Властивості повітряних мас

Властивості холодної повітряної маси

Осередок формування холодних мас знаходиться в субполярних або арктичних районах. Взимку маси холодного повітря формуються також над материками до широти 30 ° N. Перебуваючи в своєму вогнищі, повітряні маси охолоджуються знизу і характеризуються:

1. стійкою стратифікацією, особливо в нижній частині;
2. низькою питомою вологістю;
3. низькою температурою.

Коли така маса з тієї чи іншої причини переміщається в більш теплі райони, то на всьому шляху її температура виявляється нижче температури підстильної поверхні. Повітряна маса нагрівається знизу, і в нижніх шарах її розвивається нестійкість, яка поступово поширюється вгору. Якщо в повітрі спочатку були температурні інверсії, то при тривалому нагріванні знизу вони руйнуються, і у всій масі встановлюється однорідний великий температурний градієнт. В результаті виникають конвективні течії.

Якщо холодна маса рухається над водою, то вона поглинає вологу, яка переноситься вгору конвективними течіями. Утворюються хмари конвекції, які швидко розвиваються в купчасто-дощові хмари. Якщо повітряна маса рухається над сушею, то, нагріваючись знизу, вона не поглинає багато вологи. В цьому випадку хмари конвекції не зможуть розвинутися до тих пір, поки хиткість не пошириться до дуже великих висот. Внаслідок цього континентальним холодним масам часто супроводжує хороша погода.

Наступний приклад показує відмінність між холодними повітряними масами, що рухаються над материком і над океаном:

1) Припустимо, що літнє повітря з Канади тече на південь США в Техас. За час шляху він поглинає дуже небагато вологи, тому, незважаючи на нагрів майже на 17 ° С. він залишається безхмарним або ж в ньому розвиваються нечисленні розірвані купчасті хмари.

2) Холодний сухий зимовий повітря з Техасу тече через Мексиканську затоку. При цьому він може нагрітися тільки на 8,5 ° С. Вже на відстані 160 км від берега в ньому розвиваються купчасті складні хмари і купчасто-дощові, так як повітря разом з нагріванням поглинув багато вологи.

Типову морську холодну масу .можна дізнатися за наявністю в ній декількох або всіх з перелічених властивостей.

• Підвищення температури і вологості.
• Великий температурний градієнт і нестійкість.
• Турбулентність, пориви вітру та шквали.
• Хмари купчасті і купчасто-дощових хмар немає.
• Мінливий вигляд хмарності, від похмурої і загрозливою до великих просвітів або повних прояснень.
• Зливові опади, раптово починаються і припиняються.
• Хороша видимість в проміжках між зливами, обумовлена ​​тим, що морське повітря досить чистий в своєму вогнищі і по шляху не міг припасти пилом.
• Помірна висота підстав хмар, але рідко нижче 300 м.

Останнє обумовлено нагріванням повітря знизу, причому рівень конденсації утримується на відомій висоті над землею.

Типову континентальну холодну масу можна дізнатися за присутністю в ній деяких або всіх з перелічених властивостей.

• Підвищення температури і досить постійна вологість.
• Великий температурний градієнт і нестійкість ..
• Відокремлені хмари купчасті і іноді купчасто-дощових хмар немає.
• Різко виражений добовий хід хмарності з максимумом після полудня.
• Випадають іноді опади мають зливової характер і перемежовуються значними і тривалими проясненнями.
• Видимість (горизонтальна) непостійна, але в загальному хороша, за винятком того випадку, коли повітря протягом довгого часу переміщався над курними або промисловими районами.
• Висота підстав хмар значна, рідко нижче 600м.

Коли морське повітря вторгається на материк влітку, то його нестійкість посилюється і зростає повторюваність і інтенсивність злив. Зимою його нестійкість зменшується, інтенсивність злив слабшає, купчасті хмари стають плоскими, утворюючи опуклі шари, схожі на хмари шаруваті, шарувато-купчасті або дощові. Спочатку цей вплив проявляється в нижніх шарах, а потім поступово поширюється вгору.

Коли континентальна повітряна маса вторгається на океан влітку, то вона поступово стає стійкою. Зимою нестійкість в ній посилюється, а інтенсивність і частота злив зростають.

Зливова діяльність в холодних повітряних масах протидіє нестійкості, спричиненої нагріванням, знизу. Це обумовлено звільненням прихованої теплоти пароутворення вище рівня конденсації. Тому старі холодні повітряні маси поступово набувають стійку рівновагу. Часто трапляється, що холодна повітряна маса, що пройшла шлях з США через Атлантичний океан, приходить в західну Європу в досить стійкому стані. Максимальна нестійкість зустрічається в тих повітряних масах, які прийшли безпосередньо з полярних районів.

Властивості теплої повітряної маси

Найбільш значними осередками формування теплих повітряних мас є субтропічні антициклони в океанічних районах. Влітку теплі повітряні маси можуть також утворитися в антициклонах над південними континентами.

При тривалому охолодженні знизу температура повітря у земної поверхні може опуститися нижче точки роси; в такому випадку утворюється туман. При великій швидкості вітру може виникнути механічна турбулентність, достатня для перемішування повітря під інверсією. Тоді замість туману розвиваються шаруваті хмари.

Типову морську теплу повітряну масу можна дізнатися по наявності в ній декількох або всіх з перерахованих нижче властивостей.

• Стійкий температурний градієнт або інверсія в нижніх шарах.
• Невелика турбулентність. Стійкі вітри.
• Погана видимість.
• Висока відносна вологість.
• Шаруваті хмари, туман або серпанок.
• Мряка.

Повітря з екваторіальної зони затишшя або із західної частини субтропічних антициклонів, а також тепле повітря, що формується над материками влітку, зазвичай умовно нестійкий. Коли таке повітря рухається в більш холодні райони, то в нижніх шарах він стає стійким, але на великих висотах залишається умовно нестійким. Тому він має властивості теплою маси в земної поверхні і властивостями холодної-маси вгорі.

Коли тепла повітряна маса вторгається на теплий материк влітку, то в ній швидко розвивається нестійкість і з теплою вона перетворюється в «холодну». Взимку стійкість зростає, і високі шари туману (адвектівних туман) можуть покрити великі простори.