Метеоролог и я
Научно-популярный метеорологический проект
Воздушные массы: определение, основные свойства, типы, трансформация
На этот раз мы разберём с вами, что такое воздушные массы, основные свойства воздушных масс, их типы и трансформацию.
Воздушная масса – объем воздуха, занимающий большое пространство и имеющий относительно однородные (одинаковые) свойства. По горизонтали воздушные массы (далее ВМ) могут занимать тысячи километров, а по вертикали распространяться до верхней границы тропосферы.
Свойствами воздушной массы являются: температура воздуха, влажность, содержание примесей (пыли), дальность видимости. Эти характеристики закладываются в процессе её формирования, поэтому они частично отражают место первоначального происхождения. Иначе говоря, холодная ВМ возникает в более северных широтах, а не на юге. Значительное похолодание происходит в результате затока холодной ВМ из более северных широт.
Обычно воздушные массы, приходящие на Европейскую территорию России с западной стороны, более влажные (морские ВМ), с востока – сухие (континентальные ВМ). Но это справедливо далеко не во всех районах мира. Во Владивостоке, например, воздушная масса с востока будет более влажная (морская), а с запада – сухая (континентальная). Это связанно с тем, что с восточной стороны море, а с западной — континент. Поэтому за год в прибрежной зоне выпадает около 1000мм осадков.
Прозрачнее воздушные массы, которые формируются вблизи полюса. В арктическом воздухе содержится меньше пыли, так как он формируется над водами Северного Ледовитого океана. Менее прозрачный воздух тропических широт, он содержит большое количество пыли (мелких частиц), которые поднимает с поверхности суши ветер (особенно песок). Но на прозрачность воздуха влияет не только пыль, но и частицы воды (водяной пар). При сильном дожде или тумане вы легко заметите, как уменьшается видимость.
Воздушные массы различаются по своим свойствам во всех направлениях: с севера на юг (меридионально), с запада на восток (зонально). Если говорить о той же Европейской территории России, то ВМ, приходящие с востока, являются континентальными (более сухими, как уже отмечалось выше), с запада к нам поступают воздушные массы морского типа (более влажные).
Морские воздушные массы формируются над морем, континентальные — над континентом.
Всего выделяют 4 основных типа воздушных масс : арктические, умеренные (или полярные), тропические, экваториальные. Эта классификация в основном учитывает близость к экватору (т.е. в основе классификации меридиональное изменение). В самом простом варианте можно сказать, что на экваторе теплее, а на полюсах – холоднее. Данную классификацию можно дополнить: каждый из четырёх видов имеет морской и континентальный тип. Итого, уже 8 видов воздушных масс.
Воздушная масса, сформировавшись над какой-то территорией, не остаётся на месте, она перемещается, происходит её трансформация.
Трансформация – это изменение свойств воздушной массы под влиянием подстилающей поверхности. Подстилающей поверхностью может быть море, льды, а может быть и суша.
Пример трансформации воздушных масс в России
При перемещении холодной воздушной массы с севера на юг, она нагревается, меняется содержание примесей. Возрастает содержание пыли в воздухе. Если воздушная масса смещается на восток с Атлантического океана, то она, как правило, имеет высокое содержание водяного пара. По мере её перемещения влажность снижается из-за выпадения осадков.
Процесс трансформации воздушных масс в среднем продолжается 4-6 дней. Признаком окончания трансформации является устойчивый режим температуры ВМ изо дня в день.
О воздушных массах можно говорить долго и мы далее обязательно еще продолжим эту тему. На этот раз всё, до следующих встреч!
Источник
Воздушные массы Земли
Тропосфера простирается ввысь на расстояние до 25 километров. Воздушные массы Земли, которые заполняют это пространство, неоднородны. Климат, баланс температур и радиационный фон местности определяют зоны с разными свойствами воздуха.
Характеристики и свойства
Различия между составом выражаются в разных показателях влажности, запылённости и прозрачности. Воздушные области имеют разные температуры и подвержены перепадам давления. Показатели, кроме запылённости, зависят от природных факторов. Запылённость тропосферы повышена над промышленными зонами.
Типы и виды
По видам выделяют морские и континентальные, тёплые и холодные воздушные объёмы. Их делят на пять зональных типов по принадлежности к климатическим поясам планеты.
- Экваториальные. Они образовываются в зоне экватора. Воздух имеет повышенную влажность и температуру (от +20 С о и выше).
- Тропические. Формирование в жарких широтах обусловливает высокую температуру. Сильная запылённость и пониженная влажность – это характерные признаки для континентальной атмосферы тропиков.
- Умеренные. Сформированные в умеренных широтах объёмы воздуха зимой сухие и холодные. Летом они влажные и тёплые.
- Арктические. Над Арктикой воздух отличается пониженными температурами. Он сухой и прозрачный. Отсутствие загрязняющих факторов делает его чистым.
- Антарктические. Надо льдами Антарктиды формируются области с пониженными показателями влажности и температуры.
Циркуляция и движение
Причиной движения воздушных масс является изменение температуры. На границах объёмов с разными свойствами формируются атмосферные фронты. Холодный воздух всегда опускается, вытесняя тёплый наверх. В атмосфере происходит постоянное смещение фронтов.
В зоне тёплого фронта активней массы с высокой температурой. Они теснят холодные объёмы, что приносит потепление, которому предшествуют осадки. С холодным фронтом приходит похолодание.
Трансформация воздушных масс
Перемещаясь, воздух меняет свойства. Части тропосферы, сформировавшиеся над океаном, имеют большую влажность. Придя на континент, они становятся суше, нагреваются или остывают. Когда континентальный воздух перемещается в зону над океаном, он увлажняется и меняет температуру.
Изменение свойств обусловлено и смещением областей с разницей давления (низкого и повышенного), которое связано с движением Земли вокруг солнца.
Влияние на климат
Климатом называют повторяющийся из года в год режим передвижения воздушных объёмов в нижних слоях атмосферы. Климатообразующими факторами остаются географическая широта, тип поверхности и передвижение воздуха. Выделяют семь климатических поясов: два полярных, два умеренных, два тропических и экваториальный пояс. Между ними есть переходные зоны: субполярные, субтропические и субэкваториальные. Главными признаками климата являются среднегодовая температура и количество осадков, которые выпадают за год.
Воздушные массы России
Воздух с одинаковыми показателями движется, как единое целое. На карте России можно отметить движения разных циклонов. Таблица воздушных масс помогает дифференцировать эти передвижения.
Западная Сибирь и европейская часть России подвержены постоянному влиянию западных ветров. С ними приходят морские массы, сформированные над северной частью Атлантического океана. После ослабевания западного фронта северными ветрами нагнетаются холодные арктические массы. С этим связано похолодание, которое приходит осенью и в конце зимы.
Континентальный воздух тропиков приходит в азиатскую часть России с севера Китая или из средней Азии. В европейскую часть РФ он перемещается с Малой Азии или из северной Африки.
Источник
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 (АS, NS) с зоной обложных осадков, выпадающих перед линией фронта, ширина которой составляет 300-400 км. Выше системы АS, NS, возникают перистые и перисто-слоистые облака (Сi, СS), а под ней в холодном воздухе разорванно-дождевые (Fenb). 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