Тропические воздушные массы

Районы формирования тропических воздушных масс

Воздушные массы представляют собой огромные объемы воздуха с более или менее одинаковыми свойствами, к числу которых относятся:

• температура,
• влажность,
• прозрачность и др.

Воздушные массы, простираясь вверх, достигают границ тропосферы. Им характерны свойства тех территорий, над которыми они сформировались. При передвижении воздушных масс из одного района в другой происходит изменение их свойств и приобретение новых качеств.

Воздушные массы связаны между собой благодаря циркуляции атмосферы. Те воздушные массы, температура которых выше окружающего воздуха, называются теплыми. С их приходом начинается потепление, но сами они снизу охлаждаются, в результате чего образуются слоистые облака и туманы.

Тропические воздушные массы относятся к теплым и делятся на два подтипа – континентальные тропические и морские тропические воздушные массы.

Морские тропические воздушные массы формируются над океаном и отличаются высокой влажностью.

Формирование континентальных тропических воздушных масс происходит над сушей, поэтому они сухие и запыленные. Основным районом их формирования являются тропические и субтропические широты, а в летний период они могут формироваться в континентальных районах на юге умеренных широт.

Замечание 1

Отличительной особенностью тропических воздушных масс является высокая температура – это общая черта тропического воздуха.

Рисунок 1. Тропический пояс. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

В районе действия тропической воздушной массы формируется тропический климатический пояс, который в Южном полушарии проходит в виде сплошной полосы.

В течение всего года над сушей и над океаном господствуют постоянные барические максимумы. Тропический пояс в Северном полушарии разрывается Индокитаем и Индостаном. Это объясняется тем, что воздушные тропические массы имеют сезонный характер. В летний период в этот район вторгается экваториальный воздух из Азиатского минимума, в зимний период идет вторжение умеренных воздушных масс из его максимума.

Тропические воздушные массы в течение всего года имеют высокую температуру. Июльская температура держится на отметке +30 градусов и выше.

С тропической воздушной массой связано высокое атмосферное давление и нисходящие потоки воздуха. По этой причине не происходит конденсации водяного пара и выпадает минимальное количество осадков, что приводит к образованию пустынь в Африке, Австралии, на Аравийском полуострове.

Морской тропический воздух, формирующийся над атлантическим океаном, на широте Азорских островов, содержит большое количество влаги и, пассаты, дующие с океана, приносят эту влагу на сушу. Большое количество осадков (1500 мм) выпадает, например, на территории Антильских островов, на восточном побережье Африки.

В зимнее время морской тропический воздух формируется над Средиземным морем.

Циркуляция воздушных масс

Благодаря циркуляции воздушных масс происходит перенос вещества и энергии в атмосфере.

Рисунок 2. Циркуляция воздушных масс. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

К основным воздушным потокам планеты относятся:

• пассаты,
• муссоны,
• циклоны,
• антициклоны.

Пассаты, формирующиеся в тропической зоне, направляются в сторону экватора, что зависит от перепадов атмосферного давления.

Давление в тропиках высокое, а на экваторе оно низкое. Движение воздушных масс происходит из области высокого давления в область низкого давления, поэтому тропические воздушные массы направлены в сторону экватора. В результате вращения Земли вокруг оси происходит отклонение воздушных потоков к западу. В верхних же слоях тропосферы идет обратное движение воздушных масс – от экватора к полюсам, а отклоняющая сила Кориолиса отклоняет воздух к востоку. В результате в районе 30-х параллелей того и другого полушария движение воздуха происходит с запада на восток параллельно экватору. Воздуху, попавшему в эти широты, некуда деваться и он опускается вниз, образуя область высокого давления.

Так образуются пассаты, которые с приближением к экватору дуют почти параллельно ему.

В верхних слоях тропосферы воздушные течения направлены от экватора к тропикам – это антипассаты.

Замечание 2

Таким образом, те и другие образуют своеобразное воздушное колесо между экватором и тропиками, по которому идет непрерывный круговорот воздуха.

Между северными и южными пассатами образовалась внутритропическая зона конвергенции, которая в течение года от экватора смещается в более нагретое летнее полушарие. Данное обстоятельство способствует тому, что происходит перенос воздушных масс зимой с запада на восток, а летом с востока на запад. Эти переносы называются тропическими муссонами, особенно они характерны для бассейна Индийского океана.

Благодаря деятельности циклонов происходит обмен теплым и холодным воздухом между тропиками и умеренными широтами.

Изменение атмосферной циркуляции происходит в результате неравномерного распределения тепла и из-за образования и перемещения циклонов и антициклонов.

Циклоны образуются над теплой поверхностью воды, поэтому они несут с собой обильные осадки.

Над материками, достаточно прогретыми и менее увлажненными, образуются антициклоны, несущие с собой ясную и безветренную погоду.

Направление муссонов меняется посезонно.

Направленные на восток циклоны отклоняются к полюсам, а отклонение антициклонов происходит в обратном направлении, в результате этого образуются зоны повышенного – это 35 параллели и районы полюсов и пониженного давления – экваториальная и субполярная депрессии.

Большую часть Южного полушария занимают океаны, поэтому зональность циркуляции там выражена сильнее.

Движение воздушных масс обеспечивает не только перенос тепла, но и перенос влаги. Большое количество осадков в районе экватора обеспечивается не только собственным высоким испарением, но и её переносом из тропических и субэкваториальных поясов.

Благодаря циркуляции воздушных масс в субэкваториальном поясе происходит смена сезонов. Дующий с моря муссон, приносит обильные осадки, а дующий со стороны суши несет сезон засухи.

Трансформация воздушных масс

Если происходит изменение циркуляционных условий, то воздушная масса смещается из района своего формирования в соседние районы. При этом она взаимодействует с другими воздушными массами.

В результате перемещения происходит изменение её свойств, которые будут зависеть ещё и от свойств соседних воздушных масс, от подстилающей поверхности, над которой эта воздушная масса проходит, от времени её образования.

Продолжительность трансформации воздушной массы происходит от 3 до 7 суток, признаком окончания является изменение температуры воздуха вблизи поверхности Земли и на высоте, т.е. при достижении температурного равновесия.

Наступление температурного равновесия рассматривается как процесс формирования новой воздушной массы.

Смена подстилающей поверхности оказывает очень сильное влияние на процесс трансформации воздушной массы – например, смещение воздушной массы с моря на сушу или наоборот.

Воздушные массы с точки зрения их трансформации классифицируются на теплые, холодные и нейтральные. Подобная классификация получила название термодинамической.

Воздушные массы могут быть устойчивые, неустойчивые, равновесные.

Устойчивые и неустойчивые воздушные массы связаны с определенными условиями погоды.

Местные или нейтральные воздушные массы, независимо от сезона, могут быть как устойчивыми, так и неустойчивыми.

Подобное обстоятельство зависит от начальных свойств и направления её движения.

Нейтральные воздушные массы, как правило, над материками неустойчивы в летний период, в зимний период, наоборот, они устойчивы. Над водной поверхностью, наоборот – устойчивы летом и неустойчивы зимой.

Воздушные массы — определение, движение и свойства, основные виды и характеристика

На поверхности Земли тепло Солнца, получаемое атмосферой, распределяется неравномерно. Соответственно воздух в разных частях тропосферы тоже будет различным. Из-за неравномерности распределения температур и влагосодержания в атмосфере возникают движения огромных объёмов воздуха.

Понятие воздушных масс

Воздушные массы представляют собой внушительные объёмы воздуха тропосферы (околоземной атмосферный слой), сформированные над определённой территорией или как иначе её называют – подстилающей поверхностью, и имеющие похожие, почти однородные в горизонтальных плоскостях температурные значения и показатели влажности.

Эти объёмы в горизонтальном направлении измеряются несколькими сотнями (иногда тысячами) километров, а в вертикальной достигают 20-25 км (но в среднем их высота составляет около 5 км).

Над подстилающей поверхностью должен установиться температурный и радиационный баланс. Помимо этого, необходимо создание таких условий циркуляции воздуха, при которых было бы возможно длительное пребывание большого его объёма в конкретном месте. Тогда и достигается однородность системы воздушной массы.

Любая воздушная масса отделяется от другой четкими границами. Метеорологические величины в пределах массы практически не изменяются. Их резкое увеличение или уменьшение происходит на границе двух воздушных масс, в переходной зоне (зоне атмосферного фронта).

Формирование воздушных масс

Воздушная масса, сформировавшись в определённой области, приобретает свои постоянные свойства. Такая область называется очагом формирования. Он должен иметь конкретные свойства:

• поверхность воды или суши должна быть однородной, то есть должны иметь место схожие воздействия на воздух в очаге формирования;
• радиационный фон стабилен и однороден;
• условия циркуляции воздуха должны обеспечивать его стационарное местоположение.

Обычно очаги формирования — это антициклоны (вихревые потоки с повышенным давлением в центре), которые являются менее подвижными в сравнении с циклонами (для них характерно низкое давление). Здесь воздух опускается вниз и начинает распространяться в горизонтальном направлении.

Над нагретыми областями суши возникают термические депрессии — области с низким атмосферным давлением. Такие условия также способствуют возникновению очага.

Атмосферные фронты

На границе различных соседствующих воздушных масс есть переходные области или зоны — фронты. Они наклонены относительно земной поверхности из-за того, что воздушные массы подвижны. Атмосферный фронт всегда предшествует идущей вслед за ним массе воздуха.

В зависимости от мест возникновения, связанных с климатическими поясами, различают такие фронты, как арктический, полярный, тропический. Первый является холодным, остальные считаются тёплыми.

Фронты оказывают непосредственное влияние на давление в атмосфере и определяют погоду в конкретном месте. Это выражается в возникновении и исчезновении облаков, ветров, осадков.

Атмосферный фронт в Крыму

Движение и циркуляция. Смена воздушных масс

Воздушная масса не остаётся в той области, где сформировалась. Под влиянием непостоянства циркуляционных условий она начинает перемещаться и трансформироваться.

Течение воздушных масс носит глобальный характер, ведь их формирование и движение охватывает океаны, континенты, обширные участки планеты. Таким образом совокупность воздушных масс составляет атмосферную циркуляцию планеты.

На процессы циркуляции в атмосфере главным образом влияет солнечная энергия. Причём на все участки планеты эта энергия действует по-разному из-за неоднородности подстилающей поверхности. Отсюда и разница температур. Обладающий высокой плотностью холодный воздух создаёт повышенное давление и всегда стремится в более тёплую область с разреженным воздухом.

Во время перемещения из одной области в другую воздушная масса меняет свои свойства. Это зависит от того, над какой территорией она проходит, с какими воздушными массами граничит и от того, сколько времени прошло с момента её формирования. Причем скорость перемещения воздуха внутри массы непостоянна и разнится с высотой. Таким образом возникает турбулентное перемешивание.

Перемена свойств воздушной массы зовётся её трансформацией или сменой. Она длится от трёх до семи дней и считается завершённой при установлении постоянной среднесуточной температуры во всех слоях массы день за днём. Таким образом формируется новая воздушная масса.

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.

Влияние на климат

Климатом называется циклично повторяющийся режим погоды, сформировавшийся в конкретной местности в течение многих лет.

Воздушные массы оказывают огромное влияние на климат. Именно по их типу выделили главные пояса: полярные (на северном и южном полюсах), умеренные, тропические и экваториальный. Между ними лежат переходные пояса: субполярные, субтропические, а также субэкваториальный. Все они различаются сменой воздушных масс в строгом соответствии с сезонностью. В зимний период климатические условия определяют воздушные массы такого пояса, который ближе расположен к экватору, а летом — к полюсу. Например, зимой в субтропический пояс приходят умеренные воздушные массы, а в летнее время — тропические.

В полярных поясах, к которым относятся территории Арктики и Антарктики, формируются холодные и сухие массы воздуха. Здесь преобладают низкие температуры, практически не выпадают осадки, и снежный покров сохраняется круглогодично.

Воздушные массы умеренных широт определяют климат умеренных поясов. В них преобладают положительные температуры летом и отрицательные температуры, и твёрдые осадки в зимний период.

В тропических поясах формируются воздушные массы тропиков. Воздух здесь в основном тёплый с низкой влажностью. Экваториальная воздушная масса возникает в экваториальном поясе и задаёт очень высокую температуру воздуха. Здесь выпадает большое количество осадков в течение всего года.

В областях переходных поясов погодные условия определяют те воздушные массы, которые главенствуют на этих территориях в данный сезон года.

Свойства и характеристика воздушных масс

Свойства воздушных масс зависят от теплового излучения Солнца, а также от подстилающей поверхности. К ним можно отнести такие величины, как температура, относительная влажность, прозрачность (видимость), давление воздуха.

В месте формирования воздушной массы её свойства сохраняются до момента её перемещения. Оказываясь над иной территорией, обладающей иными свойствами и характеристиками, изначальные признаки массы меняются. Она может прогреваться (стынуть), или увлажняться (высушиваться).

Чтобы охарактеризовать воздушные массы, нужно помнить, что образуются они в разных поясах нашей планеты: над морями и океанами и над материками.

Арктический морской воздух, приходящий в Атлантику и Европу, прозрачен и несёт с собой похолодание, ветра. Характеризуется наличием кучевых облаков, осадков в виде грозовых дождей. Континентальный его подвид, накрывающая Азию и Северную Америку, летом помимо вышеперечисленного несёт низкую облачность и слабые ветры. Зимой устанавливает ясную погоду с хорошей видимостью.

Морской воздух в умеренных широтах летом проявляет себя схоже с арктическим морским, а в зимнее время умеренные массы способствуют образованию слоистых облаков, моросящих дождей и туманов. Континентальный в зимний период проявляет себя ясной погодой, плохой видимостью и пониженными температурами. Летом же зачастую грозовые дожди, кучевые облака, туман и дымка.

Тропические морские массы господствуют в Атлантическом и Тихом океанах, неся потепление и создавая слоистые облака, туманы. А образованные над сушей массы (Европа, Азия, океанические побережья) летом и зимой над водными поверхностями устанавливают ясную погоду с низкой прозрачностью, а зимой над сушей нередки туманы и слоистые облака.

Что касается экваториальных воздушных масс, “мигрирующих” вдоль экватора, то в любое время года они несут сильные и обильные осадки в виде ливневых дождей.

Воздушные массы России

На климатические особенности нашей страны оказывают влияние несколько разновидностей масс: арктические, умеренные, тропические, а также их морские и континентальные подвиды. Территория страны является очагом формирования умеренных континентальных масс. Они несут в себе воздух с пониженной влажностью, холодный зимой и тёплый в летнее время года. Морской воздух умеренных широт с запада движется из северной части Атлантики, а с востока из тихоокеанских вод. Он отличается низкой влажностью. В летние месяцы он несёт прохладу, а в зимние тепло. Двигаясь в восточном направлении МУВ претерпевает трансформацию и частично становится континентальным.

Воздушные массы тропических поясов планеты влияют на климат юга России. Сухие пыльные тропические массы осуществляют своё формирование над землями Казахстана и Средней Азии. Они характеризуются повышенными значениями температур. Увлажнённый и тёплый морской воздух тропиков вторгается в Кавказский регион и территорию России до Уральских гор со стороны Средиземного моря. А на Дальний Восток из центральных Тихоокеанских областей.

Очагом формирования сухих арктических масс являются воды Северного Ледовитого океана. Они формируют климат российского севера, в частности Сибири. Они несут низкотемпературный воздух, отличающийся хорошей видимостью.

Воздушные массы атмосферы Земли имеют внушительные размеры и масштабы воздействия. Они наряду с другими явлениями и процессами влияют на климат отдельно взятых областей и планеты в целом. Если бы не их движение, температуры в некоторых поясах были бы гораздо менее комфортными, а может, и вовсе не пригодными для существования живых организмов.

Воздушные массы и их циркуляция (видеоурок для 8 класса)

Воздушные массы (экваториальные, тропические, умеренные, арктические или антарктические) и их перемещение. Циркуляция атмосферы | География. Реферат, доклад, сообщение, краткое содержание, лекция, шпаргалка, конспект, ГДЗ, тест

Вертикальное и горизонтальное перемещение воздуха в атмосфере (прежде всего в тропосфере) называют циркуляцией атмосферы. Некоторые особенности такой циркуляции — сезонные и постоянные ветры, циклоны и антициклоны.

Воздушные массы — огромные объёмы воздуха в тропос­фере с подобными свойствами (температурой, содержанием вла­ги и пыли) и направлением движения. В зависимости от района образования выделяют такие их типы: экваториальные, тропичес­кие, умеренные и арктические (антарктические).

Во время перемещения они изменяются, сразу изменяется и погода. Кратко охарактеризуем основные типы воздушных масс.

Экваториальные (ЭВМ) — формируются над экватором. Они тёплые, влажные на протяжении года.

Тропические (ТВМ) — в районах тропиков обоих полу­шарий, тоже тёплые, но сухие круглогодично. В Украину, в частности, приходят из Средиземноморья.

Умеренные (УВМ) — связанные с умеренным тепловым поясом (в обоих полушариях Земли). Температуры различа­ются по временам года, влажность средняя.

Арктические или антарктические (АВМ) — форми­руются в высоких широтах обоих полушарий, для них харак­терны низкие температуры и незначительная влажность. Материал с сайта http://worldofschool.ru

Умеренные и тропические воздушные массы, в зависимос­ти от формирования над сушей или океаном, делят на морс­кие и континентальные. Морские имеют высокую влажность, а также низкие температуры летом и высокие температуры зи­мой. Континентальные — сухость воздуха на протяжении года, высокие температуры летом и низкие — зимой.

Воздушные массы — большие объёмы воздуха в нижних слоях атмосфе­ры (тропосфере), которые имеют одинаковые свойства (температуру, влаж­ность, прозрачность и др.) Их делят на экваториальные, тропические, уме­ренные, арктические или антарктические.

На этой странице материал по темам:

• Вертикальное и горизонтальное движение воздуха

• Областивысокого и низкого давления на южной америке на карте

• Воздушная масса экваториального

• Почему в районе экватора область низкого давления а возле полюсов высокое

• Тестовые вопросы по циркуляции атмосферы

Вопросы по этому материалу:

• Объясни, что такое воздушная масса.

  

• Что такое атмосферная циркуляция?

характеристика воздушных масс, пожалуйста — Школьные Знания.com

Воздушная масса – крупный объем воздуха в тропосфере, обладающий определенными общими свойствами (связанными с районом формирования воздушных масс) и движущийся как одно целое в одном из течений общей циркуляции атмосферы.Вследствие различий поступления солнечного тепла на Землю и в самой подстилающей поверхности (суша, океан), которые по-разному преобразуют солнечное тепло, основные свойства воздушных масс – температура, влажность, прозрачность – неодинаковы. В результате воздух тропосферы в горизонтальном направлении расчленяется на отдельные воздушные массы. Это крупные объемы воздуха, обладающие относительно однородными физическими свойствами и движущиеся как одно целое в одном из течений планетарной циркуляции атмосферы. Размеры воздушных масс определяются тысячами километров – по горизонтали, т. е. соизмеримы с большими частями материков и океанов, и вплоть до тропопаузы – по вертикали. Друг от друга они отделяются атмосферными фронтами. // Местные воздушные массы длительно находятся в одном районе. Свойства их определяются охлаждением или нагреванием снизу в зависимости от времени года. Поэтому они могут быть устойчиво и неустойчиво стратифицированными. Над нагретой поверхностью (летом над сушей, зимой над океаном) воздушные массы обладают неустойчивой стратификацией, над охлажденной поверхностью (зимой над сушей, летом над океаном) – устойчивой стратификацией. / Движущиеся воздушные массы по отношению к подстилающей поверхности делятся на теплые (ТВ) и холодные (ХВ). Теплая воздушная масса та, которая приходит на холодную подстилающую поверхность, а холодная, наоборот, – на теплую подстилающую поверхность. Температуры здесь относительные, а не абсолютные. Например, воздух с Атлантики, приходящий на Восточно-Европейскую равнину зимой с температурой около 0°С, теплый, а летом с температурой около +15°С – холодный.//Теплая воздушная масса, приходящая на холодную поверхность, способствует потеплению, но сама охлаждается и приобретает устойчивую стратификацию.  ///ХолоВоздушные массы различают по месту их формирования:Арктические (антарктические) воздушные массы образуются в приполюсных областях от 90° до 66-55º с/ю.ш. зимой и до 70-66º с/ю.ш. летом. Температура в районе их формирования низкая, поэтому для них характерные низкие температуры, даже летом они не поднимаются выше +5ºС, и малая влажность, т.к. испарение воды при низких температурах незначительно. Таким образом, Арктические воздушные массы (АВм) содержат холодный и сухой воздух.Умеренные воздушные массы образуются между 66-40º с/ю.ш. летом и 66-30º зимой. Для этих широт характерны разные термические условия лета и зимы. Влагосодержание воздушных масс будет различаться в зависимости от того над сушей или морем шло формирование воздушных масс.Различают морские и континентальные Умеренные воздушные массы (мУВм и кУВм). Первые отличаются повышенной влажностью, а вторые, наоборот, сухостью. Температура воздушных масс будет различаться по сезонам года: зимой tº мУВм » 0ºС или чуть выше до +6ºС, tº кУВм всегда отрицательная до -40ºС. Летом наоборот tº мУВм невысокая от +6° до +19ºС, tº кУВм выше – от +6ºС до +30ºС.Тропические воздушные массы образуются между 40º и 19º с/ю.ш. летом и между 30º с/ю.ш и 5º с/ю.ш. зимой. Между этими параллелями Солнце всегда высоко стоит над горизонтом Þ угол падения солнечных лучей большой Þ приток солнечного тепла больше Þ в течение всего года tº воздуха устойчиво высокая и никогда не бывает ниже +15ºС. Влагосодержание воздушных масс, как и в умеренных широтах, будет зависеть от района формирования воздушных масс. В течение всего года температура практически не изменяется: среднегодовая tº » +24 — +25ºС. Экваториальные воздушные массы (ЭВм) всегда отличаются высокой влажностью вне зависимости от места их формирования. ///

Таблица циркуляция атмосферы и свойства воздушных масс

Общее

Воздушные массы — это подвижные компоненты тропосферы, которые отличаются друг от друга влажностью и температурой. Их разделяют на континентальные и морские. Морские воздушные массы образуются над мировым океаном и они более влажные чем континентальные, котороые формируются над сушей.

Формирование воздушных масс зависит от климатических поясов. При перемещении воздушных масс на новые территории они сохраняют первичные им характеристики. Таким образом они формируют погоду на тех территориях, где они находятся. Если сказать грубо, их делят на Циклоны и Антициклоны.

Воздушные массы

Арктические воздушные массы образуются над Северным Ледовитым океаном, а зимой могут образоваться и над севером материков Евразия и Северной Америки. Они имеют низкую температуру, малую влажность и повышенную прозрачность воздуха. При передвижении арктических масс в умеренные широты можно заметить резкое похолодание. Можно заметить ясную и малооблачную погоду. Со временем воздушная масса обретает те характеристики, которые присущие в умеренных широтах. Континентальные арктические воздушные массы образуются над ледяной Арктикой и над северным побережьем материков. Характеристики схожие с предыдущими массами, однако влажность воздуха еще меньшая.

Морские арктические воздушные массы образуются в более теплых климатических условиях. Над свободной от льда водным покрытием. Такие массы имеют более высокую температуру воздуха с предыдущими воздушными массами и содержат больше влаги. Передвижение такие масс в умеренные широты зимой иногда вызывают потепление.

Умеренные (полярный воздух) воздушные массы возникают в умеренных широтах и проникают в полярные и в субтропические широты. Континентальные умеренные воздушные массы зимой имеют ясную погоду с крепкими морозами, а летом теплую дождливую погоду. Морские умеренные приносятся западными ветрами. Они имеют высокую влажность.

Тропические воздушные массы имеют высокую температуру воздуха. Континентально-тропические воздушные массы имеют высокую сухость и запыленность, а морские тропические воздушные массы высокую влажность.

Экваториальные воздушные массы имеют теплый и влажный воздух. Те которые образуются над сушей и водой имеют одинаковые характеристики.

Все эти передвижения создают циркуляцию воздуха на планете Земля.

Атмосферный фронт

Воздушные массы постоянно находятся в движении. Между воздушными массами зачастую образуются резкие границы, некие переходные зоны шириной в несколько километров. Такие зоны называют атмосферными фронтами и имеют неустойчивую температуру, давления, влажность, скорость и направление ветра. Пересечение такого фронта с поверхностью земли называют линией атмосферного фронта.

В области атмосферных фронтов образуются обширные облачные образования, которые простираются на тысячи километров. В таких зонах выпадают осадки. Они возникают из-за быстрого охлаждения теплого воздуха холодным. (рис.1).

<img loading=»lazy» src=»http://terasfera.ru/wp-content/uploads/2016/01/Atmosfernyj-front.jpg» alt=»Атмосферный фронт» srcset=»/wp-content/uploads/2016/01/Atmosfernyj-front.jpg 501w,/wp-content/uploads/2016/01/Atmosfernyj-front-300×108.jpg 300w»>Рисунок — 1

Таблица циркуляции воздуха представлена в виде рисунка (рис. 2), где видно какие ветра и куда дуют.

<img loading=»lazy» src=»http://terasfera.ru/wp-content/uploads/2016/01/Tablitsa-tsirkulyatsii-vozduha.jpg» alt=»Таблица циркуляции воздуха» srcset=»/wp-content/uploads/2016/01/Tablitsa-tsirkulyatsii-vozduha.jpg 657w,/wp-content/uploads/2016/01/Tablitsa-tsirkulyatsii-vozduha-300×219.jpg 300w»>Рисунок — 1

Смотрите также:

• <img src=»http://terasfera.ru/wp-content/uploads/2016/01/Kakovo-znachenie-atmosfery-dlya-zemli-150×150.jpg» alt=»Каково значение атмосферы для земли»>Каково значение атмосферы для земли
• <img src=»http://terasfera.ru/wp-content/uploads/2016/08/zagryaznenie-gidrosfery-metallami-i-nefteproduktami-150×150.jpg» alt=»загрязнение гидросферы металлами и нефтепродуктами»>загрязнение гидросферы металлами и нефтепродуктами
• <img src=»http://terasfera. ru/wp-content/uploads/2016/08/Poverhnostnye-gruntovye-i-podzemnye-vody-150×150.jpg» alt=»Поверхностные, грунтовые и подземные воды»>Поверхностные, грунтовые и подземные воды
• <img src=»http://terasfera.ru/wp-content/uploads/2016/09/Magmaticheskie-metamorficheskie-i-osadochnye-gornye-porody-150×150.jpg» alt=»Магматические, метаморфические и осадочные горные породы»>Магматические, метаморфические и осадочные горные породы
• <img src=»http://terasfera.ru/wp-content/uploads/2016/07/Suhovej-goryachij-veter-150×150.jpg» alt=»Суховей — горячий ветер»>Суховей — горячий ветер
• <img src=»http://terasfera.ru/wp-content/uploads/2015/12/Sostav-i-stroenie-atmosfery-voda-kislorod-uglekislyj-gaz-pary-azot-150×150.jpg» alt=»Строение и состав атмосферы — кислород, углекислый газ, азот»>Строение и состав атмосферы — кислород, углекислый газ, азот
• <img src=»http://terasfera. ru/wp-content/uploads/2016/08/Vodnyj-balans-Zemli-150×150.jpg» alt=»Водный баланс Земли»>Водный баланс Земли
• <img src=»http://terasfera.ru/wp-content/uploads/2016/09/problemy-zagryazneniya-litosfery-vidy-istochniki-resheniya-150×150.jpg» alt=»проблемы загрязнения литосферы — виды, источники, решения»>проблемы загрязнения литосферы — виды, источники, решения

Сравните арктические и тропические воздушные массы. Какую погоду они несут?

Воздушные массы вызывают у меня ассоциацию с кремом, которым украшаются тортики. 🙂 А если серьезно, то это большие объемы воздуха, обладающие некоторыми физическими свойствами, о которых я расскажу ниже.

Общая характеристика воздушных масс

Под воздушными массами понимают подвижные участки воздушной оболочки, имеющие особенные характеристики температуры и влажности. К примеру, те, что образуются над океаном, несут более влажный воздух, нежели те, что формируются над сушей. Вообще, формирование привязано к климатическим поясам, при этом перемещенные на другие территории массы сохраняют изначальные характеристики.

Если рассматривать атмосферу как глобальную систему, стоит отметить, что циркуляция воздуха в виде потоков сказывается на состоянии погоды в конкретном месте. Так, перемещаясь из холодных участков в сторону прогретых, холодные потоки несут похолодание, однако со временем, прогреваясь от поверхности, формируют облака, приносящие осадки. Теплые несут тепло, однако, охлаждаясь, формируют плотную облачность. Определяя физические характеристики тех либо иных воздушных масс, а также характер их движения, ученые составляют краткосрочные прогнозы погоды.

Воздушные массы: тропические и арктические

Первые в любое время года несут чрезвычайно горячий воздух, могут быть морскими (влажные), и континентальными (сухие). Они приносят жаркую погоду как правило с долговременным отсутствием осадков, а иногда сопровождаются пыльными бурями. Место их формирования — тропики, в которых они образуются на протяжение всего года.

Арктические массы, как несложно догадаться, формируются в районе Арктики (Северное полушарие), а вот в Южном они называются Антарктическими, но и те и другие отличаются низкими температурами. Зимой они становятся причиной трескучих морозов, а весной, немного прогреваясь, приносят внезапную перемену погоды:

• резко холодает;
• небо затягивают облака;
• выпадают осадки.

Летом, поступая в центральные районы Евразии, они нагреваются, при этом снижается влажность, что вызывает частые засухи.

§21. Циркуляция атмосферы. Воздушные массы | Учебник по физической географии Казахстана для 8 класса «Атамура»

Атмосфера всегда находится в движении. В ее нижней части — тропосфере — возникают обширные воздушные течения, переносящие воздух из одних широт в другие, с океанов на материки и с материков на океаны. Каждое воз­душное течение обладает особыми свойствами, которые оно приобретает в районе, где формируется. Температура, влаж­ность и прозрачность воздуха характеризуют его свойства. Составляющая воздушные потоки масса, попадая в движе­ние, еще долгое время сохраняет свои свойства. Поэтому она определяет погоду территории, над которой находится.

Циркуляция атмосферы над территорией Казахстана происходит пол влиянием планетарной циркуляции. Напри* ^меР. усиление зональной циркуляции воздуха в Северном

полушарии приводит к усилению потока океанических воз­душных масс с запада на восток, и за 2-2,5 суток они без существенных изменений достигают Казахстана. Во время зональной циркуляции, несмотря на расположение страны в центре Евразии, континентальность климата ослабевает. Таким образом, атмосферная циркуляция над территори­ей Казахстана — часть общей циркуляции атмосферы. Эго вы уже изучали в курсе географии 7 класса.

1.             Что такое воздушная масса?

2.             Какие типы воздушных масс действуют на территории Евразии?

3.             Какие из них оказывают воздействие на климат Казахстана?

Воздушные массы. На климат территории Казахстана в основном влияют воздушные массы арктических, умерен­ных и тропических широт. Все типы воздушных масс делят­ся наконтинентальные (сформировавшиеся над сушей) и морские (образовавшиеся над незамерзающей поверхностью океана).

Казахстан расположен на значительном расстоянии от океанов. Воздушные массы, формирующиеся над Тихим и Индийским океанами, на его территорию не поступают, по­тому что в умеренных широтах господствуют западные вет­ры. Кроме того, с юга воздушным массам с Индийского оке­ана преграждают путь высокие горные хребты Памира и Тянь-Шаня. Поэтому на климат Казахстана оказывают вли­яние только Атлантический и Северный Ледовитый океа­ны и их моря. Отсутствие горных преград дает возможность воздушным массам свободно перемещаться как с севера на юг, так и с запада на восток.

Арктические воздушные массы формируются в Арктике над Северным Ледовитым океаном и его побережьем. Арк­тический воздух характеризуется низкими температурами и зимой, и летом. Воздух очень прозрачный и сухой. С его вторжением с севера на территории Казахстана (в основ­ном зимой) устанавливается антициклональная погода, которая образуется под воздействием антициклонов, т. е. больших объемов воздуха высокого давления. Они форми­руют сухую ясную погоду: зимой — морозную, а летом — жаркую. Арктические континентальные воздушные массы часто проникают на юг республики в межсезонье, с ними

связаны весенние и осенние заморозки. Продвигаясь летом на юг, арктический воздух быстро прогревается и приобре­тает свойства континентального умеренного воздуха. Изме­нение свойств воздушной массы при перемещении из одно­го района в другой, приводящее к изменению ее географи­ческого типа, называется трансформацией. Зимой эти воз­душные массы приносят сильные морозы, летом — похоло­дание.

Воздушные массы умеренных широт формируются в средних широтах материка. Казахстан полностью располо­жен в южной части умеренного климатического пояса, по­этому здесь преобладает воздух умеренных широт. Прихо­дящие с запада, с Атлантического океана, воздушные мас­сы называются морскими умеренными. Пройдя огромные расстояния, они теряют много влаги и попадают в Казах­стан уже значительно иссушенными. Тем не менее, они при­носят основную часть осадков, выпадающих в стране.

Находящаяся в приземном слое атмосферы влага по до­роге теряется, и на равнины выпадает мало дождей. Влага, содержащаяся в верхних слоях, в большом количестве вы­падает на западные, северо-западные склоны горных хреб­тов. Эти воздушные массы зимой смягчают морозы, а летом умеряют жару. Если массы умеренного воздуха формиру­ются над материком Евразия, в частности над Казахстаном, то они называются континентальными умеренными воз­душными массами.

Тропические воздушные массы, которые приходят в Ка­захстан летом с территории Центральной Азии и Ирана, называют также иранскими. Они проникают в крайние юж­ные районы Казахстана и достигают широты, соединяющей северные побережья Аральского моря и озера Валкаш, т. е. охватывают территории Кызылордннской, Южно-Казах­станской, Жамбылской и Алматинской областей.

1. Какова роль атмосферной циркуляции в формировании климата

Казахстана?

2.      Какие типы воздушных масс влияют на климат Казахстана? Какую погоду они формируют?

3.              С чем связаны свойства воздушных масс?

4.      Влияние каких воздушных масс на климат сильнее ошушяется в вашей местности?

воздушных масс | Физическая география

Масса воздуха — это большая масса воздуха, которая имеет аналогичные характеристики температуры и влажности внутри нее. Воздушная масса приобретает эти характеристики над областью суши или воды, известной как ее источник. Когда воздушная масса находится над регионом в течение нескольких дней или дольше, она приобретает отчетливые характеристики температуры и влажности этого региона.

Образование воздушных масс

Место, где воздушная масса получает характеристики температуры и влажности, называется областью источника .Воздушные массы медленно толкаются сильными ветрами, когда воздушные массы перемещаются над новым регионом, они делятся своей температурой и влажностью с этим регионом. Таким образом, температура и влажность в конкретном месте частично зависят от характеристик воздушной массы, которая находится над ним. Штормы возникают, если воздушная масса и территория, над которой она движется, имеют разные характеристики. Например, когда более холодная воздушная масса движется по более теплой земле, нижний слой воздуха нагревается. Этот воздух поднимается, образуя облака, дождь, а иногда и грозы.Как движущаяся воздушная масса образовала бы инверсию? Когда более теплая воздушная масса перемещается по более холодной земле, нижний слой воздуха охлаждается и из-за своей высокой плотности задерживается у земли.

В общем, холодные воздушные массы имеют тенденцию течь к экватору, а теплые воздушные массы имеют тенденцию течь к полюсам. Это нагревает холодные участки и охлаждает теплые. Это один из многих процессов, которые помогают уравновесить температуру на планете. Высокие ветры медленно толкают воздушные массы.Когда воздушная масса перемещается над новым регионом, она делится своей температурой и влажностью с этим регионом. Таким образом, температура и влажность в конкретном месте частично зависят от характеристик воздушной массы, которая находится над ним. Воздушные массы классифицируются по их температурно-влажностным характеристикам. Ниже приведены примеры классификации воздушных масс над Северной Америкой.

• Морской тропический (mT): влажный, теплый воздух с массой
• Континентальный тропический (cT): сухой, теплый воздух, масса
• Морской полярный (мП): влажный, холодный воздух, масса
• Континентальный полярный (cP): сухой, холодный воздух, масса

Штормы возникают, если воздушная масса и территория, над которой она движется, имеют разные характеристики. Например, когда более холодная воздушная масса движется по более теплой земле, нижний слой воздуха нагревается. Этот воздух поднимается, образуя облака, дождь, а иногда и грозы. Как движущаяся воздушная масса образовала бы инверсию? Когда более теплая воздушная масса перемещается по более холодной земле, нижний слой воздуха охлаждается и из-за своей высокой плотности задерживается у земли.

В общем, холодные воздушные массы имеют тенденцию течь к экватору, а теплые воздушные массы имеют тенденцию течь к полюсам. Это нагревает холодные участки и охлаждает теплые.Это один из многих процессов, которые помогают уравновесить температуру на планете.

Два основных утверждения о погоде и о том, почему есть погода:

1. Дифференциальный нагрев поверхности земли.
2. Нагрев нижних слоев атмосферы за счет передачи энергии от
   поверхность.

Масса воздуха

Воздушная масса — чрезвычайно большая масса воздуха, свойства которой
температуры и влажности (влажности) на любой заданной высоте,
довольно похожи в любом горизонтальном направлении.

• может покрывать сотни тысяч квадратных миль.
• возможны небольшие вариации

Исходные регионы — это просто географические районы, где воздух
масса берет начало. Должно быть:

1. однородный состав поверхности — ровный
2. слабые приземные ветры

Чем дольше воздушная масса остается над своей исходной областью, тем больше
скорее всего, он приобретет свойства поверхности ниже.

Классификация: 4 категории общих воздушных масс.
согласно региону-источнику.

1. полярных широт P — расположен к полюсу 60 градусов
   север и юг
2. тропические широты T — расположены в пределах примерно 25 градусов
   экватора
3. континентальный c — расположен над большими массивами суши — сухой
4. морской м — расположен над океанами —- влажный

Затем мы можем комбинировать вышеперечисленное для описания различных
типы воздушных масс.

cP континентальный полярный холод, сухой, стабильный

cT континентальный тропический жаркий, сухой, стабильный воздух на высоте — нестабильный
приземный воздух

mP морской полярный прохладный, влажный и нестабильный

mT морской тропический теплый, влажный, обычно нестабильный

Воздушные массы в U. S. включают

cP — Зимние сильные холода могут распространиться на юг США.
и даже Флорида, наносящая ущерб урожаю. Требовать долгих ясных ночей,
что означает сильное радиационное охлаждение воздуха у поверхности.
Стабильная воздушная масса. Добавляется мало влаги, поэтому воздух сухой

mP — Зимний воздух cP движется над таким регионом, как северо-восток
Тихий океан, набирающий немного тепла и влаги из более теплого океана.
В случае с Тихоокеанским северо-западом горы заставляют воздух подниматься
(орографический подъем) вызывает дождь.

mT — зимний источник на юго-западе США — субтропический
Восточная часть Тихого океана. mT воздух, влияющий на погоду к востоку от
Скалистые горы происходят из Мексиканского залива, но только влияют
зимняя погода в штатах ЮВ. Иногда медленная погода
системы в SW-потоке наверху могут поглощать влажность на среднем и низком уровне
производящие осадки.

cT — континентальный тропический воздух обычно влияет только на
в США летом, так как теплый сухой воздух откачивается из
Мексиканское плато. Обычно он довольно устойчивый и сухой, и если он
становится застойным на Среднем Западе, что приводит к засухе. Летальные исходы
связанных с волной тепла 1995 года на Среднем Западе, были результатом
воздуха cT и mT, который застаивался над центральным и восточным
часть США этим летом.

Воздушные массы могут относительно долго управлять погодой
период: от дней до месяцев. Большинство погодных явлений
по периферии этих воздушных масс на границах, называемых фронтами.

Фасады

Фронт — переходная зона между воздушными массами с четко выраженным
разные свойства.

Разница в плотности чаще всего вызвана температурой.
различия. Разделить воздушные массы с разной влажностью как
хорошо. Мы идентифицируем фронты по движению этой переходной зоны.
и свойства, которые перемещаются по географическому положению. Какие
Вы ожидаете перемены погоды, когда телезритель говорит о простуде
фронт движется по площади?

Как определить фронт на карте погоды на поверхности или по
собственные наблюдения за погодой? Ищу:

1. Резкие перепады температуры на относительно небольшом расстоянии
2. Изменение влажности
3. Быстрые изменения направления ветра
4. Изменения давления
5. Облака и осадки

Типы фасадов:

Стационар передний
характеризуется отсутствием движения переходной зоны между
две воздушные массы.

Холодный фронт c старый
воздух вытесняет теплый воздух.

Крутая передняя кромка — трение замедляет продвижение поверхности, движется быстро — 25
до 40 узлов быстрее = круче

  Общие погодные характеристики холодного фронта  Погодные характеристики перед фронтальным прохождением Область фронта после фронтального прохождения  Ветры  Ю-Ю порыв З-СЗ
  Температура  Тепло Внезапное снижение Устойчивое охлаждение
  Точка росы  high; остается стабильным Устойчиво Уменьшается
  Давление  Постоянно падает Минимум; быстрый рост устойчивый рост
  Видимость  От удовлетворительной до плохой Плохой, затем улучшается хорошо
  Облака  Ci, Cs Cb Cb Cu
  Осадки  ливневые сильные осадки.расчистка
 

Теплый фронт с рычагом
диаграмма вытеснения холодного воздуха. Неглубокая передняя кромка теплого воздуха
должен «вытеснять» холодный воздух — холодный воздух удаляется медленно движется
10-15 узлов

  Общие погодные характеристики тёплого фронта  Погодные характеристики перед фронтальным прохождением Область фронта после фронтального прохождения  Ветры  S-SE Переменная S-SW
  Температура  Прохладно, медленно нагревается, устойчиво растет, теплее
  Точка росы  Постоянный рост Постоянный Повышается, чем устойчивый
  Давление  Обычно падение Уровни с небольшого подъема с последующим падением
  Видимость  Плохо Улучшение удовлетворительно
  Облака  Ci, Cs As Ns St туман Расслоение с рассеянным Sc
  Осадки  Морось от слабой до умеренной или почти ничего не обычно
 

Есть два вида
закрытые фронты

Холодная окклюзия -холодный фронт перекрывает теплый фронт. Ns,
Tcu, Cb тепло очень холодно

Теплая окклюзия в основном на северо-западе. Теплый прохладный mP от холода океана
cP теплая окклюзия. Осадки похожи на холодный прикус

8. Воздушные массы и фронты

Повседневная пожарная погода в данном районе в значительной степени зависит либо от характера преобладающей воздушной массы, либо от взаимодействия двух или более воздушных масс.

Погода в воздушной массе — прохладная или теплая, влажная или сухая, ясная или облачная — зависит от структуры температуры и влажности воздушной массы.Эти элементы, разумеется, будут изменяться в зависимости от местных условий, но они, как правило, остаются общей характеристикой воздушной массы. По мере того, как воздушная масса удаляется от области своего источника, ее характеристики будут изменяться, но эти изменения и, как следствие, изменения погодных условий, связанных с пожарами, являются постепенными изо дня в день.

Когда одна воздушная масса уступает место другой в регионе, пожарная погода может резко измениться — иногда с сильными ветрами — по мере того, как проходит передняя или передняя кромка новой воздушной массы. Если фронтальный проход сопровождается осадками, пожарная погода может облегчиться.Но если будет сухо, пожарная погода может стать критической, хотя бы на короткое время.

Разделы

В главе 5 мы узнали, что в первичной и вторичной циркуляции есть области, где ячейки высокого давления имеют тенденцию формироваться и застаиваться. Обычно эти области имеют однородную температуру поверхности и характеристики влажности. Воздух внутри этих ячеек высокого давления, покоящийся или медленно движущийся над сушей или морем, которые имеют однородные свойства, имеет тенденцию приобретать соответствующие характеристики — холода полярных регионов , тепла тропиков , влаги океанов. , или засуха континентов .

Тело воздуха, обычно диаметром 1000 миль или более, которое приняло одинаковые характеристики температуры и влажности, свернуто в воздушную массу.

Воздушная масса, обычно имеющая в поперечнике 1000 миль или более, которая приобрела однородные характеристики, называется воздушной массой . Внутри горизонтальных слоев температура и влажность воздушной массы довольно однородны. Глубина области, в которой существует эта горизонтальная однородность, может варьироваться от нескольких тысяч футов в холодных зимних воздушных массах до нескольких миль в теплых тропических воздушных массах.

Погода в воздушной массе будет локально меняться день ото дня из-за нагрева, похолодания, осадков и других процессов. Эти изменения, однако, обычно следуют последовательности, которая может сильно отличаться от погодных явлений в прилегающей воздушной массе.

Если две или более воздушные массы сходятся вместе, граница между ними может быть довольно четкой; он называется передний . Фронтальные зоны , где более легкие воздушные массы вытесняются более плотными воздушными массами, являются регионами значительной погодной активности.

В этой главе мы сначала рассмотрим различные типы воздушных масс и связанную с ними погоду, а затем различные виды фронтов и фронтальную погоду.

Образование и изменение воздушных масс

Область, где воздушная масса приобретает характерные свойства температуры и влажности, называется ее исходной областью . Области океана, покрытые снегом или льдом участки суши и обширные пустынные районы являются общими источниками.Области образования воздушных масс, попадающих в зоны возникновения пожаров в Северной Америке:

1. Тропическая Атлантика, Карибский бассейн, Мексиканский залив и тропическая часть Тихого океана, которые равномерно теплые и влажные .
2. Северная часть Тихого океана и Северная Атлантика, которые равномерно прохладные и влажные .
3. Внутренние территории Аляски, Северной Канады и Арктики, где в зимние месяцы равномерно холодно и засушливо.
4. Северная Мексика и Юго-Запад США, где обычно жарких и засушливых в летние месяцы.

Время, необходимое для того, чтобы воздух приблизился к равновесию с поверхностью, на которой он отдыхает, может варьироваться от нескольких дней до 10 дней или 2 недель, в значительной степени в зависимости от того, холоднее или теплее воздух изначально. чем температура его исходной области. Если воздух более холодный, он нагревается снизу. Возникают конвективные токи, которые переносят тепло и влагу вверх и быстро изменяют воздух на значительную высоту.

Океаны и суша являются важными источниками воздушных масс.

С другой стороны, если воздух изначально теплее поверхности, он охлаждается снизу. Это охлаждение стабилизирует воздух и предотвращает конвекцию. Охлаждение воздуха над поверхностью должно происходить за счет теплопроводности и излучения, а это медленные процессы. Таким образом, для образования холодных воздушных масс требуется более длительное время — до 2 недель, и даже тогда эти воздушные массы имеют толщину всего в несколько тысяч футов.

Воздушные массы, которые образуются над областью источника, изменяются по температуре и влажности от сезона к сезону, как и регион источника.Это особенно верно в отношении континентальных источников. Высокоширотные континентальные области источников намного холоднее и суше зимой, чем летом, а тропические континентальные области источников намного жарче и суше летом, чем зимой.

Воздушные массы классифицируются по регионам их происхождения. Было предложено несколько систем классификации, но мы рассмотрим только самые простые. Воздушные массы, берущие начало в высоких широтах, называются полярными (P), а воздушные массы, происходящие из тропических регионов, называются тропическими (T).Воздушные массы далее классифицируются в соответствии с подстилающей поверхностью в районе источника как морские для воды и континентальные для суши. Буква «m» для морской или «c» для континентальной предшествует букве P или T. Таким образом, четыре основных типа воздушных масс обозначаются как mP, mT, cP и cT в зависимости от региона их происхождения. Естественно, что застоявшийся на какое-то время воздух в полярном регионе станет холодным, а в тропическом — теплым. И воздух, проводящий время над водой, становится влажным, по крайней мере, в нижних слоях, а воздух над сушей становится сухим.

Для удобства четыре основных типа воздушных масс часто называют влажная холодная, влажная теплая, сухая холодная и сухая теплая .

Когда воздушная масса покидает область своего источника в ответ на широкомасштабные атмосферные движения, она может быть холоднее или теплее, чем поверхность, над которой она проходит. Затем он дополнительно классифицируется путем добавления k для более холодного или w для более теплого к его классификационному символу. Воздушная масса k-типа будет нагреваться снизу и станет неустойчивой в нижних слоях.Воздушная масса w-типа будет охлаждаться снизу, станет стабильной и будет медленно изменяться, и только на нижних нескольких тысячах футов.

Свойства воздушной массы начинают изменяться, как только воздушная масса покидает свою исходную область. Величина модификации зависит от скорости, с которой движется воздушная масса, типа поверхности, по которой она движется, и разницы температур между воздушной массой и подстилающей поверхностью.

Воздушная масса, которая перемещается в область источника воздушной массы другого типа и застаивается, превращается в воздушную массу этого типа.

Воздушные массы изменяются несколькими способами. По большей части это процессы, которые мы уже подробно рассмотрели. Несколько процессов обычно происходят одновременно:

1. Воздушная масса нагревается снизу, если она проходит над более теплой поверхностью (ранее нагретой солнцем) или если поверхность под медленно движущейся воздушной массой в настоящее время нагревается. солнцем. Такая модификация происходит быстро из-за возникающей нестабильности и конвекции.
2. Воздушная масса охлаждается снизу, если она проходит над более холодной поверхностью или если поверхность охлаждается радиацией.Это увеличивает стабильность нижних слоев, и дальнейшая модификация становится медленным процессом.
3. Влага может быть добавлена ​​к воздушной массе за счет: (a) испарения с поверхности воды, влажной земли и падающего дождя; (b) сублимация с поверхности льда или снега и падающего снега или града; и (c) транспирация из растительности. По сравнению с ними сублимация — относительно медленный процесс.
4. Влага может быть удалена из воздушной массы путем конденсации и осаждения.
5. Наконец, воздушно-массовые свойства могут быть изменены за счет турбулентного перемешивания , опускания или подъема .

После перемещения на значительное расстояние от области источника, особенно после входа в область источника другого типа, воздушная масса может полностью потерять свои первоначальные отличительные характеристики и приобрести характеристики другого типа. Таким образом, континентальная полярная масса, движущаяся над Мексиканским заливом, приобретает характеристики морской тропической воздушной массы.Или морская полярная воздушная масса после пересечения Скалистых гор может принять характеристики континентальной полярной воздушной массы .

Погода по воздушным массам

Есть много различий в воздушных массах и погодных условиях, связанных с ними. Даже в пределах одного типа воздушных масс будут значительные колебания в зависимости от сезона, продолжительности времени, в течение которого воздушная масса остается над своей исходной областью, и пути, по которому она следовала после выхода из этого региона. Мы обсудим только наиболее отчетливые типы воздушных масс и рассмотрим их наиболее общие характеристики.

Континентальный полярный — Зима

Континентальные полярные воздушные массы берут начало в заснеженных внутренних районах Канады, Аляски и Арктики в более холодные месяцы. Нижние слои воздуха становятся довольно холодными, сухими и стабильными. Большая часть влаги из воздуха конденсируется на поверхности снега. Эти воздушные массы представляют собой области с высоким давлением, и из-за недостатка влаги и стабильности воздушной массы облачность незначительна.

Это самые холодные зимние воздушные массы, которые вызывают сильные волны холода при движении на юг через Канаду и в Соединенные Штаты.При движении на юг или юго-восток по более теплым поверхностям воздушные массы cP меняются на cPk. Нижние слои становятся нестабильными и турбулентными. Если часть воздушной массы движется над Великими озерами, она поглощает влагу, а также тепло и может вызвать облачность и снежные шквалы или ливни с подветренной стороны озер и снова с наветренной стороны Аппалачских гор. Когда мы пересекаем Аппалачи, воздушная масса обычно прозрачная и немного теплее.

Континентальные полярные воздушные массы зимой вызывают сильные волны холода, когда они движутся на юг через Канаду в центральные и восточные районы Соединенных Штатов.

Если воздушная масса cP перемещается на юг в долину Миссисипи, а затем на юго-восток, она постепенно нагревается, но остается сухой. Модификация идет медленно, пока воздушная масса не перейдет за пределы заснеженных территорий; затем он становится более быстрым. Когда воздух cP движется над Мексиканским заливом, он быстро превращается в воздушную массу mT. В целом чистое небо и относительно низкая влажность, связанная с воздушными массами сП, ответственны за большую часть опасных пожаров на юге и юго-востоке в прохладные месяцы.

Скалистые горы эффективно предотвращают перемещение большинства воздушных масс cP на Дальний Запад. Но иногда часть глубокой воздушной массы cP действительно движется к юго-западу от Скалистых гор, и тем самым приносит в эту область самую холодную погоду. Иногда воздух бывает достаточно холодным, чтобы снег падал на юг вплоть до южной Калифорнии.

Морской полярный — Зима

Северная часть Тихого океана является обычным источником морских полярных воздушных масс. Находясь в исходной области, воздушная масса холодная и имеет градиент, почти такой же, как влажно-адиабатическая скорость.Если воздушная масса перемещается в заснеженные районы Канады, она постепенно превращается в воздушную массу cP. Морской полярный воздух, идущий по этой траектории, обычно находился над водой сравнительно недолго. Он довольно холодный и имеет высокую относительную влажность, но содержание влаги по абсолютной влажности довольно низкое. Тем не менее, дождь или снегопад обычно возникают из-за того, что воздух поднимается над прибрежными горами.

Морские полярные воздушные массы зимой меняются в зависимости от продолжительности времени, которое они проводят в районе источника.Те, кто заходят на континент дальше на север, обычно проводят над водой лишь короткое время, они прохладные и довольно сухие, но в горах могут быть ливни. Те, что заходят на западное побережье южнее или более влажные, производят много дождя и снега, особенно в горах.

Морские полярные воздушные массы, берущие начало южнее и входящие в западную часть Соединенных Штатов или юго-запад Канады, имеют более длинную траекторию над водой, не так холодны и имеют более высокое содержание влаги.При перемещении через прибрежные хребты и Скалистые горы воздушная масса mP теряет большую часть своей влаги из-за осадков. По мере того, как воздушная масса спускается на восточные склоны Скалистых гор, становится относительно теплым и сухим, а небо в целом чистое. Если, однако, он не может спуститься с подветренной стороны гор и вместо этого продолжит движение на восток над куполом холодного воздуха CP, может выпасть снег.

К востоку от Скалистых гор, mP воздух у поверхности зимой сравнительно теплый и сухой, он теряет большую часть влаги при прохождении над горами.Небо относительно ясное. Если эта воздушная масса достигает Мексиканского залива, она в конечном итоге превращается в воздушную массу mT.

Морской полярный воздух иногда застаивается в районе Большого бассейна на западе США в связи с возвышением Большого бассейна. Отток воды из Высокого Большого Бассейна может вызвать сильные сухие ветры в ряде близлежащих штатов.

Иногда зимой в долинах тихоокеанского побережья задерживается воздух с mP, который может сохраняться в течение недели или более.Образуются низкие слоистые облака и туман, что делает эти долины одними из самых туманных мест на континенте зимой.

Хотя воздух с mP образуется над северной частью Атлантического океана, а также над северной частью Тихого океана, траектория движения воздуха с mP в Атлантике ограничена северо-восточным побережьем.

Морской тропический — зима

Большая часть морских тропических воздушных масс, влияющих на Северную Америку с умеренным климатом, берет свое начало над Мексиканским заливом или Карибским морем. Они теплые, имеют повышенную влажность и условно нестабильную погрешность.Морской тропический воздух попадает в юго-восточные и центральные части страны за счет циркуляции вокруг западной оконечности Бермудских островов. При перемещении вглубь суши зимой воздух mT охлаждается снизу за счет контакта с более холодным континентом и стабилизируется на нижних уровнях. Туман и низкие слоистые облака обычно возникают ночью и рассеиваются в течение дня, когда эта воздушная масса вторгается в долину Миссисипи и Великие равнины. Если воздух mT поднимается над воздушной массой cP или если он движется на северо-восток и поднимается на западных склонах Аппалачей, условная нестабильность высвобождается, и возникают большие кучевые облака, сильные ливни и частые грозы.

Морской тропический воздух зимой порождает ночную облачность и туман в долине Миссисипи и Великих равнинах, а также ливни или снегопады над Аппалачами и в районах, где он выходит за пределы более прохладной воздушной массы.

Морской тропический воздух зимой редко достигает границы с Канадой или штатов Новой Англии на поверхности. Тем не менее, иногда это вызывает сильный дождь или снег в этих областях, когда mT воздух встречает более холодную воздушную массу cP или mP и вынужден подниматься над более плотным воздухом.Подробнее об этом процессе будет сказано в разделе о фронтах.

Тропический регион Тихого океана также является источником mT воздуха, но Тихий океан mT редко проникает на континент. Когда это происходит, он обычно попадает в систему низкого давления в Северной Мексике или Калифорнии, где тихоокеанский воздух mT может вызвать сильные дожди, если его быстро поднять ввысь горами.

Континентальное полярное лето

Континентальный полярный воздух летом обычно приносит ясную и сухую погоду в центральную и восточную части континента.Воздушная масса довольно быстро нагревается и при движении на юг становится нестабильной. Он может собрать достаточно влаги, чтобы образовались облака.

Летом, хотя область источника воздушных масс cP находится дальше на север, чем зимой — над Северной Канадой и полярными регионами — более теплые приземные температуры приводят к небольшому охлаждению поверхности и часто к фактическому нагреванию воздуха у земли. Следовательно, воздушная масса может быть относительно нестабильной в нижних слоях, в отличие от ее чрезвычайной устойчивости зимой.Поскольку воздух достаточно сухой от поверхности до высоких уровней, относительная нестабильность редко вызывает облачность или осадки.

Общая атмосферная циркуляция летом слабее, а полярные вспышки распространяются медленнее, чем зимой. В результате воздух cP претерпевает огромные изменения, медленно перемещаясь из региона источника в южную часть Соединенных Штатов. Во время своего путешествия на юг и юго-восток воздух cP нагревается снизу и становится более нестабильным.

Континентальные районы, над которыми cP путешествует по воздуху, летом относительно влажны и в значительной степени покрыты зерновыми культурами, травой, лесами и другой растительностью.Транспирация этих растений и испарение из водоемов и влажной почвы довольно быстро увеличивают влажность воздуха сП. По мере увеличения влажности увеличивается и мутность.

Погода, связанная с воздухом cP, когда он проходит через Канаду и входит в Соединенные Штаты, обычно бывает ясной и сухой. Частые вторжения этого воздуха вызывают большую часть огненной погоды в северо-центральных и северо-восточных регионах с весны, лета и до осени.

Иногда в юго-восточной части США происходит застаивание воздуха cP, в котором накапливается достаточно влаги, чтобы вызвать ливни и отдельные грозы, особенно над горными районами.

Морской полярный — Лето

Морские полярные воздушные массы летом возникают в той же общей области над Тихим океаном, что и зимой. Однако летом в океане относительно прохладно по сравнению с поверхностью суши. Летом воздух mP охлаждается снизу в своей исходной области и становится стабильным. Устойчивость нижних слоев предотвращает попадание влаги на более высокие уровни. На высоте эта воздушная масса остается очень сухой, обычно даже более сухой, чем летняя cP, и становится довольно теплой из-за опускания, происходящего в Тихоокеанском Хай.

По мере приближения атмосферного воздуха к Тихоокеанскому побережью холодные восходящие воды вдоль берега вызывают дальнейшее охлаждение, повышение относительной влажности и стимулирование образования значительного тумана или низких слоистых облаков. Таким образом, вдоль тихоокеанского побережья летний mP характеризуется прохладным влажным морским слоем толщиной от 1000 до 2000 футов, часто с туманом или низкими слоистыми облаками, сильной инверсией, покрывающей морской слой, и теплым, сухим, опускающимся воздухом над ним.

По мере того, как воздух с мПа движется вглубь суши от западного побережья, сильное дневное отопление во внутренних районах Калифорнии, Орегона, Вашингтона и некоторых частях Британской Колумбии нагревает поверхностные слои и снижает относительную влажность.Интенсивный нагрев и подъем по мере того, как воздух с mP пересекает горы, может привести к образованию кучевых облаков и периодическим рассеянным ливням и грозам на больших высотах. При спуске с восточных склонов Скалистых гор летом МП нагревается адиабатически, как зимой, и относительная влажность иногда может стать довольно низкой. Когда он прибывает в Равнины и Долину Миссисипи, его трудно отличить от местного воздуха, что приводит к ясной и сухой погоде. Двигаясь на восток, он становится теплее и нестабильнее, собирает влагу с земли и растений.К тому времени, когда он достигает Аппалачей, он становится нестабильным и достаточно влажным, так что подъем может снова вызвать ливни или грозы.

Слоистые облака и туман вдоль побережья Тихого океана характерны для mP воздуха летом. Нагревание и подъем воздуха могут вызвать облака в горах Сьерры и ливни или грозы в Скалистых горах, если присутствует достаточная влажность.

Морской полярный воздух, образующийся летом над более холодными водами Северной Атлантики, иногда перемещается на юг, принося прохладную погоду и облачность в прибрежные районы Атлантического океана.

Морской тропический воздух, движущийся на материк, условно нестабилен. Дневное отопление и орографический подъем вызывают в этой теплой влажной воздушной массе ливни и грозы.

Морской тропический — Лето

Морской тропический воздух в своем исходном регионе над Мексиканским заливом и Карибским бассейном летом имеет свойства, аналогичные зимним, за исключением того, что он условно нестабилен до более высоких уровней, немного теплее и влажнее. Летом воздух mT очень часто проникает в центральную и восточную часть Северной Америки, иногда проникая так далеко на север, как южная Канада, принося с собой типичную жару и тяжелую влажность этих тропических источников.

Дневное нагревание воздуха при его движении вглубь суши вызывает сильные ливни и грозы, особенно днем ​​и вечером. Ночью может происходить достаточное охлаждение земной поверхности, чтобы довести температуру воздуха у земли до точки росы и образовать туман или слоистые облака. Он рассеивается рано утром за счет нагрева поверхности.

Когда воздух mT поднимается, либо пересекая горы, либо будучи вынужденным подниматься над более холодным воздухом mP или cP, образуются обширные облака, многочисленные ливни и сильные грозы.

Хотя часть летней грозовой активности в Северной Мексике и на юго-западе США является результатом воздействия mT воздуха из тропической части Тихого океана, большая часть этого связана с mT воздухом из Мексиканского залива. Этот влажный воздух обычно поступает на промежуточных уровнях восточными и юго-восточными потоками. Нагревание и подъем в горах вызывают грозы, поскольку воздух распространяется на север вдоль хребта Сьерра-Каскад, иногда доходя до северного Айдахо, западной Монтаны и южной Канады.Некоторая грозовая активность развивается по мере того, как mT воздух распространяется на северо-запад от залива и поднимается вдоль восточных склонов Скалистых гор.

В редких случаях воздух mT, происходящий из тропической части Тихого океана, распространяется на север над северо-западом Мексики и Калифорнии с грозовой активностью. Обычно это остаточный атмосферный воздух от умирающего тропического шторма.

Континентальный тропический — Лето

Единственными регионами-источниками континентального тропического воздуха в Северной Америке являются Мексика и юго-запад Соединенных Штатов.Эта воздушная масса горячая, сухая и нестабильная, и вызывает засухи и волны тепла, если сохраняется в течение любого периода времени. Это похоже на опускание воздуха верхнего уровня в Тихоокеанском Хай, и на самом деле оно может быть вызвано опусканием с высоты.

Летом воздух cT иногда распространяется на восток и север, покрывая части центральной или западной части Соединенных Штатов. Из-за высокой температуры и сухости он оказывает иссушающее действие на горючее из природных ландшафтов, создает основу для серьезных погодных условий.

Характеристики зимних и летних воздушных масс приведены в следующих таблицах.

Таблица: Характеристики зимних воздушных масс

, кроме гор

Таблица: Характеристики летних воздушных масс

Нет или мало 9047 9047 ,
Юго-восток
Канада и
Восток США

9047 на западном побережье

9047 .

Кумулятивные облака

Изменения в погодных условиях воздушных масс

Летом из-за более слабой общей циркуляции воздушные массы движутся медленнее и подвержены большим изменениям.Зимой, когда общая циркуляция усиливается, холодные полярные воздушные массы быстро удаляются от области своего источника и проникают далеко на юг с небольшими изменениями.

Мы рассмотрели обычные характеристики основных воздушных масс зимой и летом. Однако мы должны понимать, что существует множество вариаций индивидуальных воздушных масс — колебания от дня к ночи и сезонные колебания, отличные от только зимой и летом. Мы рассмотрим несколько общих принципов, которые помогут нам понять эти варианты.

1. Если поверхность, над которой расположена воздушная масса, на теплее, чем на воздушная масса, то нижние слои будут нагреты. Это приводит к повышенной нестабильности, конвективному перемешиванию и турбулентности, а также к снижению относительной влажности поверхности. При наличии достаточной влажности могут образовываться кучевые облака и возможные ливни. Повышенное перемешивание обычно приводит к хорошей видимости.
2. Если поверхность на холоднее, чем на воздушная масса, нижние слои постепенно охлаждаются.Это увеличивает стабильность и замедляет конвективное перемешивание и турбулентность. Водяной пар и атмосферные примеси, как правило, концентрируются в нижних слоях, и видимость снижается. При достаточной влажности образуются туман и низкие слоистые облака.
3. Как правило, воздушные массы над сушей и вдали от их источника имеют тенденцию быть холоднее, чем поверхность днем, и теплее, чем поверхность ночью. Таким образом, погодные характеристики соответственно меняются от дня к ночи.
4. Весной поверхности суши вдали от исходных регионов нагреваются быстрее, чем вода или покрытые снегом поверхности в исходных регионах.Это приводит к повышенной нестабильности в нижних слоях по мере того, как воздушные массы покидают область своего источника, и вызывает значительную грозовую активность, град, а иногда и торнадо.
5. Летом наименьшая разница температур между полярными и тропическими регионами. Общая циркуляция слабее, поэтому воздушные массы движутся медленнее и, таким образом, больше подвержены изменениям. Полоса западных ветров дальше на север, чем зимой. В результате тропические воздушные массы проникают далеко на север, но полярные воздушные массы блокируются на высоких широтах и ​​не проникают далеко на юг.
6. Поскольку земная поверхность осенью начинает охлаждаться, воздушные массы в нижних слоях становятся более стабильными, и грозовая активность снижается. По мере того, как наступает осень и приближается зима, стабильный холодный воздух у поверхности становится более глубоким и стойким, что способствует образованию тумана или низких слоистых облаков.
7. Зимой холодные полярные воздушные массы движутся быстрее и проникают далеко на юг. Температурный контраст между полярными и тропическими регионами увеличивается, как и скорость общей циркуляции.

Фронты

Мы видели, что полярные воздушные массы имеют временное океаническое происхождение, а их свойства сильно отличаются от тех, которые имеют тропическое континентальное происхождение. Поскольку различные типы воздушных масс, а также воздушные массы, состоящие из человеко-воздушных масс, перемещаются в средние широты, неизбежно, что они где-то встречаются и взаимодействуют. Поскольку воздушные массы имеют разную плотность, они не смешиваются, когда собираются вместе. Вместо этого между ними находится поверхность разрыва, или перед (см. Стр. 129).

Некоторые из погодных условий, наиболее неблагоприятных для борьбы с огнем, такие как сильный порывистый ветер, турбулентность и грозы, возникают во фронтальных зонах . Иногда в теплой воздушной массе недостаточно влаги или недостаточный подъем этой массы, так что не выпадают осадки с фронта. Сильный, порывистый и переменчивый ветер типичен для сухой фронтальной зоны, что значительно усложняет управление огнем.

Во фронтальной зоне более теплая воздушная масса, будучи более легкой, будет вытесняться более холодной воздушной массой.Вращение земли отклоняет движение как холодных, так и теплых воздушных масс, когда одна пытается перекрыть или перекрыть другую, и предотвращает образование горизонтальной поверхности с разрывами. Вместо этого фронтальная поверхность наклонена вверх на по более холодному воздуху. Наклон варьируется от 1/50 до 1/300. Уклон 1/50 означает, что на каждые 50 миль по горизонтали фронт будет на 1 милю выше по вертикали. Величина наклона зависит от температурного контраста между двумя воздушными массами, разницы в скорости ветра по фронту и относительного движения задействованных воздушных масс; то есть холодный воздух заменяет теплый воздух на поверхности или теплый воздух заменяет холодный воздух.На наземной карте погоды указывается только пересечение фронтальной поверхности с землей. Контраст между воздушными массами наиболее силен у поверхности земли и уменьшается вверх в атмосфере.

Фронты классифицируются по способу их движения относительно задействованных воздушных масс. На холодном фронте холодный воздух заменяет теплый. На теплом фронте теплый воздух заменяет холодный. Стационарный фронт, как следует из названия, временно остановлен.

Центральные части воздушных масс обычно связаны с областями высокого давления, но фронтов образуются во впадинах низкого давления .Из положения спереди мы обнаруживаем, что давление возрастает как к более теплому, так и к более холодному воздуху. Поскольку градиентный ветер в северном полушарии всегда дует с высоким давлением справа, когда человек смотрит вниз по течению, это означает, что ветер дует в одном направлении в холодном воздухе и в другом направлении в теплом. В данном месте, показанном в главе 6, ветер смещается по часовой стрелке по мере прохождения фронта — например, с юго-востока на юго-запад или с юго-запада на северо-запад.

Линия сдвига ветра и линия желоба давления дают метеорологу хорошие подсказки для определения местоположения фронтов, но есть и другие признаки, которые следует учитывать. Разрыв температуры существует поперек фронта. Как правило, чем больше и резче температурный контраст, тем интенсивнее фронт. Для слабых фронтов характерны постепенные и незначительные изменения температуры. На контраст влажности между воздушными массами по разные стороны фронта могут указывать температуры точки росы.Обычно масса холодного воздуха будет суше, чем масса теплого воздуха. Другими показателями местоположения фронта являются типы облаков, изменения давления и изменения видимости.

Типы фронтов различаются по способу их движения относительно задействованных воздушных масс. Если фронт движется так, что холодный воздух заменяет теплый, это холодный фронт . Если теплый воздух продвигается вперед и замещает впереди холодный, то передняя часть — это теплый передний . Если фронт не движется, это стационарный фронт .Холодные фронты обозначены на погодных картах заостренными выступами, а теплые — полукругами на той стороне, к которой они движутся. Стационарный фронт обозначается комбинацией обоих. (См. Рисунок.)

Холодные фронты

Передний край наступающей массы холодного воздуха — это холодный фронт . Он образует клин, который проталкивается под теплой воздушной массой, заставляя теплый воздух подниматься. Из-за поверхностного трения нижние слои холодного воздуха замедляются. Это увеличивает крутизну фронтальной поверхности и приводит к тому, что холодный фронт имеет притупленный вид при просмотре в поперечном сечении.Уклоны холодных фронтов обычно колеблются от 1/50 до 1/150.

Есть большие различия в ориентации и скорости холодных фронтов. Обычно они ориентированы в направлении северо-восток-юго-запад и движутся на восток и юго-восток со скоростью примерно от 10 до 40 миль в час. и быстрее зимой.

По мере приближения холодного фронта южные ветры усиливаются на в теплом воздухе перед фронтом. Облака появляются в том направлении, откуда приближается фронт.Атмосферное давление обычно падает, достигает самой низкой точки при прохождении фронта, а затем резко повышается. Ветры становятся сильными и порывистыми и резко меняются на западные или северо-западные, когда холодный фронт проходит мимо . После прохождения холодного фронта температура и точка росы ниже. Во фронтальных зонах с осадками наиболее сильные осадки обычно выпадают при прохождении фронта. Тогда он может быстро закончиться и смениться проясненной погодой.

Есть много исключений из приведенной выше общей схемы проходов холодного фронта.Суровость погоды, связанная с холодными фронтами, зависит от влажности и устойчивости теплого воздуха, крутизны фронта и скорости фронта. Поскольку холодные фронты обычно круче и движутся быстрее, чем теплые фронты, соответствующая им полоса погоды уже, суровее и обычно короче, чем с теплыми фронтами.

При малоподвижных холодных фронтах и ​​стабильном теплом воздухе дождевые облака слоистого типа образуют широкую полосу над фронтальной поверхностью и простираются на некоторое расстояние за лицевой частью.Если теплый воздух влажный и условно нестабильный, могут образоваться грозы с сильнейшими осадками около фронтальной зоны и сразу после них. Если теплый воздух довольно сухой и контраст температуры по фронту небольшой, возможно, будет мало или совсем нет осадков и мало или совсем нет облаков.

При быстром движении холодных фронтов погода более суровая и занимает более узкую полосу. Возмущение также имеет меньшую продолжительность, чем вызванное медленным фронтом. Если теплый воздух относительно стабилен, пасмурное небо и осадки могут происходить на некотором расстоянии перед фронтом, а самые сильные осадки могут выпадать перед поверхностным холодным фронтом.Если теплый воздух влажный и условно нестабильный, сразу перед холодным фронтом образуются рассеянные дожди и грозы. Погода обычно быстро проясняется за быстро движущимся холодным фронтом, с более низкими температурами и порывистыми, турбулентными ветрами с поверхности после фронтального прохода.

Облака и осадки покрывают широкую связь и простираются на некоторое расстояние за медленно движущимися холодными фронтами. Если теплый воздух влажный и стабильный, возникают слоистые облака и постоянный дождь. Если теплый воздух условно нестабилен, вероятны ливни и грозы.

При определенных условиях линия ливней и гроз формируется на расстоянии от 50 до 300 миль впереди и примерно параллельно холодному фронту. Это называется линией шквала . Погода, связанная с линиями шквала, часто бывает более суровой, чем погода, связанная с последующим холодным фронтом. После прохождения линии шквала температура, ветер и давление обычно возвращаются к условиям, аналогичным тем, которые были до приближения линии шквала. Иногда ливни и грозы рассеиваются вдоль линии шквала, поэтому в некоторых районах дуют сильные порывистые ветры без осадков.

С быстро движущимися холодными фронтами погода суровая и занимает более узкую полосу. Если теплый воздух влажный и условно нестабильный, как в этом случае, прямо перед холодным фронтом образуются рассеянные ливни и грозы.

Сухие холодные фронты часто вызывают очень сильную пожарную погоду на многих участках. Сухие проходы холодного фронта могут возникать в любом регионе, но они представляют собой серьезную проблему на юго-востоке . Холодные фронты обычно суше и дальше от центра низкого давления, с которым они связаны.Таким образом, холодный фронт, связанный с низменностью, проходящей на восток через южную Канаду или северные штаты, может быть очень сухим, поскольку он проходит через юго-восток. Кроме того, полярная воздушная масса, следующая за холодным фронтом, может стать весьма нестабильной из-за нагрева поверхности к тому времени, когда достигнет юго-востока.

Сочетание сильных порывистых ветров и сухого нестабильного воздуха создает серьезную пожарную погоду. Второй из двух холодных фронтов, быстро сменяющих юго-восток, также имеет тенденцию быть сухим.Теплая воздушная масса перед первым холодным фронтом может быть влажной и вызывать осадки, но воздушная масса между первым и вторым фронтами обычно не успевает накопить много влаги. Следовательно, второй проход холодного фронта может быть сухим и будет более серьезным с точки зрения управления огнем.

Сухие, задние части холодных фронтов вызывают серьезные пожары, где бы они ни возникали. Вдоль тихоокеанского побережья ветры за такими холодными фронтами иногда дуют с северо-восточного направления.Это морское направление означает, что воздух течет с больших высот на низкие и имеет феновые характеристики. Сильные, переменчивые, порывистые ветры холодного фронта в сочетании с сухим фёновским ветром в тылу создают кратковременные, но чрезвычайно критические погодно-пожарные условия.

Теплые фронты

Передний край наступающей массы теплого воздуха называется теплый фронт . Теплый воздух догоняет и заменяет холодный воздух, но в то же время скользит по клину холодного воздуха.Теплый фронт более пологий, чем холодный, с уклоном от 1/100 до 1/300. Из-за этой ровности облачность и осадки распространяются на обширную территорию перед фронтом, конечно, при условии, что в теплом воздухе имеется достаточное количество влаги.

Если теплый воздух над теплым фронтом влажный и устойчивый, облака относятся к слоистому типу. Последовательность типов облаков — перистые, перисто-слоистые, альтослоистые и нимбослоистые. Осадки постоянные и постепенно увеличиваются с приближением фронта.

Теплые фронты менее отчетливы, чем холодные, и их труднее обнаружить на погодных картах. Это особенно верно для пересеченной местности, где высокогорные участки могут выходить в теплый воздух до того, как теплый фронт будет ощущаться на более низких станциях.

Первым признаком приближения теплого влажного воздуха к верхним уровням перед поверхностным теплым фронтом могут быть очень высокие тонкие перисто-слоистые облака, которые придают небу молочный вид. За ними следуют облака среднего уровня, которые темнеют и сгущаются по мере начала выпадения осадков.Эта последовательность может быть прервана короткими периодами прояснения, но появление последовательно более низких типов облаков указывает на устойчивое приближение теплого фронта. Дожди могут предшествовать приходу поверхностного теплого фронта на целых 300 миль. Дождь, падающий в холодный воздух, повышает влажность до уровня насыщения и вызывает образование низких слоистых облаков.

Если теплый воздух над теплым фронтом влажный и устойчивый, образующиеся облака относятся к слоистому типу.Последовательность — перистые, перисто-слоистые, альтослоистые и нимбостратусные. Осадки имеют постоянный характер и постепенно увеличиваются по мере приближения к поверхности.

Если теплый воздух над теплым фронтом влажный и условно нестабильный, образуются высококучевые и кучево-дождевые облака. Часто грозы будут заключены в облачных массах.

Если теплый воздух является влажным и условно нестабильным, образуются высококучевые и кучево-дождевые облака, и часто грозы будут заключаться в облачных массах, которые обычно сопровождают теплый фронт.

Скорость движения теплых фронтов примерно вдвое меньше скорости движения холодных фронтов . С приближением теплых фронтов ветры обычно не такие сильные или порывистые, как с холодными. Смещение ветра обычно с восточного на южное, когда теплый фронт проходит . После его прохождения температура повышается, осадки обычно прекращаются, а облака уменьшаются или полностью исчезают.

С точки зрения пожарной погоды теплых фронтов, связанных с влажным воздухом, являются реальным преимуществом .Сопутствующие осадки являются широко распространенными и продолжительными, и их обычно достаточно для тщательного увлажнения лесного топлива, что снижает опасность пожара.

Стационарные фронты

Приземный ветер по обе стороны от стационарного фронта имеет тенденцию дуть параллельно фронту, но в противоположных направлениях. Стационарные фронты обозначены на погодных картах чередующимися острыми выступами и полукругами на противоположных сторонах фронта.

Когда силы, действующие на две смежные воздушные массы, таковы, что фронтальная зона мало перемещается, фронт называется стационарным фронтом .Поверхностный ветер по обе стороны от фронта имеет тенденцию дуть параллельно фронту, но в противоположных направлениях. Погодные условия, возникающие при неподвижном фронте, изменчивы; обычно они похожи на те, что имеют теплый фронт, хотя и менее интенсивны. Если воздух сухой, возможно, будет небольшая облачность или осадки. Если воздух влажный, возможны непрерывные осадки со стабильным теплым воздухом или ливни и грозы с условно нестабильным теплым воздухом. Зона выпадения осадков, вероятно, будет шире, чем область, связанная с холодным фронтом, но не настолько обширна, как с теплым фронтом.

Стационарные фронты могут быстро превратиться обратно в движущиеся по мере развития небольшого дисбаланса сил, действующих на воздушные массы. Стационарный фронт может колебаться вперед и назад, вызывая изменение ветра и погодных условий в данном месте. Это может стать холодным или теплым фронтом, или может развиться фронтальная волна, как мы увидим в следующем разделе.

Фронтальные волны и окклюзии

Фронтальная поверхность похожа на поверхность воды. Возмущение, такое как ветер, может вызвать образование волн на воде.Если волна движется к береговой линии, она растет, пока не станет тяжелой и не сломается. Точно так же вдоль фронтальных поверхностей в атмосфере возмущение может образовывать волну. Это нарушение может быть топографической неровностью, влиянием желоба верхнего уровня или изменением поля ветра, вызванным локальной конвекцией. Волны обычно образуются на неподвижных фронтах или медленно движущихся холодных фронтах, где ветры на двух сторонах фронта дуют параллельно фронту с сильным сдвигающим движением.

Когда часть фасада нарушена, теплый воздух начинает подниматься вверх и вытеснять часть холодного воздуха. Холодный воздух позади возмущения вытесняет часть теплого воздуха. Таким образом, одна часть фронта начинает действовать как теплый фронт, а прилегающая часть — как холодный фронт. Эта деформация называется фронтальной волной .

Давление на пике фронтальной волны падает и образуется очаг низкого давления с против часовой (циклонической) циркуляцией.Если давление продолжит падать, волна может перерасти в крупную циклоническую систему. Лоу и его фронтальная волна обычно движутся в направлении ветрового потока в теплом воздухе, который обычно направлен на восток или северо-восток.

Жизненный цикл фронтальной волны включает следующие этапы: A. Возмущенный участок фронта. Б. Холодный воздух начинает вытеснять теплый воздух позади нарушения, а теплый воздух впереди имеет тенденцию преобладать над холодным. Фронт перед возмущением становится теплым фронтом, а часть позади — холодным фронтом.C. Устанавливается циклоническая циркуляция и давление на гребне волны падает. D. После того, как холодный фронт настигает фронт червя, образуется окклюзия, и система вступает в фазу отмирания.

По мере движения системы холодный фронт движется быстрее, чем теплый, и в конечном итоге догоняет теплый фронт. Теплый воздух поднимается вверх между холодным воздухом позади холодного фронта и уходящим холодным воздухом впереди теплого фронта. Полученный комбинированный фронт называется окклюзией или окклюзией спереди .Это время максимальной интенсивности волнового циклона. Давление становится довольно низким в закрытой системе из-за сильных ветров вокруг минимума. Обычно система сопровождается обширной облачностью и осадками. Наиболее сильные осадки выпадают к северу от центра низкого давления.

По мере того, как окклюзия продолжает увеличиваться в длине, циклоническая циркуляция ослабевает, центр низкого давления начинает заполняться, а фронтальное движение замедляется.

Существует двух типов окклюзионных фронтов — теплого фронта и холодного фронта — в зависимости от того, теплее или холоднее поверхностный воздух перед окклюзией, чем воздух сзади.

Тип холодного фронта преобладает на большей части континента, особенно в центральных и восточных регионах. Погода и ветры при прохождении окклюзии холодного фронта аналогичны таковым при прохождении окклюзии холодного фронта. Перед окклюзией последовательность погоды и облачности очень похожа на ту, что связана с теплыми фронтами.

Большинство окклюзий теплого фронта обнаружено вдоль западного побережья. Воздушная масса сзади теплее, чем впереди. Следовательно, когда холодный фронт обгоняет теплый фронт, он поднимается по поверхности теплого фронта и становится верхним холодным фронтом .

Поперечное сечение окклюзии холодного фронта показывает, что теплый воздух поднялся над двумя более холодными воздушными массами. На поверхности холодный воздух вытесняет холодный. Погода и ветры, связанные с фронтальным проходом, аналогичны ветрам с холодным фронтом.

Погода, связанная с окклюзией теплого фронта, имеет характеристики как погоды теплого, так и холодного фронта. Последовательность облаков и погоды перед окклюзией аналогична тёплому фронту.Около верхнего холодного фронта бывает погода холодного фронта. При влажном и условно нестабильном воздухе возможны грозы. На поверхности прохождение окклюзии теплого фронта очень похоже на прохождение окклюзии теплого фронта. В сезон дождей на северо-западе Тихого океана, в Британской Колумбии и на юго-востоке Аляски преобладает череда окклюзий теплого фронта, которые прибывают из Тихого океана.

Холодные фронты, пересекающие Скалистые горы с запада, вынуждены подниматься над горами. Нередко зимой к востоку от гор находится очень холодный воздушный мох.Тогда холодный фронт не возвращается на поверхность, а поднимается вверх по холодному воздуху как верхний холодный фронт. Фронтальная активность происходит над холодным воздухом.

Следует отметить еще один тип верхнего холодного фронта. Холодные фронты, приближающиеся к Скалистым горам с запада, вынуждены подниматься и пересекать горы. Нередко зимой к востоку от гор располагается очень холодная воздушная масса. Затем холодный фронт не возвращается на поверхность, а движется вверх по холодному воздуху как верхний холодный фронт, часто сопровождаемый грозовыми ливнями.Когда такой фронт встречает воздушную массу mT и преодолевает ее, возникает очень нестабильное состояние, которое приводит к многочисленным грозам и, иногда, к торнадо.

Резюме

Когда воздух застаивается в области с однородными характеристиками поверхности, он приобретает эти характеристики и становится воздушной массой. Над тропическими водами образуются теплые влажные воздушные массы; холодные влажные воздушные массы над северными океанами; холодные и сухие воздушные массы над северным континентом; и теплые сухие воздушные массы над засушливыми регионами.

Для воздушных масс характерны погодные условия в их исходных регионах. Но по мере того, как воздушные массы покидают свои исходные регионы, они изменяются в зависимости от поверхности, по которой они перемещаются, и меняется погода воздушных масс.

Во фронтальных зонах, где встречаются разные воздушные массы, сосредоточена значительная погода. Для фронтальных переходов характерны облачность, осадки, сильный и переменчивый ветер; но иногда лобные проходы бывают сухими и отрицательно сказываются на поведении огня.

При обсуждении многих из этих тем время от времени приходилось упоминать различные типы облаков. Различные типы облаков связаны со стабильностью и нестабильностью, а определенные последовательности облаков характерны для разных фронтальных систем. В следующей главе мы более подробно обсудим типы облаков и рассмотрим процессы выпадения осадков, которые развиваются в облаках.

ПЕЧАТЬ

Какие четыре типа воздушных масс?

Это не абстрактное искусство; это карта погоды.На некоторых погодных картах есть цветные пятна, которые дают информацию об условиях в воздухе. Когда большая часть воздуха имеет постоянную температуру и влажность, это воздушная масса.

Метеорологи классифицируют воздушные массы по одному из четырех «регионов происхождения» или мест происхождения. Эти 4 типа воздушных масс образуются над определенными регионами. Эти регионы обычно большие и плоские с последовательными образованиями, такими как океаны или пустыни.

Определение воздушной массы

Определение воздушной массы можно логически вывести из названия: это большая масса воздуха.В частности, это большая область воздуха, которая приняла характеристики, температуру и уровни влажности земли и / или воды, находящейся под ней. Размеры воздушных масс составляют от сотен до тысяч миль в поперечнике. Влажность, температура и другие характеристики одинаковы во всей воздушной массе.

Границы между воздушными массами называются фронтами.

4 Типы воздушных масс

Как правило, существует четыре типа воздушных масс, которые можно разделить на категории с учетом того, где они встречаются, над водой или сушей.Четыре типа воздушных масс — полярные, тропические, континентальные и морские. Их классификация зависит от места их образования.

Тип 1: Самый холодный из всех

Воздушные массы в полярных регионах образуются между 60 градусами широты и Северным или Южным полюсом. Северная Канада и Сибирь являются обычными источниками этих холодных сухих масс, хотя они также могут образовываться над водой.

Поскольку полярные массы очень сухие, облачность невелика. Метеорологи используют заглавную букву P для обозначения этих масс.Некоторые ресурсы различают полярные воздушные массы и чрезвычайно холодные, образующиеся очень близко к полюсам. Арктические массы обозначаются буквой «А», а антарктические массы обозначаются буквой «АА».

Тип 2: разогрев

Тропические воздушные массы образуются в пределах 25 градусов широты от экватора. Это значит, что температура будет теплой или даже жаркой. Эти массы, обозначаемые буквой «Т», могут развиваться как над сушей, так и над водой. Исходные регионы включают Мексиканский залив, юго-запад США и север Мексики.Когда воздух от этих воздушных масс движется над землей США, он будет быстро охлаждаться, что обычно приводит к осадкам и штормам.

Тип 3: Land Ho!

Континентальные воздушные массы развиваются между 25 и 60 градусами широты к северу или югу от экватора. Как видно из их названия, они образуются на больших участках суши, поэтому они сухие. Поскольку метеорологи считают эту классификацию вторичной, она представлена ​​строчной буквой «c». При описании воздушной массы метеорологи указывают влажность и температуру именно в таком порядке.

Например, воздушная масса, которая берет начало над северной сушей, обозначается «cP» для континентальных и полярных регионов. Этот воздух сухой и холодный. Очень сухая и горячая воздушная масса, которая образуется вокруг границы с США и Мексикой, имеет маркировку «cT» — континентальная и тропическая.

Обычно сюда не входят воздушные массы, образующиеся над горными районами.

Тип 4: Вода, везде вода

Воздушные массы с высокой влажностью образуются над океанами. Эта «морская» классификация соответствует тем же широтам, что и континентальные массивы.Это также считается вторичной категорией и обозначается аббревиатурой «м». Таким образом, влажная холодная масса, развивающаяся над полярными океанами, классифицируется как «mP».

Этот тип воздушных масс зимой поражает западное побережье США. Влажные и теплые воздушные массы часто приходят из Мексиканского залива и южной части Атлантического океана и обозначаются буквой «mT». Они сильно влияют на погоду на юго-западе Америки.

КЛАССИФИКАЦИЯ ВОЗДУШНОЙ МАССЫ

МЕТЕОРОЛОГ ДЖЕФФ ХЭБИ
Классификация первичных воздушных масс приведена ниже:

mT = Maritime Tropical
mP = морской полярный
cP = континентальный полярный
cT = континентальный тропический
A = Арктика
H = Highland

Maritime Tropical

Морские тропические воздушные массы чаще всего ощущаются на юго-востоке США.Зимой эту воздушную массу пихают
к экватору, но летом он может покрывать большую часть США к востоку от Скалистых гор. Эта воздушная масса возникает из-за
теплые воды Мексиканского залива и Гольфстрима. Теплые воды в этом регионе испаряют огромное количество
объем воды. Токи холодной воды, как правило, стабилизируют атмосферу и производят небольшое испарение.
теплые воды дестабилизируют атмосферу и добавляют влагу. Теплая вода согревает низкие уровни атмосферы.Температуры в этой воздушной массе достигают максимума в 80-90-х годах летом и в 70-80-х годах зимой.
Высокая
точки росы характеризуют mT воздуха. В любое время года точка росы выше 50 F. Большинство
грозовой активности США развивается в пределах воздушной массы mT, в основном за счет рассеянных
термодинамические грозы и грозы впереди фронтов.
Когда морская тропическая воздушная масса движется над сушей, она начинает «приобретать» характеристики континентальной
климат.Это особенно верно, когда воздушная масса mT движется к северу. Воздушная масса mT изменяет
из-за более низких углов солнечного света, более сухая земля внизу и более прохладная земля внизу.

Морской полярный

Район источника mP воздуха находится над холодными океанскими течениями или водами океана высоких широт. В этом воздухе нет
влажность как мТл воздуха. Поскольку воздух mP всегда близок к насыщению,
орографический подъем воздушной массы может
производят сильный дождь или снег. Эта воздушная масса печально известна тем, что производит
туман, морось, пасмурная погода и продолжительная
продолжительный легкий или умеренный дождь.Температура воздуха mP колеблется от чуть выше точки замерзания до ниже 70 F. mP.
воздух видоизменяется, когда он движется по возвышенности. На
с наветренной стороны горных хребтов, mP воздух может производить
обилие дождя и снега. Оказавшись на подветренной стороне гор, воздушная масса mP превращается в континентальную.
масса воздуха. Эти воздушные массы создают холодные фронты, но воздух не такой холодный, как полярные или арктические фронты. Они есть
часто называемые «тихоокеанские фронты» или «холодные лазейки».

Continental Polar

Эта воздушная масса имеет низкие точки росы, низкие температуры и высокую степень стабильности. Плотность сП воздуха
создает на поверхности высокое давление и
корыто вверх, особенно когда cP воздух перемещается в более низкие широты. Осадки
в сочетании с cP воздух обычно легкий из-за
сухость и малая влагоемкость воздуха. Осадки
наиболее часто встречается на «краях» cP воздуха, особенно там, где он пересекает и вытесняет mT воздух.Осадки
внутри сП воздушная масса повышается и динамически индуцируется. Эти динамические механизмы подъема включают:
струйные полосы,
изоэнтропический лифтинг и
адвекция положительной дифференциальной завихренности. Температура холодной поверхности и сухая граница
слой препятствует термодинамической конвекции.
cP воздух быстро модифицируется по мере продвижения на юг. Точки росы остаются низкими, но температура этого
воздушная масса увеличивается при движении на юг из-за следующего: более теплая температура почвы, более мелкая воздушная масса,
более высокие углы солнца и отсутствие снежного покрова.cP воздух будет меняться медленнее, если температура почвы
к югу аномально низкие (особенно при наличии поверхностного снежного покрова). В некоторых случаях
субтропическая струя «захлестнет» неглубокий cP воздух. В этом случае изменение давления воздуха CP будет менее быстрым из-за
к значительно уменьшенному солнечному нагреву. После того, как cP air значительно изменится, его маркировка больше не имеет смысла.
Полярный воздух. После модификации cP air становится модифицированным cP air или модифицированным континентальным воздухом средних широт.

Континентальный Тропический

Источником cT воздуха являются юго-западная пустыня, высокие равнины и Мексика.В воздухе низкая точка росы
от теплых до жарких после полудня, но с умеренной ночной температурой. За счет плавучести и высоты
воздуха через Северную Америку, этот воздух будет проникать в средние уровни атмосферы, как только он покинет
его исходный регион. Это создает
колпачок мягкого сухого воздуха. Если этот воздух адвектируется
PBL mT air, тяжелый
угроза грозы значительно возрастает. Граница cT наиболее заметна при создании
сухая линия.А
dryline отделяет воздух mT от воздуха cT. В зависимости от прочности сухой лески,
сходимость по сухой линии и динамика над сухой линией,
возле границы с сухой линией могут образоваться сильные грозы.

Арктика

Источником A воздуха является северная Канада. Он имеет те же характеристики, что и полярный воздух, за исключением того, что он более холодный.
с еще более низкой точкой росы. Этот воздух часто образуется, когда область высокого давления становится почти неподвижной над Восточным регионом.
Аляска и Юкон.Из-за почти полного отсутствия солнечной радиации зимой, обильного снежного / ледяного покрова и
при непрерывном излучении с поверхности Земли воздух будет становиться все холоднее и холоднее.
Температура может достигать от -30 F до -60 F. Если
струя становится
меридионально в тот же период времени
Арктический воздух накапливается, очень холодный воздух распространится на юг Канады и США. Как только арктический воздух переместится в
На юге США он превращается в полярный воздух, а затем в модифицированный полярный воздух позади.
граница холодного фронта.

Хайленд

Эта воздушная масса встречается в регионах с большими перепадами высот на коротких расстояниях. Это не исходный регион
для одного конкретного типа воздушной массы. Поскольку высокогорный климат находится на возвышенности, они могут способствовать
сухость в интерьере высокогорный климат. Когда воздушные массы попадают в высокогорный климат, они изменяются из-за
к этим изменениям высоты. Воздух mP и mT осушается (с подветренной стороны) из-за
орографический спуск. cP Air имеет
трудность входа в высокогорный климат из-за высокой плотности воздуха cP.Холодный плотный воздух испытывает трудности
перемещение по возвышенности.

Некоторые важные моменты, которые следует учитывать в отношении воздушных масс:

* Низкое давление на поверхности и фронты чаще всего встречаются в переходной зоне воздушных масс
* Фронты возникают на краях полярных воздушных масс
* Масса холодного / сухого воздуха стабильна благодаря более высокой плотности и более высокой средней молекулярной массе
(сухой воздух плотнее влажного)
* Теплые влажные воздушные массы
нестабилен из-за более низкой плотности из-за теплового расширения и более низкой молекулярной массы.
* Воздушные массы трехмерны. Полярные и арктические воздушные массы становятся все мельче при удалении от очага.
* mT воздушный баллон
изэнтропический подъем над воздухом с мП или сП, вызывая повышенное количество осадков. Это особенно
Истинный север теплых фронтов
* Низкое давление заставляет движение воздушных масс. При сильном низком давлении к ЮВ будет поступать аномально теплый воздух.
от впадины с аномально прохладными условиями к западу от впадины.
* Средние широты уникальны тем, что в течение
год.В тропических и полярных регионах погода обычно более однородная в течение всего года, хотя
тропики
может наблюдаться влажный и сухой сезон, в то время как полярная температура на высоте сильно зависит от угла наклона солнца от
от сезона к сезону.
* Воздушные массы и
Модификация воздушных масс определяется широтой, высотой, океанскими течениями, солнечными часами,
угол солнечного сияния, растительность, температура почвы, снежный покров,
преобладающий ветер и т. д.

ВОПРОСЫ И ОТВЕТЫ

1.Рядом с каждым штатом назовите 1-2 верхние воздушные массы, которые доминируют в штате в течение года.

Флорида — преобладают морские тропики
Колорадо — Восточная сторона — континентальный полярный, модифицированный континентальный тропический, Западный — Хайленд
Орегон — Приморский Полярный
Нью-Мексико — континентальный тропический район
Огайо — Множество различных воздушных масс в течение года

2. Почему морской тропический воздух имеет тенденцию быть вертикально глубже, чем полярный или арктический?

Ответ: Теплый воздух менее плотный, чем холодный.Влажный воздух менее плотный, чем сухой. Теплый и влажный воздух
имеет большую толщину, чем холодный и сухой воздух, и, следовательно, глубже по вертикали.

3. Из диаграммы №1, как изменится холодный фронт над Северной Калифорнией по мере его продвижения в Неваду?

Ответ: Фронт теряет влагу на обращенных к ветру горных склонах в Калифорнии. Перед
принесет в прибрежные районы более прохладный и влажный воздух. По мере продвижения в Неваду фронт не будет
имеют такое же влияние в Неваде, как и в Калифорнии.На лицевой стороне не будет влаги
в Неваде, но принесет более низкие температуры.

4. Какая масса воздуха в среднем покрывает наименьшую площадь над США?

Ответ: континентальный тропический

5. Почему полярный воздух изменяется наиболее быстро, когда он движется над Мексиканским заливом?

Ответ: Залив испаряет влагу в более сухой воздух. Поверхность океана отводит тепло в полярный воздух
и значительно согревает.Залив превращает воздух из сухого и холодного в более влажный и теплый.

6. Почему грозы необычны с mP или арктической воздушной массой? Почему они более распространены
в морской тропической воздушной массе?

Ответ: Недостаточная влажность и нестабильность в mP или арктическом воздухе; mT воздух более плавучий и имеет
высокая влажность.

7. Каким образом континентальная тропическая воздушная масса важна для суровой погоды?

Ответ: Когда CT воздух адвектируется на средние уровни атмосферы, он создает закрывающую инверсию, которая
задерживает тепло и влагу в PBL.Как только тепло здания ломает крышку, может возникнуть взрывная конвекция.
Сухой воздух на среднем уровне также способствует большему охлаждению за счет испарения, что приводит к микровзрывам. В
сухой воздух также способствует конвективной нестабильности.

Фронты и воздушные массы — атмосферные процессы и явления

Элисон Ньюджент и Синтаро Рассел

Цели обучения

К концу этой главы вы должны уметь:

1. Опишите, что такое «воздушная масса» и как она образуется.
2. Назовите некоторые из основных типов воздушных масс
3. Нарисуйте схематический вертикальный разрез теплого и холодного фронта.
4. Распознать символы для теплого, холодного и закрытого фронта
5. Обсудите типы облачности, связанные с теплым и холодным фронтами
6. Объясните, как разница температур (теплый или холодный фронт) или разница влажности (сухие линии) важны для погоды

Мы уже узнали, что области низкого и высокого давления можно идентифицировать по изобарам на карте погоды.Мы также узнали, что в некоторых регионах Земли давление обычно низкое, а в других — высокое. В этой главе мы узнаем, что некоторые области атмосферы обладают схожими свойствами воздуха и называются по этим свойствам коллективной массой воздуха или «воздушной массой». В частности, системы высокого давления представляют собой очень распространенные воздушные массы.

Воздушная масса — это обширная масса воздуха, имеющая в целом одинаковые характеристики температуры и влажности. Они могут простираться на тысячи квадратных километров.Воздушные массы идентифицируются на основе их температурных и влажностных характеристик, а также географического региона происхождения. Например, если воздушная масса сухая и теплая и происходит из тропического региона над континентом, ее можно назвать континентальной тропической (cT) воздушной массой. Если воздушная масса влажная и холодная и возникла над океаном в высоких широтах, ее можно было бы назвать морской полярной (МП) воздушной массой. Название воздушной массы всегда начинается с строчной буквы, обозначающей континентальный (c) или морской (m), и второй заглавной буквы, обозначающей экваториальный (E), тропический (T), полярный (P), арктический (A), или Антарктика (AA).

Морские воздушные массы — это влажные воздушные массы, исходящие из океанов или крупных водоемов. Континентальные воздушные массы — это сухие воздушные массы, исходящие с суши. Экваториальные воздушные массы — это теплые влажные воздушные массы, исходящие из экваториальной области. Тропические воздушные массы — это теплые воздушные массы, происходящие из более низких широт. Полярные воздушные массы — это холодные воздушные массы, происходящие из верхних широт. Воздушные массы Арктики состоят из чрезвычайно холодного воздуха, исходящего с полюсов. Арктические воздушные массы даже холоднее и суше, чем полярные воздушные массы, а антарктические воздушные массы даже более экстремальны, чем арктические воздушные массы.

Распространенными типами воздушных масс являются морские тропические (mT), морские полярные (mP), континентальные полярные (cP), континентальные тропические (cT) и континентальные арктические (cA).

• Морские тропические воздушные массы (mT) — это теплые влажные воздушные массы, берущие начало из океанов в тропиках.
• Морские полярные (mP) воздушные массы — это холодные влажные воздушные массы, берущие начало из океанов в полярных широтах.
• Континентальные полярные воздушные массы (cP) — это холодные и сухие воздушные массы, происходящие из регионов суши в полярных широтах.
• Континентальные тропические воздушные массы (cT) — это горячие и сухие воздушные массы, берущие свое начало с суши в тропиках.
• Воздушные массы Континентальной Арктики (СА) — это холодные и сухие воздушные массы, берущие начало с Северного полюса.
• Воздушные массы Континентальной Антарктики (САА) — это чрезвычайно холодные и сухие воздушные массы, исходящие с суши на Южном полюсе.

См. Изображение ниже, чтобы увидеть, где обычно возникают эти различные типы воздушных масс.

Воздушные массы и место их происхождения (общественное достояние).

Создание воздушных масс

Воздушные массы образуются, когда воздух присутствует над поверхностью продолжительный период времени . Обычно это происходит в системе высокого давления при слабом ветре. Районы, в которых развиваются воздушные массы, называются исходными. Воздушные массы над теплыми поверхностями обычно развиваются быстрее, чем над более холодными поверхностями, потому что в стабильном воздухе над холодной поверхностью более слабая турбулентность. Когда воздушные массы перемещаются из своих исходных регионов, они меняются со временем из-за поверхностей и ландшафта, по которым движутся воздушные массы.

Движение воздушных масс

Воздушные массы не остаются постоянно над регионами своего происхождения. Небольшие изменения в погодных условиях могут сместить воздушную массу в новое место. При движении воздушных масс могут произойти две вещи. Во-первых, когда воздух перемещается по различным поверхностным характеристикам, начинает изменяться воздушная масса. Этот процесс получил название воздушной массы модификации . Например, воздушная масса mP, которая движется из Тихого океана через горы в западной части континентальной части США, обычно высыхает, пересекая горы, излучает влагу и нагревается над земной поверхностью, пока не станет воздушной массой cT.Во-вторых, при движении воздушных масс происходит их столкновение с другими воздушными массами. Когда происходит столкновение, две воздушные массы образуют границу, называемую фронтом .

Наземные фронты — это границы или переходные зоны между воздушными массами у поверхности Земли. На фронтах часто наблюдаются изменения температуры, влажности, ветра, давления, видимости, а также особенности облачности и осадков. Есть четыре основных типа фасадов.

1. Холодные фронты
2. Теплые фронты
3. Фронты окклюзии
4. Фасады стационарные

Фронты названы на основе характеристик воздушной массы, которая замещает предыдущую воздушную массу.Например, если холодная воздушная масса движется к теплой воздушной массе, граница между ними будет называться холодным фронтом, потому что холодный воздух эффективно заменяет теплый воздух с точки зрения неподвижной точки на поверхности Земли.

Фронты обычно связаны с системами низкого давления. Фронтальные границы на карте отмечены в том месте, где градиент температуры фронта встречается с поверхностью Земли.

Холодные фронты

Схема, показывающая вертикальный разрез холодного фронта (CC BY-SA 4.0).

Холодные фронты — это переходная зона, в которой наступающая холодная воздушная масса заменяет отступающую более теплую воздушную массу. На погодных картах холодные фронты нарисованы в виде синих линий с синими треугольниками, указывающими на более теплые воздушные массы в направлении фронтального движения, как показано на изображении выше.

Поскольку теплый воздух менее плотный, чем более холодный воздух, холодный воздух остается на дне, а теплый воздух вынужден подниматься над надвигающимся холодным воздухом. Этот принудительный подъем приводит к образованию типичных облачных структур перед холодным фронтом, которые включают перистые и перисто-слоистые облака.Количество кучевых облаков в теплой воздушной массе увеличивается по мере приближения к фронтальной границе. Поскольку тёплая воздушная масса вынуждена подниматься, на холодном фронте возникает атмосферная нестабильность, в результате чего образуются высокие кучевые и кучево-дождевые облака, которые могут вызвать сильные дожди и грозы вдоль фронтальной границы. Во время прохождения холодного фронта направление ветра обычно смещается с юга или юго-запада (в теплом секторе) на запад или северо-запад (в холодном секторе) в северном полушарии.После прохождения холодного фронта хорошая погода возвращается с появлением кучевых и слоисто-кучевых облаков.

Теплые фасады

Диаграмма, показывающая вертикальный разрез теплого фронта (CC BY-SA 3.0).

Теплые фронты — это переходная зона, в которой наступающая масса теплого воздуха заменяет отступающую более холодную воздушную массу. На погодных картах теплые фронты изображены в виде красных линий с красными полукругами, указывающими на более холодные воздушные массы в направлении фронтального движения.

Поступающий теплый воздух вынужден подниматься над удаляющимся холодным плотным воздухом.Опять же, из-за этого принудительного подъема перед теплым фронтом обычно наблюдаются типичные модели облаков. К ним относятся облака верхнего уровня, такие как перистые и перисто-слоистые облака до того, как облака сгущаются, и облака нижнего уровня, такие как альтослоистые, нимбослоистые облака, и туман вблизи фронтальной границы. Поскольку воздушная масса поднимается вдоль теплого фронта, образуются облака и могут выпадать устойчивые осадки. При прохождении теплого фронта направление ветра смещается с восточного или юго-восточного (в холодном секторе) на юго-западное (в теплом секторе) в северном полушарии.После прохождения теплого фронта облачный покров и осадки уменьшаются, остаются только рассеянные кучевые облака.

Окклюзия фронтов

Диаграмма, показывающая вертикальное сечение закрытого фронта (общественное достояние).

Окклюзионные фронты — это фронтальная граница, которая образуется, когда холодный фронт догоняет теплый фронт. Холодные фронты движутся быстрее, чем теплые, поэтому холодные фронты иногда могут догнать теплые, но не наоборот.

Есть два типа окклюзии: холодная окклюзия и теплая окклюзия.Холодные окклюзии (показанные выше) возникают, когда приближающаяся воздушная масса холоднее, чем отступающая воздушная масса. Теплые окклюзии возникают, когда наступающая воздушная масса теплее удаляющейся воздушной массы. На погодных картах закрытые фронты нарисованы фиолетовыми линиями с пурпурными треугольниками и пурпурными полукругами. Вы заметите, что этот символ представляет собой комбинацию символов холодного фронта и теплого фронта, что неудивительно, потому что закрытый фронт фактически представляет собой комбинацию этих двух.

Фронтальный символ закрытой фронтальной границы (общественное достояние).

Окклюзионные фронты — заключительный этап фронтальной границы, потому что теплый воздух над холодным — стабильный сценарий.

Фасады стационарные

Стационарные фронты — это тип фронтальной системы, которая почти неподвижна, при этом ветры дуют почти параллельно и с противоположных путей с каждой стороны, разделенных фронтом. На погодных картах стационарные фронты изображены в виде чередующихся синих и красных линий с синими треугольниками, указывающими на более теплую воздушную массу, и красными полукругами, указывающими на более холодную воздушную массу.Это единственный сценарий, в котором направление символов не указывает направление движения.

Фронтальный символ неподвижной фронтальной границы (общественное достояние).

Другие элементы, похожие на фронтальные

Не все погодные элементы имеют фронтальные характеристики, такие как желоб и сухая леска. Хотя во впадинах наблюдается изменение облачности и характера осадков, в них отсутствуют резкие изменения температуры и влажности, наблюдаемые на фронтах. Сухие линии — это граница между теплым влажным воздухом и теплым сухим воздухом.Поскольку обе воздушные массы теплые, сухую линию нельзя классифицировать ни как теплый, ни как холодный фронт. Сухие линии обычно возникают весной и летом на юго-западе США, особенно в Техасе. Теплый влажный воздух Мексиканского залива встречается с теплым и сухим воздухом пустынного плато. Днем на сухих линиях могут возникать конвективные облака и даже грозы, поскольку влажный воздух поднимается над более плотным сухим воздухом.

Глава 12: Вопросы для рассмотрения

1. Что такое воздушная масса? Какие существуют типы воздушных масс и откуда они берутся?
2. Обозначить поперечное сечение холодного фронта:
3. Обозначьте поперечное сечение теплого фасада:
4. Сопоставьте лицевое имя с правильной символикой:
5. Какие облака и осадки обычно связаны с фронтальным прохождением тепла и холода?

Ответы на избранные практические вопросы:

Погодных Фактов: Воздушные массы и их источники

Воздушные массы вносят разнообразие в погоду.Шесть основных типов воздушных масс влияют на погоду Британских островов. Они могут принести все, от тропических теплых и влажных дней до арктического холода, в зависимости от типа воздушной массы. Фронты образуют границы воздушных масс с разными свойствами. Наиболее суровая погода обычно возникает, когда сухой-холодный континентальный полярный воздух сталкивается с теплым влажным морским тропическим воздухом.

Термин «воздушная масса» был введен около 70 лет назад норвежскими метеорологами из Бергена, Норвегия. Воздушная масса — это большая масса воздуха, свойства которой — температура, влажность и градиент — в значительной степени однородны на площади в несколько сотен километров в поперечнике.

Природа воздушных масс определяется тремя факторами: областью источника , возрастом и модификациями , которые могут возникнуть при удалении от области источника по поверхности земли.

Первичная классификация воздушных масс основана на характеристиках области источника, давая Арктика (A) , Полярная (P) или Тропический воздух (T) , а также характер поверхности в исходном регионе: континентальный (c) или морской (м) .Кроме того, определено большое разнообразие вторичных типов воздушных масс. Например, экваториальный воздух (E) или средиземноморский воздух. Иногда к двухбуквенным инициалам добавляется буква (k) или (w), указывающая, является ли воздух более влажным или холодным, чем поверхность. Первый становится более устойчивым, а второй — более нестабильным.

В некоторых старых работах используется термин «возвращающаяся воздушная масса». Обычно это относится к морскому полярному воздуху, который изменился, перемещаясь через относительно мягкую Атлантику и в конечном итоге возвращается к полюсу.

Воздушные массы, преобладающие на Британских островах:

Arctic Air (A):

Континентальная арктика (CA) : Чрезвычайно низкие температуры и очень мало влаги. Возникает над Северным Ледовитым океаном зимой, когда преобладает высокое давление и мало отличается от континентальных полярных (cP) воздушных масс, которые развиваются над Сибирью и северной Канадой.
Морская арктика (мА) : Из того же источника, но менее сухо и менее холодно — менее экстремально.

Полярный воздух (P):

Континентальный полярный (cP) : Холодный и сухой, происходящий из высоких широт, обычно как воздух, выходящий из полярных максимумов. Эта воздушная масса часто приносит холодную, сухую и ясную погоду в прекрасный зимний день, а также сухую и теплую погоду в приятный летний день.
Морской полярный (мП) : Прохладный и влажный, часто возникающий в виде континентального полярного воздуха над сушей Северной Америки и Азии, который изменяется по мере продвижения над Атлантическим и Тихим океанами.Нагретая относительно теплыми водоемами, эта воздушная масса становится довольно нестабильной, что приводит к сильным ливням над морем и наветренным побережьем.

Тропический воздух (T):

Континентальный тропический (cT) : жаркий и очень сухой, берущий начало в засушливых и пустынных регионах летом. Наименее распространенная воздушная масса, влияющая на погоду в Великобритании. Однако, приближаясь летом с юга и юго-востока, он может принести рекордную жару на юго-восток Британии, особенно в конце лета.