Ни зміни атмосферного тиску

3.Типи повітряних мас.

1. Тиск змінюється в результаті переміщень повітря - його відтоку з одного місця і припливу в інше. Переміщення ці пов'язані з відмінностями в щільності повітря, що виникають при нерівномірному нагріванні його від підстильної поверхні.

Якщо будь-якої ділянку земної поверхні прогрівається сильніше, то висхідний рух повітря буде активніше, відбудеться відтік повітря на сусідні, менш нагріті ділянки і, як наслідок, тиск буде знижуватися. Приплив повітря нагорі на сусідні ділянки викличе підвищення тиску на їх поверхню. Відповідно до розподілу тиску у поверхні виникає рух повітря в сторону нагрітого ділянки. Відтік повітря з місць з більш високим тиском компенсується його опусканням. Таким чином, нерівномірне нагрівання поверхні викликає рух повітря, його циркуляцію: підйом над нагрітим ділянкою, відтік на деякій висоті в сторони, опускання над менш нагрітими ділянками і рух у поверхні до нагрітої ділянки.

Рух повітря також може бути викликано нерівномірним охолодженням поверхні. Але в цьому випадку над охолодженим ділянкою повітря стискається і на деякій висоті тиск стає нижче, ніж на цьому ж рівні над сусідніми, менш холодними ділянками. Нагорі виникає рух повітря в бік холодного ділянки, що супроводжується зростанням тиску на його поверхню; відповідно, над сусідніми ділянками тиск знижується. У поверхні повітря починає розтікатися з області підвищеного тиску в області зниженого, тобто від холодного ділянки в сторони.

Таким чином, термічні фактори (зміна температури) призводять до появи динамічних причин зміни тиску (рух повітря).

Сила вітру визначається тиском, що чиниться рухомим повітрям на предмети і вимірюється кг / м2. Сила вітру залежить від його швидкості.

Напрямок вітру визначається положенням тієї точки горизонту, звідки він дме. Для позначення напрямку вітру в практиці горизонт ділять на 16 румбів. Румб - напрямок до точки видимого горизонту щодо сторін світу.

У баричному мінімумі виникає рух повітря проти годинникової стрілки в північній півкулі і за годинниковою стрілкою в південній півкулі, з відхиленням його до центру. У баричному максимумі повітря рухається за годинниковою стрілкою в північній півкулі, з відхиленням до периферії.

Повітря тропосфери не скрізь однаковий, тому що неоднаково розподіл сонячного тепла по земній поверхні і різна сама поверхня. В результаті взаємодії з підстильної поверхнею повітря набуває ті чи інші фізичні властивості, а переміщаючись з одних умов в інші, швидко змінює їх - трансформується. Так як повітря переміщається безперервно, трансформація його відбувається постійно. При цьому в першу чергу змінюються температура і вологість. У певних умовах (над пустелями, індустріальними центрами) повітря містить багато домішок, що відбивається на його оптичні властивості.

3. Щодо однорідні маси повітря. поширюються на кілька тисяч кілометрів в горизонтальному напрямку і на кілька кілометрів у вертикальному напрямку, називають повітряними масами. Повітряні маси характеризуються близькою температурою, тиском, вологістю, прозорістю. Вони формуються при тривалому перебуванні повітря над відносно однорідною поверхнею.

За температурними показниками виділяють повітряні маси теплі і холодні (ТВ і ХВ). Теплі повітряні маси - це ті, які переміщаються з теплою поверхні на більш холодну. При переміщенні ТВ тепле повітря охолоджується, досягає рівня конденсації і випадають опади. ХВ переміщаються з більш холодної поверхні на більш теплу. Коли ХВ надходять на теплішу поверхню, вони нагріваються і піднімаються вгору.

По географічному положенню виділяють чотири типи повітряних мас (ВМ). Екваторіальний тип ВМ (ЕВ) формується над екваторіальній зоною низького тиску, між 50с. і пд.ш. ЕВ вологі, характеризуються висхідними рухами ВМ, конвективними процесами і опадами. Тропічний тип ВМ (ТБ) формується над тропічними широтами з високим тиском, високими температурами, антициклонної циркуляцією. Вони можуть бути морськими (МТВ) і континентальними (КТБ). Континентальні ТВ характеризуються значною запиленістю. Помірний (полярний) тип ВМ (УВ, ПВ) розташовується над 400 - 600 с. і пд.ш. МПВ різниться в залежності від морських течій (теплі, холодні), а КПВ розрізняються в різних районах материків. У Західній Європі на формування КПВ впливає Гольфстрім, на східному узбережжі Азії - мусони, а у внутрішніх частинах материка Євразія - різко-континентальний тип клімату. Арктичний (антарктичний) тип ВМ (АВ) відрізняється від ПВ в середньому більш низькими температурами, меншою абсолютноювологістю і малої запиленістю. Виділяють антарктичний континентальний підтип - Кав і арктичний морський і континентальний підтипи - Кав і МАВ.

4. Різні за фізичними властивостями повітряні маси в результаті постійного їх переміщення зближуються. У зоні зближення - перехідній зоні - концентруються великі запаси енергії і атмосферні процеси особливо активні. Між зближуються повітряними масами виникають поверхні, що характеризуються різкою зміною метеорологічних елементів і звані фронтальними поверхнями або атмосферними фронтами.

Передня частина розташовується завжди під кутом до підстильної поверхні і нахилена в бік більш холодного повітря, вклинюються під теплий. Кут нахилу фронтальної поверхні дуже малий, зазвичай менше 10. Це означає, що фронтальна поверхня на відстані 200 км від лінії фронту знаходиться на висоті всього 1 - 2 км. Від перетину фронтальної поверхні з поверхнею Землі утворюється лінія атмосферного фронту. Ширина атмосферного фронту в приземному шарі - від декількох кілометрів до декількох десятків кілометрів, довжина - від декількох сотень до декількох тисяч кілометрів.

Холодне повітря завжди розташований підлогу фронтальною поверхнею, теплий - над нею. Рівновага похилою фронтальною поверхні підтримується силою Коріоліса. В екваторіальних широтах, де сила Коріоліса відсутня, атмосферні фронти не виникають.

Якщо повітряні течії прямують я обох боків уздовж фронту і фронт помітно не переміщається ні в бік холодного, ні в бік теплого повітря, він називається стаціонарним. Якщо ж повітряні течії спрямовані перпендикулярно до фронту, фронт зміщується в ту чи іншу сторону в залежності від того, яка повітряна маса активніше. Відповідно до цього фронти діляться на теплі і холодні.

Теплий фронт переміщується в бік холодного повітря, тому що більш активна тепла ВМ. Тепле повітря натекает на відступаючий холодний, спокійно піднімаючись вгору по площині розділу (висхідне ковзання), і адиабатически охолоджується, що супроводжується конденсацією знаходиться в ньому вологи. Теплий фронт приносить потепління. При повільному піднятті теплого повітря формуються типові хмарні системи.

Холодний фронт переміщається в сторону теплого повітря і приносить похолодання. Холодне повітря рухається швидше теплого, підтікає під нього, виштовхуючи його вгору. При цьому нижні шари холодного повітря відстають у своєму русі від верхніх і фронтальна поверхня порівняно круто піднімається над поверхнею, що підстилає.

Залежно від ступеня стійкості теплого повітря і швидкості руху фронтів розрізняють холодний фронт першого і другого порядку. Холодний фронт першого порядку рухається повільно, тепле повітря піднімається спокійно. Хмарність подібна до хмарністю теплого фронту, але зона опадів вже (наслідок порівняно великого нахилу фронтальної поверхні). Холодний фронт другого порядку - об'єктів, що швидко. Висхідний рух теплого повітря сприяє формуванню купчасто-дощових хмар, шквалистих вітрів, злив.

При змиканні теплого і холодного фронтів утворюється складний фронт - фронт оклюзії. Змикання фронтів відбувається тому, що холодний фронт, переміщаючись швидше теплого, може наздогнати його. Тепле повітря, що опинився в просторі між двома фронтами, витісняється вгору, холодні повітряні маси двох фронтів з'єднуються. Залежно від того, яка з з'єднуються повітряних мас тепліше, оклюзія відбувається по типу холодного (найвища температура повітря теплого фронту) або за типом теплого (найвища температура повітря холодного фронту).

Суцільних постійних атмосферних фронтів між різними типами ВМ немає, але існують фронтальні зони, в яких постійно виникає, загострюється і руйнується безліч фронтів різної інтенсивності. Ці зони називають кліматичними фронтами. Вони відображають середнє багаторічне положення фронтів, які поділяють області переважання різних типів ВМ.

Між арктичної (антарктичної) ВМ і полярної ВМ розташовується арктичний (антарктичний) фронт.

Маси помірного повітря від тропічних ВМ відокремлює полярний фронт північної та південної півкуль. Продовження полярного фронту в тропічних широтах - пасатний фронт - розділяє дві різні маси тропічного повітря, одна з яких - трансформувалися помірне повітря. Тропічні ВМ від екваторіальних ВМ відокремлені тропічним фронтом.

Все фронти безперервно переміщаються і змінюються; тому дійсний стан тієї чи іншої ділянки фронту може значно відхилятися від середнього багаторічного його положення.

По розташуванню кліматичних фронтів можна судити про розташування ВМ і їх переміщенні в залежності від сезону.

5. У фронтальних зонах, де температурні градієнти великі, виникають сильні вітри, швидкість яких, зростаючи з висотою, досягає максимуму (більше 30 м / сек) поблизу тропопаузи. Ураганні вітри у фронтальних зонах верхнього тропосфери, рідше - нижньої стратосфери отримали назву струменевих течій. Це порівняно вузькі (їх ширина - кілька сотень кілометрів), сплюснуті (товщина - кілька кілометрів) струменя повітря, що переміщаються в середині повітряного потоку, що має значно менші швидкості. Тропосферні струменеві течії мають переважно західний напрямок, а стратосферні - взимку переважно західний, а влітку - східний напрямок. Тропосферні струменеві течії поділяються на течії помірних і субтропічних широт. Струменеві течії відіграють значну роль в режимі циркуляції атмосфери.