Атмосферный фронт
Атмосферные фронты
Атмосферный фронт (греч. atmos — пар и лат. front is — лоб, передняя сторона).
При сближении разнородных воздушных масс возникают переходные, или фронтальные зоны, которые непрерывно перемещаются и размываются; скорость и сила этих процессов зависит от разности температур встречающихся масс. Во фронтальной зоне усиливается ветер, достигая на высоте 9-12 км ураганных скоростей (200 км/ч), возникают большие атмосферные вихри, а также выявляются поверхности разделов между холодными и теплыми воздушными массами. Эти поверхности разделов и называются атмосферными фронтами. Ширина их незначительна — несколько десятков километров, толщина по вертикали — несколько сотен метров. Наклон атмосферного фронта к Земле очень незначительный, менее 1°.
Если фронт перемещается в сторону более высоких температур, это означает, что наступает холодный воздух. Такой фронт называется холодным. При его наступлении тяжелые холодные воздушные массы вытесняют вверх более легкие теплые воздушные массы, которые, поднимаясь вверх, охлаждаются, влага, содержащаяся в них, высвобождается и образует облака.
При наступлении теплого фронта теплый воздух перемещается в сторону более низких температур и, натекая на холодную воздушную массу, скользит по ней, поднимаясь кверху и образуя облака.
Высоко в атмосфере происходит образование перистых облаков. Они являются предвестниками теплого фронта. Вскоре эти облака начинают таять, и над земной поверхностью в атмосфере образуется сплошная пелена почти незаметных, тонких перисто-слоистых облаков. Облачный слой быстро плотнеет и спускается ниже. Усиливается ветер, и начинает моросить мелкий дождь (или кружатся снежинки). Постепенно он усиливается и льет затем в течение нескольких часов. Такой дождь называют обложным. Наступление теплого фронта сопровождается повышением температуры. Однако он держится недолго, так как вскоре снова надвигается холодный фронт, который движется обычно быстрее.
Линия фронтов никогда не бывает прямой, она извилиста. Изгибы линии к северу обычно вызваны языками теплого воздуха, изгибы к югу — языками холодного воздуха. Когда изгибы фронтальной линии смыкаются, возникают мощные атмосферные вихри — циклоны и антициклоны.
Фронты перемещаются со скоростью 30-35 км/ч, проходя за сутки свыше 600-800 км.
Иногда скорость их замедляется, и они могут подолгу оставаться почти в неподвижном состоянии.Общим для теплого и холодного фронтов является обязательная облачность и выпадение осадков, связанных с конденсацией водяного пара, которая возникает вследствие подъема более легких теплых воздушных масс по клину холодных тяжелых масс и дальнейшего их охлаждения в более высоких слоях атмосферы.
Атмосфера Земли
Атмосферный фронт – что это такое, какие бывают, как при этом меняется погода 8 класс география
Холодные и тёплые атмосферные фронты
Как мы знаем, из курса 7 класса по географии, воздушные массы не однородны и обладают разными физическими параметрами и свойствами. Воздух в атмосфере всегда находится в движении. Благодаря разному географическому рельефу, разному углу падения лучей солнца при смене географических широт – массы воздуха приобретают соответствующие характеристики, при этом они активно взаимодействуют друг с другом.
Одна воздушная масса оказывает влияние на другую и наоборот.
Зону взаимодействия воздушных потоков называют атмосферным фронтом (далее – АФ), то есть границей, вдоль которой происходит влияние друг на друга разных слоёв воздуха с разными физическими параметрами.
Например, атмосферный фронт появляется при сближении и встрече масс холодного и тёплого воздуха в нижних слоях атмосферы. Они несут характерные погодные изменения.
Когда атмосферный фронт называют тёплым, а когда холодным? Какие бывают типы атмосферных фронтов? Как изменяется погода при прохождение АФ? – см. ниже.
Виды атмосферных фронтов
| Типы атмосферных фронтов | Описание |
|---|---|
| Тёплый фронт – рис.1 | Холодный воздух вытесняется тёплым – теплый атмосферный фронт. Перед наступлением тёплого атмосферного фронта в верхних слоях атмосферной оболочки проявляются слоистые и перистые облачные образования. Тёплый атмосферный фронт приносит тепло и осадки в виде моросящих дождей, а зимой снегопады с повышением температур воздуха. Образует кучевые слоистые облака. Теплый фронт формирует сплошную зону облаков, которая может достигать размеров в сотни километров по периметру фронта. |
| Холодный фронт – рис.2 | При прохождении холодного фронта происходит смена, тёплый воздух вытесняется холодным. Холодный АФ несёт похолодание, сильные ветра, кратковременные ливни с грозами летом, метелями зимой. Перемещение холодного атмосферного фронта происходит быстро. |
| Фронты окклюзии | Возникает с теплыми слоями воздуха в нижней и средней части тропосферы*. Образуются масштабные восходящие потоки воздуха и протяжённая зона облаков и осадков |
| Стационарные фронты | Фронт, который стоит на месте или его скорость перемещения не более 5-10 км/час |
рис.* Тропосфера – нижний, наиболее изученный слой атмосферы, высотой в полярных областях 8—10 км, в умеренных широтах до 10—12 км, на экваторе — 16—18 км
Атмосферные фронты — это что? Какими они бывают? Атмосферный фронт. Тёплый и холодный фронт Что такое атмосферный фронт как он формируется
Атмосферными фронтами или просто фронтами называются переходные зоны между двумя различными воздушными массами. Переходная зона начинается от поверхности Земли и простирается вверх до той высоты, где различия между воздушными массами стираются (обычно до верхней границы тропосферы). Ширина переходной зоны у поверхности Земли не превышает 100 км.
В переходной зоне — зоне соприкосновения воздушных
масс — происходят резкие изменения значений метеорологических параметров (температуры, влажности). Здесь наблюдается значительная облачность, выпадает больше всего осадков,
происходят наиболее интенсивные изменения давления, скорости и направления ветра.
В зависимости от направления перемещения теплых и холодных масс воздуха, расположенных по обе стороны от переходной зоны, фронты делят на теплые и холодные. Фронты, которые мало изменяют свое положение, называют малоподвижными. Особое положение занимают фронты окклюзии, образующиеся при смыкании теплого и холодного фронтов. Фронты окклюзии могут быть по типу как холодного, так и теплого фронтов. На картах погоды фронты проводятся либо цветными линиями, либо даются условными обозначениями (см. рис. 4). Подробно о каждом из этих фронтов будет сказано ниже.
2.8.1. Теплый фронт
Если фронт движется так, что холодный воздух отступает, уступая место теплому воздуху, то такой фронт называется теплым. Теплый воздух, продвигаясь вперед, не только занимает пространство, где раньше находился холодный воздух, но и поднимается вверх вдоль переходной зоны. По мере подъема он охлаждается, и водяной пар, находящийся в нем, конденсируется. В результате этого образуются облака (рис. 13).
Рис, 13. Теплый фронт на вертикальном разрезе и на карте погоды.
На рисунке показаны наиболее характерная облачность, осадки и воздушные течения теплого фронта. Первым признаком приближения теплого фронта будет появление перистых облаков (Ci). Давление при этом начнет падать. Через несколько часов перистые облака, уплотняясь, переходят в пелену перисто-слоистых облаков (Cs). Вслед за перисто-слоистыми облаками натекают еще более плотные высоко-слоистые облака (As), постепенно становящиеся непросвечиваемыми луной или солнцем. Давление падает при этом сильнее, а ветер, несколько поворачивая влево, усиливается. Из высокослоистых облаков могут выпадать осадки, особенно зимой, когда они по пути не успевают испариться.
Через некоторое время эти облака переходят в слоисто-дождевые (Ns), под которыми обычно бывают разорванно-дождевые (Frob) и разорванно-слоистые (Frst). Осадки из слоисто-
дождевых облаков выпадают более интенсивно, видимость ухудшается, давление быстро падает, ветер усиливается, часто принимает порывистый характер.
Трудности, которые могут встретиться при пересечении теплого фронта, связаны, в основном, с длительным пребыванием в зоне плохой видимости, ширина которой колеблется от 150 до 200 м. миль. Необходимо знать, что условия плавания в умеренных и северных широтах при пересечении теплого фронта в холодную половину года ухудшаются вследствие расширения зоны плохой видимости и возможного обледенения.
2.8.2. Холодный фронт
Холодным фронтом называется фронт, перемещающийся в сторону теплой воздушной массы. Различают два основных типа холодных фронтов:2) холодные фронты второго рода — быстро движущиеся
или перемещающиеся с ускорением, они возникают во внутренних частях циклонов и ложбин, перемещающихся с большой
скоростью.
Холодный фронт первого рода. К холодному фронту первого рода, как было сказано, относится медленно движущийся фронт. В этом случае теплый воздух медленно восходит вверх по вторгающемуся под него клину холодного воздуха (рис. 14).
Вследствие этого над зоной раздела образуются сначала слоисто-дождевые облака (Ns), переходящие на некотором расстоянии от линии фронта в высоко-слоистые (As) и перисто- слоистые (Cs) облака. Осадки начинают выпадать у самой линии фронта и продолжаются после его прохождения. Ширина зоны зафронтальных осадков составляет 60-110 м. миль. В теплое время года в передней части такого фронта создаются благоприятные условия для образования мощных кучево- дождевых облаков (Сb), из которых выпадают ливневые осадки, сопровождающиеся грозами.
Давление перед самым фронтом сильно падает и на барограмме образуется характерный «грозовой нос» — острый пик,
обращенный книзу. Ветер перед самым прохождением фронта
поворачивает к нему, т.е. делает поворот влево.
После прохождения фронта давление начинает расти, ветер круто поворачивает вправо. Если фронт располагается в хорошо выраженной ложбине, то поворот ветра иногда достигает 180°;
например, южный ветер может смениться северным. С прохождением фронта наступает похолодание.
Рис. 14. Холодный фронт первого рода на
вертикальном разрезе и на карте погоды.
На условия плавания при пересечении холодного фронта первого рода будет влиять ухудшение видимости в зоне осадков и шквалистый ветер.
Холодный фронт второго рода. Это быстро движущийся фронт. Быстрое движение холодного воздуха приводит к очень интенсивному вытеснению предфронтального теплого воздуха и, как следствие этого, к мощному развитию кучевых облаков (Си) (рис. 15).
Кучево-дождевые облака на больших высотах обычно вытягиваются вперед на 60-70 м. миль от линии фронта. Эта передняя часть облачной системы наблюдается в виде перисто-
слоистых (Cs), перисто-кучевых (Сс), а также чечевицеобразных высоко-кучевых (Ас) облаков.
Давление перед приближающимся фронтом падает, но слабо, ветер поворачивает влево, выпадает ливневый дождь. После прохождения фронта давление быстро растет, ветер резко поворачивает вправо и значительно усиливается — принимает характер штормового. Температура воздуха понижается иногда на 10°С за 1-2 ч.
Рис. 15. Холодный фронт второго рода на вертикальном разрезе и на карте погоды.
Условия плавания при пересечении такого фронта неблагоприятные, так как у самой линии фронта мощные восходящие токи воздуха способствуют образованию вихря с разрушительными скоростями ветра. Ширина такой зоны может достигать 30 м. миль.
2.8.3. Малоподвижные, или стационарные, фронты
Фронт, который не испытывает заметного смещения ни в сторону теплой, ни в сторону холодной воздушной массы, называется стационарным. Стационарные фронты располагаются обычно в седловине или в глубокой ложбине, или на периферии антициклона. Облачная система стационарного фронта представляет собой систему перисто-слоистых, высоко-слоистых и слоисто-дождевых облаков, которая выглядит примерно как и у теплого фронта.
Летом на фронте часто образуются кучево-
дождевые облака.Направление ветра на таком фронте почти не изменяется. Скорость ветра на стороне холодного воздуха меньше (рис. 16). Давление значительных изменений не испытывает. В узкой полосе (30 м. миль) выпадает обложной дождь.
На стационарном фронте могут образовываться волновые возмущения (рис. 17). Волны быстро перемещаются вдоль стационарного фронта таким образом, что холодный воздух остается слева — в направлении изобар, т.е. в теплой воздушной массе. Скорость перемещения достигает 30 уз и более.
Рис. 16. Малоподвижный фронт на карте погоды.
Рис. 17. Волновые возмущения
на малоподвижном фронте.
Рис. 18. Образование циклона на
малоподвижном фронте.
После прохождения волны фронт восстанавливает свое положение. Усиление волнового возмущения до образования циклона наблюдается, как правило, в том случае, если с тыла подтекает холодный воздух (рис. 18).
Весной, осенью и особенно летом прохождение волн на стационарном фронте обусловливает развитие интенсивной грозовой деятельности, сопровождаемой шквалами.
Условия плавания при пересечении стационарного фронта осложняются вследствие ухудшения видимости, а в летний период- вследствие усиления ветра до штормового.
2.8.4. Фронты окклюзии
Фронты окклюзии образуются в результате смыкания холодного и теплого фронтов и вытеснения теплого воздуха вверх. Процесс смыкания происходит в циклонах, где холодный фронт, перемещаясь с большой скоростью, настигает теплый.В образовании фронта окклюзии участвуют три воздушные массы — две холодные и одна теплая. Если холодная воздушная масса за холодным фронтом теплее, чем холодная масса перед фронтом, то она, вытесняя теплый воздух вверх, одновременно сама будет натекать на переднюю, более холодную массу. Такой фронт называется теплой окклюзией (рис. 19).
Рис. 19. Фронт теплой окклюзии на вертикальном
разрезе и на карте погоды.
Если же воздушная масса за холодным фронтом холоднее воздушной массы перед теплым фронтом, то эта тыловая масса будет подтекать как под теплую, так и под переднюю холодную воздушную массу.
Такой фронт называется холодной окклюзией (рис. 20).Фронты окклюзии в своем развитии проходят ряд стадий. Наиболее сложные условия погоды на фронтах окклюзии наблюдаются в начальный момент смыкания теплового и холодного фронтов. В этот период облачная система, как видно на рис. 20, представляет собой сочетание облаков теплого и холодного фронтов. Осадки обложного характера начинают выпадать из слоисто-дождевых и кучево-дождевых облаков, в зоне фронта они переходят в ливневые.
Ветер перед теплым фронтом окклюзии усиливается, после его прохождения ослабевает и поворачивает вправо.
Перед холодным фронтом окклюзии ветер усиливается до
штормового, после его прохождения ослабевает и резко поворачивает вправо. По мере вытеснения теплого воздуха в более
высокие слои фронт окклюзии постепенно размывается, вертикальная мощность облачной системы уменьшается, появляются
безоблачные пространства. Слоисто-дождевая облачность постепенно переходит в слоистую, высоко-слоистая — в высоко-кучевую и перисто-слоистая — в перисто-кучевую.
Осадки прекращаются. Прохождение старых фронтов окклюзии проявляется
в натекании высоко-кучевой облачности 7-10 баллов.
Рис. 20. Фронт холодной окклюзии на вертикальном разрезе и на карте погоды.
Условия плавания через зону фронта окклюзии в начальной стадии развития почти не отличаются от условий плавания соответственно при пересечении зоны теплого или холодного фронтов.
Вперед
Оглавление
Назад
Погода холодной ВМ
Погода теплой ВМ
Теплая ВМ, перемещаясь в холодный район, становится устойчивой (охлаждаясь от холодной подстилающей поверхности). Температура воздуха, понижаясь, может достичь уровня конденсации с образованием дымки, тумана, низких слоистых облаков с осадками виде мороси или мелких снежинок.
Условия полета в теплой ВМ зимой:
Слабое и умеренное обледенение в облаках при отрицательных температурах;
Безоблачное небо, хорошая видимость на Н = 500-1000 м;
Слабая болтанка на Н = 500-1000 м.
В теплое время года условия для полетов благоприятные за исключением районов с отдельными очагами гроз.
При движении в более теплый район холодная ВМ нагревается снизу и становится неустойчивой ВМ. Мощные восходящие движения воздуха способствуют образованию кучево-дождевой облачности с ливневыми осадкаи, грозами.
Атмосферный фронт – это раздел между двумя воздушными массами, отличающимися одна от другой физическими свойствами (температура, давление, плотность, влажность, облачность, осадки, направление и скорость ветра). Фронты располагаются по двум направлениям – по горизонту и по вертикали
Граница между воздушными массами по горизонту – называется линией фронта, граница между воздушными массами по вертикали – наз. фронтальной зоной. Фронтальная зона всегда наклонена в сторону холодного воздуха. В зависимости от того, какая ВМ приходит – теплая или холодная различают теплый ТФ и холодный ХФ фронты.
Характерной особенностью фронтов является наличие наиболее опасных (сложных) метеорологических условий для полета.
Фронтальные облачные системы отличаются значительной вертикальной и горизонтальной протяженностью. На фронтах в теплое время года наблюдаются грозы, болтанка, обледенение, в холодное время – туманы, снегопад, низкая облачность.
Теплый фронт – это фронт, который движется в сторону холодного воздуха, за которым приходит потепление.
С фронтом связана мощная облачная система, состоящая из перисто-слоистых, высокослоистых, слоисто-дождевых облаков, образующихся вследствие подъема теплого воздуха по клину холодного. СМУ на ТФ: низкая облачность (50-200м), перед фронтом туманы, плохая видимость в зоне осадков, обледенение в облаках и осадках, гололед на земле.
Условия полета через ТФ определяются высотой нижней и верхней границы облаков, степенью устойчивости ВМ, распределением температуры в облачном слое, влагосодержанием, рельефом местности, временем года, суток.
1. По возможности меньше находиться в зоне отрицательных температур;
2. Пересекать фронт перпендикулярно его расположению;
3.
Выбирать профиль полета в зоне положительных температур, т.е. ниже изотермы 0°, а если во всей зоне температуры отрицательные, полет выполнять там, где температура ниже -10°.При полете от 0° до -10° наблюдается самое интенсивное обледенение.
При встрече с опасными МУ (гроза, град, сильное обледенение, сильная болтанка) необходимо вернуться на аэродром вылета или произвести посадку на запасном аэродроме.
-Холодный фронт – это участок главного фронта,перемещающийся сторону высоких температур, за которым приходит похолодание. Различают два типа холодных фронтов:
-Холодный фронт первого рода (ХФ-1р) – это фронт, перемещающийся со скоростью 20 – 30 км/ч. Холодный воздух, подтекая клином под теплый, вытесняет его вверх, образуя перед фронтом кучево-дождевую облачность, ливневые осадки, грозы. Часть ТВ натекает на клин ХВ, образуя за фронтом слоисто образную облачность, обложные осадки. Перед фронтом сильная болтанка, за фронтом плохая видимость. Условия полета через ХФ -1р аналогичны условиям пересечения ТФ.
При пересечении ХФ -1р можно встретить слабую и умеренную болтанку, где теплый воздух вытесняется холодным. Полет на малых высотах может быть затруднен низкой облачностью и плохой видимостью в зоне осадков.
Холодный фронт второго рода (ХФ – 2р) – это фронт, быстро движущийся со скоростью = 30 – 70 км/ч. Холодный воздух быстро подтекает под теплый, вытесняя его вертикально вверх, образуя перед фронтом развитую по вертикали кучево-дождевую облачность, ливневые осадки, грозы, шквалы. Пересекать ХФ – 2го рода запрещается из- за сильной болтанки, шквала грозовой деятельности, сильного развития облачности по вертикали – 10 – 12 км. Ширина фронта у земли составляет от десятков до сотен км. После прохождения фронта давление растет.
Под влиянием нисходящих потоков в полосе фронта после его прохождения наступает прояснение. В дальнейшем ХВ, попадая на теплую подстилающую поверхность, становится неустойчивым, образуя кучевые, мощно кучевые, кучево-дождевые облака с ливнями, грозами, шквалами, сильной болтанкой, сдвигом ветра, образуются вторичные фронты.
Вторичные фронты – это фронты,которые образуется внутри одной ВМ и разделяет области с более теплым и более холодным воздухом. Условия полета в них такие же, как и на основных фронтах, но метеоявления выражены слабее, чем на основных фронтах, но и здесь можно встретить низкую облачность, плохую видимость за счет выпадающих осадков (зимой – метелей). С вторичными фронтами связаны грозы, ливневые осадки, шквалы, сдвиг ветра.
Стационарные фронты – это фронты, которые некоторое время остаются неподвижными, расположены параллельно изобарам. Облачная система похожа на облачность ТФ, но с малой горизонтальной и вертикальной протяженностью. В зоне фронта могут возникать туманы, гололед, обледенение.
Верхние фронты – это состояние, когда поверхность фронта не достигает поверхности земли. Это случается, если на пути фронта встречается сильно охлажденный слой воздуха или в приземном слое фронт размывается, а сложные погодные условия (струя, турбулентность) еще сохраняются на высотах.
Фронты окклюзии образуются в результате смыкания холодного и теплого фронтов. При смыкании фронтов смыкаются их облачные системы. Процесс смыкания ТФ и ХФ начинается в центре циклона, где ХФ, перемещаясь с большей скоростью, настигает ТФ, постепенно распространяясь на периферию циклона. В образовании фронта участвуют три ВМ: — две холодные и одна теплая. Если за ХФ воздух менее холодный, чем перед ТФ, то при смыкании фронтов образуется сложный фронт, называемый ТЕПЛЫМ ФРОНТОМ ОККЛЮЗИИ .
Если воздушная масса за фронтом холоднее передней, то тыловая часть воздуха будет подтекать под переднюю, более теплую. Такой сложный фронт называется ХОЛОДНЫМ ФРОНТОМ ОККЛЮЗИИ.
Условия погоды на фронтах окклюзии зависят от тех же факторов, что и на основных фронтах:- степени устойчивости ВМ, влагосодержания, высоты нижней и верхней границы облаков, рельефа местности, времени года, суток. При этом условия погоды холодной окклюзии в теплое время года сходны с условиями погоды ХФ, а условия погоды теплой окклюзии в холодное время сходны с погодой ТФ.
При благоприятных условиях фронты окклюзии могут переходить в основные фронты – теплая окклюзия в ТФ, холодная окклюзия в холодный фронт. Перемещаются фронты вместе с циклоном, поворачиваясь против часовой стрелки.
Мы рассмотрели типы атмосферных фронтов. Но при прогнозировании погоды в яхтинге следует помнить, что рассмотренные виды атмосферных фронтов отражают только главные черты развития циклона. В действительности могут быть значительные отклонения от этой схемы.
Признаки атмосферного фронта любого типа могут быть в одних случаях резко выраженными, или обостренными, в других случаях — слабо выраженными, или размытыми.
Если тип атмосферного фронта обостренный, то при переходе через его линию резко изменяются температура воздуха и другие метеорологические элементы, если размыт — температура и другие метеорологические элементы меняются постепенно.
Процессы образования и обострения атмосферных фронтов называются фронтогенезом, а процессы размывания — фронтолизом.
Эти процессы наблюдаются непрерывно, подобно тому, как непрерывно формируются и трансформируются воздушные массы. Об этом необходимо помнить при прогнозировании погоды в яхтинге.
Для образования атмосферного фронта необходимо существование хотя бы небольшого горизонтального градиента температуры и такого поля ветра, под действием которого этот градиент значительно увеличился бы в некоторой узкой полосе.
Особую роль в образовании и размывании разных видов атмосферных фронтов играют барические седловины и связанные с ними деформационные поля ветра. Если изотермы в переходной зоне между соседними воздушными массами располагаются параллельно оси растяжения или под углом менее 45° к ней, то в деформационном поле происходит их сближение и горизонтальный температурный градиент увеличивается. Наоборот, при расположении изотерм параллельно оси сжатия или под углом менее 45° к ней расстояние между ними увеличивается, и если уже сформированный атмосферный фронт попадет под такое поле, произойдет его размывание.
Профиль поверхности атмосферного фронта.
Угол наклона профиля поверхности атмосферного фронта зависит от разности температуры и скорости ветра теплой и холодной воздушной массы. На экваторе атмосферные фронты не пересекаются с земной поверхностью, а превращаются в горизонтальные слои инверсии. Следует отметить, что на величину наклона поверхности теплого и холодного атмосферного фронта некоторое влияние оказывает трение воздуха о земную поверхность. В пределах слоя трения скорость движения фронтальной поверхности с высотой увеличивается, а выше уровня трения почти не изменяется. Это по разному влияет на профиль поверхности теплого и холодного атмосферного фронта.
Когда атмосферный фронт начал смещаться как теплый, в том слое, где скорость движения с высотой возрастает, фронтальная поверхность становится более отлогой. Аналогичное построение для холодного атмосферного фронта показывает, что под влиянием трения нижняя часть его поверхности становится более крутой, чем верхняя, и даже может получить внизу обратный наклон, так что теплый воздух у земной поверхности может располагаться в виде клина под холодным.
Это осложняет прогнозирование последующих событий в яхтинге.
Движение атмосферных фронтов.
Важным фактором в яхтинге является движение атмосферных фронтов. Линии атмосферных фронтов на картах погоды проходят вдоль осей барических ложбин. Как известно, в ложбине линии тока имеют сходимость к оси ложбины, а следовательно, к линии атмосферного фронта. Поэтому при прохождении его ветер довольно резко изменяет свое направление.
Вектор ветра в каждой точке перед и за линией атмосферного фронта можно разложить на две составляющие: касательную и нормальную. Для движения атмосферного фронта имеет значение лишь нормальная составляющая скорости ветра, величина которой зависит от угла между изобарами и линией фронта. Скорость движения атмосферных фронтов может колебаться в весьма широких пределах, так как она зависит не только от скорости ветра, но и от характера барического и термического полей тропосферы в его зоне, а также от влияния приземного трения. Определение скорости перемещения атмосферных фронтов чрезвычайно важно в яхтинге при выполнении необходимых действий по уклонению от циклона.
Следует отметить, что сходимость ветров к линии атмосферного фронта в приземном слое стимулирует восходящие движения воздуха. Поэтому вблизи этих линий имеются наиболее благоприятные условия для образования облаков и выпадения осадков, и наименее благоприятные для яхтинга.
В случае резкого типа атмосферного фронта над ним и параллельно ему в верхней тропосфере и нижней стратосфере наблюдается струйное течение, под которым понимают узкие потоки воздуха с большими скоростями и большой горизонтальной протяженностью. Максимальная скорость отмечается вдоль мало наклоненной горизонтальной оси струйного течения. Длина последнего измеряется тысячами, ширина — сотнями, толщина — несколькими километрами. Максимальная скорость ветра по оси струйного течения составляет 30 м/сек и более.
Возникновение струйных течений связано с образованием в высотных фронтальных зонах больших горизонтальных градиентов температуры, обусловливающих, как известно, термический ветер.
Стадия молодою циклона продолжается до тех пор, пока в центре циклона у земной поверхности остается теплый воздух.
Продолжительность этой стадии в среднем 12-24 ч.
Зоны атмосферных фронтов молодого циклона.
Обратим еще раз внимание, что как в начальной стадии развития молодого циклона теплый и холодный фронты представляют собой два участка волнообразно изогнутой поверхности основного атмосферного фронта, на которой развивается циклон. В молодом циклоне можно выделить три зоны, резко отличающиеся по условиям погоды, а соответственно и по условиям для яхтинга.
Зона I — передняя и центральная части холодного сектора циклона перед теплым атмосферным фронтом. Здесь характер погоды определяется свойствами теплого фронта. Чем ближе к его линии и к центру циклона, тем мощнее система облаков и тем вероятнее выпадение обложных осадков, наблюдается падение давления.
Зона II — тыловая часть холодного сектора циклона за холодным атмосферным фронтом. Здесь погода определяется свойствами холодного атмосферного фронта и холодной неустойчивой воздушной массы. При достаточной влажности и значительной неустойчивости воздушной массы выпадают ливневые осадки.
Атмосферное давление за его линией растет.
Зона III — теплый сектор. Поскольку теплая воздушная масса является преимущественно влажной и устойчивой, то условия погоды в ней обычно соответствуют условиям погоды в устойчивой воздушной массе.
На рисунке вверху и внизу даны два вертикальных разреза через область циклона. Верхний сделан к северу от центра циклона, нижний — к югу и пересекает все три рассмотренные зоны. На нижнем виден подъем теплого воздуха в передней части циклона над поверхностью теплого атмосферного фронта и образование характерной облачной системы, а также распределение течений и облаков у холодного атмосферного фронта в тыловой части циклона. Верхний разрез пересекает поверхность основного фронта только в свободной атмосфере; у земной поверхности лишь холодный воздух, теплый течет над ним. Разрез проходит через северный край области фронтальных осадков.
Изменение направления ветра при движении атмосферного фронта видно из рисунка, где показаны линии тока холодного и теплого воздуха.
Теплый воздух в молодом циклоне движется быстрее, чем перемещается само возмущение. Поэтому через возмещение протекает все новый и новый теплый воздух, опускающийся по холодному клину в тылу циклона и восходящий в его передней части.
С ростом амплитуды возмущения теплый сектор циклона суживается: холодный атмосферный фронт постепенно нагоняет медленно движущийся теплый и наступает момент, когда теплый и холодный атмосферные фронты циклона смыкаются.
Центральная область циклона у земной поверхности вся заполняется холодным воздухом, а теплый воздух оттесняется в более высокие слои.
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).).
Домашнее задание
- Почему в зоне атмосферного фронта выпадают осадки?
- В чем главное отличие циклона от антициклона?
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.
Теплый атмосферный фронт не дал развиться дальше похолоданию
03 нояб.
2019 г., 9:43
ЛЮБЕРЦЫ. 03 ноября. INLYBERTSY.RU — В Московию пришел теплый атмосферный фронт, перекрыв путь дальнейшему похолоданию, сообщает Люберецкое информагентство со ссылкой на городской сайт ИнфоЛюберцы.
«Сегодня синоптическая ситуация в столичном регионе будет определяться влиянием и прохождением теплого атмосферного фронта. Он закроет небо плотными облаками и станет причиной дождей и порывистых ветров. При этом температура воздуха будет расти, и к вечеру показания термометров на 2-3° превысит климатическую норму», — информирует центр погоды «Фобос».
Температура воздуха +4…+6°, по области +1…+6°. Ветер южный 6-11 м/с, с порывами до 12-17 м/с. Атмосферное давление будет падать, и барометры покажут 742 мм рт. ст., что ниже нормы.
По народному календарю, 3 ноября — Иларионов день.
В этот день отмечают память двух святых с одинаковыми именами — Илариона Великого, жившего в 3-4 веках в Палестине, и Илариона Псковоезерского, жившего в 15 веке на Руси, недалеко от Чудского озера.
Иларион Великий изучал науки в Александрии, там же принял христианство. Вернувшись на родину, преподобный удалился к отшельникам близ Газы. Иларион считается основателем нескольких монастырей и первым проповедником монашества в Палестине. В конце своей жизни святой отправился в путешествие, чтобы вновь посетить Египет и поклониться могиле святого Антония Великого. Скончался Иларион на острове Кипр, заранее предсказав свою смерть.
Иларион Псковоезерский, или Гдовский, был учеником преподобного Ефросина Псковского. Он основал Озерский Покровский монастырь на берегу реки Желчи, впадающей в Чудское озеро, и был его первым настоятелем. Обитель стала важным религиозным центром, и, несмотря на близость Ливонского ордена, православие быстро распространялось среди местных жителей.
На Руси подмечали, что с Иларионова дня начинает заметать пороша. Хотя ночи были уже морозными и снежными, днем солнце еще прогревало землю, и было довольно грязно. По этому поводу люди говорили: «Первая пороша — не путь».
Но большой беды в этом не видели, ведь «бездорожье хулить — по белу свету не ходить».
На Илариона примечали: если снег ляжет на сырую землю и не растает — значит, весной рано зацветут подснежники. Если же снег выпадет на мерзлую почву — в следующем году можно ждать хорошего урожая хлеба.
Уважаемые люберчане! Администрация г.о. Люберцы рекомендует водителям и пешеходам при сложных погодных условиях проявлять повышенную осторожность и бдительность на дорогах!
Прогноз погоды в Люберцах на каждый день
Источник: http://inlubertsy.ru/novosti/ekologiya/teplyy-atmosfernyy-front-ne-dal-razvitsya-dalshe-poholodaniyu
На этом рисунке показан пример системы высокого и низкого давления. На поверхности ветры дуют против часовой стрелки (циклонически) вокруг низкого давления и по часовой стрелке (антициклонически) вокруг высокого давления. | |
Здесь на типичной карте погоды на поверхности показаны ветры, вращающиеся против часовой стрелки вокруг системы низкого давления. Наблюдения каждой отчетной станции дают информацию о направлении и скорости ветра, температуре, точке росы и давлении на этой станции. | |
Наземные системы низкого давления обычно имеют связанные с ними фасады.Фронт представляет собой границу между двумя воздушными массами, обладающими различными температурными, ветровыми и влажностными свойствами. Здесь показан холодный фронт, который может присутствовать в любое время года, но наиболее выражен и заметен зимой. | |
На этом вертикальном поперечном сечении холодного фронта видно, как холодный воздух позади холодного фронта (темно-синие линии) продвигается в сторону более теплого воздуха перед фронтом.Там, где встречаются две воздушные массы, часто происходит их сближение, что может привести к восходящему движению воздушных масс. Если воздух содержит достаточно влаги, может пойти дождь. Если воздух также нестабилен, могут развиться и грозы. Это упрощенный вид холодного фронта. Иногда фронты наверху (над поверхностью) могут приводить к выпадению осадков перед холодными фронтами. | |
Теплые фронты также распространены, особенно с осени по весну, когда в Соединенных Штатах существуют большие перепады температур. | |
Вертикальное поперечное сечение теплого фронта (темно-красные линии) показывает, как приземный теплый воздух за теплым фронтом течет вверх косо над верхним холодным или холодным воздухом низкого уровня перед положением приземного теплого фронта. Это вызывает облака и осадки перед приземным теплым фронтом, предполагая достаточное восходящее движение воздушных масс и доступной влаги. | |
Стационарный фронт похож на теплый фронт, т.е.т. е. за ним (южнее) находится теплый воздух, а перед ним (севернее) — холодный. Однако, в то время как теплый фронт показывает движение, стационарный фронт практически не движется или почти не движется, поскольку более холодный и плотный воздух остается в такт и не отступает. Обратите внимание на ветры с северо-востока на картинке справа вверху. Поскольку эти ветры дуют немного вперед, этот более холодный воздух не отступает, поэтому более теплый воздух к югу от фронта не может подниматься на север. При стационарном фронте обычно существует равновесие между более теплыми и более холодными воздушными массами по обе стороны фронта, так что ни одна воздушная масса не может наступать на другую.Таким образом, фронт остается почти неподвижным. | |
Здесь мы видим, как типичная система низкого давления может выглядеть на карте погоды на поверхности. | |
На этом графике показано, как возникает температура « адвекция ». Адвект означает перемещение из одного места в другое с помощью ветра. Крайний слева теплый воздух дует на север, т. е. снизу (более теплый) вверх (более холодный) южным ветром. Это называется « адвекцией теплого воздуха » и происходит, например, с теплыми фронтами. Адвекция теплого воздуха может происходить на поверхности или наверху и при достаточной подъемной силе и влажности приводит к выпадению осадков.В ближнем левом все наоборот. Ветер дует с севера на юг, перемещая более холодный воздух к более теплому. | |
Погода на поверхности земли в значительной степени зависит от того, что происходит в атмосфере над ней. Поэтому метеорологи всегда анализируют «аэрологические карты» на предмет возмущений погоды, влажности, температур и т. д.и их ожидаемые изменения для определения вероятной погоды на поверхности. На приведенных выше рисунках показано, как может выглядеть очень простая карта погоды в верхних слоях атмосферы (в этом примере на высоте 500 мб или около 18 000 футов). Слева мы видим « желоб » низкого давления, который может быть связан с системой низкого давления (красная буква «L»), фронтами и осадками на поверхности перед верхним расположением желоба. Справа мы видим « хребет » высокого давления наверху. Приземная система высокого давления и часто ясная погода обычно располагаются впереди (восточнее) верхней оси хребта, а более низкое приземное давление позади (к западу) от хребта. | |
Изучая аэрологические данные, мы также внимательно изучаем « струйный поток «, который представляет собой относительно высокоскоростную воздушную ленту на высоте от 25 000 до 40 000 футов над землей. Струйный поток наиболее силен зимой, когда в Северном полушарии существуют самые большие перепады температур. В общем случае самые теплые воздушные массы располагаются южнее струи, а холодные — севернее (левый рисунок).Изменения в характере струйного течения и различная скорость ветра в пределах струи играют важную роль в приземной температуре и характере осадков. Справа представлена типичная карта верхних слоев атмосферы (300 или 200 мб, т. е. около 30 000 или 40 000 футов), на которой показаны высотные (белые) линии, показывающие впадины через южную Калифорнию/Баху Мексики и восточные Соединенные Штаты, с гребнем, пересекающим большую часть Холмистая местность. | |
На этом изображении со спутника видны облака, связанные с крупной системой низкого давления.Спутниковые снимки сделаны метеорологическими спутниками, расположенными на высоте около 22 000 миль над землей. Нижний центр поверхности в этом случае, вероятно, будет расположен в западной части Айовы с холодным фронтом, простирающимся на юг через Миссури в восточный Техас вдоль полосы облаков. | |
Теперь мы рассмотрим различные типы осадков. Красная линия выше представляет собой вертикальный профиль температуры в атмосфере. Обратите внимание, что температура (красная линия) остается ниже 0 градусов по Цельсию (32 градуса по Фаренгейту) во всей атмосфере. Таким образом, снег будет образовываться наверху и оставаться снегом, когда падает на землю. | |
Теперь мы видим другой температурный профиль.Воздух холоднее 0°С наверху, где образуется снег, но затем прогревается до температуры чуть выше точки замерзания небольшим слоем. | |
Этот температурный профиль очень похож на профиль мокрого снега, хотя существует более теплый и глубокий теплый слой с более мелким холодным слоем у поверхности.Поэтому снег падает сверху, где температура достаточно холодная, затем полностью тает, превращаясь в дождь в пределах теплого слоя. Поскольку дождь затем падает в неглубокий холодный слой на поверхности, он не успевает снова замерзнуть, пока не упадет на поверхность. При этом «переохлажденные» капли дождя замерзают на открытых поверхностях. Это может быть очень опасной ситуацией, так как по льду труднее ходить и ездить, чем по снегу или мокрому снегу. | |
Фактическое давление в этих системах может быть измерено либо в дюймах ртутного столба (например, 30,10), либо в миллибарах (например, 1004 мбар). Линии равного давления между максимумами и минимумами называются « изобар ».Приземные ветры обычно текут под углом к изобарам от высокого до низкого давления.
Обычно воздух теплее перед холодным фронтом и холоднее за ним. При холодном фронте холодный воздух наступает и вытесняет теплый воздух, так как холодный воздух более плотный (тяжелый), чем теплый.
Перед теплым фронтом находится относительно холодный или холодный воздух, а за фронтом — более теплый, т. е. противоположный холодному фронту. Однако в то время как холодный воздух у поверхности существует перед теплым фронтом, относительно более теплый воздух часто располагается над ним, поскольку более теплый приземный воздух за фронтом поднимается вверх и над холодным воздухом внизу. При наличии достаточного количества влаги это может привести к выпадению осадков вдоль и впереди фронта. При наличии теплого фронта холодный воздух перед ним должен отступить, прежде чем теплый воздух за ним сможет продвинуться вперед.
К югу от центра низкого давления простирается холодный фронт, а к востоку – теплый фронт. Теплый воздух расположен впереди холодного фронта и позади теплого фронта (так называемый «теплый сектор»), тогда как холодный воздух находится впереди теплого фронта, а холодный воздух находится позади холодного фронта.Однако не все погодные системы так просты, как эта модель.
Это называется « адвекцией холодного воздуха », и это то, что обычно происходит за холодными фронтами.
Желоба и гребни могут быть слабыми или довольно сильными.
Кроме того, векторы ветра и цветные изотахи (линии равной скорости ветра) показывают расположение струйного течения (зеленые цвета).Желтые, красные и розовые изотахи представляют собой ленту более высокоскоростных ветров внутри струи. Обратите внимание, что внутри струйного течения скорость ветра обычно различается. Именно эти различия в скорости ветра в струйном течении могут вызывать значительные погодные явления. В этом примере самые сильные ветры расположены вдоль восточного побережья. Это называется «струйной полосой » в общем струйном потоке.
В пределах этой полосы могут быть ливневые дожди. Тем временем в Небраске, Южной Дакате, Миннесоте и северном Висконсине более устойчивый дождь или снег может идти к северу и западу от приземной низменности и теплого фронта (который, вероятно, простирается на северо-восток от низменности через центральный Висконсин).
В этом слое падающий снег частично тает, так что осадки теперь состоят частично из снега и частично из воды. По мере того, как он продолжает падать к поверхности, где снова существует холодный воздух (температура ниже точки замерзания), осадки снова замерзают, образуя мокрый снег или ледяные шарики.NWS JetStream — Как читать карты погоды «Поверхность»
Карты погоды бывают самых разных стилей, каждый из которых содержит информацию разного уровня.
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.
Фасады
Холодный фронт
Холодные фронты показаны синей линией с треугольниками, указывающими направление движения. Холодные фронты разграничивают переднюю кромку холодной воздушной массы, вытесняющей более теплую воздушную массу.
Фразы типа «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.
Однако помните также, что термины «холодный» и «теплый» относительны. Таким образом, он по-прежнему называется холодным фронтом даже летом, если температура снижается только, например, с 95 ° F (35 ° C) перед фронтом до почти 90 ° F (32 ° C) позади фронта.
Холодные фронты почти всегда распространяются с юга на запад от центра областей низкого давления и никогда от центра систем высокого давления.
Теплый фасад
Теплый фронт – это передний край 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, за которым следует холодный фронтальный прохождение: Облака опускаются и сгущаются по мере приближения теплого фронта с дождем в течение нескольких часов от светлого до умеренного.
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.
Стационарный передний
Если фронт практически неподвижен (т. е. две воздушные массы по обе стороны не движутся перпендикулярно фронту), он называется стационарным 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.
Закрытая передняя часть
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.
Холодная воздушная масса вытесняет холодную воздушную массу. 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 выталкивается вверх, но более холодная и плотная воздушная масса впереди теплого фронта остается на поверхности, выталкивая также воздушную массу, связанную с холодным фронтом.
Другие границы
Сухая линия
Сухой воздух, будучи более плотным, подрывает 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 линии 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.
Шквальная линия
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 поступательной скорости и, следовательно, с увеличением поступательной скорости линии гроз. Линии шквала особенно заметны в дерехос.
Другие символы
Корыто
Впадина — это не граница, а вытянутая область пониженного атмосферного давления. Направление ветра в желобе меняется, но масса воздуха не меняется.
Хотя впадины конкретно не являются поверхностной границей, они отражают изменение атмосферных условий в верхних слоях атмосферы.Таким образом, впадины могут быть областями, где могут образовываться ливни и грозы.
Осадки
Исторически сложилось так, что области осадков были закрашены зеленым цветом 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.
Ниже приведены некоторые из наиболее традиционных метеорологических символов, используемых на картах для обозначения типов осадков.
Дождь
Снег
Морось
Дождь
душСнег
душГром-
штормТуман
Максимум! «Сюжет» сгущается
Как читать карту погоды
Если вы смотрели прогноз погоды на своем телевизоре, компьютере или телефоне, вы, вероятно, видели карту погоды, которая выглядит примерно так:
Метеорологи Национальной метеорологической службы используют информацию с наземных станций и метеорологических спутников для составления этих карт.Такие слова, как «дождь» и «снег», довольно очевидны, но что именно символы на карте погоды говорят вам о погоде? Используйте наш удобный денди-путеводитель ниже, чтобы узнать!
Области высокого и низкого давления
Атмосфера Земли представляет собой газовую оболочку, окружающую планету.
Хотя кажется, что эти газы могут легко уплыть в космос, гравитация постоянно притягивает атмосферу к поверхности Земли. Сила, с которой наша атмосфера давит на определенное место на Земле, называется атмосферным давлением.
Атмосферное давление в основном зависит от двух факторов: веса атмосферы в конкретном месте и температуры воздуха. Если вы находитесь на небольшой высоте, например, в долине, над вами много атмосферы, и вес очень большой. Это означает, что вы испытываете более высокое атмосферное давление на более низких высотах и более низкое атмосферное давление на больших высотах.
Когда вы находитесь на небольшой высоте, вы испытываете высокое атмосферное давление, потому что большая часть атмосферы давит на вас.
Теплый воздух также может вызвать повышение атмосферного давления. Когда воздух теплый, молекулы газа быстро перемещаются в воздухе, отталкиваясь от окружающего пространства. Это вызывает высокое атмосферное давление. В холодном воздухе молекулы газа замедляются, вызывая низкое атмосферное давление.
Водяной пар в атмосфере также может изменять атмосферное давление. Очень влажный воздух, содержащий много водяного пара, на самом деле легче и менее плотный, чем сухой воздух. Это связано с тем, что молекулы воды легче молекул азота или кислорода — самых распространенных газов в нашей атмосфере.Так, очень влажный воздух в атмосфере может привести к низкому атмосферному давлению, а очень сухой воздух может привести к высокому атмосферному давлению.
Атмосферное давление измеряется с помощью наземного прибора, называемого барометром , и эти измерения собираются во многих местах США Национальной метеорологической службой. На картах погоды эти показания представлены синим «H» для высокого давления или красным «L» для низкого давления.
Что это означает на карте погоды
Системы низкого давления, такие как эта в долине Теннесси, могут вызывать образование облаков и штормов.
Система высокого давления представляет собой плотную воздушную массу, обычно более холодную и сухую, чем окружающий воздух.
Система низкого давления представляет собой менее плотную воздушную массу, которая обычно более влажная и более теплая, чем окружающий воздух.
Как правило, в районах с высоким атмосферным давлением также бывает ясная погода. Системы низкого давления могут вызывать образование облаков и штормов. Воздух обычно течет из областей высокого давления в области низкого давления.
Системы высокого и низкого давления: из космоса
С высоты над Землей такие спутники, как GOES-16, следят за погодой, создаваемой системами низкого давления.Красная буква «L» на карте выше указывает на систему низкого давления в районе долины Теннесси. На видео ниже с ГОЭС-16 можно увидеть, как выглядит та самая система низкого давления с метеоспутника.
Холодные фронты и теплые фронты
Теплый фронт — это переходная зона, где масса теплого воздуха перемещается, чтобы заменить массу холодного воздуха.
На карте погоды теплый фронт обычно рисуется сплошной красной линией с полукругами, указывающими направление холодного воздуха, который будет заменен.Теплые фронты обычно движутся с юго-запада на северо-восток. Теплый фронт может сначала принести небольшой дождь, за которым последует ясное небо и теплая погода.
Холодный фронт — это переходная зона, в которой масса холодного воздуха перемещается, чтобы заменить массу теплого воздуха. На карте погоды холодный фронт обычно рисуется сплошной синей линией с треугольниками, указывающими направление теплого воздуха, который будет заменен. Холодные фронты обычно движутся с северо-запада на юго-восток. Холодный фронт может принести низкие температуры, проливные дожди и сильный ветер.
Стационарный фронт возникает, когда холодный фронт и теплый фронт встречаются, но ни один из них не уходит с пути. На карте погоды стационарный фронт обычно изображают с помощью чередующихся символов холодного фронта и теплого фронта.
Стационарные фронты приносят продолжительные дождливые периоды, которые остаются на одном месте.
Холодные фронты движутся быстрее, чем теплые, и иногда холодный фронт догоняет теплый фронт. Когда это происходит, это называется закрытой передней частью . Закрытые фронты рисуются сплошной фиолетовой линией с полукругами и треугольниками, указывающими направление движения фронта.Окклюзированный фронт обычно приносит сухой воздух.
Холодные фронты и теплые фронты: из космоса
GOES-16 и другие метеоспутники также следят за холодными и теплыми фронтами и погодой, которую они производят. Ниже вы можете увидеть сравнение холодного фронта на карте-прогнозе и холодного фронта на спутниковом снимке.
Слева представлена карта прогноза Национальной метеорологической службы от 24 марта 2017 года. Карта прогноза показывает два холодных фронта, движущихся на юго-восток над Техасом.Справа — реальное изображение атмосферного водяного пара, сделанное GOES-16 в тот же день.
Погодные спутники
Информация с метеорологических спутников, таких как серия GOES-R и JPSS, поможет нам лучше понять погоду на Земле.
Например, серия GOES-R прямо сейчас предоставляет информацию о водяном паре в атмосфере и высоте облаков. Это может помочь метеорологам отслеживать и отслеживать суровые погодные явления, такие как штормы и ураганы, по мере их возникновения.Спутники JPSS обследуют всю планету и постоянно предоставляют информацию о глобальной температуре атмосферы и водяном паре. Эта информация необходима для составления надежных прогнозов погоды на срок до семи дней!
Слева — изображение водяного пара, полученное спутниками GOES 30 мая 2017 года. Спутники GOES, такие как GOES-16, следят за текущей погодой. Справа карта-прогноз, предсказывающая осадки на 6—10 дней вперед. Полярно-орбитальные спутники, такие как JPSS, позволяют прогнозировать погодные явления на срок до семи дней в будущем.
JPSS и серия GOES-R работают вместе для погодных условий.
JPSS имеет решающее значение для подготовки к суровым погодным явлениям, в то время как GOES-R отслеживает суровые погодные условия по мере их развития для предупреждений в реальном времени.
| . | Закрытая передняя часть когда холодный фронт настигает теплый фронт Развивающийся циклон обычно имеет предшествующий теплый фронт (ведущий край теплой влажной воздушной массы) и более быстрое движение холодный ветер (передняя кромка более холодной и сухой воздушной массы оборачивается бурей).к северу от Тёплый фронт – это масса более холодного воздуха, существовавшая до шторм даже проник в регион. По мере усиления бури,
холодный ветер
вращается вокруг бури и ловит
теплый фронт. Это формы
фронт окклюзии, который является границей,
отделяет новую холодную воздушную массу (на западе) от более старой прохладной воздушной массы
масса уже на месте к северу от теплого фронта. Изменения температуры, температуры точки росы, и направление ветра может произойти с прохождение фронта окклюзии. На карте ниже, температуры впереди (восточнее) фронта были зарегистрированы в низких 40-х, в то время как температуры позади (к западу от) фронт был в 20-х и 30-х гг. Более низкая температура точки росы за фронтом указывают на наличие более сухого воздуха. Изображение: WXP Пердью Заметный также произошло смещение ветра по окклюзированному фронту.К востоку от фронта сообщалось о ветре. с востока-юго-востока в то время как за фронтом ветры были с запада-юго-запада. Общие характеристики, связанные с окклюзионными фронтами были перечислены в таблице ниже.
|
Символически фронт окклюзии изображается сплошной линией с
чередующиеся треугольники и круги, указывающие направление фронта
движущийся.На цветных картах погоды фронт окклюзии изображается с помощью
сплошная фиолетовая линия.Учебник Weather Front
Не каждый день стандартная система высокого давления, холодный фронт и теплый фронт обнаруживаются на одном и том же спутниковом снимке в естественных цветах.
Но это именно то, что метеоролог-исследователь НАСА Галина Винд недавно заметила над восточной частью Соединенных Штатов, просматривая старые спутниковые снимки.
Изображение выше представляет собой мозаику, основанную на данных, собранных спектрорадиометром среднего разрешения (MODIS) на спутнике НАСА «Аква» и набором радиометров видимого инфракрасного изображения (VIIRS) на АЭС Суоми 12 сентября 2019 г. На юго-востоке тонкие ряды кучевые облака прослеживают расположение максимума с центром циркуляции около Миссисипи.Системы высокого давления обычно имеют прохладный нисходящий поток воздуха в центре и ветры, которые в северном полушарии движутся по часовой стрелке.
На картах погоды центр возвышенности обычно отмечается синей буквой H. «Но на спутниковых снимках в естественных цветах вы обычно видите чистое небо, потому что нисходящее движение воздуха достаточно сильное, чтобы предотвратить подъем любых конвективных облаков вверх. как Солнце нагревает поверхность, — объяснил Ветер.
«В этом случае нисходящий воздух был достаточно слабым, чтобы некоторые кучевые облака в хорошую погоду все равно могли пузыриться.
Холодный фронт, отмеченный синими треугольниками на карте погоды, виден здесь как изогнутая линия облаков с интенсивной конвекцией, проходящая через Миннесоту, Айову, Миссури, Канзас и Оклахому. В то время как максимумы обычно приводят к солнечным и безветренным условиям, холодные фронты часто вызывают турбулентность и нестабильность на небе.
«Если вы когда-нибудь видели, как снегоочиститель движется на полной скорости, вы поймете, как работает холодный фронт», — сказал Ветер. «Холодный воздух тяжелее теплого, поэтому он буквально выталкивает теплый воздух вперед и над собой.По мере того, как вытесненный более теплый воздух поднимается и охлаждается, водяной пар конденсируется, вызывая облака, дождь и часто грозы.
Ваш браузер не поддерживает видео тег. Видео выше, основанное на снимках, полученных с помощью Advanced Baseline Imager (ABI) на GOES 16 (GOES-East), показывает, как погодная система развивалась между 7:00 и 15:00.
12 сентября. Снимки делались с 5-минутными интервалами.
По мере того как грозовые тучи пузырились вокруг холодного фронта, облака закручивались против часовой стрелки вокруг области низкого давления с центром в Южной Дакоте.К востоку от холодного фронта обратите внимание, как ветры, циркулирующие вокруг области высокого давления, двигались в противоположном направлении. Хотя облака в вышине, как правило, были небольшими, ищите более крупные и глубокие облака, которые образовались, когда воздух поднимался вверх Аппалачскими горами.
«Вдоль холодных фронтов условия могут стать довольно суровыми», — сказал Ветер, отметив, что изображения холодного фронта в искусственных цветах особенно хорошо подчеркивают глубокую конвекцию и грозы, которые развивались вдоль него.Розовый цвет на изображении холодного фронта в искусственных цветах показывает облака, которые стали достаточно высокими, чтобы капли воды могли превратиться в частицы льда. (В этой статье содержится дополнительная информация об интерпретации изображений с искусственными цветами.
)
Теплый фронт, обычно изображаемый красными полукругами на карте погоды, отмечен здесь широкой полосой облаков через Миннесоту, Висконсин и Мичиган. «События на теплом фронте гораздо спокойнее. По сути, это просто слои и слои облаков», — сказал Ветер. «Иногда из-за теплых фронтов может моросить дождь, но обычно они приходят и уходят мягко, как ягненок.
Однако ведущая волна облаков, которая предшествует теплому фронту, часто может указывать на то, что на пути могут быть более серьезные погодные условия. «Если это ясный солнечный день, и вы внезапно замечаете прибытие большого количества тонких перистых облаков, это признак того, что погода может скоро измениться», — сказал Ветер.
Снимки Земной обсерватории НАСА, сделанные Джошуа Стивенсом с использованием данных GOES-16 миссии NOAA-NASA GOES-R, а также данных MODIS и VIIRS из НАСА EOSDIS/LANCE и GIBS/Worldview и Национального полярно-орбитального партнерства Суоми.Рассказ Адама Войланда.
Метеостанция K3JAE — объяснение погодных фронтов
| 1. Холодный фронт | 3. Стационарный передний | 5. Поверхностный желоб | 7. Сухая линия | |||
| 2. Теплый фасад | 4. Закрытая передняя часть | 6.Шквальная линия | 8. Тропическая волна | |||
| Синие шипы указывают на ХОЛОДНЫЕ фронты. Красные полукруги обозначают ТЕПЛЫЕ фронты. Индикаторы теплого и холодного фронта указывают направление путешествовать по этому фронту. Индикаторы, чередующиеся по обеим сторонам линии, указывают на застопорившийся или стационарный фронт. | ||||||
Холодный фронт расположен на переднем фронте спада температуры, который при анализе изотермы проявляется как передний фронт градиента изотермы, и обычно находится в пределах корыто с острой поверхностью.
Холодные фронты могут двигаться в два раза быстрее и вызывать более резкие изменения погоды, чем теплые фронты, поскольку холодный воздух плотнее теплого и быстро вытесняет теплый.
воздуха перед границей. На картах погоды положение холодного фронта на поверхности отмечено символом синей линии из треугольных точек, указывающих в направлении движения, и
он расположен на передней кромке более холодной воздушной массы. Холодные фронты связаны с областью низкого давления. При движении холодного фронта воздух с большей плотностью подклинивается под
менее плотный более теплый воздух, поднимая его, что может вызвать образование узкой полосы ливней и гроз при наличии достаточного количества влаги.Это восходящее движение вызывает пониженное давление
вдоль холодного фронта. Теплые фронты находятся на передней кромке однородной теплой воздушной массы, расположенной на экваториальном крае градиента изотерм, и лежат в более широких ложбинах низкого давления, чем холодные фронты. Теплый фронт движется медленнее, чем холодный фронт, который обычно следует за ним, потому что холодный воздух более плотный и его труднее удалить с поверхности земли.
Это также заставляет температуру
различия между теплыми фронтами будут более масштабными.Облака перед теплым фронтом в основном слоистые, и количество осадков постепенно увеличивается по мере приближения фронта. Туман тоже может быть
перед теплым фронтальным ходом. Очищение и согревание обычно происходит быстро после фронтального прохода. Если теплая воздушная масса неустойчива, грозы могут быть скрыты среди слоистых облаков.
впереди фронта, а после прохождения фронта грозы могут продолжаться. На картах погоды расположение теплого фронта на поверхности отмечено красной линией из полукругов, направленных в
направление движения. Стационарный фронт – это неподвижная (или застопорившаяся) граница между двумя воздушными массами, ни одна из которых недостаточно сильна, чтобы заменить другую. Они склонны оставаться
по существу в одном и том же районе в течение длительных периодов времени, обычно двигаясь волнами. Обычно за границей имеется широкий температурный градиент. более широко расставленная изотермическая упаковка.Стационарные фронты отмечены на картах погоды чередующимися красными полукружиями и синими шипами, указывающими в противоположных направлениях, что указывает на отсутствие значительного движения.В примере слева теплый фронт, обозначенный красными полукругами, будет продвигаться на восток, тогда как холодный фронт, обозначенный синими шипами, будет двигаться на восток. толкает на запад. Вдоль стационарного фронта может быть самая разнообразная погода, но обычно там бывают облака и продолжительные осадки. Стационарные фронты либо рассеиваются через несколько дней или превращаются в линии сдвига, но они могут трансформироваться в холодный или теплый фронт, если условия наверху изменяются, вызывая более сильный из двух фронтов чтобы победить, или неподвижный фронт будет оттеснен в одном направлении другим более сильным фронтом, толкающим его за собой. Когда стационарные фронты становятся меньше в масштабе, вырождаясь в узкую зону, где направление ветра значительно меняется на относительно небольшом расстоянии, они становятся
известные как линии сдвига. |
Линия сдвига изображается в виде линии красных точек и штрихов.Есть два типа окклюзии, теплая и холодная. При холодной окклюзии воздушная масса, обгоняющая теплый фронт, холоднее, чем холодный воздух перед теплым. спереди, и пашет под обеими воздушными массами.В теплой окклюзии воздушная масса, обгоняющая теплый фронт, не такая холодная, как холодный воздух впереди теплого фронта, и едет над более холодной воздушной массой, поднимая при этом теплый воздух.
Более подробно: Фронт окклюзии образуется, когда холодный фронт догоняет теплый фронт. Холодный и теплый фронты естественным образом изгибаются к полюсу в точку
окклюзии, также известной как тройная точка. Он находится внутри острого желоба, но воздушная масса за границей может быть как теплой, так и холодной. В холодной окклюзии,
воздушная масса, обгоняющая теплый фронт, холоднее, чем холодный воздух перед теплым фронтом, и проходит под обеими воздушными массами.В теплой окклюзии воздушная масса обгоняет
теплый фронт теплее холодного воздуха перед теплым фронтом и движется над более холодной воздушной массой, поднимая теплый воздух.
По мере усиления бури холод
фронт вращается вокруг грозы и ловит теплый фронт. Это формирует фронт окклюзии, который является границей, отделяющей новую холодную воздушную массу (на западе) от
более старая холодная воздушная масса уже находится к северу от теплого фронта. Оба типа фронтов обычно связаны с дождевой или снежной и кучевой облачностью.Температура
флуктуации, как правило, малы, и на фронте окклюзии также происходит заметное смещение ветра. К востоку от фронта сообщалось о ветре с востока-юго-востока, в то время как
за фронтом ветры были с запада-юго-запада.
Вдоль фронта окклюзии бывает самая разнообразная погода, возможны грозы, но обычно их прохождение связано с высыханием воздушной массы. Фронты окклюзии обозначаются на карте погоды розовато-фиолетовой линией с чередующимися полукружиями и треугольниками, указывающими в направлении движения.Окклюзионные фронты обычно формируются вокруг зрелых областей низкого давления почти всегда на севере, где встречаются два фронта.
Их легко узнать по направлению на северо-запад (против часовой стрелки).
поворот на видимых спутниковых картах. Определение: Впадина представляет собой вытянутую область относительно низкого атмосферного давления, часто связанную с фронтами.
В отличие от фронтов, на карте погоды не существует универсального символа впадины. В Соединенных Штатах впадина может быть отмечена пунктирной линией.Если он не отмечен, впадины все еще могут быть идентифицированы как продолжение изобар вдали от центра низкого давления. На картах погоды в некоторых странах или регионах впадины отмечены линией. В Гонконге или на Фиджи он представлен жирной линией, проходящей от центра низкого давления или между двумя центрами низкого давления; в Макао или Австралии это пунктирная линия.
Иногда область между двумя центрами высокого давления может принимать характер ложбины, когда на поверхности отмечается заметное смещение ветра.в
при отсутствии сдвига ветра область обозначается столбцом ( область более низкого атмосферного давления между двумя областями высокого давления ), что похоже на географическую седловину.
между двумя горными вершинами.
Если желоб образуется в средних широтах, разница температур между двумя сторонами желоба обычно существует в виде погодного фронта. Погодный фронт это обычно менее конвективный, чем желоб в тропиках или субтропиках ( например, тропическая волна ). Иногда разрушенные фронтальные системы вырождаются в корыта.
Конвективные ячейки ( явление гидродинамики , возникающее в ситуациях , когда внутри тела жидкости или газа существуют разности температур ) могут
развиваются вблизи желобов и порождают тропический циклон. Некоторые тропические или субтропические регионы, такие как Филиппины или южный Китай, значительно
под влиянием конвекционных ячеек вдоль желоба. В средних широтах западные ветры часто чередуют ложбины и гребни, особенно когда ветер на высотах дует в
высокоамплитудный паттерн.Для желоба на западном ветру область к западу от оси желоба обычно представляет собой область сходящихся ветров и нисходящего воздуха — и
следовательно, высокое давление — в то время как область к востоку от оси желоба является областью быстрых, расходящихся ветров и низкого давления.
Тропические волны представляют собой своеобразную впадину
восточные течения, циклоническое отклонение пассатов на север.
ТИПЫ ЖЕЛОБОВ
Помимо стандартных желобов, некоторые из них могут быть дополнительно описаны с помощью определяющего термина, указывающего на конкретную характеристику или набор характеристик:
- Корыто Lee
- « подветренный корыто » — это одно и то же, что и «динамический корыто».Согласно Глоссарию Американского метеорологического общества, это впадина давления, образованная на подветренной стороне горного хребта ( сторона, которая
защищен от ветра ) в ситуациях, когда ветер со значительной составляющей дует поперек горного хребта; часто можно увидеть на United
Погодные карты штатов к востоку от Скалистых гор, а иногда и к востоку от Аппалачей, где она менее выражена, и может формироваться либо как
результат адиабатического сжатия опускающегося воздуха на подветренной стороне горного хребта или циклогенеза в результате горизонтальной конвергенции
связано с вертикальным растяжением столбов воздуха, проходящих через гребень и спускающихся с подветренного склона.
- Перевернутый желоб
- Перевернутый желоб ориентирован противоположно обычной ориентации желобов средних широт. Самый распространенный тип перевернутого желоба – тропический. волна.
- Тепловой желоб
- Термический желоб — это желоб, образованный интенсивным нагревом, обычно в закрытой долине, такой как Центральная долина в Калифорнии. Это корыто в некотором роде напоминает муссон и действует как муссон, втягивая морской воздух, который, однако, в случае Калифорнии слишком стабилен, чтобы вызывать грозы в Тихом океане. боковая сторона.Однако термальный желоб здесь может взаимодействовать с юго-западным муссоном и вызывать грозы вдоль восточной стороны Сьерра-Невады.
Шельфовое облако, подобное показанному слева, может быть признаком неизбежности шквала. Организованные зоны грозовой активности не только усиливают уже существовавшие фронтальные зоны, но может опережать холодные фронты по схеме, при которой струя верхнего уровня разделяется на два потока с результирующей мезомасштабной конвективной системой.
(MCS), формирующийся в точке разлома верхнего уровня ветрового режима, идущего на юго-восток в теплый сектор параллельно линиям толщин нижних уровней.Когда
конвекция сильная и линейная или изогнутая, MCS называется линией шквала, с элементом, расположенным на переднем крае значительного смещения ветра и давления.
рост. Даже более слабые и менее организованные области гроз приводят к локально более прохладному воздуху и более высокому давлению, а границы оттока существуют перед этим типом гроз.
активности, которые могут выступать в качестве очагов дополнительной грозовой активности в конце дня. Эти объекты часто обнаруживаются в теплое время года в Соединенных Штатах при поверхностном анализе и лежат в поверхностных желобах.Если границы оттока или шквал
линии образуются над засушливыми регионами, может возникнуть хабуб. Линии шквала изображаются при анализе поверхности СЗШ в виде чередующихся двух красных точек и штриха, обозначенного
SQLN или SQUALL LINE, а границы оттока изображаются в виде желобов с меткой OUTFLOW BNDRY.
Сходным явлением с погодным фронтом является сухая линия (также называемая линией точки росы или фронтом Марфа), которая представляет собой границу между воздушными массами со значительным перепады влажности.Когда западные ветры наверху усиливаются на северной стороне поверхностных возвышенностей, области пониженного давления формируются с подветренной стороны северного юга. ориентированные горные цепи, ведущие к образованию подветренной ложбины. У поверхности в светлое время суток теплый влажный воздух более плотный, чем сухой воздух большей температуры, и таким образом теплый влажный воздух вклинивается под более сухой воздух, как холодный фронт. На больших высотах теплый влажный воздух менее плотный, чем сухой. и наклон границы меняется на противоположный. В районе разворота наверху возможна суровая погода, особенно при образовании тройной точки с холодным фронтом.Более слабая форма сухой линии, которую чаще всего можно увидеть, — это подветренная впадина, которая демонстрирует более слабые различия во влажности.
Когда влага скапливается вдоль границы во время
в теплое время года может быть очагом дневных гроз.Сухая линия может появиться где угодно на земле, в промежуточных регионах между пустынными районами и теплыми морями. Южные равнины к западу от реки Миссисипи в Соединенные Штаты являются особенно благоприятным местом. Сухая линия обычно движется на восток днем и на запад ночью.Сухая линия изображена на Национальном Анализ поверхности Метеорологической службой (NWS) в виде оранжевой линии с гребешками, обращенными во влажный сектор. Сухие линии — один из немногих поверхностных фронтов, где точки указанные не обязательно отражают направление движения.
Атлантические тропические волны возникают в результате волнений, которые дрейфуют с африканского континента в Атлантический океан. Они создаются или усиливаются африканским Восточная струя. Циркуляция по часовой стрелке большой трансокеанской ячейки высокого давления или антициклона с центром вблизи Азорских островов отдаляет волны на восток.
от прибрежных районов Африки в сторону Северной Америки.Тропические волны вызывают примерно 60 % атлантических тропических циклонов и 85 % интенсивных атлантических циклонов.
ураганы (категория 3 и выше). Тропические циклоны иногда вырождаются обратно в тропическую волну. Обычно это происходит, если сдвиг ветра на верхнем уровне слишком сильный. Буря может возобновиться, если сдвиг верхнего уровня уменьшается. Если тропическая волна движется быстро, у нее могут быть сильные ветры, превышающие силу тропического шторма, но это не считается тропическим штормом. если он не имеет закрытого обращения. Примером этого был ураган Клодетт в 2003 году, когда первоначальная волна имела скорость ветра 45 миль в час (72 км / ч), прежде чем развилась. обращение.Тропические волны изображены сплошной оранжевой линией в унифицированном анализе поверхности Национальной метеорологической службы США.
Интересные факты о погоде
ОХЛАЖДЕНИЕ ВЕТРОМ
Охлаждение ветром — Температура охлаждения ветром — это температура, которую люди и животные ощущают в холодную погоду.
Охлаждение ветром основано на скорости потери тепла с открытых участков кожи, вызванной ветром и холодом. По мере усиления ветра он отбирает тепло у тела, снижая температуру кожи и, в конечном итоге, внутреннюю температуру тела.Как только температура опускается ниже 10°F и дует порывистый ветер, создаются условия для простудных заболеваний. Ниже -5 ° F любой ветер является основным фактором обморожения и переохлаждения.1.2.2 Холодные фронты — Сеть изменения окружающей среды
Что такое холодный фронт?
Холодный фронт возникает на переднем крае холодной воздушной массы, которая движется, чтобы заменить более теплую воздушную массу.
Схема фронта холодного воздуха. Холодная воздушная масса движется на смену более теплой воздушной массе и на границе формируется холодный фронт.
Эти разные воздушные массы не смешиваются, потому что они имеют разную температуру и плотность. По мере развития холодного фронта теплый воздух перед фронтом выталкивается над холодным воздухом.
Это происходит потому, что теплый воздух легче (менее плотный), чем холодный. Вы часто видите облака, формирующиеся на холодном фронте. Это связано с тем, что по мере подъема теплый воздух охлаждается, а влага в воздухе конденсируется. Облака — это массы холодного сконденсированного воздуха.
Фронты могут иметь ширину в несколько сотен километров.Воздух за холодным фронтом холоднее воздуха перед ним. Если бы над головой проходил холодный фронт, когда вы стояли на улице, вы бы чувствовали, как воздух остывает. Воздух также будет суше, чем раньше.
Приведенные ниже карты погоды помогут вам понять, как распознать холодный фронт.
Холодный фронт над Великобританией 24 декабря 1997 г. | На этой карте показан холодный фронт над Великобританией 24 декабря 1997 года.Спереди — черная линия с треугольными выступами на ней. Ранее мы говорили, что температура воздуха перед холодным фронтом обычно выше, чем температура за холодным фронтом. Мы видим разницу на этой карте.
Символы на карте
|
Он движется по направлению ветра — в данном случае с запада на восток. Вы можете видеть, что погодные условия впереди и позади фронта различны.