Какие воздушные массы образуются над океаном

Воздушные массы

Непериодические изменения погоды вызываются перемещением и взаимодействием некоторых воздушных тел, объемов (тропосферных шаблонов), являющихся носителями определенных условий погоды.

Это воздушные массы и разделяющие их фронты.Воздух тропосферы постоянно расчленяется на большие объемы — воздушные массы, соизмеримые по площади с частями материков и океанов. По высоте воздушные массы простираются до 10 км.

Воздушные массы обладают однородностью свойств и прежде всего температуры и перемещаются как одно целое в системе обшей циркуляции атмосферы. Они формируются в определенном очаге — над однородной подстилающей поверхностью.

Перемещаясь, воздушные массы меняют свои свойства, или трансформируются. Свойства воздушных масс определяют режим погоды, особенно изменчивый при переходе из одной воздушной массы в другую.

Воздушные массы квалифицируются по тепловым характеристикам или географическому положению их очагов. В первом случае имеют теплые и холодные воздушные массы.
По географической классификации различают арктический (АВ), антарктический (АНВ), полярный (ПВ) или умеренный воздух (УВ), тропический (ТВ) и экваториальный воздух (ЭВ). В каждом из этих типов выделяют подтипы — морской или континентальный воздух. В табл. 1 приведены основные характеристики воздушных масс (ВМ).

Табл. 1. Характеристика воздушных масс (ВМ).

Название	Пути движения ВМ	Погода в ВМ
		летом	зимой
Арктический воздух морской (МАВ)	Приходит в северную часть Атлантики и Европу	Развитие кучево-дождевых облаков, дожди, грозы, похолодание. Прозрачность хорошая, ветер порывистый	Кучево-дождевые облака и ливневые дожди над океаном и в прибрежной Европе. Прозрачность хорошая
Арктический воздух континентальный (КАВ)	Приходит в Азию и Северную Америку	В очаге формирования и в северных районах континента туманы и низкие облака. Вызывает похолодание, ветер несильный	Ясная погода, хорошая прозрачность. Над открытыми от льда водами часто образуются туманы, испарения
Воздух умеренных широт морской (МУВ)	Приходит на континенты Европы и Северной Америки	Развитие кучевых и кучево-дождевых облаков, ливни, грозы, похолодание. Прозрачность хорошая. Ветер порывистый. На Тихоокеанском побережье туманы, низкая облачность, похолодание	Слоистая облачность, моросящие дожди, нередко туманы. Прозрачность пониженная
Воздух умеренных широт континентальный (КУВ)	Над континентами всего полушария	Возможны кучевые облака, грозы, ночью возможны туманы, дымка	Ясная погода, слабая прозрачность, низкие температуры
Тропический воздух морской (МТВ)	Чаще вторгается в северные части Атлантического и Тихого океанов, реже — в Европу и Азию	В северных широтах океанов слоистые облака, туманы, потепление, прозрачность пониженная	Над океанами характер погоды летний. Над материками возможны туманы и слоистая облачность
Тропический воздух континентальный (КТВ)	Поступает на побережье океанов, в Европу и Азию	Над океанами и морями ясная погода, пониженная прозрачность, устойчивые ветры	Над океанами характер погоды летний, над материками возможны туманы н слоистая облачность
Экваториальный воздух (ЭВ)	Перемещается вдоль экватора в зоне 15° северных и южных широт	Бурное развитие кучево-дождевых облаков, гроз и ливней	То же, что и летом

Формирование, трансформация и разрушение воздушных масс неизбежны в постоянном круговороте атмосферы. Поэтому ни одно из консервативных свойств воздушной массы не может оставаться вполне неизменным, но на какой-то момент времени каждой воздушной массе свойствен определенный тип погоды.

Атмосферный фронт — переходная зона между двумя воздушными массами с большим наклоном к земной поверхности — характеризуется резкими изменениями метеорологических элементов. Фронтом называют также линию пересечения фронта с поверхностью Земли.

Название фронтам дают по наименованию более холодной воздушной массы: фронт между АВ и УВ — арктический фронт; между УВ и ТВ — полярный (умеренный) фронт и т. д. Это так называемые основные климатические фронты.

Вторичные фронты отделяют достаточно различные части одной и той же воздушной массы. Фронты разделяются также на подвижные, или климатические, и стационарные, формирующиеся в циклонах. В зависимости от направления движения фронтов относительно воздушных масс различают теплые, холодные и фронты окклюзии. Фронтальная поверхность всегда имеет наклон от вертикали в сторону холодного воздуха.
Тангенс угла наклона этой поверхности к земной находится в пределах 0,01. 0,001. Теплый фронт смешается в сторону относительно холодного воздуха и обычно является фронтом восходящего скольжения. В теплом воздухе, поднимающемся над фронтальной поверхностью, возникает характерная система облаков: высоко-слоистых, слоисто-дождевых (А_S, N_S) с зоной обложных осадков, выпадающих перед линией фронта, ширина которой составляет 300-400 км. Выше системы А_S, N_S, возникают перистые и перисто-слоистые облака (С_i, С_S), а под ней в холодном воздухе разорванно-дождевые (F_enb). Облака верхнего яруса и являются предвестниками появления теплого фронта.

Холодный фронт — фронт между массами теплого и холодного воздуха, перемещающийся в сторону теплого воздуха. Холодный воздух продвигается крутым валом, который вытесняет теплый воздух вверх. В результате перед фронтом возникает кучево-дождевая облачность в виде стены со шквалами, ливнями, грозами.
Далее от линии фронта, где наклон поверхности становится меньше, развивается система высоко-слоистых и слоисто-дождевых облаков. Холодный фронт бывает двух родов.

Холодный фронт первого рода — медленно движущийся с пассивной поверхностью восходящего скольжения воздуха. Облачность его состоит из системы высоко-слоистых и слоисто-дождевых облаков и напоминает облачность теплого фронта. Осадки вначале ливневые, затем переходящие в обложные.

Холодный фронт второго рода — быстро движущийся, поверхность которого в нижних слоях является пассивной поверхностью восходящего скольжения, а выше — активной поверхностью нисходящего скольжения.
Облачность такого фронта сводится к валу кучево-дождевых облаков перед фронтом со шквалами, ливневыми осадками и грозами. За линией фронта быстро наступает прояснение при обычно резком падении температуры.

Фронт окклюзии — сложный (комплексный) фронт, образующийся в результате смыкания теплого и холодного фронтов из-за различной скорости их движения. Для фронтов окклюзии характерно большое разнообразие в расположении облачных систем, интенсивности, продолжительности и ширины зоны осадков.

Источник

Чем морские воздушные массы отличаются от континентальных: формирование и изменение воздушных масс

Воздушная масса представляет собой слой воздуха, радиус которого составляет порядка 1000 км, а толщина — несколько километров. Слой является гомогенным и характеризуется определенной температурой и влажностью. Воздушные массы могут образовываться как над континентами, так и над океанами и морями. Чем морские воздушные массы отличаются от континентальных, ответит статья.

Термин «воздушные массы»

Впервые эта концепция была применена в 20-е годы прошлого столетия норвежскими учеными. Под этим термином они подразумевали огромные объемы воздуха, которые характеризуются относительным равенством физических свойств. Они в пространстве могут располагаться над поверхностью в сотни и тысячи километров, покрывая полосу до 20 o в единицах широты. При этом в различных частях слоев температура и влажность будут отличаться, однако разница невелика, по сравнению с масштабом взаимных воздействий воздушной массы и поверхности, над которой она располагается, друг на друга.

Движение и взаимодействие с поверхностью

Рассматривая вопрос, чем морские воздушные массы отличаются от континентальных, следует познакомиться поближе с общими свойствами воздушных масс.

Воздушная масса (ВМ) не является стационарным объектом, она постоянно перемещается. Процесс передвижения ВМ над поверхностью земли воспринимается как ветер. Ввиду ее огромных размеров один и тот же слой воздуха может находиться над конкретной местностью в течение нескольких дней, это означает, что здесь в этот период будет наблюдаться постоянная погода.

Когда ВМ проходит над какой-либо поверхностью, то она с ней взаимодействует. В результате этого изменяются физические условия обоих объектов. Например, если ВМ проходит над нагретой солнечными лучами местностью, то она сама разогревается, увеличивается ее влажность, ускоряется процесс образования облаков и туч, что в конце концов приводит к дождям и грозам. Если же ВМ распространяется над холодной поверхностью, то понижается ее температура и снижается точка росы, что влечет за собой образование туманов.

Источники воздушных масс

Территория, над которой формируется масса воздуха с заданными характеристиками, называется источником ВМ. Для ее формирования подойдет не каждая поверхность на планете. Чтобы над конкретной территорией образовалась ВМ, необходимо выполнение следующих условий:

1. Территория должна иметь однородные свойства. Например, местность, где водные пространства чередуются с участками суши, или где горы сменяются равнинами, не подходит для формирования ВМ.
2. Над территорией воздух должен иметь возможность находиться достаточное для установления равновесия время.

Хорошим местом для формирования ВМ является стационарный антициклон, который располагается над относительно равнинной поверхностью суши. Наоборот, циклоны почти никогда не приводят к формированию ВМ, поскольку они характеризуются умеренными ветрами, и воздух в них постоянно перемешивается и поступает с различных областей планеты.

Классификация воздушных масс согласно широте их образования

Как было отмечено выше, все ВМ характеризуются двумя основными параметрами: температурой и влажностью. Часто добавляют третий параметр — стабильность массы. В связи с этим выделяют следующие виды ВМ:

• воздушные массы арктического пояса;
• умеренные ВМ;
• тропические ВМ;
• экваториальные.

Зоны формирования этих масс следующие: экваториальные ВМ образуются на широтах +/- 20 o северного и южного полушарий, тропические — на широтах 20-35 o каждого полушария, умеренные — в пределах 50-65 o , арктические образуются на полюсах и прилежащих к ним районах нашей планеты.

Отметим, что широта образования ВМ прямым образом коррелирует с их температурой, так, воздушные массы арктического пояса являются чрезвычайно холодными, их температура может опускаться ниже -50 °C. В свою очередь, тропические ВМ являются достаточно теплыми, их температура может превышать 40 °C.

Чем морские воздушные массы отличаются от континентальных?

Не только температура, но и влажность определяет свойства данной ВМ. Учитывая, что источником массы воздуха может быть либо поверхность суши, либо поверхность воды, выделяют континентальные и морские ВМ. Чем морские воздушные массы отличаются от континентальных? Конечно же, уровнем влажности. Морские ВМ образуются над поверхностью морей и океанов, поэтому они характеризуются насыщенностью воздуха водяными парами, а также образованием кучево-дождевых облаков. Воздушные массы континентального климата — это сухие объемы воздуха, которые можно отличить по наличию в них слоистых и перистых облаков.

Существует еще одна особенность, которая отличает морские и континентальные ВМ друг от друга — это температура. Так, источников теплых и сухих масс практически не существует, все ВМ тропического и экваториального климата являются влажными, поскольку в низких и средних широтах нашей планеты много морей и океанов. Очень холодных и влажных ВМ тоже практически не бывает, поскольку арктические — это сухие слои воздуха, а температурные пределы морской умеренной воздушной массы лежат в пределах 0-15 °C.

Вопрос стабильности воздушных масс

Как только ВМ сформировалась над определенной территорией, она постепенно покидает ее и начинает перемещаться в места, которые имеют другие физические характеристики, чем источник ее образования. Например, преобладающие воздушные массы в области морского климата формируются над океанами, а затем движутся, пересекая континенты.

Выделяют два главных типа изменений ВМ, которые могут влиять на их стабильность. Связаны эти изменения с разницей температур самой ВМ и поверхности, над которой она движется:

• Если ВМ холоднее, чем поверхность, тогда она нагревается в нижних своих слоях и создаются идеальные условия для перемешивания воздуха и образования осадков. То есть масса становится нестабильной.
• Если ВМ имеет более высокую температуру, чем поверхность, тогда ее нижние слои охлаждаются, условия для образования восходящих воздушных потоков отсутствуют, и масса стабилизируется.

Помимо разницы температур, на стабильность ВМ также оказывают влияние циклоны и большие перепады высот на поверхности.

Источник