Атмосферный фронт

Атмосферный фронт

У этого термина существуют и другие значения, см. Фронт (значения). Высоко-слоистые облака. Нередко наблюдаются в зонах атмосферных фронтов

Атмосфе́рный фронт (от. др.-греч. ατμός — пар, σφαῖρα — шар и лат. frontis — лоб, передняя сторона), фронты тропосферные — переходная зона в тропосфере между смежными воздушными массами с разными физическими свойствами.

Атмосферный фронт возникает при сближении и встрече масс холодного и тёплого воздуха в нижних слоях атмосферы или во всей тропосфере, охватывая слой мощностью до нескольких километров, с образованием между ними наклонной поверхности раздела.

Различают:

  • тёплые фронты,
  • холодные фронты,
  • фронты окклюзии,
  • стационарные фронты.

Основными атмосферными фронтами являются:

  • арктические,
  • полярные,
  • тропические.

Если бы воздушные массы были неподвижны, поверхность атмосферного фронта была бы горизонтальной, с холодным воздухом внизу и тёплым над ним, но поскольку обе массы движутся, она располагается наклонно к земной поверхности. При этом в среднем угол наклона составляет около 1° к поверхности Земли. Холодный фронт наклонен в ту же сторону, в которую движется, а теплый — в противоположную. Наклон фронта в идеальной модели может быть выражен через формулу Маргулиса.

Зона атмосферного фронта очень узка по сравнению с разделяемыми ею воздушными массами, поэтому для целей теоретического исследования её приближённо рассматривают как поверхность раздела двух воздушных масс разной температуры и называемой фронтальной поверхностью. По этой причине на синоптических картах фронты изображают в виде линии (линия фронта). В пересечении с земной поверхностью зона фронты имеет ширину порядка десятков километров, горизонтальные же размеры самих воздушных масс — порядка тысяч километров.

При сближении воздушных масс, имеющих различные характеристики, в зоне между ними образуется Тангенциальный разрыв, то есть 1) Увеличиваются горизонтальные градиенты температуры воздуха, влажности. 2) Поле давления имеет ложбину или «скрытую ложбину». 3) Касательная к линии разрыва скорость ветра имеет скачек. Наоборот, при удалении воздушных масс друг от друга градиенты метеорологических величин и скорости ветра уменьшаются. Переходные зоны в тропосфере, в которых происходит сближение воздушных масс с различными характеристиками, называются фронтальными зонами.

В горизонтальном направлении протяжённость фронтов, как и воздушных масс, имеет тысячи километров, по вертикали — около 5 км, ширина фронтальной зоны у поверхности Земли — порядка сотни километров, на высотах — несколько сотен километров. Фронтальные зоны характеризуются значительными изменениями температуры воздуха и влажности, направлений ветра вдоль горизонтальной поверхности, как на уровне Земли, так и выше.

Сечение фронтальной поверхностью поверхности Земли называется атмосферным фронтом и наносится на приземную синоптическую карту. На карты барической топографии наносятся высотные фронтальные зоны (ВФЗ) — сечения фронтальной поверхностью изобарических поверхностей.

«Фронтальная поверхность» — это поверхность или зона перехода, разделяющая воздушные массы с различными свойствами, в том числе, различной плотностью воздуха. Непрерывность давления накладывает определённые условия на пространственную ориентацию фронтальной поверхности. При отсутствии движения любой разрыв в поле плотностей (или зона быстрого перехода из одной воздушной массы в другую) должен быть горизонтальным. При наличии движения поверхность перехода становится наклонной, при этом более плотный воздух (холодный) образует клин под менее плотным (тёплым), а тёплый воздух совершает восходящее скольжение вдоль этого клина.

Толщина фронтальной поверхности по вертикали очень мала — несколько сотен метров, это гораздо меньше, чем ширина воздушных масс, которые она разделяет. В пределах тропосферы одна воздушная масса перекрывает другую. Ширина зоны фронта на картах погоды составляет несколько десятков километров, но при анализе синоптических карт фронт проводят в виде одной линии. Лишь на вертикальных разрезах атмосферы крупного масштаба удается выявить верхнюю и нижнюю границы переходного слоя.

На фронтах большое развитие получают восходящие движения воздуха, поэтому вблизи фронтов имеются благоприятные условия для образования облаков и выпадения осадков. Их появлению способствует, во-первых, сходимость ветра к линии фронта в приземном слое (отрицательная дивергенция горизонтальной компоненты ветра). Кроме того, в системе фронтов происходит подъём тёплого воздуха (восходящее скольжение) по клину холодного воздуха. Восходящие движения воздуха возникают и вследствие разности скоростей зафронтального и предфронтального воздуха, то есть когда зафронтальный воздух движется быстрее, чем предфронтальный. Подъём воздуха происходит на тех участках фронта, где наблюдается нестационарность движения. Восходящим движениям на ранней стадии развития циклона способствует также динамическое падение давления. При подъёме воздуха происходит его адиабатическое охлаждение, формирование облачности и осадков.

Хорошо выраженный фронт имеет высоту несколько километров, чаще всего — 3-5 км. С основными фронтами связаны продолжительные и обильные осадки; в системе вторичных фронтов процессы облакообразования выражены слабее, осадки кратковременны и не всегда достигают Земли. Так же существуют внутримассовые осадки, не связанные с фронтами.

В приземном слое вследствие сходимости воздушных потоков к оси барических ложбин здесь создаются наибольшие контрасты температуры воздуха — поэтому фронты у Земли располагаются именно вдоль осей барических ложбин. Фронты не могут располагаться вдоль осей барических гребней, где имеет место расходимость воздушных потоков, а могут лишь пересекать ось гребня под большим углом.

С высотой контрасты температур на оси барической ложбины уменьшаются — ось ложбины смещается в сторону более низких температур воздуха и стремится совместиться с осью термической ложбины, где контрасты температуры минимальны. Так с высотой фронт постепенно отходит от оси барической ложбины на её периферию, туда, где создаются наибольшие контрасты.

Подстилающая поверхность оказывает значительное влияние на перемещение и свойства фронтов. В пределах нижних сотен метров влияние трения приводит к деформации профиля фронта. Неравномерность трения, связанная с различием в характере подстилающей поверхности, также приводит к деформации профиля фронта, особенно в условиях сложного рельефа. Орографические препятствия могут влиять на перемещение фронтов и вызывать как деформации самих фронтов, так и изменения связанных с ними эффектов, или создавать новые эффекты. Переваливание фронтов через горные препятствия отражается на процессах облако- и осадкообразования. Воздух вообще стремится обтекать препятствия в горизонтальном направлении, так как при этом происходит наименьшая затрата энергии. В том случае, если воздух стратифицирован неустойчиво, он частично перетекает через хребет, особенно в центральной его части. Это перетекание в десятки раз менее интенсивно, чем боковое обтекание. Кроме того, оно имеет резко турбулентный характер, благодаря сильному трению в условиях горного рельефа.

Фронт, пересекающий горный хребет, частично разрушается, линия фронта приобретает «извилистый» характер. Даже низкие препятствия частично будут обтекаться горизонтально, а при устойчивой стратификации и высоких препятствиях единственно возможное перетекание — горизонтальное. При приближении холодного фронта к хребту происходит восходящее движение тёплого воздуха, который оказывается «зажатым» между клином холодного воздуха и хребтом, усиливаются процессы облако- и осадкообразования перед фронтом. Ветер перед фронтом также усиливается, так как сближаются линии тока в тёплом воздухе, между холодным фронтом и хребтом.

Атмосферный Фронт

— переходная зона между воздушными массами, частями нижнего слоя атмосферы Земли (тропосферы), горизонтальные размеры которых соизмеримы с большими частями материков и океанов. (Каждая воздушная масса обладает определенной однородностью свойств и перемещается как целое в одном из течений общей атмосферной циркуляции.) Атмосферное давление перед А. ф. обычно понижается, а за А. ф. растёт. Хорошо выраженные А. ф. расположены в области низкого давления (циклона).
Различают арктические А. ф., которые разделяют массы арктического воздуха и воздуха умеренных широт, и полярные А. ф., разделяющие воздушные массы умеренных и тропических широт. Основные А. ф. разделяют воздушные массы, различающиеся по своим свойствам, имеют большую горизонтальную протяжённость (до нескольких тысяч км), прослеживаются на несколько км по вертикали (обычно по всей высоте тропосферы). Вторичные А. ф. — низкие, вертикальная протяжённость их 1—1,5 км, горизонтальная — несколько сотен км. В некоторых случаях возникают верхние А. ф., образующиеся на некоторой высоте в тропосфере и не проявляющиеся у земной поверхности. Основные А. ф. различаются в зависимости от направления перемещения. Тёплый А. ф. движется в сторону холодного воздуха. Ширина зоны обложных осадков перед тёплым А. ф. составляет 300—400 км. В ней образуются разорванно-слоистые и разорванно-дождевые облака. Нередки предфронтальные туманы, связанные с насыщением воздуха испаряющимися осадками. Холодный А. ф. движется в сторону тёплого воздуха, вытесняя тёплую воздушную массу. При этом образуются кучево-дождевые облака со шквалами и ливнями. Наиболее типичными являются быстро движущиеся холодные А. ф. Основной их особенностью является зона кучево-дождевой облачности с ливневыми осадками перед А. ф. За холодным А. ф. наступает прояснение или отмечаются вторичные холодные фронты. А. ф. окклюзии формируется путём смыкания холодного и тёплого фронтов циклона. Облачность и осадки фронта окклюзии являются результатом объединения соответствующих систем тёплого и холодного А. ф. С А. ф. связаны обширные и мощные облачные системы, осадки, грозы и другие сложные для авиации атмосферные условия. Местоположение А. ф., границы облачности, характеристики погоды указываются в авиационных прогностических картах погоды, а также на вертикальных разрезах атмосферы.

Смотреть значение Атмосферный Фронт в других словарях

Атмосферный — атмосферная, атмосферное (ест.). Прил. к атмосфера в 1 и 4 знач. Атмосферные осадки (дождь, снег, град). Атмосферное давление.
Толковый словарь Ушакова

Фронт — фрунт м. франц. строй, особенно военный, войсковой строй. овая служба, строевая, в строю. Идти развернутым фронтом. Во фронте нет родни. овик, хороший строевой, знающий службу эту.
Толковый словарь Даля

Фронт — и (устар.) фрунт, фронта, м. (от латин. frons — лоб). 1. Воинский строй шеренгами. Команда… была выстроена во фронт. Станюкович. Весело мне страх выслушивать о фрунте и рядах………
Толковый словарь Ушакова

Атмосферный Прил. — 1. Соотносящийся по знач. с сущ.: атмосфера (1*1), связанный с ним. 2. Свойственный атмосфере (1*1), характерный для нее.
Толковый словарь Ефремовой

Во Фронт Нареч. — 1. Навытяжку (становиться, вытягиваться).
Толковый словарь Ефремовой

Фронт М. — 1. Воинский строй шеренгами. 2. Обращенная к противнику сторона боевого расположения войск или отдельной войсковой единицы. // Территория, занятая такой войсковой единицей………
Толковый словарь Ефремовой

Атмосферный Воздух — — жизненно важный
компонент окружающей природной среды, представляющий собой естественную смесь газов атмосферы, находящуюся за пределами жилых, производственных и иных помещений.
Экономический словарь

Вредное Физическое Воздействие На Атмосферный Воздух — — вредное воздействие шума, вибрации, ионизирующего излучения, температурного и других физических факторов, изменяющих температурные, энергетические, волновые, радиационные……..
Экономический словарь

Предельно Допустимый Норматив Вредного Физического Воздействия На Атмосферный Воздух — —
норматив, который устанавливается для каждого источника шумового, вибрационного, электромагнитного и других физических воздействий на
атмосферный воздух……..
Экономический словарь

Предельно Допустимый Уровень Физического Воздействия На Атмосферный Воздух — —
норматив физического воздействия на
атмосферный воздух, который отражает предельно допустимый максимальный
уровень физического воздействия на атмосферный……..
Экономический словарь

Атмосферный Воздух — — жизненно важный компонент окружающей природной среды, представляющий собой естественную смесь газов атмосферы, находящуюся за пределами жилых, производственных и иных помещений.
Юридический словарь

Вредное Физическое Воздействие На Атмосферный Воздух — — вредное воздействие шума, вибрации, ионизирующего излучения, температурного и других физических факторов, изменяющих температурные, энергетические, волновые, радиационные……..
Юридический словарь

Фронт — -а; мн. род. -о́в, дат. -там; м.
1. Строй войск, солдат. Построить войска во ф. Идти фронтом (шеренгой). // Сторона строя, в которую военнослужащие……..
Толковый словарь Кузнецова

Предельно Допустимый Норматив Вредного Физического Воздействия На Атмосферный Воздух — — норматив, который устанавливается для каждого источника шумового, вибрационного, электромагнитного и других физических воздействий на атмосферный воздух и при котором……..
Юридический словарь

Предельно Допустимый Уровень Физического Воздействия На Атмосферный Воздух — — норматив физического воздействия на атмосферный воздух, который отражает предельно допустимый максимальный уровень физического воздействия на атмосферный воздух,……..
Юридический словарь

Фронт — — распространенное название такой организационно-правовой формы общественных объединений граждан, как движение (массовое движение). (С. А.)
Юридический словарь

Воздух Атмосферный — смесь газов, образующая атмосферу Земли и содержащая (в объемных процентах) азота — 78,09, кислорода — 20,95, инертных газов — 0,93, углекислого газа — 0,03.
Большой медицинский словарь

Атмосферный Кругооборот — , движение АТМОСФЕРЫ Земли. Вызывается перепадами температур в атмосфере и вращением Земли; при этом тепло из более жарких зон (тропиков) передается более холодным зонам……..
Научно-технический энциклопедический словарь

Атмосферный Волновод — слой воздуха у поверхности Земли, который, отклоняяраспространяющиеся радиоволны, направляет их вдоль Земли. Атмосферныйволновод образуется, если температура убывает……..
Большой энциклопедический словарь

Фронт — , в метеорологии — пограничный слой между воздушными массами различных температур или различной плотности. Холодные фронты возникают как относительно холодные и плотные……..
Научно-технический энциклопедический словарь

Фронт Волны — , контур в пределах электромагнитного поля или материальной среды, все точки которого имеют одинаковые фазы колебаний. , как правило, перпендикулярен направлению распространения……..
Научно-технический энциклопедический словарь

Внутренний Фронт — одна из крупных подпольных антифашистских организацийна территории фашистской Германии. Создан в 1941 немецкими коммунистами,иностранными рабочими, угнанными в Германию,……..
Большой энциклопедический словарь

Единый Фронт — (единый рабочий фронт) — тактика, разработаннаяКоммунистическим Интернационалом. Предполагал единство действий различныхпрофсоюзных, партийных, молодежных, женских……..
Большой энциклопедический словарь

Народный Фронт — политические организации, возникшие в 30-х гг. ивыступавшие против фашизма и войны, в защиту экономических интересовтрудящихся. Во Франции в 1936-38, в Испании в 1936-1939, в……..
Большой энциклопедический словарь

Сандинистский Фронт Национального Освобождения (сфно) — в Никарагуа -основан в 1961. В 1961-79 СФНО возглавлял борьбу против режима Сомосы.
Большой энциклопедический словарь

Фронт — (франц. front — от лат. frons — лоб, передняя сторона), в военномделе — ..1) оперативно-стратегическое объединение вооруженных сил,создаваемое обычно с началом войны…2) Линия……..
Большой энциклопедический словарь

Фронт Атмосферный — переходная зона (ширина несколько десятков км) междувоздушными массами с разными физическими свойствами. Различают арктическийфронт (между арктическим и среднеширотным……..
Большой энциклопедический словарь

Фронт Волны — поверхность, окружающая источник колебаний, все точкикоторой имеют одинаковые фазы колебаний. может быть сферой(сферическая волна) или иметь более сложную форму. Направлениераспространения……..
Большой энциклопедический словарь

Фронт Национального Освобождения (фно) — политическая партия в Алжире,основана в 1954. Возглавляла вооруженную борьбу за независимость Алжира отФранции.
Большой энциклопедический словарь

Фронт Национального Освобождения Имени Фарабундо Марти (фнофм) — вСальвадоре, создан в октябре 1980. В состав фронта входят компартияСальвадора и другие революционные силы. Борется за осуществлениедемократической антиимпериалистической……..
Большой энциклопедический словарь

Теплый фронт, его особенности, облака.

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 5

Тёплый фронт — переходная зона между тёплой и холодной воздушными массами, перемещающаяся в сторону холодного воздуха. В зоне тёплого фронта тёплый воздух натекает на отступающий холодный воздух. Средняя скорость движения тёплых фронтов примерно 20-30 км/ч. Перед тёплым фронтом давление воздуха, как правило, значительно падает со временем, что можно обнаружить по барической тенденции на приземных картах погоды.

В результате упорядоченного подъёма тёплого воздуха по клину холодного воздуха на фронте формируется характерная система слоистообразных облаков, включающая слоисто-дождевые, высокослоистые и перисто-слоистые облака. Система облаков располагается над фронтальной поверхностью в тёплом воздухе впереди приземной линии тёплого фронта.

В направлении, перпендикулярном линии фронта, система облаков простирается на расстояние нескольких сотен километров. Зона фронтальных осадков, выпадающих из слоистообразных облаков, имеет меньшую ширину, чем зона облачности. Под фронтальной поверхностью в клине холодного воздуха, где происходит выпадение обложных осадков, наблюдаются низкие разорванно-дождевые облака, высота нижней границы которых может быть ниже 200 м.

Если к аэродрому приближается типичный тёплый фронт, то сначала появляются перистые когтевидные (Cirrus uncinus, Ci unc.) облака — предвестники тёплого фронта. Затем наблюдаются перисто-слоистые облака, охватывающие весь небосвод в виде лёгкой белой вуали.

Потом на небе появляются высокослоистые облака. Постепенно нижняя граница слоистообразной облачности опускается, мощность облаков увеличивается, появляются слоисто-дождевые облака, из которых выпадают обложные осадки. Солнце и Луна становятся невидимыми. Из высокослоистых облаков осадки могут выпадать только в холодный период года, а в тёплый период осадки из этих облаков, как правило, не достигают поверхности земли, испаряясь на пути к ней.

Зона обложных осадков располагается обычно впереди приземной линии тёплого фронта в клине холодного воздуха.


В тёплый период года на тёплом фронте при неустойчивой стратификации атмосферы могут возникать кучево-дождевые облака с ливнями, градом, грозами, с которыми связаны сильные сдвиги ветра, сильная турбулентность и сильное обледенение воздушных судов. Кучево-дождевые облака в системе слоистообразных облаков визуально трудно обнаружить, поэтому эти облака называют замаскированными.

Холодные фронты, их особенности, облака.

Холодный фронт — переходная зона между тёплой и холодной воздушными массами, которая движется в сторону тёплого воздуха. За холодным фронтом давление воздуха, как правило, значительно растёт со временем, что можно обнаружить по барической тенденции на приземных картах погоды. Угол наклона холодных фронтов, как правило, больше, чем тёплых фронтов.

В зависимости от скорости движения и характерной облачности различают холодные фронты первого и второго рода. Скорость движения холодного фронта первого рода в среднем составляет 30-40 км/ч. Холодный фронт второго рода — быстро движущийся фронт, смещается со скоростью 50 км/ч и более.

Система облаков холодного фронта первого рода существенно отличается от облачности холодного фронта второго рода.

Облака холодного фронта первого рода подобны облакам тёплого фронта, но расположены они в обратном порядке по отношению к приземной линии фронта, по сравнению с облаками тёплого фронта. За линией типичного холодного фронта первого рода наблюдается слоистообразная облачность и зона обложных осадков: сначала наблюдаются слоисто-дождевые облака, затем следуют высокослоистые и перисто-слоистые облака.

Ширина облачной системы в направлении, перпендикулярном линии фронта, в случае холодного фронта первого рода обычно меньше, чем в случае тёплого фронта. В тёплый период на холодном фронте первого рода часто формируются кучево-дождевые облака с ливнями, грозами, шквалами.

Холодный фронт второго рода является самым опасным для авиации из всех видов фронтов. Для этого фронта типичной является кучево-дождевая облачность, которая формируется вдоль приземной линии фронта в виде узкой полосы. Ширина зоны облачности в направлении, перпендикулярном линии фронта, в среднем составляет несколько десятков километров. Такую же ширину имеет зона ливневых осадков. При размывании кучево-дождевых облаков могут наблюдаться все формы облаков, кроме слоистых и кучевых облаков.

Образование кучево-дождевых облаков в зоне холодного фронта второго рода происходит вследствие вынужденной конвекции в виде сильных восходящих потоков тёплого воздуха. Верхняя часть кучево-дождевых облаков в виде наковальни, состоящей в основном из перисто-слоистых облаков, вытягивается по направлению движения фронта.

Предвестниками холодного фронта второго рода являются высококучевые чечевицеобразные облака, которые появляются впереди линии фронта на расстоянии примерно 100-200 км. Прохождение холодного фронта второго рода часто сопровождается сильными ливнями, шквалами, грозами, градом, иногда смерчем, пыльными или песчаными бурями.

Холодные фронты бывают особенно опасными для полётов воздушных судов летом в послеполуденные часы, когда наблюдается максимальный прогрев подстилающей поверхности. В это время вероятность опасных для авиации метеорологических явлений, связанных с кучево-дождевой облачностью, значительно увеличивается.

Фронты окклюзии.

Фронт окклюзии (от лат. occlusus — смыкание) — сложный фронт, образуется в результате смыкания холодного и тёплого фронтов. Холодный фронт движется с большей скоростью, чем тёплый. Поэтому, в конце концов, он догоняет тёплый фронт и смыкается с ним.

Тёплый фронт окклюзии или фронт окклюзии по типу тёплого фронта характеризуется тем, что воздушная масса за фронтом окклюзии является более тёплой, чем воздушная масса перед фронтом окклюзии.

Холодный фронт окклюзии или фронт окклюзии по типу холодного фронта характеризуется тем, что воздушная масса за фронтом окклюзии является более холодной, чем воздушная масса перед фронтом окклюзии.

Воздушная масса за фронтом окклюзии — это та воздушная масса, которая наблюдалась за холодным фронтом до его смыкания с тёплым фронтом. Воздушная масса перед фронтом окклюзии — это та воздушная масса, которая наблюдалась перед тёплым фронтом до того, как начался процесс образования окклюзии.

В среднем за год холодные фронты окклюзии отмечаются чаще, чем теплые фронты окклюзии. Над материком тёплый фронт окклюзии чаще наблюдается зимой, чем летом, а холодный фронт окклюзии чаще наблюдается летом, чем зимой.

В случае тёплого фронта окклюзии поверхностью окклюзии является часть поверхности тёплого фронта, а в случае холодного фронта окклюзии поверхностью окклюзии является часть поверхности холодного фронта.

Облачность и осадки фронта окклюзии являются результатом объединения облачных систем и осадков тёплого и холодного фронтов. Обычно, чем больше продолжительность существования фронта окклюзии, тем большую толщину имеют безоблачные прослойки и тем менее опасным является фронт окклюзии для полётов ВС.

Стадии развития циклонов.

Циклон проходит четыре стадии развития.

Первая стадия развития циклона — стадия волны, циклон в этой стадии называется волновым. Волновой циклон — низкое барическое образование. Стадия волны продолжается обычно несколько часов — от возникновения волнового возмущения на атмосферном фронте до появления первой замкнутой изобары, кратной 5 гПа, на приземной карте погоды. Волновые колебания на фронте возникают под воздействием ряда факторов, главными из которых являются различия разделяемых фронтом воздушных масс по плотности воздуха и скорости движения.

Волновой циклон углубляется и переходит во вторую стадию своего развития — стадию молодого циклона. При углублении циклона давление воздуха в его центре со временем понижается. Молодой циклон — среднее барическое образование (2-7 км). Стадия молодого циклона длится от момента появления первой замкнутой изобары на приземной карте погоды до начала процесса окклюдирования циклона.

Окклюдирование циклона — образование фронта окклюзии.

В молодом циклоне можно условно выделить три части, различающиеся по погодным условиям: переднюю, тыловую и теплый сектор. При удалении от центра циклона мощность облаков и интенсивность осадков уменьшаются во всех частях циклона.

Передняя часть циклона располагается перед тёплым фронтом, который определяет погодные условия в этой части. Здесь наблюдаются, как правило, слоистообразные облака.

Тыловая часть циклона находится за холодным фронтом. Поэтому её метеорологические условия определяются свойствами холодного фронта и находящейся за фронтом холодной воздушной массы.

Тёплый сектор циклона располагается между тёплым и холодным фронтами. В тёплом секторе господствует тёплая воздушная масса.

Молодой циклон с круговыми изобарами, как правило, перемешается в направлении изобар его тёплого сектора.

Третья стадия развития циклона — стадия максимального развития, длится от начала окклюдирования циклона до начала его заполнения. При заполнении циклона давление воздуха в его центре со временем растёт. Максимально развитый циклон, по сравнению с другими стадиями:

— достигает наибольшей глубины, наблюдается наименьшее давление воздуха в центре циклона;

— занимает наибольшую площадь, на приземной карте погоды в циклоне проводится наибольшее количество замкнутых изобар;

— характеризуется наибольшей площадью облачности и атмосферных осадков.

Точка окклюзии в циклоне — это точка на приземной карте погоды, где смыкаются три фронта: теплый, холодный и фронт окклюзии. Максимально развитый циклон является окклюдированным, высоким и смещается медленнее, чем молодой циклон.

Четвертая стадия развития циклона — стадия заполняющегося циклона, длится от начала заполнения циклона до исчезновения замкнутых изобар на приземной карте погоды, т.е. до исчезновения циклона. Эта стадия самая продолжительная из всех стадий и может длиться несколько суток.

Заполняющийся циклон — окклюдированное, холодное, малоподвижное, высокое барическое образование. Облака в этой стадии постепенно размываются, осадки прекращаются.

Тёплый фронт

Тёплый фронт — атмосферный фронт, перемещающийся в сторону более холодного воздуха (наблюдается адвекция тепла). За тёплым фронтом в данный регион приходит тёплая воздушная масса.

На карте погоды тёплый фронт отмечается красным цветом или зачернёнными полукружками, направленными в сторону перемещения фронта. По мере приближения линии тёплого фронта начинает падать давление, уплотняются облака, выпадают обложные осадки. Зимой при прохождении фронта обычно появляются низкие слоистые облака. Температура и влажность воздуха медленно повышаются. При прохождении фронта температура и влажность обычно быстро возрастают, ветер усиливается. После прохождения фронта направление ветра меняется (ветер поворачивает по часовой стрелке), падение давления прекращается и начинается его слабый рост, облака рассеиваются, осадки прекращаются. Поле барических тенденций представлено следующим образом: перед тёплым фронтом располагается замкнутая область падения давления, за фронтом — либо рост давления, либо относительный рост (падение, но меньшее, чем перед фронтом).

В случае тёплого фронта тёплый воздух, перемещаясь в сторону холодного, натекает на клин холодного воздуха и совершает восходящее скольжение вдоль этого клина и динамически охлаждается. На некоторой высоте, определяемой начальным состоянием восходящего воздуха, достигается насыщение — это уровень конденсации. Выше этого уровня в восходящем воздухе происходит облакообразование. Адиабатическое охлаждение тёплого воздуха, скользящего вдоль клина холодного, усиливается развитием восходящих движений от нестационарности при динамическом падении давления и от сходимости ветра в нижнем слое атмосферы. Охлаждение тёплого воздуха при восходящем скольжении по поверхности фронта приводит к образованию характерной системы слоистообразных облаков (облаков восходящего скольжения): перисто-слоистые — высоко-слоистые — слоисто-дождевые (Cs-As-Ns).

При приближении к пункту тёплого фронта с хорошо развитой облачностью сначала появляются перистые облака в виде параллельных полос с когтевидными образованиями в передней части (предвестники тёплого фронта), вытянутые в направлении воздушных течений на их уровне (Ci uncinus). Первые перистые облака наблюдаются на расстоянии многих сотен километров от линии фронта у поверхности Земли (около 800—900 км). Перистые облака переходят затем в перисто-слоистые облака (Cirrostratus). Для этих облаков характерны явления гало. Облака верхнего яруса — перисто-слоистые и перистые (Ci и Cs) состоят из ледяных кристаллов, и осадки из них не выпадают. Чаще всего облака Ci-Cs представляют собой самостоятельный слой, верхняя граница которого совпадает с осью струйного течения, то есть близка к тропопаузе.

Затем облака становятся всё плотнее: высоко-слоистые облака (Altostratus) постепенно переходят в слоисто-дождевые (Nimbostratus), начинают выпадать обложные осадки, которые ослабевают или совсем прекращаются после прохождения линии фронта. По мере приближения к линии фронта высота основания Ns снижается. Минимальное её значение определяется высотой уровня конденсации в восходящем тёплом воздухе. Высокослоистые (As) являются коллоидальными и состоят из смеси мельчайших капелек и снежинок. Их вертикальная мощность довольно значительна: начинаясь на высоте 3-5 км, эти облака простираются до высот порядка 4-6 км, то есть имеют 1-3 км в толщину. Выпадающие из этих облаков осадки летом, проходя сквозь тёплую часть атмосферы, испаряются и не всегда достигают поверхности Земли. Зимой осадки из As в виде снега почти всегда достигают поверхности Земли, а также стимулируют выпадение осадков из нижележащих St-Sc. В этом случае ширина зоны обложных осадков может достигать ширины 400 км и более. Ближе всего к поверхности Земли (на высоте нескольких сотен метров, а порой 100—150 м и даже ниже) находится нижняя граница слоисто-дождевых облаков (Ns), из которых выпадают обложные осадки в виде дождя или снега; под слоисто-дождевыми облаками нередко развиваются разорванно-дождевые (St fr).

Облака Ns простираются до высот 3…7 км, то есть имеют весьма значительную вертикальную мощность. Облака также состоят из ледяных элементов и капель, причём, и капли и кристаллы особенно в нижней части облаков более крупные, чем в As. Нижнее основание системы облаков As-Ns в общих чертах совпадает с поверхностью фронта. Поскольку верхняя граница облаков As-Ns приблизительно горизонтальна, наибольшая их толщина наблюдается вблизи линии фронта. У центра циклона, где система облаков тёплого фронта имеет наибольшее развитие, ширина облачной зоны Ns и зоны обложных осадков в среднем — около 300 км. В целом облака As-Ns имеют ширину 500—600 км, ширина зоны облаков Ci-Cs — около 200—300 км. Если спроецировать данную систему на приземную карту, то вся она окажется перед линией тёплого фронта на расстоянии 700—900 км. В отдельных случаях зона облачности и осадков может быть значительно шире или уже, в зависимости от угла наклона фронтальной поверхности, высоты уровня конденсации, термических условий нижней тропосферы.

В ночное время радиационное выхолаживание верхней границы облачной системы As-Ns и понижение температуры в облаках, а также усиление вертикального перемешивания при опускании охлаждённого воздуха внутрь облака способствует образованию ледяной фазы в облаках, росту облачных элементов и образованию осадков. По мере удаления от центра циклона восходящие движения воздуха ослабевают, осадки прекращаются. Фронтальные облака могут образовываться не только над наклонной поверхностью фронта, а в некоторых случаях — и по обе стороны от фронта. Это особенно характерно для начальной стадии циклона, когда восходящие движения захватывают зафронтальную область — тогда и осадки могут выпадать с обеих сторон фронта. Но за линией фронта фронтальная облачность обычно сильно расслоена и зафронтальные осадки чаще представлены в виде мороси или снежных зёрен.

В случае очень пологого фронта система облаков может быть смещена вперед от линии фронта. В тёплое время года восходящие движения вблизи линии фронта приобретают характер конвективных, и на тёплых фронтах нередко развиваются кучево-дождевые облака и наблюдаются ливневые осадки и грозы (как днём, так и ночью).

Летом в дневные часы в приземном слое за линией тёплого фронта при значительной облачности температура воздуха над сушей может быть ниже, чем перед фронтом. Это явление называется маскировкой тёплого фронта.

Облачность старых тёплых фронтов также может быть расслоенной на всём протяжении фронта. Постепенно эти слои рассеиваются и осадки прекращаются. Порой тёплый фронт не сопровождается осадками (особенно летом). Так бывает при малом влагосодержании тёплого воздуха, когда уровень конденсации лежит на значительной высоте. При сухости воздуха и особенно в случае его заметной устойчивой стратификации восходящее скольжение тёплого воздуха не приводит к развитию мало-мальски мощной облачности — то есть облака вообще отсутствуют, либо наблюдается полоса облаков верхнего и среднего ярусов.

  • Атмосферный фронт
  • Воздушная масса
  • Циклон
  • Холодный фронт
  • Фронт окклюзии
  • Арктический фронт
  • Полярный фронт
  • Тропический фронт (белор.)русск.

> Ссылки

  • ВОЗДУШНЫЕ МАССЫ И АТМОСФЕРНЫЕ ФРОНТЫ

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *