 |
3. Воздушные массы. . 4. Атмосферные фронты
|
|
|
|
3. ВОЗДУШНЫЕ МАССЫ.
Воздушные массы — большие объемы воздуха в тропосфере, обладающие одинаковыми свойствами основных метеорологических элементов и перемещающиеся в одном из течений общей циркуляции атмосферы.
Воздушные массы подразделяются на теплые и холодные, устойчивые и неустойчивые.
Теплой называется воздушная масса, имеющая более высокую температуру, чем подстилающая поверхность, на которую она распространяется.
Холодной называется воздушная масса, имеющая температуру ниже температуры подстилающей поверхности.
Устойчивой называется воздушная масса, в которой нет условий для развития восходящих движений воздуха (конвекции). К устойчивым обычно относятся теплые массы. Нижний слой их, охлаждаясь от подстилающей поверхности, приближается к насыщению, в результате в нем происходит конденсация водяного пара. Для влажной устойчивой воздушной массы характерно образование низких слоистых и слоисто-кучевых облаков, дымки и туманов.
Неустойчивой называется воздушная масса, в которой есть условия для развития восходящих движений воздуха (конвекции). К неустойчивым обычно относятся холодные массы. Свою неустойчивость они приобретают в двух случаях:
- когда воздух летом в дневные часы в областях высокого давления малоподвижен, а земля под ним прогревается; в этом случае погода характеризуется развитием мощно-кучевых и кучево-дождевых облаков большой вертикальной мощности, ливневыми осадками, местными (тепловыми) грозами;
- когда холодный воздух перемещается над теплой подстилающей поверхностью; в этом случае характерны сильные порывистые и даже шквальные ветры, быстро перемещающаяся и резко меняющаяся по количеству мощно-кучевая и кучево-дождевая облачность с ливневыми осадками и грозами.
|
|
|
В устойчивой воздушной массе взлет и посадка, а также полет воздушного судна на малых и предельно малых высотах в холодное время года могут быть усложнены наличием низкой облачности (иногда до 50 - 100 м) и ограниченной видимости из-за густых дымок и туманов. В тоже время условия полета над слоистыми и слоисто-кучевыми облаками (выше 1 - 1, 5 км) часто бывают значительно более благоприятными, однако в этих случаях облака, покрывающие значительное пространство, исключают визуальную ориентировку. В теплое время года в устойчивой воздушной массе наблюдаются обычно простые метеорологические условия.
В неустойчивой воздушной массе взлет и посадка воздушного судна может осложняться из-за усиления ветра и прохождения через район аэродрома грозовых очагов с ливневыми осадками, понижением высоты облаков до 300 м и ниже, а также и ухудшением видимости в осадках до 1 км и менее.
Для обозначения воздушных масс на синоптических картах используются следующие их сокращенные названия:
КАВ — континентальный арктический воздух;
МАВ — морской арктический воздух;
МУВ — морской умеренный воздух;
КУВ — континентальный умеренный воздух;
МТВ — морской тропический воздух;
КТВ — континентальный тропический воздух;
ЭВ — экваториальный воздух.
4. АТМОСФЕРНЫЕ ФРОНТЫ
Атмосферные фронты — переходные зоны, расположенныe на границе между двумя разнородными воздушными массами. При пересечении атмосферных фронтов обычно наблюдаются значительные изменения направления и скорости ветра, температуры, облачности и других метеорологических элементов. В зависимости от направления движения фронты подразделяются на теплые и холодные.
Теплый фронт — атмосферный фронт, перемещающийся в сторону холодного воздуха. При движении фронта теплый воздух догоняет отступающий холодный и по его клину скользит вверх. В результате теплый воздух адиабатически охлаждается, и над фронтальной поверхностью впереди линии фронта образуется система слоистообразных облаков с зоной обложных осадков
|
|
|
Зона обложных осадков захватывает полосу до 300 — 400 км. При прохождении теплого фронта наблюдаются сложные метеорологические условия (низкая облачность и ограниченная видимость), которые над данной территорией сохраняются в течение многих часов.
Характер погоды и условия полета в зоне теплого фронта определяются, как правило, наличием обширной зоны слоистообразных облаков и выпадающих из них осадков. Облачная система располагается над фронтальной поверхностью впереди линии фронта и может простираться в ширину (перпендикулярно к фронту) до 800 - 1000 км. Горизонтальная протяженность облаков соответствует протяженности фронта.
Предвестником, приближающегося теплого фронта являются перистые облака. Эти облака являются передней наиболее тонкой и высоко расположенной частью фронтальной системы облаков. Они располагаются в верхнем ярусе на расстоянии 800 - 1000 км перед фронтом на высотах более 7 - 8 км.
В дальнейшем, при смещении фронта, перистые облака уплотняются и на высоте 6 -8 км переходят в перисто-слоистые.
Характерной особенностью перисто-слоистых облаков является вызываемое ими оптическое явление - гало.
По мере дальнейшего приближения линии фронта появляются облака среднего яруса. Вначале на высоте около 6 км наблюдаются тонкие высоко-слоистые облака, которые постепенно уплотняются, их нижняя кромка опускается до высоты 3 -2 км, а вертикальная мощность увеличивается до 3 км и более.
В той части, где фронтальная поверхность, а следовательно, и облачность, опускаются до высоты менее 2 км, облака переходят в нижний ярус и называются слоисто-дождевыми. Из этих облаков выпадают интенсивные осадки.
Под фронтальными облаками вследствие испарения выпадающих осадков часто образуются разорванно-дождевые облака. Нижняя граница этих облаков располагается на высотах 50 - 150 м, а иногда, особенно над возвышенностями, они могут достигать земной поверхности, переходя в туман.
|
|
|
Холодные фронты — атмосферные фронты, перемещающиеся в сторону теплого воздуха. В зависимости от скорости движения, характера восходящих движений теплого воздуха, а также от расположения зон облачности и осадков относительно фронтальной поверхности холодные фронты подразделяются на холодный фронт 1-го рода (медленно движущийся фронт) и холодный фронт 2-го рода (быстро движущийся фронт). Общим для них является то, что скорость движения холодного воздуха у земли больше скорости отступающего теплого воздуха, вследствие чего клин холодного воздуха вторгается под теплый, вытесняя его вверх.
Холодный фронт 1-го рода располагается в резко выраженных ложбинах и пересекается с изобарами под острыми углами. Клин холодного воздуха медленно подтекает под теплую воздушную массу, обусловливая ее постепенное упорядоченное восходящее скольжение вдоль фронтальной поверхности. В результате за линией фронта образуется система слоистообразных облаков, подобная облачности теплого фронта, но только расположенная в обратном порядке. В теплое время года, кроме этих облаков, в передней части фронта вследствие развития интенсивной конвекции образуются кучево-дождевые облака большой вертикальной мощности, из которых выпадают ливневые осадки. За фронтом кучево-дождевые облака переходят в слоисто-дождевые, а затем в высоко-слоистые. Ливневые осадки сменяются обложными.
В холодное время года, поднимающийся вдоль поверхности фронта теплый воздух обычно обладает большой устойчивостью. В результате за линией фронта образуется слоистообразная облачность, подобная облачности теплого фронта, но только расположенная в обратном порядке. В это время года непосредственно за линией фронта располагаются слоисто-дождевые облака, постепенно переходящие сначала в плотные, а затем в тонкие высоко-слоистые. Их вертикальная мощность меньше, чем на теплом фронте. Перистые и перисто-слоистые облака, как правило, отсутствуют. Чаще всего верхняя граница облачной системы располагается на высотах 4 - 4, 5 км.
|
|
|
Обложные осадки выпадают за фронтом, ширина их зоны в среднем составляет 150 - 200 км. В этой зоне значительно усложняются полеты на малых и предельно малых высотах в связи с ограниченной видимостью и образованием подфронтальной разорвано-дождевой облачности на высотах 100 - 120 м.
В теплое время года, когда неустойчивость теплого воздуха увеличивается, на фронте может создаться сложное сочетание облаков. В передней части фронта за счет развития интенсивной конвенсии в непосредственной близости от линии фронта в этих случаях образуются кучево-дождевые облака большой вертикальной мощности, из которых выпадают ливневые осадки, часто сопровождающиеся грозами. В облаках наблюдается интенсивная турбулентность и на высотах при соответствующей отрицательной температуре интенсивное обледенение.
За фронтом кучево-дождевые облака переходят в слоисто-дождевые, а затем и высоко-слоистые. Летом осадки сменяются обложными.
Холодный фронт 2-го рода располагается в слабо выраженных ложбинах и пересекается с изобарами примерно под углом 90°. С холодным фронтом 2-го рода связана узкая зона мощной кучево-дождевой облачности и интенсивных ливневых осадков, которая располагается в основном впереди фронта и обычно имеет ширину в несколько десятков километров.
При приближении фронта вблизи от него, как правило, наблюдается гряда кучево-дождевых облаков с полосами ливневых осадков и грозовыми очагами. Вершины облаков в виде " наковальни" могут распространяться по вертикали до 8 - 10 км, а иногда до 11 - 12 км и даже в отдельных случаях пробивать тропопаузу и проникать в нижнюю стратосферу.
Нередко предвестником холодного фронта 2-рода являются высоко-кучевые чечевицеобразные облака, которые появляются впереди фронта на расстоянии до 200 км.
Летом прохождение фронта сопровождается сильными шквалами, грозами, иногда выпадением интенсивного града и возникновением пыльных бурь. После прохождения фронта наступает быстрое прояснение, ветер ослабевает, видимость улучшается.
В холодное время года, когда земная поверхность бывает выхоложенной и воздушные массы, перемещающиеся над ней, приобретают устойчивость, холодные фронты проходят значительно " спокойнее", часто без образования кучево-дождевых облаков и, следовательно, без опасных явлений, связанных с ними.
Фронты окклюзии — сложные фронты, возникающие в циклоне в результате смыкания холодного фронта с теплым. Различают два основных типа фронтов окклюзии: теплый и холодный.
Теплый фронт окклюзии образуется в том случае, когда в тыловой части циклона располагается менее холодная воздушная масса, чем в передней его части. Над европейской территорией России теплый фронт окклюзии обычно наблюдается в холодное время года.
|
|
|
На линии фронта образуется многослойная облачность, которая постепенно развивается в слоистообразную облачную систему, подобную теплому фронту. В этом случае наибольшую сложность для полетов представляет резкое снижение высоты облачности, ухудшение видимости, а также обледенение.
Холодный, фронт окклюзии образуется в том случае, когда в тыловой части циклона располагается более холодная воздушная масса, чем в передней его части.
Над европейской территорией России холодный фронт окклюзии обычно наблюдается в теплое время года. По мере продвижения к востоку фронт принимает характер обычного холодного фронта с хорошо развитой зоной фронтальных осадков, грозовой деятельностью и шквалами. Поэтому в теплое время года пересечение таких фронтов представляет значительную опасность, особенно в послеполуденные и вечерние часы.
|
|
|
