— важный фактор формирования климата. Она выражена перемещением различных типов воздушных масс.
Воздушные массы — это подвижные части тропосферы, отличающиеся друг от друга температурой и влажностью. Воздушные массы бывают морскими и континентальными.
Морские воздушные массы формируются над Мировым океаном. Они более влажные по сравнению с континентальными, образующимися над сушей.
В различных климатических поясах Земли формируются свои воздушные массы: экваториальные, тропические, умеренные, арктические и антарктические.
Перемещаясь, воздушные массы долго сохраняют свои свойства и поэтому определяют погоду тех мест, куда они приходят.
Арктические воздушные массы формируются над Северным Ледовитым океаном (зимой — и над севером материков Евразия и Северная Америка). Они отличаются низкой температурой, невысокой влажностью и повышенной прозрачностью воздуха. Вторжения арктических воздушных масс в умеренные широты вызывают резкое похолодание. При этом устанавливается преимущественно ясная и малооблачная погода. При продвижении в глубь материка на юг арктические воздушные массы трансформируются в сухой континентальный воздух умеренных широт.
Континентальные арктические воздушные массы формируются над ледяной Арктикой (в центральной и восточной ее частях) и над северным побережьем материков (зимой). Их особенностями являются очень низкие температуры воздуха и низкое содержание влаги. Вторжение континентальных арктических воздушных масс на материк приводит к сильному похолоданию при ясной погоде.
Морские арктические воздушные массы формируются в более теплых условиях: над свободной от льда акваторией с более высокой температурой воздуха и большим влагосодержанием — это европейская Арктика. Вторжения таких воздушных масс на материк зимой даже вызывают потепление.
Аналогом арктического воздуха Северного полушария в Южном полушарии являются антарктические воздушные массы. Их влияние распространяется в большей степени на прилегающие морские поверхности и редко на южную окраину материка Южная Америка.
Умеренный (полярный) воздух — это воздух умеренных широт. Умеренные воздушные массы проникают в полярные, а также субтропические и тропические широты.
Континентальные умеренные воздушные массы зимой обычно приносят ясную погоду с крепкими морозами, а летом — достаточно теплую, но облачную, нередко дождливую, с грозами.
Морские умеренные воздушные массы на материки переносятся западными ветрами. Их отличают высокая влажность и умеренные температуры. Зимой морские умеренные воздушные массы приносят пасмурную погоду, обильные осадки и оттепели, а летом — большую облачность, дожди и понижение температуры.
Тропические воздушные массы формируются в тропических и субтропических широтах, а летом — и в континентальных районах на юге умеренных широт. Тропический воздух проникает в умеренные и экваториальные широты. Высокая температура — общая черта тропического воздуха.
Континентальные тропические воздушные массы отличаются сухостью и запыленностью, а морские тропические воздушные массы — высокой влажностью.
Экваториальный воздух, возникающий в области Экваториальной депрессии, очень теплый и влажный. Летом в Северном полушарии экваториальный воздух, смещаясь на север, вовлекается в циркуляционную систему тропических муссонов.
Экваториальные воздушные массы формируются в экваториальной зоне. Их отличают высокие температуры и влажность в течение всего года, причем это касается воздушных масс, формирующихся как над сушей, гак и над океаном. Поэтому на морские и континентальные подтипы экваториальный воздух не подразделяется.
Вся система воздушных течений в атмосфере называется общей циркуляцией атмосферы.
Атмосферный фронт
Воздушные массы постоянно движутся, изменяют свои свойства (трансформируются), но между ними остаются довольно резкие границы — переходные зоны шириной в несколько десятков километров. Эти пограничные зоны называются атмосферными фронтами и характеризуются неустойчивым состоянием температуры, влажности воздуха, .
Пересечение такого фронта с земной поверхностью называется линией атмосферного фронта.
При прохождении атмосферного фронта через какую-либо местность над ней меняются воздушные массы и, как следствие, погода.
Для умеренных широт характерны фронтальные осадки. В зоне атмосферных фронтов возникают обширные облачные образования протяженностью в тысячи километров и выпадают осадки. Как они возникают? Атмосферный фронт можно рассматривать как границу двух воздушных масс, которая наклонена к земной поверхности под очень малым углом. Холодный воздух находится рядом с теплым и над ним в виде пологого клина. При этом теплый воздух поднимается вверх по клину холодного воздуха и охлаждается, приближаясь к состоянию насыщения. Возникают облака, из которых выпадают осадки.
Если фронт перемещается в сторону отступающего холодного воздуха, наступает потепление; такой фронт называется теплым. Холодный фронт, наоборот, надвигается на территорию, занятую теплым воздухом (рис. 1).
Рис. 1. Типы атмосферных фронтов: а — теплый фронт; б — холодный фронт
Большие массы воздуха в тропосфере, соизмеримые по размерам с материком или океаном и обладающие более или менее одинаковыми свойствами (температурой, влажностью, прозрачностью, содержанием пыли и т.п. - прим. от geoglobus.ru), называются воздушными массами. Они простираются вверх на несколько километров, достигая границ тропосферы.
Воздушные массы перемещаются из одних районов земного шара в другие, определяя климат и погоду на данной территории. Каждая воздушная масса обладает свойствами, характерными для района, над которым она сформировалась.
Перемещаясь на другие территории, она несёт с собой свой режим погоды. Но проходя над территорией с иными свойствами, воздушные массы постепенно изменяются, трансформируются, приобретая новые качества.
В зависимости от регионов образования различают четыре типа воздушных масс: арктические (в Южном полушарии -- антарктические), умеренные, тропические и экваториальные. Все типы делятся на подтипы, обладающие своими характерными свойствами. Над материками формируются континентальные воздушные массы, а над океанами -- океанические. Смещаясь вместе с поясами атмосферного давления в течение года, воздушные массы занимают не только постоянные пояса своего пребывания, но по сезонам господствуют в соседних, переходных климатических поясах. В процессе общей циркуляции атмосферы воздушные массы всех типов связаны между собой.
Воздушные массы, которые перемещаются с более холодной земной поверхности на более тёплую и которые имеют более низкую температуру, чем окружающий воздух, называют холодными воздушными массами. Они приносят похолодание, но сами прогреваются снизу от тёплой земной поверхности, при этом образуются мощные кучевые облака и выпадают ливневые дожди. Особенно сильные похолодания происходят в умеренных широтах при вторжении холодных масс из Арктики и Антарктиды - прим. от geoglobus.ru. Холодные воздушные массы иногда достигают южных районов Европы и даже Северной Африки, но чаще всего задерживаются горными хребтами Альп. В Азии арктический воздух свободно распространяется на обширные территории, до горных хребтов южной Сибири. В Северной Америке горные хребты расположены меридианально, поэтому холодные арктические воздушные массы проникают до Мексиканского залива.
Массы воздуха, имеющие более высокую температуру, чем окружающий воздух, и приходящие на более холодную земную поверхность, называются тёплыми воздушными массами. Они приносят потепление, а сами охлаждаются снизу, при этом образуются слоистые облака и туманы. Летом тёплые тропические воздушные массы из Северной Африки проникают иногда до северных районов Европы и существенно повышают температуру (иногда до +30 °С).
Местной, или нейтральной, воздушной массой называют массу, находящуюся в тепловом равновесии со своей средой, то есть день за днём сохраняющую свои свойства. Изменяющаяся воздушная масса может быть и тёплой и холодной, а по завершении трансформации она становится местной.
Там, где встречаются воздушные массы разных типов, образуются атмосферные фронты.
Умеренные воздушные массы формируются в умеренных широтах. Те из них, что образуются над континентом, зимой отличаются низкой температурой и низким содержанием влаги и приносят ясную и морозную погоду. Летом континентальные умеренные воздушные массы сухие и жаркие. Умеренные воздушные массы, сформировавшиеся над океаном, тёплые и влажные. Зимой они приносят оттепели, а летом -- похолодание и осадки.
Арктические и антарктические воздушные массы формируются над ледяной поверхностью полярных широт. Для них характерны низкая температура и небольшое количество влаги. Они значительно понижают температуру тех районов, куда вторгаются. Летом, продвигаясь в центр Евразии, эти воздушные массы постепенно нагреваются, ещё больше иссушаются и становятся причиной суховеев в южных областях Западно-Сибирской низменности.
Тропические воздушные массы жаркие в любое время года. Морской подтип тропических воздушных масс отличается высокой влажностью, а континентальный -- сухостью и запылённостью. Над океанами в тропиках весь год господствуют пассаты - прим. от geoglobus.ru. Для воздушных масс, формирующихся в этих районах, характерны умеренно высокие температуры от +20 до +27 °С летом и нежаркие -- до +10 +15 °С зимой. В районах тропических пустынь над материками образуются крайне сухие воздушные массы со средними температурами +26 +40 °С.
Экваториальные воздушные массы формируются в экваториальных широтах. Они обладают высокой температурой и высокой влажностью независимо от того, где они сформировались - над материком или над океаном. Средние температуры экваториальных воздушных масс во все месяцы года заключаются с пределах от +24 до +28 °С. Поскольку испарение в этих районах велико, велика и абсолютная влажность, а относительная влажность даже в самые сухие месяцы года выше 70%.
На Земле в зависимости от преобладающего типа климата различают такие климатические пояса: два полярных (арктический и антарктический), два умеренных, два тропических, один экваториальный и переходные – два субэкваториальных, два субтропических, два субполярных.
Экваториальный пояс распространяется на бассейны рек Амазонки и Конго, берега Гвинейского залива, Зондские острова. Круглогодично солнце занимает высокое положение, благодаря чему земная поверхность сильно нагревается. Среднегодовые температуры в этом климатическом поясе колеблются от 25 до 28 °C. При этом для этой территории характерна высокая влажность (70-90%). Годовое количество осадков обычно составляет более 2000 мм, причем на протяжении года они распределяются равномерно. Благодаря постоянной жаркой погоде и высокой влажности, создаются предпосылки для развития пышной растительности – экваториальных джунглей.
Субэкваториальные пояса охватывают огромную территорию, в частности Центральную Африку севернее и восточнее бассейнов реки Конго, Бразильское нагорье в Южной Америке, полуострова Индостан и Индокитай, Северную Австралию. Характерной чертой климата данного пояса является перемена типов воздушных масс в течение сезонов года: в летний период вся территория охвачена экваториальными массами, в зимний – тропическими. Соответственно различают два сезона: летний влажный и зимний тропический. На большей части территории пояса находятся редколесья и саванны.
Тропический пояс находится с двух сторон от тропиков на море и на суше. Тут круглогодично преобладают тропические воздушные массы. При наличии высокого атмосферного давления и незначительной облачности он характеризуется высокими температурами. Среднемесячная температура наиболее жаркого месяца составляет более 30 °C. Осадков здесь выпадает крайне мало (меньше 200 мм). Именно в данном поясе находятся самые обширные пустыни мира – Сахара, пустыня Аравийского полуострова, Западно-Австралийская.
Субтропический пояс проходит между 25° и 40° северной и южной широты. Климат здесь характеризуется сменой типов воздушных масс соответственно сезонам года. Так, летом господствует тропический воздух, зимой – воздушные массы умеренных широт. Данный пояс подразделяется еще на три климатических региона: западный, восточный и центральный. Для лета западного региона характерна ясная и засушливая погода, для зимы - теплая и влажная. Это так называемый средиземноморский климат. В центральном и восточном регионах климат несколько отличается.
Умеренный пояс распространяется к северу и югу от субтропического и достигает полярных кругов. В Южном полушарии он характеризуется океаническим типом климата, в Северном делится на три климатических региона: западный, центральный и восточный. В западном регионе и Южном полушарии господствует влажный морской воздух. Годовые амплитуды температур небольшие. Распределение осадков на протяжении года равномерное. Понижение температуры зимой наблюдается, благодаря перемещению арктических (антарктических) воздушных масс. В восточном регионе климат муссонный. В центральном регионе накапливаются континентальные воздушные массы умеренных широт, характерны резкие перепады температур в течение года. Переходные субарктический и субантарктический пояса простираются севернее умеренных поясов двух полушарий. Они характеризуются сменой воздушных масс в соответствии со сменами сезонов года. Лето короткое и холодное, зима длинная, снежная, с морозами, метелями. Арктический и антарктический пояса лежат в полярных областях. Климат здесь формируется при высоком атмосферном давлении холодными воздушными массами. Характерной особенностью данных поясов являются полярные ночи и дни длительностью до полугода. Ледяной покров не тает и покрывает Антарктиду и Гренландию.
Похожие материалы:
Экваториальный пояс. Экваториальные воздушные массы (ЭВ) весь год, зона низкого давления. Климатические области внутри пояса не выражены. Температуры весь год высокие, увлажнение избыточное, осадков много. Сезонные колебания среднемесячных температур, давления и осадков незначительные, ветры слабые. Погода: до полудня - жаркая солнечная, после полудня - обильные дожди.
Субэкваториальные пояса. Сезонная смена воздушных масс: летом - экваториальные (ЭВ), зимой - тропические (ТВ). Летом климатические и погодные условия такие же, как в экваториальном поясе, зимой - как в тропическом, в области пустынного климата (кТВ). Зима немного прохладнее, чем лето, но отличается сухостью.
Тропические пояса. Тропические воздушные массы весь год (ТВ), преобладание континентального тропического воздуха (кТВ). Давление высокое, температура высокая, но зимой немного ниже, чем летом. Значительная годовая и суточная амплитуда колебаний температур. Осадков почти нет, увлажнение ничтожное, нередки сильные жаркие сухие ветры и пыльные бури. Такой сухой жаркий климат называют аридным, а те части тропических поясов, в которых типичны такие климатические условия - областями тропического, пустынного климата. Погода ясная, солнечная, сухая.
На восточных побережьях материков, омываемых теплыми течениями, климатические условия иные, климатическая область - другая. Такие области называются областями влажного тропического климата. Здесь господствует морской тропический воздух (мТВ), много осадков, особенно летом, увлажнение избыточное. Типичны муссоны. Погода аналогична экваториальной.
Субтропические пояса. Сезонная смена воздушных масс: тропические (ТВ) летом, умеренные (УВ или ПВ) - зимой. Давление летом высокое, зимой - относительно низкое. Значительные сезонные различия температур и осадков, но температура положительна в течение почти всего года. Хотя возможны кратковременные ее понижения до отрицательных значений и даже выпадение снега. На равнинах он быстро тает, в горах может сохраняться в течение нескольких месяцев. Летом преобладают пассаты, зимой - западные ветры.
В пределах субтропических поясов выделяют четыре климатические области в соответствии с изменением свойств воздушных масс при движении от океанов в глубь материков.
Область средиземноморского климата - на западных и южных побережьях материков северного полушария. Летом господствуют континентальные тропические воздушные массы (кТВ), зимой - морские и континентальные умеренные воздушные массы (мУВ и кУВ). Сравнительно жаркое и сухое лето, мягкая и влажная зима. Область континентального субтропического климата - летом преобладает континентальный тропический воздух (кТВ), зимой - умеренно континентальный воздух (кУВ); жаркое и сухое лето, прохладная относительно влажная зима с неустойчивой фронтальной погодой. Увлажнение в целом недостаточное.
Область муссонного субтропического климата - на восточных побережьях материков. Летний муссон (мТВ) порождает жару и влажность, зимний муссон (кУВ) - сравнительную прохладную и относительную сухость. Увлажнение достаточное, общее количество осадков - около 1000 мм, выпадающих преимущественно зимой.
Область морского субтропического климата - на южных и восточных побережьях материков южного полушария. Зимой и летом преобладают морские воздушные массы, поэтому лето более прохладное, а зима более теплая, чем в других областях субтропического пояса. Увлажнение высокое и равномерное в течение года.
Умеренные пояса. В течение всего года господствуют умеренные воздушные массы (УВ), но возможны вторжения ТВ (особенно летом) и АВ (обычно зимой). Большие сезонные различия температуры: лето теплое, иногда жаркое, зима холодная, морозная, продолжительная. Атмосферное давление в течение года относительно низкое, интенсивная циклоническая и фронтальная деятельность, порождающая неустойчивость климатических и погодных условий, особенно зимой. Западные ветры в течение всего года, зимой часто дуют северо-восточные ветры, а летом иногда - пассаты. Зимой во многих районах пояса наблюдается продолжительный и устойчивый снеговой покров. В пределах умеренного пояса свойства воздушных масс изменяются с запада на восток, особенно в северном полушарии, поэтому в пределах умеренного пояса выделяют пять климатических областей:
Область морского умеренного климата - на западных побережьях материков, формируется под влиянием мУВ, образующегося над теплыми течениями и приносимого господствующими западными ветрами. Нежаркое лето, мягкая зима, осадков много, особенно зимой обильные снегопады. Осадки фронтальные и орографические, увлажнение избыточное, погода очень неустойчива.
Область умеренно континентального климата - мУВ и кУВ сменяют друг друга, хотя последний преобладает, лето теплое, зима холодная, вторжения АВ вызывают значительные похолодания, ТВ - потепления климата. Среднее количество осадков, летом их выпадает больше, чем зимой. Преобладают осадки фронтальные и циклональные.
Только в северном полушарии. В течение всего года - кУВ, нередки вторжения кАВ, в том числе летом. Лето на севере прохладное, на юге теплое, временами жаркое, зима морозная. Годовое количество осадков незначительное, летом их выпадает несколько больше. Низкие зимние температуры почвы и незначительное количество снега поддерживают существование вечной мерзлоты.
Область резко континентального климата - во внутренних районах Евразии и Северной Америки, полностью изолированных от морей и океанов и находящихся под воздействием центров высокого давления. Зимы очень морозные, лето - иногда жаркое, повсеместно - вечная мерзлота. Количество осадков незначительно, увлажнение недостаточное, слабые ветры. Антициклональный тип погоды.
Область муссонного климата - на восточных побережьях материков. Сезонная смена воздушных масс: летний муссон (мУВ) - теплый и влажный, зимний (кУВ) - очень холодный и сухой; влияние азиатского и канадского центров высокого атмосферного давления. Количество летних осадков в 10 - 20 раз больше, чем зимних; увлажнение избыточное.
Субарктический и субантарктический пояса. Летом - умеренные (УВ), а зимой - арктические и антарктические воздушные массы (АВ). Большие сезонные колебания температуры воздуха, сплошное распространение многолетней мерзлоты. Летом - западные ветры, зимой - северовосточные или юго-восточные. Две климатических области:
Область континентального климата - север Евразии и Северной Америки. Прохладное сырое лето, суровая продолжительная малоснежная зима, осадков мало, увлажнение избыточное, большая заболоченность.
Область морского (океанического) климата - на севере Европы, вокруг Антарктиды. Прохладное лето, относительно мягкая зима, осадков довольно много (до 500 мм), постоянные туманы.
Арктический и антарктический пояса. АВ в течение всего года, очень холодные зима и лето, осадков мало, сильные ветры (на севере - северо-восточные, на юге - юго-восточные). Две климатических области:
Область континентального антарктического (арктического) климата - в Антарктиде, Гренландии и островах Канадского арктического архипелага. Весь год отрицательные температуры, осадков мало (менее 100 мм).
Область океанического климата - в Арктике, температуры отрицательные, но во время полярного дня достигают +5 °С, осадков немного, но часты циклоны.
У арктическом поясе круглогодично господствуют сухие и холодные арктические воздушные массы и северо-восточные полярные ветры. Зима длинная и очень холодная, средние температуры воздуха достигают -40 0С. Летом сохраняется холодная погода с температурами до 5 0С, в августе уже выпадает снег. Количество осадков небольшая - до 250 мм в год, поэтому там не бывает больших снежных заносов. Сильные порывы ветра вызывают метель. Арктический климат очень суровый именно вследствие сочетание низких температур с сильными ветрами.
У субарктическом поясе воздушные массы меняются по сезонам: зимой господствуют арктические, летом - умеренные. Поэтому зима так же холодная и продолжительная с температурами до -30 0С. Лето прохладное (до 10 0С) , но более длительное, чем в арктическом поясе. Количество осадков увеличивается до 350 мм в год.
У умеренном поясе круглогодично господствуют умеренные воздушные массы и западные ветры. Зима холодная, лето умеренно теплое. Вследствие значительной протяженности пояса с запада на восток в его пределах существуют климатические различия, поэтому выделяют три климатические области. На западе сформировалась область морского климата с мягкой зимой и прохладным летом и наибольшим количеством осадков (более 2 000 мм) . На востоке сформировалась область муссонного климата с прохладным летом. Внутренние районы - это область континентального климата с холодной зимой до - 25 0С и теплым летом до 20 0С и наименьшей в поясе количеством осадков.
У субтропическом поясе зимой господствуют умеренные воздушные массы, летом - тропические. Вследствие значительной протяженности пояса с запада на восток в нем, как и в умеренном, наблюдаются значительные климатические различия. В средиземноморской области зима влажная и сравнительно теплая, лето теплое и сухое. В континентальной области и зимой, и летом царит сухой воздух, зимние температуры превышает 0 0С, летние составляют 25 0С. В области муссонного климата летом муссон, дующий с Атлантического океана, приносит обильные дожди, зимой муссон, дующий с материка в сторону океана, приносит на побережье сухое и холодный воздух из внутренних районов.
У тропическом поясе климат тихоокеанского и атлантического побережий также отличается. На западе сформировалась область пустынного климата. Там жарко и сухо, несмотря на господство морского воздуха. Это объясняется влиянием холодной Калифорнийской течения, охлаждает воздуха и препятствует образованию дождевых облаков. На востоке возникла область влажного климата - Жаркий и влажный вследствие действия пассатов, которые несут дожди и летом,
У субэкваториальном поясе климат постоянно жаркий и влажный. Летом туда поступают экваториальные воздушные массы с юга и приносят большое количество влаги из Тихого океана. Зимой теплые и влажные воздушные массы приходят вместе с северо-восточными пассатами с Карибского моря.
Экваториальный пояс - пояс господства экваториальной воздушной массы. Преобладают восходящие движения воздуха. Температура весь год очень высокая. Суточные её колебания больше годовых. Осадков много.