Что такое атмосферный фронт: Атмосферные фронты — урок. География, 6 класс.

АТМОСФЕРНЫЙ ФРОНТ • Большая российская энциклопедия

АТМОСФЕ́РНЫЙ ФРОНТ (тро­по­сфер­ный фронт), про­ме­жу­точ­ная, пе­ре­ход­ная зо­на ме­ж­ду воз­душ­ны­ми мас­са­ми в ниж­ней час­ти ат­мо­сфе­ры – тро­по­сфе­ре. Зо­на А. ф. очень уз­ка по срав­не­нию с раз­де­ляе­мы­ми ею воз­душ­ны­ми мас­са­ми, по­это­му её при­бли­жён­но рас­смат­ри­ва­ют как по­верх­ность раз­де­ла (раз­ры­ва) двух воз­душ­ных масс раз­ной плот­но­сти или темп-ры и на­зы­ва­ют фрон­таль­ной по­верх­но­стью. По той же при­чи­не на си­ноп­тич. кар­тах А. ф. изо­бра­жа­ют в ви­де ли­нии (ли­ния фрон­та). Ес­ли бы воз­душ­ные мас­сы бы­ли не­под­виж­ны, по­верх­ность А. ф. бы­ла бы го­ри­зон­таль­ной, с хо­лод­ным воз­ду­хом вни­зу и тё­п­лым над ним, но по­сколь­ку обе мас­сы дви­жут­ся, она рас­по­ла­га­ет­ся на­клон­но к зем­ной по­верх­но­сти, при­чём хо­лод­ный воз­дух ле­жит в ви­де очень по­ло­го­го кли­на под тё­п­лым. Тан­генс уг­ла на­кло­на фрон­таль­ной по­верх­но­сти (на­клон фрон­та) по­ряд­ка 0,01. А. ф. мо­гут про­сти­рать­ся ино­гда до са­мой тро­по­пау­зы, но мо­гут и ог­ра­ни­чи­вать­ся ниж­ни­ми ки­ло­мет­ра­ми тро­по­сфе­ры. В пе­ре­се­че­нии с зем­ной по­верх­но­стью зо­на А. ф. име­ет ши­ри­ну по­ряд­ка де­сят­ков км, го­ри­зон­таль­ные же раз­ме­ры са­мих воз­душ­ных масс – по­ряд­ка ты­сяч км. В на­ча­ле об­ра­зо­ва­ния А. ф. и при их раз­мы­ва­нии ши­ри­на фрон­таль­ной зо­ны бу­дет боль­ше. По вер­ти­ка­ли А. ф. пред­став­ля­ют со­бой пе­ре­ход­ный слой тол­щи­ной в сотни м, в ко­то­ром темп-ра с вы­со­той по­ни­жа­ет­ся мень­ше, чем обыч­но, или воз­рас­та­ет, т. е. на­блю­да­ет­ся ин­вер­сия темп-ры.

У зем­ной по­верх­но­сти А. ф. ха­рак­тери­зу­ют­ся уве­ли­чен­ны­ми го­ри­зон­таль­ны­ми гра­ди­ен­та­ми темп-ры воз­ду­ха – в уз­кой зо­не фрон­та темп-ра рез­ко пе­ре­хо­дит от зна­че­ний, свой­ст­вен­ных од­ной воз­душ­ной мас­се, к зна­че­ни­ям, свой­ст­вен­ным дру­гой, при­чём из­ме­не­ние ино­гда пре­вы­ша­ет 10 °C. Ме­ня­ют­ся во фрон­таль­ной зо­не так­же влаж­ность воз­ду­ха и его про­зрач­ность. В ба­рич. по­ле А. ф. свя­за­ны с лож­би­на­ми по­ни­жен­но­го дав­ле­ния (см. Ба­ри­че­ские сис­те­мы). Над фрон­таль­ны­ми по­верх­но­стя­ми об­ра­зу­ют­ся об­шир­ные об­лач­ные сис­те­мы, даю­щие осад­ки. А. ф. пе­ре­ме­ща­ет­ся со ско­ро­стью, рав­ной нор­маль­ной со­став­ляю­щей к фрон­ту ско­ро­сти вет­ра, по­это­му про­хо­ж­де­ние А. ф. че­рез ме­сто на­блю­де­ния при­во­дит к бы­ст­ро­му (в те­че­ние ча­сов) и под­час рез­ко­му из­ме­не­нию важ­ных ме­тео­ро­ло­гич. эле­мен­тов и все­го ре­жи­ма по­го­ды.

А. ф. ха­рак­тер­ны для уме­рен­ных ши­рот, где ме­ж­ду со­бой гра­ни­чат осн. воз­душ­ные мас­сы тро­по­сфе­ры. В тро­пи­ках А. ф. ред­ки, а по­сто­ян­но имею­щая­ся там внут­ри­тро­пич. зо­на кон­вер­ген­ции су­ще­ст­вен­но от­ли­ча­ет­ся от них, не яв­ля­ясь тем­пе­ра­тур­ным раз­де­лом. Осн. при­чи­на воз­ник­но­ве­ния А. ф. (фрон­то­ге­не­за)– на­ли­чие та­ких сис­тем дви­же­ния в тро­по­сфе­ре, ко­то­рые при­во­дят к сбли­же­нию (схо­ди­мо­сти) масс воз­ду­ха, об­ла­даю­щих раз­ной темп-рой. Пер­во­на­чаль­но ши­ро­кая пе­ре­ход­ная зо­на ме­ж­ду воз­душ­ны­ми мас­са­ми ста­но­вит­ся при этом рез­ким фрон­том. В осо­бых слу­ча­ях воз­мож­но об­ра­зо­ва­ние А. ф. при те­че­нии воз­ду­ха вдоль рез­кой тем­пе­ра­тур­ной гра­ни­цы на под­сти­лаю­щей по­верх­но­сти, напр. над кром­кой льда в океа­не (т. н. то­по­гра­фич. фрон­то­ге­нез). В про­цес­се об­щей цир­ку­ля­ции ат­мо­сфе­ры ме­ж­ду воз­душ­ны­ми мас­са­ми раз­ных ши­рот­ных зон с дос­та­точ­но боль­ши­ми кон­тра­ста­ми темп-ры воз­ни­ка­ют длин­ные (ты­ся­чи км), вы­тя­ну­тые пре­им. по ши­ро­те гл. фрон­ты – арк­тич., ан­тарк­тич., по­ляр­ные, на ко­то­рых про­ис­хо­дит об­ра­зо­ва­ние ци­кло­нов и ан­ти­ци­кло­нов. При этом ди­на­мич. ус­той­чи­вость глав­но­го А. ф. на­ру­ша­ет­ся, он де­фор­ми­ру­ет­ся и про­дви­га­ет­ся на од­них уча­ст­ках к вы­со­ким ши­ро­там, на дру­гих – к низ­ким. По обе сто­ро­ны по­верх­но­сти А. ф. воз­ни­ка­ют вер­ти­каль­ные со­став­ляю­щие ско­ро­сти вет­ра по­ряд­ка см/с. Осо­бен­но важ­но вос­хо­дя­щее дви­же­ние воз­ду­ха над по­верх­но­стью А.  ф., ко­то­рое при­во­дит к об­ра­зо­ва­нию об­лач­ных сис­тем и осад­ков.

Схема атмосферного фронта: а – тёплого; б – холодного.

В пе­ред­ней час­ти ци­кло­на глав­ный А. ф. при­ни­ма­ет ха­рак­тер тё­п­ло­го фрон­та (рис., а), при про­дви­же­нии ко­то­ро­го к вы­со­ким ши­ро­там тё­п­лый воз­дух за­ни­ма­ет ме­сто от­сту­паю­ще­го хо­лод­но­го воз­ду­ха. В ты­ло­вой час­ти ци­кло­на А. ф. при­ни­ма­ет ха­рак­тер хо­лод­но­го фрон­та (рис., б) с про­дви­же­ни­ем хо­лод­но­го кли­на впе­рёд и с вы­тес­не­ни­ем тё­п­ло­го воз­ду­ха пе­ред ним в вы­со­кие слои. При ок­клю­зии ци­кло­на тё­п­лый и хо­лод­ный А. ф. со­еди­ня­ют­ся, об­ра­зуя слож­ный фронт окк­лю­зии с со­от­вет­ст­вую­щи­ми из­ме­не­ния­ми об­лач­ных сис­тем. В ито­ге эво­люции фрон­таль­ных воз­му­ще­ний са­ми А. ф. раз­мы­ва­ют­ся (т. н. фрон­то­лиз). Од­на­ко из­ме­не­ния в по­ле ат­мо­сфер­но­го дав­ле­ния и вет­ра, соз­да­вае­мые ци­кло­нич. дея­тель­но­стью, при­во­дят к воз­ник­но­ве­нию ус­ло­вий для об­ра­зо­ва­ния но­вых А.  ф. и, сле­до­ва­тель­но, к по­сто­ян­но­му во­зоб­нов­ле­нию про­цес­са ци­кло­нич. дея­тель­но­сти на фрон­тах.

В верх­ней час­ти тро­по­сфе­ры в свя­зи с А. ф. воз­ни­ка­ют т. н. струй­ные те­че­ния. От гл. фрон­тов от­ли­ча­ют вто­рич­ные А. ф., воз­ни­каю­щие внут­ри воз­душ­ных масс той или иной при­род­ной зо­ны при не­ко­то­рой их не­од­но­род­но­сти; они не иг­ра­ют зна­чит. ро­ли в об­щей цир­ку­ля­ции ат­мо­сфе­ры. Бы­ва­ют слу­чаи, ко­гда А. ф. хо­ро­шо раз­вит в сво­бод­ной ат­мо­сфе­ре (верх­ний А. ф.), но ма­ло вы­ра­жен или во­все не про­яв­ля­ет­ся вбли­зи зем­ной по­верх­но­сти.

Атмосферный фронт | это… Что такое 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.

См. также

• Циклон
• Климатологические фронты
• Тёплый фронт
• Холодный фронт
• Фронт окклюзии
• Арктический фронт
• Полярный фронт
• Тропический фронт
• Воздушная масса

Ссылки

• Воздушные массы и атмосферные фронты

Атмосферные фронты | АгроМетео

Географ Дарья Гущина о фронте окклюзии, истории названия атмосферных фронтов и Вильгельме Бьеркнесе

Каждый из нас, уточняя прогноз погоды, часто слышал, что в связи с прохождением атмосферного фронта ожидается похолодание, осадки или сильный ветер. Но что такое атмосферный фронт и как он возникает?

История открытия атмосферных фронтов

 

Атмосферу Земли составляют огромные объемы воздуха (их горизонтальные масштабы составляют тысячи километров), называемые воздушными массами. Существует четыре их типа: экваториальный, тропический, умеренный и арктический в Северном полушарии или антарктический в Южном. Внутри воздушных масс основные метеорологические параметры, такие как температура и влагосодержание, изменяются незначительно, однако на границах между ними эти параметры могут меняться кардинально: например, на расстоянии несколько сотен километров температура может изменяться не на 1–2 °C, а на 10–15 °C.

Зоны раздела между воздушными массами получили название атмосферных фронтов. Понятия «воздушная масса», «атмосферный фронт», «циклон» и «антициклон» были введены в практику прогноза погоды в начале XX века школой норвежских ученых, которая базировалась в Метеорологическом институте города Бергена в Норвегии. Возглавлял эту школу выдающийся метеоролог-синоптик Вильгельм Бьеркнес, взявший под крыло норвежских и шведских молодых ученых-метеорологов, которые и ввели в синоптическую метеорологию понятие фронтального анализа. 

Потребность в более точных прогнозах была обусловлена историческими событиями, а именно Первой мировой войной, когда в военных операциях стали использовать авиацию. Тогда норвежские синоптики начали активнее изучать строение атмосферы и то, с чем связаны опасные природные явления, почему образование облаков и интенсивное выпадение осадков происходят не везде и не всегда и как это связано с атмосферной циркуляцией и атмосферными вихрями. И они обнаружили такие «синоптические объекты», как воздушные массы и атмосферные фронты, чье перемещение тесно связано с атмосферными вихрями, зонами пониженного и повышенного давления, циклонами и антициклонами.

Поскольку эти открытия были сделаны практически сразу после Первой мировой войны, то и терминология была заимствована из военной сферы: появились названия «атмосферный фронт» и «зона столкновения воздушных масс», и даже картографические обозначения фронта, которые были введены в практику прогноза погоды известным шведским ученым Туром Бержероном, также работавшим в группе в Бергене, были очень похожи на военные — и те и другие выделялись на картах красным и синим цветом.

Образование атмосферного фронта

Воздушные массы всегда присутствуют в атмосфере и обладают разными свойствами: в течение года экватор и полюс имеют разную температуру, и тепло на нашей планете распределено неравномерно. Зона раздела между воздушными массами носит название климатологического фронта. Фронты могут перемещаться, активизироваться, размываться и даже исчезать, и на них могут возникать «волны» — изгибы пограничной линии, которые также перемещаются.

Фронт разделяет более теплый и более холодный воздух, и может приходить как холодная воздушная масса, так и теплая. Теплый фронт образуется, когда теплая воздушная масса занимает те пространства, которые раньше были захвачены холодным воздухом, и при его прохождении наступает потепление. Если происходит перемещение холодной воздушной массы и наблюдается похолодание, то мы имеем дело с холодным фронтом. 

Внимание синоптиков заострено в первую очередь на атмосферных фронтах: именно с прохождением фронта связаны резкие изменения условий погоды, опасные природные явления, такие как грозы, шквалы, выпадение града, образование гололеда, и, наконец, выпадение интенсивных, а иногда и достаточно продолжительных атмосферных осадков, информация о которых особенно важна для сферы экономики и транспорта, которые сильно зависят от погодных условий.

Какие атмосферные осадки образуются на фронте и почему? Как я уже сказала, фронт разделяет теплый и холодный воздух. Мы все знаем, что более теплый воздух имеет меньшую плотность, а значит, он более легкий и потому будет подниматься, а тяжелый воздух имеет, наоборот, тенденцию опускания. При подъеме воздух начинает охлаждаться, и в нем происходит конденсация водяного пара — формируются облака, и при определенных условиях из них выпадают осадки.

Теплый атмосферный фронт

На теплом и холодном фронте подъем теплого воздуха происходит по-разному, поэтому и облака и осадки тоже оказываются разными. В случае теплого фронта теплый воздух натекает на клин холодного воздуха и начинает медленно подниматься вдоль этого клина, совершая восходящее скольжение. Подъем происходит на огромных пространствах, поскольку зоны раздела между воздушными массами имеют протяженность тысячи километров. И при таком спокойном, медленном, крупномасштабном подъеме образуется слоистообразная облачность: перисто-слоистые облака (они самые высокие и возникают на высоте более 5 километров), высокослоистые облака и слоисто-дождевые облака — все вместе они образуют гигантскую облачную систему. Ее протяженность по горизонтали достигает несколько тысяч километров, по ширине зона облачности в районе теплого фронта появляется где-то за 900 километров до момента прохождения фронта.

Перед теплым фронтом самые первые появляются перистые когтевидные облака, и если вы увидели их на небе, то надо готовиться к серьезному ухудшению погоды, потому что вслед за ними пойдут перисто-слоистые облака, сопровождающиеся таким интересным атмосферным явлением, как гало, а дальше появятся облака высокослоистые и слоисто-дождевые, из которых долгое время, порядка 10 часов, будут выпадать обложные осадки. Таким образом, с теплым фронтом связано продолжительное ненастье. После его прохождения, когда приходит более теплая воздушная масса, обложные осадки прекращаются. Однако погода сразу не улучшается: настолько большая облачная система мгновенно разрушиться не может. Поэтому появляются слоисто-кучевые облака, и часто образуются туманы. 

 

Холодный атмосферный фронт

На холодном фронте все происходит совсем не так. Наступающий холодный воздух, как более тяжелый, опускается, и по характеру своего перемещения он похож на надвигающуюся гусеницу трактора. Опускаясь, он выталкивает более теплый воздух вверх, и это происходит очень интенсивно. В результате воздух поднимается очень быстро, и образуются облака в виде башен. Они носят название кучево-дождевых облаков и распространяются до больших высот, на всю тропосферу — могут иметь высоту 10–12 километров. Из этих кучево-дождевых облаков выпадают ливневые осадки, очень интенсивные, но кратковременные. 

С холодным фронтом связан dir=»ltr»ивание теплого воздуха,  подобные процессы могут сопровождаться порывами ветра. Поэтому с холодным фронтом часто связаны шквалы, резкое усиление ветра со скоростями, иногда достигающими штормовых и даже ураганных, — 15 метров в секунду и более.

Кроме того, с кучево-дождевыми облаками связана грозовая деятельность, выпадение града и интенсивных осадков. Поэтому на приближении холодного фронта всегда заострено внимание синоптиков, чтобы можно было успеть дать штормовое предупреждение и прогноз о возможных опасных природных явлениях.

Фронт окклюзии

Существует третий тип фронта. За счет того, что холодный воздух опускается и передвигается вперед, холодный фронт движется быстрее, чем теплый, а значит, он может его нагнать. Если это происходит, облачные системы обоих фронтов смыкаются, и возникает так называемый фронт окклюзии, который обусловливает самые длительные и интенсивные осадки, часто сопровождающиеся опасными явлениями.

Также с фронтом окклюзии связаны неприятные для авиации последствия. Дело в том, что кучево-дождевые облака, которые образуются при холодном фронте и с которыми связаны опасные природные явления, прячутся в массиве слоистообразных, образующихся при теплом фронте, — такое явление называется замаскированной конвекцией. Невооруженным взглядом эти облака не видно, их можно обнаружить только при помощи радиолокаторов. Поэтому с приближением фронта окклюзии всегда дается предупреждение для взлета и посадки самолетов, и очень часто они могут закрываться. Если по прогнозу погоды вы видите, что приближается фронт окклюзии, а вы собрались куда-то лететь, то нужно быть готовым к тому, что рейсы могут быть отложены в связи с неблагоприятными погодными условиями.

Таким образом, приближение атмосферного фронта связано с изменениями погоды и опасными явлениями, поскольку происходит столкновение воздушных масс, взаимодействие теплого и холодного воздуха, которое сопровождается образованием облаков и осадками. 

Обнаружение атмосферных фронтов — одна из главных задач синоптиков, но, несмотря на это, до сих пор не существует моделей, самостоятельно предсказывающих появление атмосферных фронтов. Поэтому это остается прерогативой именно человека и является основной частью синоптического анализа.

Источник ПостНаука

Что такое атмосферный фронт как он формируется. Атмосферный фронт. Тёплый и холодный фронт. Характеристика атмосферных фронтов

), разделяются между собой довольно узкими переходными зонами, которые сильно наклонены к земной поверхности (меньше 1°). фронтом называется раздел между , обладающими разными физическими свойствами. Пересечение фронта с земной поверхностью называется линией фронта. На фронте все свойства воздушных масс — температура, направление и скорость ветра, влажность, осадки — резко меняются. Прохождение фронта через место наблюдения сопровождается более или менее резкими изменениями .

Различают фронты, связанные с циклонами, и климатические фронты.

В циклонах фронты образуются при встрече теплого и холодного воздуха, при этом вершина фронтальной системы, как правило, находится в центре . Холодный воздух, встречаясь с теплым, всегда оказывается внизу. Он подтекает под теплый, стремясь вытеснить его вверх. Теплый воздух, наоборот, натекает на холодный и если теснит его, то сам при этом поднимается по плоскости раздела. В зависимости от того, какой воздух активнее, в какую сторону смещается фронт, он называется теплым или холодным.

Теплый фронт перемещается в сторону холодного воздуха и означает наступление теплого воздуха. Он медленно оттесняет холодный воздух. Как более легкий он натекает на клин холодного воздуха, полого поднимаясь вверх по поверхности раздела. При этом перед фронтом образуется обширная зона облаков, из которых выпадают обложные осадки. Полоса осадков перед теплым фронтом достигает 300, а в холодное время даже 400 км. За линией фронта осадки прекращаются. Постепенная смена холодного воздуха теплым приводит к понижению давления и усилению ветра. После прохождения фронта наблюдается резкое изменение погоды: повышается , изменяет направление примерно на 90° и ослабевает, ухудшается видимость, образуются , могут выпадать моросящие осадки.

Холодный фронт перемещается в сторону теплого воздуха. В этом случае холодный воздух — как более плотный и тяжелый — движется по земной поверхности в виде клина, движется быстрее, чем теплый и, как бы приподнимает впереди себя теплый воздух, энергично выталкивая его вверх. Над линией фронта и впереди его образуются большие кучево-дождевые , из которых выпадают ливневые дожди, возникают , наблюдаются сильные ветры. После прохождения фронта осадки и облачность значительно уменьшаются, ветер изменяет направление примерно на 90° и несколько ослабевает, температура понижается, уменьшается влажность воздуха, увеличивается его прозрачность и видимость; растет.

Арктический (антарктический) фронт отделяет арктический (антарктический) воздух от воздуха умеренных широт, два умеренных (полярных) фронта разделяют воздух умеренных широт и тропический воздух. Тропический фронт образуется там, где встречаются тропический и воздух, отличающиеся по , а не по температуре. Все фронты вместе с границами поясов смещаются летом к полюсам, а зимой . Нередко они образуют отдельные ветви, распространяющиеся на большие расстояния от . Тропический фронт всегда находится в том полушарии, где лето.

Наблюдать за изменениями погоды очень увлекательно. Солнце сменяется дождем, дождь — снегом, и над всем этим разнообразием веют порывистые ветра. В детстве это вызывает восхищение и удивление, у людей постарше — желание понять механизм процесса. Давайте попробуем понять, что формирует погоду и как с этим связаны атмосферные фронты.

Граница воздушных масс

В привычном восприятии «фронт» — термин военный. Это грань, на которой происходит столкновение вражеских сил. А понятие атмосферные фронты — это границы соприкосновения двух воздушных масс, которые формируются над огромными площадями поверхности Земли.

По воле природы человек получил возможность жить, эволюционировать и заселять все большие территории. Тропосфера — нижняя часть атмосферы Земли — обеспечивает нас кислородом и находится в непрерывном движении. Вся она состоит из отдельных воздушных масс, объединенных общим возникновением и похожими показателями. Среди основных показателей этих масс определяют объем, температуру, давление и влажность. Во время движения различные массы могут сближаться и сталкиваться. Однако они никогда не теряют своих границ и не смешиваются между собой. — это участки, где соприкосаються и происходят резкие погодные скачки.

Немного истории

Понятия «атмосферный фронт» и «фронтальная поверхность» возникли не сами по себе. Их ввел в метеорологию норвежский ученый Я. Бьеркнес. Произошло это в 1918 году. Бьеркнес доказал, что атмосферные фронты — это основные звенья в высоких и средних слоях. Однако до исследований норвежца, еще в 1863 году, адмирал Фицрой предположил, что яростные атмосферные процессы начинаются в местах встреч масс воздуха, идущих с разных сторон света. Но в тот момент научное сообщество не обратило внимания на эти наблюдения.

Бергенская школа, представителем которой был Бьеркнес, не только проводила собственные наблюдения, но и свела воедино все знания и предположения, высказанные более ранними наблюдателями и учеными, и изложила их в виде последовательной научной системы.

По определению, наклонную поверхность, представляющую собой область перехода между разными воздушными потоками, называют фронтальной поверхностью. А вот атмосферные фронты — это отображение фронтальных поверхностей на метеорологическую карту. Обычно переходная область атмосферного фронта завязывается у поверхности Земли и поднимается вверх до тех высот, на которых размываются различия между воздушными массами. Чаще всего порог этой высоты составляет от 9 до 12 км.

Теплый фронт

Атмосферные фронты бывают разные. Они зависят от направленности передвижения теплых и холодных массивов. Выделяют три типа фронтов: холодный, теплый и окклюзий, образованный в месте смыкания различных фронтов. Рассмотрим подробнее, что представляют собой теплые и холодные атмосферные фронты.

Теплый фронт — такое движение воздушных масс, при котором холодный воздух уступает место теплому. То есть воздух более высокой температуры, продвигаясь, располагается на территории, где господствовали холодные воздушные массы. Кроме этого, он поднимается ввысь вдоль переходной зоны. При этом температура воздуха постепенно снижается, из-за чего происходит конденсация находящегося в нем водяного пара. Так образовываются облака.

Основные признаки, по которым можно определить теплый атмосферный фронт:

• резко падает атмосферное давление;
• возрастает ;
• повышается температура воздуха;
• появляются перистые, затем перисто-слоистые, а после — высоко-слоистые облака;
• ветер немного поворачивает влево и становится более сильным;
• облака становятся слоисто-дождевыми;
• выпадают осадки различной интенсивности.

Обычно после прекращения осадков теплеет, но это длится недолго, поскольку холодный фронт движется очень быстро и нагоняет теплый атмосферный фронт.

Холодный фронт

Наблюдается такая особенность: теплый фронт всегда наклонен в сторону движения, а холодный — в противоположную. Когда происходит движение фронтов, холодный воздух вклинивается в теплый, выталкивая его вверх. Холодные атмосферные фронты ведут к снижению температуры и похолоданию на значительной территории. По мере остывания поднявшихся теплых воздушных масс влага конденсируется в облачность.

Основные признаки, по которым можно определить холодный фронт:

• перед фронтом давление падает, за линией атмосферного фронта резко повышается;
• образовываются кучевые облака;
• появляется порывистый ветер, с резкой сменой направления по часовой стрелке;
• начинается проливной дождь с грозой или градом, продолжительность осадков около двух часов;
• резко падает температура, иногда на 10°С сразу;
• за атмосферным фронтом наблюдаются многочисленные прояснения.

Для путешественников пройти через холодный фронт — испытание не из легких. Иногда приходится преодолевать вихри и шквалы в условиях плохой видимости.

Фронт окклюзий

Уже говорилось, что атмосферные фронты бывают разные, если с теплыми и холодными более-менее все понятно, то фронт окклюзий вызывает массу вопросов. Формирование подобных эффектов происходит в местах смыкания холодного и теплого фронтов. Более теплый воздух при этом вытесняется вверх. Основное действие происходит в циклонах в момент, когда более стремительный холодный фронт нагоняет теплый. В результате происходит движение атмосферных фронтов и столкновение трех воздушных масс, двух холодных и одной теплой.

Основные признаки, по которым можно определить фронт окклюзий:

• облака и осадки обложного типа;
• резкие смены без сильного изменения скорости;
• плавное изменение давления;
• отсутствие резких перепадов температур;
• циклоны.

Фронт окклюзий зависит от температуры холодных воздушных масс перед ним и за его линией. Различают холодный и теплый фронты окклюзий. Самые сложные условия наблюдаются в момент непосредственного смыкания фронтов. По мере вытеснения теплого воздуха фронт размывается, улучшаются.

Циклон и антициклон

Поскольку в описании фронта окклюзий было употреблено понятие «циклон», то надо рассказать, что же это за явление.

Вследствие неравномерного распределения воздуха в поверхностных слоях образуются зоны высокого и низкого давления. Зоны высокого давления характеризуются избыточным количеством воздуха, низкого — недостаточным его количеством. В результате перетока воздуха между зонами (из избыточной в недостаточную) образуется ветер. Циклон — участок низкого давления, который затягивает, как в воронку, недостающий воздух и облака из зон, где они в избытке.

Антициклон — участок с повышенным давлением, который вытесняет избыток воздуха в зоны низкого давления. Основная характеристика — ясная погода, поскольку облака из этой зоны также вытесняются.

Географическое разделение атмосферных фронтов

В зависимости от климатических зон, над которыми формируются атмосферные фронты, их разделяют по географическому признаку на:

1. Арктический, отделяющий холодные арктические воздушные массы от умеренных.
2. Полярный, располагающийся между умеренной и тропической массами.
3. Тропический (пассатный), разграничивающий тропическую и экваториальную зоны.

Влияние подстилающей поверхности

На физические свойства воздушных масс влияет радиация и вид Земли. Поскольку характер такой поверхности может быть различным, то и трение об нее происходит неравномерно. Сложный географический рельеф может деформировать линию атмосферного фронта и изменить его эффекты. Например, известны случаи разрушения атмосферных фронтов при переваливании через горные хребты.

Воздушные массы и атмосферные фронты приносят синоптикам множество сюрпризов. Сопоставляя и изучая направления движения масс и капризы циклонов (антициклонов), они составляют графики и прогнозы, которыми люди ежедневно пользуются, даже не задумываясь над тем, насколько большой труд за этим стоит.

Погода на территории нашей страны неустойчива. Особенно это проявляется в европейской части России. Это происходит из-за того, что встречаются разные воздушные массы: теплые и холодные. Воздушные массы отличаются по свойствам: температуре, влажности, запыленности, давлению. Атмосферная циркуляция позволяет воздушным массам перемещаться из одной части в другую. Там, где соприкасаются разные по свойствам воздушные массы, формируются атмосферные фронты .

Атмосферные фронты наклонены к поверхности Земли, их ширина достигает от 500 до 900 км, а в длину они простираются на 2000-3000 км. Во фронтальных зонах возникает поверхность раздела двух типов воздуха: холодного и теплого. Такая поверхность называется фронтальной . Как правило, эта поверхность наклонена в сторону холодного воздуха — он как более тяжелый располагается под ней. А теплый воздух, более легкий, располагается над фронтальной поверхностью (см. рис. 1).

Рис. 1. Атмосферные фронты

Линия пересечения фронтальной поверхности с поверхностью Земли образует линию фронта , которую кратко также называют фронтом .

Атмосферный фронт — переходная зона между двумя разнородными воздушными массами.

Теплый воздух, как более легкий, поднимается вверх. Поднимаясь, он охлаждается, насыщается водяными парами. В нем образуются облака и выпадают осадки. Поэтому прохождение атмосферного фронта всегда сопровождается выпадением осадков.

В зависимости от направления перемещения, движущиеся атмосферные фронты подразделяются на теплые и холодные. Теплый фронт образуется при натекании теплого воздуха на холодный. Линия фронта при этом перемещается в сторону холодного воздуха. После прохождения теплого фронта наступает потепление. Теплый фронт образует сплошную полосу облаков длиной в сотни километров. Идут затяжные моросящие дожди, и наступает потепление. Подъем воздуха при наступлении теплого фронта происходит более медленно по сравнению с холодным фронтом. Предвестником приближающегося теплого фронта служат образующиеся высоко в небе перистые и перисто-слоистые облака (см. рис. 2).

Рис. 2. Теплый атмосферный фронт ()

Образуется при подтекании холодного воздуха под теплый, при этом линия фронта перемещается в сторону теплого воздуха, который вытесняется наверх. Как правило, движется холодный фронт очень быстро. Это вызывает сильные ветры, обильные, часто ливневые осадки с грозами, а зимой метели. После прохождения холодного фронта наступает похолодание (см. рис. 3).

Рис. 3. Холодный фронт ()

Атмосферные фронты бывают стационарными и движущимися. Если воздушные потоки не перемещаются ни в сторону холодного, ни в сторону теплого воздуха вдоль линии фронта, такие фронты называются стационарными . Если воздушные потоки имеют скорость перемещения, перпендикулярную линии фронта, и перемещаются либо в сторону холодного, либо в сторону теплого воздуха, такие атмосферные фронты называются движущимися . Атмосферные фронты возникают, движутся и разрушаются примерно за несколько дней. Роль фронтальной деятельности в формировании климата более ярко выражена в умеренных широтах, поэтому для большей части России характерна неустойчивая погода. Самые мощные фронты возникают при соприкосновении основных типов воздушных масс: арктических, умеренных, тропических (см. рис. 4).

Рис. 4. Образование атмосферных фронтов на территории России

Зоны, отражающие их многолетние положения, называют климатическими фронтами . На границе между арктическим и умеренным воздухом, над северными районами России, формируется арктический фронт. Воздушные массы умеренных широт и тропическиеразделяет полярный умеренный фронт, который расположен преимущественно южнее границ России. Главные климатические фронты не образуют сплошных полос линий, а разбиты на отрезки. Многолетние наблюдения показали, что арктический и полярный фронты смещаются зимой к югу, а летом к северу. На востоке страны арктический фронт зимой достигает побережья Охотского моря. К северо-востоку от него господствует очень холодный и сухой арктический воздух. В европейской России арктический фронт перемещается не столь далеко. Здесь сказывается отепляющее воздействие Северо-Атлантического течения. Ветви полярного климатического фронта протягиваются над южными территориями нашей страны только летом, зимой они пролегают над Средиземным морем и Ираном и изредка захватывают Черное море.

Во взаимодействии воздушных масс принимают участие циклоны и антициклоны — крупные движущиеся атмосферные вихри, переносящие атмосферные массы.

Область низкого атмосферного давления с определенной системой ветров, дующих от краев к центру и отклоняющихся против часовой стрелки.

Область высокого атмосферного давления с определенной системой ветров, дующих от центра к краям и отклоняющихся по часовой стрелке.

Циклоны имеют внушительные размеры, простираются в тропосферу на высоту до 10 км, а в ширину до 3000 км. В циклонах давление увеличивается, а в антициклонах — понижается. В северном полушарии дующие к центру циклонов ветры отклоняются под воздействием силы осевого вращения земли вправо (воздух закручивается против часовой стрелки), а в центральной части воздух поднимается вверх. В антициклонах направленные к окраинам ветры отклоняются тоже вправо (воздух закручивается по часовой стрелке), а в центральной части воздух опускается из верхних слоев атмосферы вниз (см. рис. 5, рис. 6).

Рис. 5. Циклон

Рис. 6. Антициклон

Фронты, на которых зарождаются циклоны и антициклоны, почти никогда не бывают прямолинейными, для них характерны волнообразные изгибы (см. рис. 7).

Рис. 7. Атмосферные фронты (синоптическая карта)

В образовавшихся заливах теплого и холодного воздуха образуются вращающиеся волчки атмосферных вихрей (см. рис. 8).

Рис. 8. Образование атмосферного вихря

Постепенно они обособляются от фронта и начинают перемещаться и переносить воздух самостоятельно со скоростью 30-40 км/ч.

Атмосферные вихри живут до разрушения 5-10 дней. А интенсивность их образования зависит от свойств подстилающей поверхности (температуры, влажности). Ежедневно в тропосфере формируется несколько циклонов и антициклонов. В течение года их образуются сотни. Ежедневно наша страна находится под воздействием какого-либо атмосферного вихря. Поскольку в циклонах воздух поднимается вверх, с их приходом всегда связана пасмурная погода с осадками и ветрами, прохладная летом и теплая зимой. В течение всего времени пребывания антициклона господствует безоблачная сухая погода, жаркая летом и морозная зимой. Этому способствует медленное опускание воздуха вниз из более высоких слоев тропосферы. Опускающийся воздух нагревается и становится менее насыщенным влагой. В антициклонах ветры слабые, а во внутренних их частях наблюдается полное безветрие — штиль (см. рис. 9).

Рис. 9. Движение воздуха в антициклоне

В России циклоны и антициклоны приурочены к основным климатическим фронтам: полярному и арктическому. А также формируются на границе между морскими и континентальными воздушными массами умеренных широт. На западе России циклоны и антициклоны возникают и перемещаются в направлении общего переноса воздуха с запада на восток. На Дальнем Востоке в соответствии с направлением муссонов. При движении с западным переносом на востоке циклоны отклоняются к северу, а антициклоны — к югу (см. рис. 10). Поэтому пути прохождения циклонов в России чаще всего проходят по северным районам России, а антициклонов — по южным. В связи с этим атмосферное давление на севере России ниже, много дней подряд может быть ненастная погода, на юге больше солнечных дней, сухое лето и малоснежная зима.

Рис. 10. Отклонение циклонов и антициклонов при движении с запада

Районы прохождения интенсивных зимних циклонов: Баренцево, Карское, Охотское моря и северо-запад Русской равнины. Летом циклоны наиболее часты на дальнем Востоке и на западе Русской равнины. Антициклональные погоды преобладают весь год на юге Русской равнины, на юге Западной Сибири, а зимой над всей Восточной Сибирью, где устанавливается азиатский максимум давления.

Движение и взаимодействие воздушных масс, атмосферные фронты, циклоны и антициклоны изменяют погоду, влияют на нее. Данные об изменениях погоды наносятся на специальные синоптические карты для дальнейшего анализа погодных условий на территории нашей страны.

Движение атмосферных вихрей приводит к изменению погоды. Её состояние на каждый день фиксируется на специальных картах — синоптических (см. рис. 11).

Рис. 11. Синоптическая карта

Наблюдения за погодой осуществляются обширной сетью метеорологических станций. Затем результаты наблюдений передаются в центры гидрометеорологических данных. Здесь они обрабатываются, и информация о погоде наносится на синоптические карты. На картах показывают атмосферное давление, фронты, температуру воздуха, направление и скорость ветра, облачность и осадки. Распределение атмосферного давления свидетельствует о положении циклонов и антициклонов. Изучив закономерности протекания атмосферных процессов можно прогнозировать погоду. Точный прогноз погоды — исключительно сложное дело, поскольку трудно учесть весь комплекс взаимодействующих факторов в их постоянном развитии. Поэтому даже краткосрочные прогнозы гидрометцентра не всегда оправдываются.

Источник).).

Пылевая буря над аравийским морем ().

Циклоны и антициклоны ().

Домашнее задание

1. Почему в зоне атмосферного фронта выпадают осадки?
2. В чем главное отличие циклона от антициклона?

Атмосферные фронты, имеют несколько различных характеристик. По ним происходит деление этого природного явления на разные виды.

Атмосферные фронты могут достигать ширины 500-700 км, а в длину простираться на 3000-5000 км.

Атмосферные фронты классифицируют по перемещению относительно расположения воздушных масс. Еще один критерий – пространственная протяженность и циркуляционная значимость. И, наконец, географический признак.

Характеристика атмосферных фронтов

По перемещению атмосферные фронты можно разделить на холодные, теплые и фронты окклюзии.
Теплый атмосферный формируется, когда теплые воздушные массивы, как правило, влажные надвигаются на более сухие и холодные. Приближающийся теплый фронт приносит постепенное понижение атмосферного давления, незначительное повышение температуры воздуха и небольшие, но продолжительные осадки.

Холодный фронт образуется под влиянием северных ветров, нагнетающих холодный воздух в области, которые ранее занимал теплый фронт. Холодный атмосферный фронт влияет на погоду в небольшой полосе и часто сопровождается грозами и понижением атмосферного давления. После того, как фронт пройдет, температура воздуха резко понижается, а давление увеличивается.

Циклон, который считается самым сильным и разрушительным в истории, обрушился на дельту Ганга в восточной части Пакистана в ноябре 1970 года. Скорость ветра достигла более 230 км/ч, а высота приливной волны была около 15 метров.

Фронты окклюзии возникают при наложении одного атмосферного фронта на другой, образованный ранее. Между ними располагается значительная масса воздуха, температура которого намного выше, чем у воздуха, который его окружает. Окклюдирование возникает при вытеснении теплой воздушной массы и ее отрыве от поверхности земли. В результате фронт перемешается у поверхности земли уже под воздействием двух холодных масс воздуха. На фронтах окклюзии нередко расположены глубокие волновые циклоны, образованные в виде очень хаотичных волновых возмущений. Ветер при этом значительно усиливается, и волна становится четко выраженной. В результате фронт окклюзии превращается в большую размытую фронтальную зону и по прошествии некоторого времени полностью исчезает.

По географическим признакам фронты разделяются на арктические, полярные и тропические. В зависимости от того, в каких широтах они образованы. Помимо этого, в зависимости от подстилающей поверхности, фронты делятся на континентальные и морские.

Атмосферный фронт — описание, признаки и особенности формирования погоды

Формирование атмосферного фронта и погоды зависит от движения воздуха в нижних слоях атмосферы. Воздушные потоки разной температуры при встрече образуют пограничные зоны, которые называются фронты. Сформированные полосы располагаются над огромными территориями Земли и тянутся вверх до конца тропосферы. В этих местах наблюдается изменение погодных условий.

Содержание

• Процесс образования
• Типы фронтов
  • Теплая полоса
  • Агрессивный холодный
  • Малоподвижные стационарные
  • Явление окклюзии
• Циклоны и антициклоны
• География движения воздуха

Процесс образования

В процессе перемещения воздушных масс происходит встреча теплых и холодных течений. Скорость их прохождения может колебаться в широких пределах. Временами она достигает величины 30−35 км/час. Полоса соприкосновения потоков воздуха называется атмосферным фронтом. Его плоскость по отношению к Земле наклонена под углом. Ширина фронта колеблется в пределах 500−900 км, а длина может достигать 2000−3000 км.

Граница фронтов неровная, она изменяется в зависимости от текучести воздушных потоков. При столкновении масс теплый воздух вытесняется холодным и поднимается. В местах столкновения двух потоков из-за конденсации паров образуются облака. Вот почему здесь начинается активное выпадение осадков.

Типы фронтов

В зависимости от температуры воздушных масс фронты бывают нескольких видов. Каждый из них отличается своими характеристиками. Их название и краткое описание представлено в таблице:

Название	Краткая характеристика
Теплый	Формируется в месте преобладания теплого воздуха над холодным
Холодный	Устанавливается в том районе, где холодный воздух располагается снизу под теплым
Малоподвижные и стационарные	Так называются воздушные массы, которые стоят неподвижно и не смещаются в стороны
Фронт окклюзии	Это явление, наблюдаемое при столкновении теплых и холодных воздушных масс. При этом первые потоки поднимаются

Формирование атмосферных фронтов происходит из-за неустойчивости погоды. Они могут устанавливаться в любой точке земного шара, в том числе и России.

Теплая полоса

Наблюдается в том районе, где холодный воздушный поток смещается, уступая место теплому. Нагретые воздушные массы занимают большую территорию. Со временем они поднимаются. Какова бы ни была температура воздуха, она постепенно снижается. В результате начинается конденсация водяного пара. Это приводит к формированию облаков.

Признаки образования теплого фронта носят следующий характер:

Резкое уменьшение давления в сторону понижения.

Повышение температуры окружающей среды.

Появление перистых облаков.

Усиление ветра.

Начинаются выпадение осадков разной степени интенсивности.

Как только дождь заканчивается, наступает недолгое потепление. Затем холодные массы приносят холод.

Агрессивный холодный

Холодный воздух, двигаясь в направлении теплого потока, занимает его место, располагаясь под ним. Это может происходить медленно или с высокой скоростью. С холодным атмосферным фронтом связана погода. Его приближение сопровождается следующими признаками:

Наблюдается резкое понижение давления.

На небе начинается образование кучевых облаков.

Ощущаются порывы сильного ветра, который постоянно меняет свое направление.

Начинается продолжительный дождь, часто с градом и грозой.

Температура окружающего воздуха резко падает.

В этот момент может начаться настоящая буря с сильным ветром и шквальным дождем. Наблюдая за атмосферным фронтом, можно увидеть, что за этой полосой идет прояснение.

Малоподвижные стационарные

Воздушные потоки, которые стоят на месте и не смещаются в сторону, называются стационарными. Обычно они формируются в местах глубоких ложбин. Образование облаков идет примерно такое же, как и при приближении теплой полосы. Часто наблюдается выпадение осадков. Атмосферное давление практически остается без изменений, а ветер не меняет своего направления.

При этом возможны волновые возмущения. Проходят они быстро вдоль всего фронта. В этот момент времени возможно образование циклона. Когда это происходит в осенний и весенний периоды, то наблюдается усиление грозовой активности. Реже ливневые шквалы налетают летом.

Явление окклюзии

Чтобы разъяснить понятие окклюзии, нужно знать, что в этом процессе участвуют 2 холодные массы и 1 теплая. При их столкновении теплые воздушные потоки поднимаются. В зависимости от того, в какой последовательности располагаются 2 холодные массы, окклюзии разделяются на 2 типа:

Теплая. Происходит в том случае, когда заднее холодное течение имеет более высокую температуру, чем второе — низкотемпературное, находящееся перед теплым воздушным потоком. В соответствии с законами физики теплый поток воздуха вытесняется вверх. При этом заднее холодное течение натекает на переднюю воздушную массу.

Холодное. Происходит тогда, когда холодное течение, расположенное сзади, имеет более низкую температуру, чем стоящая впереди него первая низкотемпературная масса. Теперь теплый воздушный поток снова поднимается, а заднее холодное течение заходит под переднюю холодную массу.

Ухудшение погоды начинается во время смыкания потоков. В это время происходят ливневые дожди и сильный ветер, который постепенно ослабевает.

Циклоны и антициклоны

В результате неравномерности распределения воздуха формируются зоны высокого и низкого давления. Если на участке наблюдается избыточное количество воздуха, то в этой зоне присутствует высокое давление. Те места, где воздуха меньше, называются зонами низкого давления. По законам природы происходит перетекание воздушных масс из мест с высоким давлением в зоны низкого. Выражается это в возникновении ветра.

Отсюда появилось такое понятие, как циклон. Его можно охарактеризовать как воронку с низким давлением, куда затягивается воздух из мест, где его в избытке.

Как следствие, существует определение антициклона. Это ветер, возникающий по причине вытеснения воздуха из зоны высокого давления в места с низким его содержанием.

География движения воздуха

В соответствии с существующими климатическими зонами наука сумела установить, какие существуют разновидности атмосферных фронтов на каждой из территорий. По географическому признаку они разделяются на:

Арктический. Он отделяет холодный воздух Арктики от умеренного на рядом лежащих территориях.

Полярный. Находится между умеренными воздушными потоками и тропическими.

Тропический. Располагается между воздушными тропическими массами и экваториальными.

В зависимости от географии земной поверхности изменяется конфигурация линии атмосферного фронта. Например, происходит его деформация во время переваливания через высокие горные хребты.

Составление прогноза погоды — очень сложная процедура. Вызвано это изменчивостью поведения воздушных масс. Только кропотливым трудом синоптикам удается правильно составлять графики воздушных течений.

Предыдущая

ГеографияГорода Канады — список крупнейших мегаполисов

Следующая

ГеографияРеки Южной Америки — положение на карте, названия и характеристики

Атмосферный фронт — «Энциклопедия»

АТМОСФЕРНЫЙ ФРОНТ (тропосферный фронт), промежуточная, переходная зона между воздушными массами в нижней части атмосферы — тропосфере. Зона атмосферного фронта очень узка по сравнению с разделяемыми ею воздушными массами, поэтому её приближённо рассматривают как поверхность раздела (разрыва) двух воздушных масс разной плотности или температуры и называют фронтальной поверхностью. По той же причине на синоптических картах атмосферный фронт изображают в виде линии (линия фронта). 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, причём холодный воздух лежит в виде очень пологого клина под тёплым. Тангенс угла наклона фронтальной поверхности (наклон фронта) порядка 0,01. Атмосферные фронты могут простираться иногда до самой тропопаузы, но могут и ограничиваться нижними километрами тропосферы. В пересечении с земной поверхностью зона атмосферного фронта имеет ширину порядка десятков км, горизонтальные же размеры самих воздушных масс — порядка тысяч км. В начале образования атмосферных фронтов и при их размывании ширина фронтальной зоны будет больше. По вертикали атмосферные фронты представляют собой переходный слой толщиной в сотни м, в котором температура с высотой понижается меньше, чем обычно, или возрастает, то есть наблюдается инверсия температуры.

Реклама

У земной поверхности атмосферные фронты характеризуются увеличенными горизонтальными градиентами температуры воздуха — в узкой зоне фронта температура резко переходит от значений, свойственных одной воздушной массе, к значениям, свойственным другой, причём изменение иногда превышает 10°С. Меняются во фронтальной зоне также влажность воздуха и его прозрачность. В барическом поле атмосферные фронты связаны с ложбинами пониженного давления (смотри Барические системы). Над фронтальными поверхностями образуются обширные облачные системы, дающие осадки. Атмосферный фронт перемещается со скоростью, равной нормальной составляющей к фронту скорости ветра, поэтому прохождение атмосферного фронта через место наблюдения приводит к быстрому (в течение часов) и подчас резкому изменению важных метеорологических элементов и всего режима погоды.

Атмосферные фронты характерны для умеренных широт, где между собой граничат основные воздушные массы тропосферы. В тропиках атмосферные фронты редки, а постоянно имеющаяся там внутритропическая зона конвергенции существенно отличается от них, не являясь температурным разделом. Основная причина возникновения атмосферного фронта (фронтогенеза)- наличие таких систем движения в тропосфере, которые приводят к сближению (сходимости) масс воздуха, обладающих разной температурой. Первоначально широкая переходная зона между воздушными массами становится при этом резким фронтом. В особых случаях возможно образование атмосферного фронта при течении воздуха вдоль резкой температурной границы на подстилающей поверхности, например, над кромкой льда в океане (так называемый топографический фронтогенез). В процессе общей циркуляции атмосферы между воздушными массами разных широтных зон с достаточно большими контрастами температуры возникают длинные (тысячи км), вытянутые преимущественно по широте главные фронты — арктические, антарктические, полярные, на которых происходит образование циклонов и антициклонов. При этом динамическая устойчивость главного атмосферного фронта нарушается, он деформируется и продвигается на одних участках к высоким широтам, на других — к низким. По обе стороны поверхности атмосферного фронта возникают вертикальные составляющие скорости ветра порядка см/с. Особенно важно восходящее движение воздуха над поверхностью атмосферного фронта, которое приводит к образованию облачных систем и осадков.

В передней части циклона главный атмосферный фронт принимает характер тёплого фронта (рисунок, а), при продвижении которого к высоким широтам тёплый воздух занимает место отступающего холодного воздуха. В тыловой части циклона атмосферный фронт принимает характер холодного фронта (рисунок, б) с продвижением холодного клина вперёд и с вытеснением тёплого воздуха перед ним в высокие слои. При окклюзии циклона тёплый и холодный атмосферный фронт соединяются, образуя сложный фронт окклюзии с соответствующими изменениями облачных систем. В итоге эволюции фронтальных возмущений сами атмосферные фронты размываются (так называемый фронтолиз). Однако изменения в поле атмосферного давления и ветра, создаваемые циклонической деятельностью, приводят к возникновению условий для образования новых атмосферных фронтов и, следовательно, к постоянному возобновлению процесса циклонической деятельности на фронтах.

В верхней части тропосферы в связи с атмосферным фронтом возникают так называемые струйные течения. От главных фронтов отличают вторичные атмосферные фронты, возникающие внутри воздушных масс той или иной природной зоны при некоторой их неоднородности; они не играют значительной роли в общей циркуляции атмосферы. Бывают случаи, когда атмосферный фронт хорошо развит в свободной атмосфере (верхний атмосферный фронт), но мало выражен или вовсе не проявляется вблизи земной поверхности.

Лит.: Петерсен С. Анализ и прогнозы погоды. Л., 1961; Пальмен Э., Ньютон Ч. Циркуляционные системы атмосферы. Л., 1973; Океан — атмосфера: Энциклопедия. Л., 1983.

Что такое погодный фронт? — СТМ Погода

Метеорология 101

30 сент.

Автор Kelly Cebulko

Вы, вероятно, слышали, как местный метеоролог упомянул, что прогнозируется холодный фронт или что через регион проходит теплый фронт. Но что именно это означает? Что такое фронт и что он означает для вашего прогноза на этот день? Фронт — это, по сути, невидимая граница между двумя воздушными массами. Обычно воздушные массы имеют разную температуру, влажность и направление ветра. Фронты перемещаются по поверхности Земли в течение нескольких дней. Направление движения часто определяется высотными ветрами, хотя формы рельефа, такие как горы, могут изменить направление фронта.

Существует четыре основных типа фронтальных границ: холодные, теплые, закрытые и стационарные. Они названы в зависимости от того, какая воздушная масса движется вперед. Как было сказано выше, ведущая воздушная масса диктует название фронта. Таким образом, холодный фронт возникает вдоль передней кромки холодной воздушной массы, когда она наталкивается на более теплую воздушную массу. Они изображаются на ежедневных картах погоды, подобных приведенной выше, в виде сплошной синей линии с закрашенными синими треугольниками; треугольники указывают в направлении движения фронта. Холодные фронты имеют относительно крутые вертикальные склоны и могут вызывать резкие изменения погоды. Когда более холодный и плотный воздух подталкивает более легкий теплый воздух, теплый воздух поднимается в атмосферу. Этот приподнятый теплый воздух перед фронтом может вызвать облака и грозы. По мере прохождения холодного фронта ветры часто становятся порывистыми, за которыми следует резкое падение температуры. Проливной дождь, град, гром и молния возможны во время прохождения холодного фронта, но после того, как он пройдет через ваш район, вы, вероятно, найдете более приятную погоду. Температура станет прохладнее, дождь утихнет, а облака начнут рассеиваться.

Помните, что термины «холодный» и «теплый» относительны. Так, например, летом могут возникать холодные фронты, даже если температура опускается только с 95 градусов перед фронтом до почти 90 градусов за фронтом.

Теплые фронты образуются, когда теплый воздух наталкивается на более холодную воздушную массу. Теплые фронты изображаются на ежедневных картах погоды сплошной красной линией с закрашенными красными полукругами; полукруги указывают в направлении, в котором движется фронт. Теплые фронты, как правило, имеют более пологий уклон, чем холодные, поэтому воздух поднимается более плавно. Это приводит к более широкой облачности и осадкам вдоль и к северу от фронтальной границы. Вы часто будете видеть высокие облака, такие как перистые, перисто-слоистые, и средние облака, такие как высокослоистые, перед теплым фронтом. Эти облака образуются в теплом воздухе, который находится высоко над холодным воздухом. По мере того, как фронт проходит над районом, облака становятся ниже, и возможен дождь. Вокруг теплого фронта могут быть грозы, если воздух нестабилен.

Если прекращается движение холодного или теплого фронта, то формируется стационарный фронт . Это происходит, когда две разные воздушные массы толкают друг друга, но ни одна из них не обладает достаточной силой, чтобы сдвинуть другую. Ветры дуют параллельно фронту, а не перпендикулярно, как на теплом или холодном фронте. Эти границы могут оставаться на месте в течение нескольких дней, пока направление ветра не изменится или фронт не расколется. Стационарные фронты изображаются на ежедневных картах погоды синими треугольниками, указывающими в одном направлении, и красными полукругами, указывающими в другом. Стационарный фронт виден на юго-востоке США на ежедневной карте погоды, представленной выше. На стационарном фронте часто бывает облачно; дождь или снег — обычное дело, особенно если фронт находится в зоне низкого давления.

Масса холодного воздуха движется быстрее, чем масса холодного воздуха. Когда два фронта сходятся, холодный воздух подрезает более холодную воздушную массу.

Иногда холодный фронт следует сразу за теплым фронтом, и, поскольку холодный фронт движется быстрее, более вероятно, что холодный фронт настигнет теплый фронт. Это известно как фронт окклюзии, изображенный на карте погоды сплошной фиолетовой линией с чередующимися фиолетовыми треугольниками и полукружиями, указывающими в направлении движения фронта. Он заканчивается в области низкого давления, обозначенной на карте большой буквой «L», и начинается на другом конце, когда соединяются холодный и теплый фронты. На карте в начале этого сообщения в блоге можно увидеть фронт окклюзии между Великими озерами и Гудзоновом заливом. Закрытые фронты указывают на то, что родительский минимум может терять интенсивность. Вдоль фронта окклюзии часто выпадают осадки, за которыми следуют ветер и изменение температуры по мере прохождения фронта. После прохождения фронта небо обычно яснее, а воздух суше.

Независимо от типа фронта, фронтальный проход будет означать перемену погоды. И теплый, и холодный фронты вызывают подъем воздуха. Разница в том, что холодный фронт выталкивает теплый воздух вверх гораздо быстрее, по почти вертикальной траектории, в то время как теплый фронт выталкивает теплый воздух по медленной, наклонной траектории. Холодные фронты вызывают изменение температуры примерно в то же время, когда вы видите приближение облаков или грозы, в то время как изменения температуры с теплыми фронтами, скорее всего, произойдут после того, как облака некоторое время находились над головой.

Келли Себулко

Погодные фронты: определение и факты

На приземной карте погоды на 1 января 2013 г. показан холодный фронт (синяя линия с треугольниками) над югом, теплый фронт (красная линия с полукругами), простирающийся от Южной Дакоты до центральной части Канады, и впадина (синяя пунктирная линия). ), блуждающий по большей части Соединенных Штатов. (Изображение предоставлено NOAA.gov.)

Погодный фронт — это термин, используемый в метеорологии для описания передней части или наступающей кромки воздушной массы, которая вскоре заменит воздушную массу над определенным регионом. Эти воздушные массы обозначаются P как «полярные» (холодные), T как тропические (теплые), M как морские (влажные) и C как континентальные (сухие).

Проект ежедневных карт погоды США Центральной библиотеки NOAA представляет собой интересный и потенциально ценный ресурс о погоде для исследователей. Веб-сайт предоставляет доступ к историческим ежедневным картам погоды с 1871 по 2003 год. Практически все карты правительства погоды, которые были опубликованы за этот 132-летний период времени — более 48 000 из них — доступны здесь. Если бы вы просмотрели карты, опубликованные до 1 августа 1941 года, вы могли бы заметить, что чего-то не хватало. Погодных фронтов не было!

В 1919 году Якоб Бьеркнес, сын известного норвежского метеоролога Вильгельма Бьеркнеса, объявил об открытии воздушных масс и фронтов. До этого считалось, что если сегодня и похолодало, то это просто вчерашний воздух с некоторым количеством тепла, которое ушло в космос. Или если сегодня оказывалось теплее, то предполагалось, что это вчерашний воздух с добавлением тепла. Но Бьеркнес понял, что существуют массы более холодного и более теплого воздуха, которые проносились по земному шару и натыкались друг на друга и в процессе образовались зоны неустойчивой погоды вблизи и вдоль их соответствующих границ.

Прошло более двух десятилетий, прежде чем линии фронта были включены в ежедневную карту погоды. Но что именно они собой представляют и какую погоду можно ожидать от них?

Холодные фронты

Холодные фронты отмечены на картах погоды символом синей линии из треугольников/выступов (точек), указывающих в направлении движения, и располагаются на переднем крае более холодной воздушной массы. Этот холодный/плотный воздух пробивает себе путь под теплым воздухом впереди него.

Холодные фронты очень похожи на атмосферные плуги, отталкивающие теплый влажный воздух и заменяющие его более прохладной и сухой воздушной массой. Еще одна хорошая метафора холодного фронта — он похож на ручной рубанок. Когда резак или заостренную металлическую пластину толкают вперед по поверхности дерева, он нарезает стружку, которая закручивается вверх перед резцом. При холодном фронте теплый воздух быстро выталкивается вверх (как стружка) перед фактическим фронтом («резаком»), создавая возвышающиеся кучевые облака, несколько сильных ливней и, вполне возможно, несколько порывистых гроз, за ​​которыми следует похолодание. и более сухой воздух в его следе.

В некоторых случаях разница температур между воздухом перед холодным фронтом и воздухом, движущимся за ним, невелика; так что это не столько разница в температуре, сколько разница в том, что влажная и влажная воздушная масса вытесняется значительно более сухим и менее влажным воздушным потоком. Тогда можно было бы говорить о границе фронта не столько как о «холодном» фронте, сколько о представлении о «сухом» фронте.

Холодные фронты обычно продвигаются со средней скоростью от 20 до 25 миль в час. на восток — зимой быстрее, чем летом — и обычно ориентированы по линии с северо-востока на юго-запад. Ветры впереди холодного фронта имеют тенденцию дуть с юга и юго-запада, а затем после прохождения фронта (называемого метеорологами «фропа») смещаются на северо-запад.

Но иногда прохладная воздушная масса может собираться над восточной Канадой и опускаться на юг через северный Нью-Йорк и Новую Англию. Результатом является холодный фронт, который продвигается на запад и юг. Такой сценарий называется холодным фронтом «черного хода» и обычно происходит в весенние и летние месяцы. Весной, когда многие стремятся к более умеренным температурам, вход с черного хода рассматривается как неудача, когда температура падает с необычно приятного уровня обратно до холодного или даже холодного уровня. И наоборот, летом задние двери могут быть долгожданным изменением, поскольку изнуряющая жара может быть внезапно отброшена в сторону, когда фасад, идущий с севера или северо-востока, приносит прохладный освежающий ветерок.

Теплые фронты

Теплые фронты отмечаются на картах погоды красной линией из полукругов, указывающих в направлении движения и обозначающих границу наступающей теплой воздушной массы; поток более теплого воздуха, который догоняет и вытесняет более холодный воздух. Обычно они встречаются на восточной стороне штормовых систем низкого давления. Поскольку холодный воздух плотнее теплого, холодный воздух прижимается к земле. Более легкий теплый воздух скользит вверх и над холодным воздухом (так называемый «обгон») и не имеет прямого давления на холодный воздух. Таким образом, холодный воздух медленно отступает при быстром наступлении теплого воздуха. Эта медлительность отступления холодного воздуха создает более пологий наклон атмосферы, чем более крутой наклон, сопровождающий холодный фронт.

Чувствительная погода, связанная с теплым фронтом, может растянуться на тысячу миль впереди него и за 36-48 часов до его фактического прихода. Увеличивающаяся влага перед теплым фронтом сначала поступает в высокие слои атмосферы в виде тонких, тонких перистых облаков (ледяных кристаллов). Вы можете даже увидеть ореол вокруг солнца или луны; моряки интерпретировали бы это как знак того, что погода, вероятно, станет нестабильной в течение следующих 18–24 часов. И действительно, с течением времени эти тонкие облака постепенно опускаются и сгущаются, и, в конце концов, начинает падать устойчивый легкий дождь или изморось. Вблизи фактической фронтальной границы осадки имеют тенденцию становиться более устойчивыми и обильными, а также могут быть участки тумана.

Теплые фронты редко бывают так хорошо заметны, как холодные, и обычно они движутся вдвое медленнее, со скоростью от 10 до 15 миль в час, а иногда даже медленнее. Вот почему осадки, связанные с теплыми фронтами, носят, вообще говоря, длительный характер.

И особенно в зимние месяцы холодный воздух, который пытается вытеснить теплый фронт, часто бывает тяжелым и плотным, и его трудно вытеснить. В результате форма некоторых теплых фронтов искажается, казалось бы, закручиваясь вокруг более холодной воздушной массы.

Стационарные фронты изображаются чередующимися красными полукружиями и синими шипами (точками), указывающими в противоположных направлениях, что указывает на отсутствие значительного движения. Когда ни одна воздушная масса не заменяет другую, фронтальная граница становится более или менее неподвижной; противодействующие силы, создаваемые соседними воздушными массами различной плотности, таковы, что фронтальная поверхность между ними практически не движется (иногда также называется «квазистационарным» фронтом). В таких случаях приземные ветры имеют тенденцию дуть параллельно фронтальной зоне. В результате погода обычно представляет собой низкую облачность и длительные осадки, а также небольшой ветер.

Если фронт «прогнётся», на фронте может развиться волна низкого давления, которая затем понесётся по нему на восток или северо-восток. Иногда вдоль фронта развивается более одной волны низкого давления, а в других случаях; сформируется особая волна низкого давления, которая затем усилится по мере продвижения на восток или северо-восток, увлекая за собой задний конец фронта.

Фронты окклюзии

Холодные фронты почти всегда движутся быстрее теплых и в конце концов догоняют их. Когда это происходит, теплый воздух отталкивается от земли, и говорят, что связанная с ними система низкого давления перекрывается. Точка окклюзии также известна как «тройная точка», из которой выходит холодный фронт на юг, теплый фронт на восток и фронт окклюзии, который простирается на север назад к центру низкого давления.

Штормовые системы обычно достигают наибольшей интенсивности, когда они впервые закрываются; затем они начинают постепенно ослабевать в течение следующих нескольких дней, поскольку воздух в шторме «смешивается», различные воздушные массы и температурные контрасты разрушаются. Это лишает бурю источника энергии, и в конце концов она умирает. Закрытые лобные ходы обычно отмечаются порывистым ветром и приступами сильного дождя, возможно, даже грозы. На карте погоды они отмечены фиолетовой линией с чередующимися полукружиями и треугольниками, указывающими направление их движения.

Впадины

Наконец, впадина (произносится как «троф») представляет собой вытянутую область относительно низкого атмосферного давления, часто связанную с фронтами, которые могут возникать либо на поверхности Земли, либо на больших высотах. Давление воздуха по осям желоба меньше, чем по обеим его сторонам. Иногда изобары с ложбиной имеют ярко выраженную V-образную форму. Фронты активной погоды всегда лежат внутри впадин, но не все впадины являются фронтальными. Прохождение желоба на верхнем уровне может дать о себе знать, создав скопление облаков, за которым последует быстрый выброс осадков, а затем небо прояснится.

В отличие от фронтов, на карте погоды нет универсального символа для впадины. В Соединенных Штатах, например, впадина очерчена черной пунктирной линией. В Великобритании он изображается жирной линией, идущей от системы низкого давления, а в Австралии — пунктирной линией.

Для получения последней информации о погоде посетите:

• Новости погоды

Джо Рао — телевизионный метеоролог из долины Гудзона, по будням появляющийся по вечерам в программе News 12 Westchester. Он также был усердным астрономом-любителем более 45 лет, уделяя особое внимание кометам, метеорным потокам и затмениям. Он был одним из руководителей двух экспедиций, посвященных затмениям, и работал бортовым метеорологом в трех круизах, посвященных затмениям. Он также является пишущим редактором Sky & Telescope и ведет ежемесячную колонку по астрономии в журнале Natural History, а также предоставляет астрономические данные для Фермерского альманаха. С 19В 86 лет он работал помощником и приглашенным лектором в планетарии Хейдена в Нью-Йорке. В 2009 году Северо-восточный регион Астрономической лиги наградил его престижной премией Вальтера Скотта Хьюстона за более чем четыре десятилетия популяризации астрономии среди широкой публики.

Погодные фронты

• Однородная температура влажности
• Классифицируется по температуре на поверхности относительно
• 4 разрыва между воздушными массами:
  • Температура
  • Точка росы
  • Ветер
  • Давление

• Интенсивность облачности и осадков, выпадающих вдоль фронта, зависит от:
  1. Доступное количество влаги (показывается точкой росы)
  2. Степень устойчивости поднятого воздуха
  3. Наклон передний
  4. Скорость фронтального движения
  5. Разница температур и влажности между двумя воздушными массами
• • Холодный фронт
  • Холодный фронт – это когда масса холодного воздуха движется, чтобы вытеснить теплый воздух
  • Более плотный холодный воздух движется вдоль поверхности и вытесняет более теплый воздух вверх
  • Движение обычно восточное, а фронт обычно проходит по линии СВ-ЮЗ
  • Двигайтесь медленнее зимой
  • Осадки всегда выпадают перед холодным фронтом
  • Быстро движущиеся холодные фронты:
    • Выталкивается интенсивными системами высокого давления
    • Поскольку поверхностное трение замедляет движение фронта, передняя кромка имеет тенденцию выпячиваться и делать наклон фронта более крутым
    • Они содержат линии шквала и суровую погоду
  • Медленно движущиеся холодные фронты:
    • Менее 15 узлов
    • Больше похоже на теплый фронт в свойствах и погоде

  	Перед проходом	Во время перехода	После прохода
  Облака	CirriformTowering Cumulus/ Cumulonimbus	Возвышающиеся кучевые облака/ Кучевые облака	Кучевые облака
  Осадки	Душ	Сильный ливень Возможный град/молния	Медленно спадающие ливни
  Видимость	Светлый/мутный	Бедный	Хорошо
  Ветер	Параллельно спереди	переменный/порывистый	Перпендикулярно спереди
  Температура	Теплый	Внезапно круче	Охладитель непрерывного действия
  Точка росы	Высокий	Быстро падающая	Продолжение падения
  Давление	Падение	Доходит до дна, затем быстро поднимается	Восхождение

• • Когда теплый воздух догоняет и заменяет более холодный воздух
  • Обычно движутся медленнее, чем холодные фронты
  • Наклон теплого фронта очень пологий
  • Осадки всегда позади холодного фронта
  • Теплый фасад

  	Перед проходом	Во время перехода	После прохода
  Облака	Усикообразный/слоистый туман/кучево-дождевые облака	Стратиформ	Слоисто-кучевые, возможно, кучево-дождевые
  Осадки	Дождь от слабого до умеренного, изморось, снег	Морось, если есть	Дождь или ливни, если таковые имеются
  Видимость	Бедный	Плохо, но улучшается	Ярмарка в дымке
  Ветер	Параллельный	Переменная	Перпендикуляр
  Температура	От холода к охлаждению	Неуклонно растет	Нагрев, затем стабилизация
  Точка росы	Неуклонно растет	Устойчивый	Поднимается, затем стабилизируется
  Давление	Падение	Стабильность	Небольшой подъем, затем падение

• • Стационарный фронт
  • Нет видимого движения, потому что противодействующие силы двух воздушных масс относительно уравновешены.
    • Скорость движения менее 5 узлов
    • Ветры дуют под углом 180° друг к другу с каждой стороны
  • Может оставаться неподвижным и влиять на местные условия полета в течение нескольких дней
  • Погода на стационарном фронте представляет собой сочетание характеристик холодного и теплого фронтов
  • Ветер дует параллельно фронтам, но в противоположных направлениях друг к другу
• • Окклюдированный фронт
  • Происходит, когда быстро движущийся холодный фронт догоняет медленно движущийся теплый фронт
  • Температура внутри каждого фронта является основным определяющим фактором ожидаемого типа фронта/погоды
  • Вызывает постоянную погоду, длящуюся более 24 часов
  • Классифицируется как холодный или теплый в зависимости от того, что находится в контакте с землей
  • • Холодная окклюзия возникает, когда самый холодный воздух находится позади холодного фронта
    • Холодный воздух заменяет более холодный воздух на поверхности и заставляет теплый воздух подниматься вверх
    • Высокий потенциал для неблагоприятных погодных условий
  • • Теплая окклюзия возникает, когда самый холодный воздух опережает теплый фронт
    • Холодный воздух заставляет более холодный воздух наступающего фронта подниматься вверх

  	Перед проходом	Во время перехода	После прохода
  Облака	Усиковидные/стратиформные	Слоисто-дождевые облака, возможно высокие кучевые облака/ Дождевые облака	Дождевые облака Высокослоистые Возможные кучевые облака
  Осадки	От легкого до тяжелого	От легкого до умеренного	От легкого до умеренного, затем проясняется
  Видимость	Бедный	Бедный	Улучшение
  Ветер	Параллельно спереди	Переменная	Перпендикулярно спереди
  Температура: Холодная Теплая	От холода к охлаждению От холода	Падение Подъем	Холоднее Мягче
  Точка росы	Устойчивый	Незначительное падение	Поднимается, затем стабилизируется
  Давление	Падение	Стабильность	Небольшое падение, затем возможное повышение

• Для получения дополнительной информации можно приобрести бумажную копию Aviation Weather Services: консультативный циркуляр FAA 00-45H, Change 1&2 (серия справочников FAA) [Amazon].
  • Цифровая копия информационного циркуляра (00-45) Aviation Weather Services доступна на веб-сайте FAA
  .
• Все еще что-то ищете? Продолжить поиск:

• Федеральное авиационное управление — Глоссарий пилотов/диспетчеров
• Консультационные циркуляры (00-45), авиационная метеорологическая служба (8.1.1.2) Фронт
• CFI Notebook.net — Атмосфера

---

Как работают погодные фронты — Windy.app

Делиться:

1. Дом
2. Учебник

Погодный фронт – место столкновения воздушных масс, граница, находящаяся в постоянном движении. В этом новом уроке метеорологического учебника Windy.app (WMT) и информационного бюллетеня для лучшего прогнозирования погоды вы узнаете больше о том, что такое погодный фронт и как он работает.

Напомним, что атмосфера Земли состоит из воздушных масс — различных по температуре и влажности объемов воздуха, которые постоянно конкурируют за территорию. Если холодный воздух движется на территорию теплого воздуха, это холодный фронт; если теплый воздух движется на территорию холодного воздуха, это теплый фронт.

В прогнозах теплые фронты отмечают красными линиями, холодные фронты — синими линиями, треугольниками и другими фигурами, указывающими направление и тип фронта.

Фронты на карте в Windy.app

Со временем фронт может замедлиться и остановиться по мере замедления взаимного движения воздушных масс, либо на пути встречаются горы или море. Фронт замедления, в котором движение воздуха практически прекратилось, называют стационарным. Если холодный фронт догоняет теплый фронт и приближается к нему, то это фронт окклюзии.

Что несут с собой фронты

Любой фронт несет с собой изменения погоды, в том числе силы и направления ветра.

Холодный фронт более опасен, так как часто приносит шквалистые ветры, грозы и дожди. Как правило, такое ненастье наступает внезапно, но длится недолго: холодный фронт движется довольно быстро — до 80 километров в час. В Северном полушарии такие фронты обычно движутся с северо-запада на юго-восток, в Южном полушарии — с юго-запада на северо-восток.

Теплый фронт тоже может принести ненастье, но дожди могут продолжаться целый день и более, так как его зона осадков гораздо шире, а также он движется значительно медленнее холодного — 20-30 километров в час и меньше. Это потому, что менее плотному теплому воздуху труднее вытеснить более плотный холодный воздух. Усиление ветра на теплом фронте не такое сильное, как на холодном фронте. В Северном полушарии теплые фронты обычно движутся с юго-запада на северо-восток, в Южном полушарии — с северо-запада на юго-восток.

Передняя поверхность всегда наклонена к земле. В случае холодного фронта холодный воздух подскакивает под теплый воздух, заставляя его подниматься вверх. На теплом фронте теплый воздух все еще поднимается вверх, но постепенно вытесняет холодный воздух снизу.

Поведение холодного и теплого воздуха на фронтах. Иллюстрация: Валерия Милованова / Windy.app

Холодный фронт приносит сначала плохую погоду, а потом — ясное небо с кучевыми облаками, хорошую видимость и низкую влажность. Это также сопровождается восходящими потоками, которые помогут, если вы собираетесь плавать. Теплые фронты часто приносят затянутое облаками небо, высокую влажность, дымку и туман, жару и дожди в течение нескольких дней, что не очень хорошо для пилотов.

Наиболее спокойными являются стационарные фронты: обычно бывает довольно слабый ветер. Наиболее опасны фронты окклюзии, так как различные динамические процессы могут привести к образованию нового циклона.

Чем опасен и как защитить себя

Если теплый фронт с плохой видимостью неприятен самолетам, то холодный фронт, а точнее его шквалы и грозы, опаснее для неподготовленных людей на улицах и яхтсменов. Но если на улице всегда можно укрыться от проливных дождей и сильного ветра в добротных постройках, то на море важно заранее знать, грозит ли вам непогода, и лучше ее избегать.

Холодный фронт часто выглядит как темная стена ненастья

Еще перед выходом в море необходимо свериться с прогнозом погоды как на маршруте, так и в его окрестностях. Если у вас есть доступ в Интернет, вы должны делать это два раза в день, вы также можете проверить индекс CAPE (конвективная доступная потенциальная энергия). Если выше 500, следует подготовиться к возможным неблагоприятным погодным условиям.

Если нет интернета, издалека виден холодный фронт — часто он выглядит как темная стена непогоды. Внезапное падение давления также может быть предвестником.

 

Текст: команда Windy.app

Иллюстрация: Валерия Милованова, иллюстратор со степенью Британской высшей школы дизайна (БВШД) Университета Юниверсал

Фото на обложке: Unsplash

Вам также будет полезно

Откуда берется Аврора

Как работают вулканы

Простое объяснение гало

Аэрологическая диаграмма — сложный, но невероятно полезный инструмент для прогноза погоды на разной высоте

Погодный фронт | Физическая география

Оставшаяся часть этого раздела будет посвящена четырем типам фронтов. Три из этих фронтов движутся, а один неподвижен. При наличии холодных и теплых фронтов воздушная масса на переднем крае фронта дает название фронту. Другими словами, холодный фронт находится прямо на передней кромке движущегося холодного воздуха, а теплый фронт отмечает переднюю кромку движущегося теплого воздуха.

Когда две воздушные массы встречаются, граница между ними называется погодный фронт . На фронте две воздушные массы имеют разную плотность в зависимости от температуры и не смешиваются легко. Одна воздушная масса поднимается над другой, создавая зону пониженного давления. Если поднимаемый воздух влажный, будет конденсация и осадки. Ветры обычны на фронте. Чем больше разница температур между двумя воздушными массами, тем сильнее будут ветры. Фронты являются основной причиной штормовой погоды.

Оставшаяся часть этого раздела будет посвящена четырем типам фасадов. Три из этих фронтов движутся, а один неподвижен. При наличии холодных и теплых фронтов воздушная масса на переднем крае фронта дает название фронту. Другими словами, холодный фронт находится прямо на передней кромке движущегося холодного воздуха, а теплый фронт отмечает переднюю кромку движущегося теплого воздуха.

Неподвижные фронты

На неподвижном фронте воздушные массы не движутся. Фронт может стать неподвижным, если воздушная масса остановлена ​​преградой, например горным хребтом.

Неподвижный фронт может принести дни дождя, мороси и тумана. Ветры обычно дуют параллельно фронту, но в противоположных направлениях. Через несколько дней фронт, скорее всего, расколется. Когда холодная воздушная масса занимает место теплой воздушной массы, возникает холодный фронт.

Холодные фронты

Представьте, что вы стоите на одном месте в момент приближения холодного фронта . Вдоль холодного фронта более плотный холодный воздух выталкивает теплый воздух вверх, вызывая снижение атмосферного давления. Если влажность достаточно высока, некоторые типы кучевых облаков будут расти. Высоко в атмосфере ветер сдувает кристаллы льда с вершин этих облаков, создавая перисто-слоистые и перистые облака. На фронте будет череда ливней, снегопадов или гроз с порывистым ветром. А линия шквала — это линия сильных гроз, формирующаяся вдоль холодного фронта. За фронтом находится холодная воздушная масса. Эта масса более сухая, поэтому осадки прекращаются. Погода может быть холодной и ясной или лишь частично облачной. Ветры могут продолжать дуть в зону низкого давления спереди. Погода на холодном фронте меняется в зависимости от времени года.

• весной и летом: воздух нестабилен, поэтому могут образовываться грозы или торнадо.
Весна
• : При высоком градиенте температуры дуют сильные ветры.
• осень: На большой территории идут сильные дожди.
Зима
• года: холодная воздушная масса, вероятно, сформировалась в холодной Арктике, поэтому здесь низкие температуры и сильные снегопады.

Теплые фронты

Вдоль теплого фронта теплая воздушная масса скользит по холодной воздушной массе. Когда теплый, менее плотный воздух движется над более холодным и плотным воздухом, атмосфера относительно стабильна. Представьте себе, что вы находитесь на земле в зимнее время под холодной зимней воздушной массой с надвигающимся теплым фронтом. Переход от холодного воздуха к теплому происходит на большом расстоянии, поэтому первые признаки перемены погоды появляются задолго до того, как фронт фактически окажется над вами.

Изначально воздух холодный: холодная воздушная масса над вами, а теплая воздушная масса над ним. Высокие перистые облака отмечают переход от одной воздушной массы к другой. Со временем перистые облака становятся гуще и образуются перисто-слоистые облака. По мере приближения фронта появляются высококучевые и высокослоистые облака, и небо становится серым. Поскольку сейчас зима, снежинки падают. Облака сгущаются и образуются слоисто-дождевые облака. Снегопад увеличивается. Ветры усиливаются по мере приближения низкого давления. По мере приближения фронта холодная воздушная масса оказывается прямо над вами, а теплая воздушная масса не слишком далеко над ней. Погода ухудшается. По мере приближения теплой воздушной массы температура повышается, снег сменяется мокрым снегом и ледяным дождем. Теплый и холодный воздух смешиваются спереди, что приводит к образованию слоистых облаков и тумана.

Фронт окклюзии

Фронт окклюзии обычно формируется вокруг системы низкого давления. Окклюзия начинается, когда холодный фронт догоняет теплый фронт. Воздушные массы по порядку спереди назад то холодные, то теплые, то снова холодные.

Эффект Кориолиса изгибает границу, где два фронта встречаются к полюсу. Если воздушная масса, которая прибывает третьей, холоднее любой из первых двух воздушных масс, эта воздушная масса проскальзывает под ними обеими. Это называется холодная окклюзия. Если воздушная масса, которая прибывает третьей, теплая, эта воздушная масса движется над другой воздушной массой. Это называется теплой окклюзией. Погода на окклюзированном фронте особенно свирепа прямо в окклюзии. Характерны осадки и переменчивый ветер. Тихоокеанское побережье имеет частые фронты окклюзии.

Помните, погодный фронт — это граница между двумя воздушными массами разной плотности. В центре каждой воздушной массы обычно находится высокое давление. Это означает, что в воздушных массах обычно солнечная погода, но их температура может меняться в зависимости от сезона, а влажность может варьироваться в зависимости от региона, в котором находятся источники воздушных масс.

Чаще всего эти погодные фронты не являются изолированными явлениями. Часто они являются частью более крупной вращающейся системы, называемой среднеширотным циклоном. Этот тип циклонов будет обсуждаться позже в этой главе, но для начала это система низкого давления, которая обычно смешивает более теплый воздух с юга (в Северном полушарии) и более холодный воздух с севера.

NWS JetStream — Как читать карты погоды «Surface»

Карты погоды бывают самых разных стилей, каждый из которых предоставляет различный уровень информации. Тем не менее, есть некоторые общие черты, характерные для этих изображений.

В разделе о происхождении Ветра мы уже видели источник «максимумов» и «минимумов». Но как изображаются границы между воздушными массами? Рисуем линии, называемые «фронтами».

Фронты обычно обнаруживаются на поверхности несколькими способами. Ветры часто «сходятся» или сходятся на фронтах. Кроме того, разница температур может быть весьма заметной с одной стороны фронта на другую. Наконец, давление по обе стороны фронта может значительно различаться.

Фронты

Холодный фронт

Холодные фронты изображаются синей линией с треугольниками, указывающими направление движения. Холодные фронты разграничивают переднюю кромку холодной воздушной массы, вытесняющей более теплую воздушную массу.

Такие фразы, как «впереди фронта» и «позади фронта», относятся к его движению. Таким образом, быть «впереди холодного фронта» означает находиться в «теплой» воздушной массе, а «позади холодного фронта» — в холодной воздушной массе.

Также помните, что термины «холодный» и «теплый» являются относительными. Так, холодным фронтом его еще называют даже летом, если температура снижается только, например, с 9от 5°F (35°C) перед передней частью до почти 90°F (32°C) позади передней части.

Холодные фронты почти всегда распространяются с южного направления на западное направление от центра областей низкого давления и никогда от центра систем высокого давления.

Теплый фронт

Теплый фронт – это передняя кромка относительно более теплой воздушной массы, сменяющей более холодную воздушную массу. Теплый фронт изображается красной линией с полумесяцами, расположенными со стороны направления его движения.

Как и холодный фронт, теплый фронт также простирается от центра областей низкого давления, но почти всегда на восточной стороне низкого давления.

Вот пример места, в котором происходит типичное прохождение теплого фронта с последующим холодным фронтальным прохождением: Облака опускаются и сгущаются по мере приближения теплого фронта с небольшим или умеренным дождем в течение нескольких часов. Температура +50, ветер восточный.

По мере прохождения теплого фронта дожди заканчиваются, небо становится частично облачным, а температура достигает середины 70-х годов. Ветер становится порывистым с юга. Несколько часов спустя полоса гроз пронеслась по области прямо перед холодным фронтом. После того, как дождь заканчивается и фронт проходит, ветры меняются на северо-западные, температура падает до 40 градусов, а небо проясняется.

Неподвижный фронт

Если фронт по существу неподвижен (т. е. две воздушные массы по обе стороны не движутся перпендикулярно фронту), он называется неподвижным фронтом. Неподвижный фронт изображается чередующимися красной и синей линией с треугольником на синей части и полумесяцем на противоположной стороне от красной части линии.

Холодный фронт (или теплый фронт), переставший двигаться, становится стационарным фронтом. Разница в температуре и направлении ветра с одной стороны стационарного фронта на другую, как правило, невелика, но могут быть моменты, когда разница будет резкой.

Окклюдированный фронт

Холодная воздушная масса движется быстрее, чем холодная воздушная масса. Когда два фронта сходятся, холодный воздух подрезает более холодную воздушную массу.

Холодные фронты обычно движутся быстрее теплых, поэтому со временем они могут «догнать» теплые фронты. При этом теплая воздушная масса выталкивается вверх, образуя окклюзию.

Поверхностное расположение фронта окклюзии находится непосредственно под точкой схождения теплых, холодных и холодных воздушных масс. Фронты окклюзии указывают на уменьшение интенсивности родительской погодной системы и обозначаются фиолетовой линией с чередующимися треугольниками и полумесяцами на стороне ее движения.

Хотя нет никакой разницы в том, как они изображаются на карте погоды, есть два типа окклюзии; холодно и тепло.

Масса холодного воздуха выходит за пределы массы холодного воздуха. Но поскольку холодная воздушная масса более плотная, холодный (менее плотный) воздух выталкивается вверх.

Холодные окклюзии наиболее распространены, когда холодный фронт берет верх над теплым фронтом, а также подрезает более холодную воздушную массу перед теплым фронтом.

Теплые окклюзии возникают, когда воздух, связанный с «холодным» фронтом, на самом деле не является холодным, как воздушная масса, связанная с теплым фронтом. Теплый воздух по-прежнему вытесняется вверх, но более холодная и плотная воздушная масса перед теплым фронтом остается на поверхности, поднимая вверх и воздушные массы, связанные с холодным фронтом.

 

Прочие границы

Сухая линия

Сухой воздух, будучи более плотным, подрезает легкий влажный воздух, подталкивая его вверх.

Сухая линия отмечает границу между влажными и сухими воздушными массами. Весной и в начале лета он обычно проходит с севера на юг через центральные и южные штаты высоких равнин, где он разделяет влажный воздух из Мексиканского залива (на восток) и сухой воздух пустыни из юго-западных штатов (на запад).

Сухая линия обычно продвигается на восток днем ​​и отступает на запад ночью. Однако сильная штормовая система может унести сухую линию на восток, в долину Миссисипи, или даже дальше на восток, независимо от времени суток.

Типичное прохождение сухопутной ветки приводит к резкому падению влажности, повышению температуры, прояснению неба и смене ветра с южного или юго-восточного на западный или юго-западный. (Также могут последовать перенос пыли и повышение температуры, особенно если сухая линия проходит в дневное время.) Эти изменения происходят в обратном порядке, когда сухая линия отступает на запад.

Поскольку более сухой воздух более плотный, чем влажный, по мере того, как сухая линия перемещается на восток, влажный воздух выталкивается в атмосферу. Поэтому вдоль сухой линии или во влажном воздухе к востоку от нее могут развиваться сильные, а иногда и смерчевые грозы.

Линия шквалов

Это линия гроз, которые обычно формируются вдоль фронта, но грозы движутся впереди фронта. По мере того, как охлажденный дождем воздух под грозами начинает устремляться вперед, на переднем крае оттока образуются новые грозы.

Отток действует как холодный фронт с увеличением скорости движения вперед и, следовательно, увеличением скорости движения линии гроз. Линии шквала особенно заметны в дерехос.

 

Другие обозначения

Желоб

Желоб – это не граница, а вытянутая область пониженного атмосферного давления. Направление ветра в желобе меняется, но масса воздуха не изменяется.

Хотя впадины не являются конкретной границей поверхности, они отражают изменение атмосферных условий в верхних слоях атмосферы. Таким образом, впадины могут быть областями, где могут образовываться ливни и грозы.

 

Осадки

Исторически районы, где выпадали осадки, были закрашены зеленым, независимо от того, замерзли они или нет. Тип осадков на самих картах погоды также представлен в многочисленных формах. Иногда указывается тип осадков или, что чаще бывает, для обозначения типа используются разнообразные графические изображения.