительно сложное дело, поскольку трудно учесть весь комплекс
взаимодействующих факторов в их постоянном развитии. Поэтому даже краткосрочные
прогнозы гидрометцентра не всегда оправдываются.
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.