Воздушные массы — это подвижные компоненты , которые отличаются друг от друга влажностью и температурой. Их разделяют на континентальные и морские. Морские воздушные массы образуются над мировым океаном и они более влажные чем континентальные, котороые формируются над сушей.
Формирование воздушных масс зависит от климатических поясов. При перемещении воздушных масс на новые территории они сохраняют первичные им характеристики. Таким образом они формируют погоду на тех территориях, где они находятся. Если сказать грубо, их делят на Циклоны и Антициклоны .
Воздушные массы
Арктические воздушные массы образуются над Северным Ледовитым океаном, а зимой могут образоваться и над севером материков Евразия и Северной Америки. Они имеют низкую температуру, малую влажность и повышенную прозрачность воздуха. При передвижении арктических масс в умеренные широты можно заметить резкое похолодание. Можно заметить ясную и погоду. Со временем воздушная масса обретает те характеристики, которые присущие в умеренных широтах. Континентальные арктические воздушные массы образуются над ледяной Арктикой и над северным побережьем материков. Характеристики схожие с предыдущими массами, однако влажность воздуха еще меньшая.
Морские арктические воздушные массы образуются в более теплых климатических условиях. Над свободной от льда водным покрытием. Такие массы имеют более высокую температуру воздуха с предыдущими воздушными массами и содержат больше влаги. Передвижение такие масс в умеренные широты зимой иногда вызывают потепление.
Умеренные (полярный воздух) воздушные массы возникают в умеренных широтах и проникают в полярные и в субтропические широты. Континентальные умеренные воздушные массы зимой имеют ясную погоду с крепкими морозами, а летом теплую дождливую погоду. Морские умеренные приносятся западными ветрами. Они имеют высокую влажность.
Тропические воздушные массы имеют высокую температуру воздуха. Континентально-тропические воздушные массы имеют высокую сухость и запыленность, а морские тропические воздушные массы высокую влажность.
Экваториальные воздушные массы имеют теплый и влажный воздух. Те которые образуются над сушей и водой имеют одинаковые характеристики.
Все эти передвижения создают циркуляцию воздуха на планете Земля.
Воздушные массы постоянно находятся в движении. Между воздушными массами зачастую образуются резкие границы, некие переходные зоны шириной в несколько километров. Такие зоны называют атмосферными фронтами и имеют неустойчивую температуру, влажность, скорость и направление ветра. Пересечение такого фронта с поверхностью земли называют линией атмосферного фронта .
В области атмосферных фронтов образуются обширные облачные образования, которые простираются на тысячи километров. В таких зонах выпадают осадки. Они возникают из-за быстрого охлаждения теплого воздуха холодным. (рис.1).
Рисунок — 1
Таблица циркуляции воздуха представлена в виде рисунка (рис.2), где видно какие ветра и куда дуют.
Рисунок — 1
| Тип воздушных масс | Область формирования | Характеристики и последствия |
| Арктические (АВМ) (антарктические) | Полярные широты (60°-90°) | низкие температуры, малое содержание влаги |
| Умеренные (УВМ) | Умеренные широты (40°-60°) | · континентальные – зимой сильно охлаждены и отличаются небольшим содержанием влаги; летом континентальный воздух сух и сильно нагрет · морские – влажные, умеренной температуры |
| Тропические (ТВМ) | Тропические широты (20°-40°) | · континентальные – запыленные, сухие, высокая температура · морские – высокая влажность и температура |
| Экваториальные (ЭВМ) | Экваториальные широты (0°-20°) | высокая температура и большая влажность |
В атмосфере воздух движется непрерывно: он поднимается (восходящее движение), опускается (нисходящее движение).
Движение воздуха в горизонтальном направлении относительно земной поверхности из областей высокого давления в область низкого давления называется ветром. Над обширными территориями нашей планеты формируются системы постоянных и переменных ветров.
К постоянным ветрам относятся:
1) Пассаты – это устойчивый ветер, преобладающий в тропических широтах, на протяжении всего времени дующий из области высокого давления, к экватору, в область низкого давления. Климат восточных берегов Южной Америки, Африки и Австралии круглый год находится под влиянием пассатов, которые зарождаются над океаном и приносят обильные осадки круглый год.
2) Западные ветры, или западный перенос. Это ветры, господствующие в умеренных широтах, направленные от тропической области, где формируется область высокого давления, в сторону 60° широт, где формируется область низкого давления в Северном и Южном полушариях.
3) Из высоких широт (от полюсов) в умеренные дуют ветры с преобладанием восточной составляющей (восточные переносы).
Переменные ветра, в отличие от постоянных, могут менять свое направление. К ним относятся муссоны. Это ветры, меняющие свое направление два раза в год: летом они дуют с моря на сушу, зимой – с суши на море.
В зависимости от местных условий возникают различные местные ветра с ограниченным пространственным распределением:
1) бризы – это легкий местный ветер, обычно небольшой силы и скорости. Он меняет свое направление два раза в сутки. Днем дует морской бриз (с моря на сушу), ночью – наоборот;
2) бора – это сильный порывистый ветер, дующий с прибрежных гор в сторону моря, преимущественно в холодное время года (зимой). Разновидностью боры является ветер сарма, который характерен для западного побережья Байкала;
3) фён – это теплый, сильный и сухой порывистый ветер, дующий с гор в долины;
4) самум – знойный ветер в пустынях Аравийского полуострова и Северной Африки, несущий раскаленный песок и пыль;
5) сирокко – это жаркий и сухой южный или юго-восточный ветер, дующий из пустынь Африки в Средиземное море;
6) суховей – это очень жаркий ветер, отмечающийся в степях, пустынях и полупустынях.
Тесты для самоконтроля
1. Соотношение азот:кислород в приземной атмосфере составляет около:
2. Выберите две основные причины низких температур в полярных областях:
1) шарообразность земли
2) большая удаленность полюсов от Солнца по сравнению с экватором
3) отклонение оси вращения Земли от перпендикуляра к плоскости орбиты
4) высокое альбедо снежного и полярного покрова
5) преобладание опускания воздуха в полярных широтах
3. Как называется:
1) граница воздушных масс с разными свойствами – ___________________
2) теплый, сухой и порывистый ветер с гор – _________________________
3) ветер на побережьях, в течение суток меняющий свое направление:_______
4) прибор для измерения атмосферного давления:_____________________
5) разность между самой высокой и низкой температурой в течение суток–
4. Пассаты образуются вследствие:
1) наличия силы Кориолиса
2) сезонных перемещений экваториальных и тропических воздушных масс
3) различий в давлении между тропиками и экватором
4) существования центрально-азиатской области низкого давления
5. Летом в северном полушарии при движении от экватора к Северному полюсу существует следующая последовательность типов воздушных масс (найдите ошибки, правильно составьте ряд):
Экваториальные – субэкваториальные – субтропические – тропические – умеренные.
6. Закончите фразу: “Муссон – это ветер, дующий…”
1) летом с моря на сушу, а зимой наоборот;
2) летом с суши на море, а зимой наоборот
3) круглый год с моря на сушу
4) круглый год с суши на море
7. Указать недостающее звено в строении атмосферы:
1.____, 2. стратосфера, 3.____, 4. мезосфера, 5. ____, термосфера, 6. ____.
8. Восходящее движение воздуха характерно для широт:
1) тропических и умеренных
2) умеренных и экваториальных
3) умеренных и полярных
4) полярных и экваториальных
9. В каком направлении дует утренний бриз?
1) с моря на сушу
2) с суши на море
3) зимой – с моря на сушу
4) летом – с суши на море
10. Что влияет на образование поясов атмосферного давления у поверхности Земли?
2) неравномерный нагрев океана и суши
3) неравномерное распределение солнечного тепла по поверхности Земли
4) вращение Земли
11 Нисходящее движение воздуха преобладает в течение всего года в … широтах.
1) тропических и экваториальных 2) экваториальных и умеренных
3) умеренных и арктических 4) арктических и тропических
12. Муссонная циркуляция воздуха в умеренных широтах наиболее отчетливо выражена на …
1) западе Европы 2) востоке Азии
3) юге Северной Америки 4) севере Южной Америки
13. Наибольшее количество влаги пассаты приносят на территорию…
1) Евразии 2) Африки
3) Северной Америки 4) Южной Америки
14. Самый сухой из материков –
1) Африка 2) Австралия 3) Северная Америка 4) Евразия
15.Наименьшие годовые амплитуды температуры воздуха наблюдаются в … широтах
1) арктических 2) умеренных
3) тропических 4) экваториальных
1.5. Климат Земли
Климатические пояса
Климат - многолетний режим погоды, типичное, неизменное на протяжении ряда лет (порядка 30-40 лет) состояние атмосферы в определенном районе Земли. Впервые термин «климат» был введен древнегреческим астрономом Гиппархом.
Различают макроклимат и микроклимат. Макроклимат – климат крупнейших территорий (климат Земли как планеты, климатических поясов, крупных регионов суши, акватории океанов, морей).
Микроклимат – часть местного климата, который необходим для определения рационального размещения отраслей производства, населенных пунктов, иной деятельности человека.
Вследствие шарообразности Земли и неравномерного нагревания поверхности отмечают различия в типах климата для различных районов Земли. Шарообразная форма Земли определяет различия климата в зависимости от географической широты, а наклонное положениеоси вращения Земли – сезонность климата.
Тип климата территории определяется сочетанием многих климатообразующих факторов. Климатообразующие факторы – это условия, которыми определяется климат данной местности. Различают следующие факторы по характеру влияния на климат:
1) космические (планетарные):
Уровень солнечной радиации,
Циркуляция воздушных масс,
Влагооборот,
Обращение Земли вокруг Солнца,
Вращение Земли вокруг собственной оси;
2) географические:
Широта места,
Океанические течения,
Подстилающая поверхность;
3) антропогенные:
Хозяйственная деятельность человека.
Вследствие сочетания различных климатообразующих факторов климат Земли очень разнообразен.
Первые классификации климатов появились еще в 70-е годы XIX века и имели описательный характер. Согласно классификации профессора МГУ Б.П.Алисова, на Земле существует 7 типов климатов, составляющие климатические пояса: 4 из них являются основными, а 3 – переходными (табл. 8).
К основным типам относятся:
· экваториальный.
В этом поясе весь год господствуют экваториальные воздушные массы. Температура воздуха в этом климате постоянна (+24°-+26°С), не изменяется относительно сезонов. Годовая сумма осадков до 3000 мм. На климат данного пояса большое влияние оказывают пассаты, приносящие сюда обильные осадки с океана. Экваториальный тип климата формируется над северными районами Южной Америки; на побережье Гвинейского залива, над бассейнами реки Конго и верховьев Нила, включая берега озера Виктория в Африке; над большей частью Индонезийского архипелага и прилегающих к нему частей Индийского и Тихого океанов в Азии.
· тропический.
Этот тип климата формирует два тропических климатических пояса: Северный пояс: Африка (Сахара), Азия (Аравия, юг Иранского нагорья; Белуджистан), Северная Америка (Мексика, Западная Куба); Южный пояс: Южная Америка (Перу, Боливия, Северное Чили, Парагвай), Африка (Ангола, пустыня Калахари), Австралия (центральная часть материка). Различают материковый и океанический тропический климат. Океанический характеризуется теплым летом (+20° – +27°С), прохладной зимой (+10° +15°С). Осадки выпадают преимущественно летом. Материковый тропический климата характеризуется малым количеством осадков (100 – 250 мм). Лето жаркое (до +40°С), зима прохладная (+15°С). Суточные колебания температур очень велики (до 40°С). Материковый тропический климат восточных и западных берегов Южной Америки, Африки и Австралии отличается. Причиной этого является наличие у западных берегов холодных течений , а у восточных - теплых течений, поэтому температура и выпадение осадков здесь различны.
· умеренный.
Данный тип климата образует два пояса в Северном и Южном полушариях, которые формируются над территориями умеренных широт, испытывает значительное влияние западных ветров, которые приносят осадки круглый год. Лето в этом климатическом поясе теплое (до +25°-28°С), зима холодная (от +4°С до -50°С). Годовое количество осадков от 1000 мм до 3000 мм, а в центре материков всего до 100 мм. Умеренный климат подразделяется на подтипы - морской, континентальный, муссонный.
Ø Морской умеренный климат господствует в западных частях Северной Америки, Южной Америки и Евразии. Он формируется при непосредственном воздействии западных ветров с океана на материк, поэтому отличается прохладным летом (+15°-+20°С) и теплой зимой (от +5°С). Осадки, приносимые западными ветрами, выпадают круглый год (от 500 до 1000 мм, в горах до 6000 мм).
Ø Континентальный умеренный климат господствует в центральных районах материков. Циклопы сюда проникают реже, поэтому здесь более теплое лето (до +26°С) и более холодная зима (до -24°С) с устойчивым многомесячным снежным покровом.
Ø Муссонный подтип характерен для востока Евразии в пределах умеренных широт. На климат этого района Земли значительно влияют муссоны, направление которых меняется по сезонам. Зимой здесь дует холодный ветер с континента, поэтому зима ясная и холодная (–20°–27°С). Летом ветры с Тихого океана приносят теплую и дождливую погоду, поэтому летом выпадает основная доля осадков (от 1600 до 2000 мм).
· полярный тип климата.
Он господствует на территории выше 65°-70° широты в Северном и Южном полушарии, поэтому образует два пояса: арктический и антарктический. Весь год здесь преобладают полярные воздушные массы и формируется область высокого давления. Средняя температура лета не превышает 0°С, а зимы –20°-40°С.
Между основными климатическими поясами располагаются переходные пояса. В этих климатических поясах воздушные массы меняются по сезонам, приходя сюда из соседних поясов. Это объясняется тем, что в результате вращения Земли вокруг своей оси происходит смещение этих поясов то к северу, то к югу.
Различают три дополнительных типа климата:
· Субэкваториальный климат.
Летом все климатические пояса смещаются к северу, поэтому здесь начинают господствовать экваториальные воздушные массы. Они формируют погоду: много осадков (1000-3000 мм), средняя температура воздуха +30°С. Зимой все климатические пояса смещаются на юг, и в субзкваториальном поясе начинают господствовать тропические воздушные массы, зима прохладнее, чем лето (+14°С). Осадков выпадает мало. Субэкваториальный климат образует два пояса. К северному относятся: Панамский перешеек (Латинская Америка), Венесуэла, Гвинея; пояс Сахельских пустынь в Африке; Индия, Бангладеш, Мьянма, весь Индокитай, Южный Китай и Филиппины в Азии. К южному поясу относятся: Амазонская низменность, Бразилия (Южная Америка); центр и восток Африки и северное побережье Австралии.
· субтропический климат.
Здесь летом господствуют тропические воздушные массы, а зимой - воздушные массы умеренных широт. Лето жаркое, сухое (от +30° до +50°С), относительно холодная зима с осадками, устойчивого снегового покрова на этой территории не образуется. Годовое количество осадков около 500 мм, осадки выпадают преимущественно зимой.
Субтропический климат разных частей материка отличается друг от друга, поэтому там различают:
Ø климат сухих субтропиков характерен для центральных частей материков, где жаркое лето (+50°С) и неустойчивая зима, при которой могут случаться морозы до -20°С. В этих областях выпадает всего 120 мм осадков.
Ø средиземноморский климат характерен для западных частей материков, где жаркое, малооблачное лето без осадков и прохладная, ветреная и дождливая зима. Годовая сумма осадков здесь больше, чем в сухих субтропиках, и составляет 450-600 мм.
Ø муссонный субтропический климат характерен для восточных берегов материков. Зима здесь по сравнению с другими климатами субтропического пояса более холодная и сухая, а лето жаркое (+25°С) и влажное (800 мм). Это объясняется влиянием муссонов, дующих зимой из центра материка и приносящих холодную сухую погоду, а летом муссоны движутся со стороны океана и приносят много осадков. Муссонный субтропический климат хорошо выражен только в Северном полушарии, особенно на восточном побережье Азии.
· субполярный. Эти климатические пояса расположены только на северных окраинах Евразии и Северной Америки. Летом из умеренных широт сюда приходят влажные воздушные массы, поэтому лето здесь прохладное (от +5°С до +10°С) и выпадает около 300 мм осадков. Зимой па территорию с этим климатом приходят холодные арктические и антарктические воздушные массы, поэтому температура зимой может достигать до –50°С.
Таблица 8
Климатические пояса Земли
| Тип климата | Воздушные массы | Температура,ºС | Осадки, мм/год | Ветры | ||
| Зима | лето | зима | лето | |||
| Экваториальный | ЭВМ | +24-+26 | Пассаты | |||
| Субэкваториальный | ЭВМ - летом ТВМ - зимой | +14 | +30 | Муссоны | ||
| Тропический океанический | ТВМ | +10-15 | + 20-27 | пассаты | ||
| Тропический материковый | ТВМ | +15 | +40 | 100-250 | пассаты | |
| Субтропический континентальный | ТВМ- летом УВМ- зимой | +5-+10 | +30-+50 | Западный перенос | ||
| Субтропический средиземноморский | ТВМ- летом УВМ- зимой | +5-+10 | +20-+25 | 450-600 | Западный перенос | |
| Субтропический муссонный | ТВМ- летом УВМ- зимой | +5 | +20-+25 | муссон | ||
| Умеренный морской | УВМ | +5 | +15+20 | 500-1000 | Западный перенос | |
| Умеренный континентальный | УВМ | –24 | +26 | Западный перенос | ||
| Умеренный муссонный | УВМ | –20–27 | +20 | 1600-2000 | Муссон | |
| Полярный (арктический) | АВМ | –24–30 | +2+5 | 200-300 | Восточная составляющая | |
| Субполярный | УВМ – летом АВМ - зимой | –24–30 | +4-+12 | 200-400 | Восточная составляющая |
Тесты для самоконтроля
1. Выберите черты, правильно характеризующие субарктический климат:
2) в течение всего года отмечаются положительные температуры;
3) зимой нередко случаются метели и бураны;
4) лето обычно пасмурное и дождливое.
2. Выберите черты, правильно характеризующие умеренный морской климат:
1) значительное количество осадков;
2) в течение всего года господствуют восточные ветры;
3) зимой температура редко опускается ниже нуля;
4) лето обычно жаркое и сухое.
3. Выберите район Земного шара, где наблюдаются самые высокие годовые температуры воздуха:
1) экватор
4) Северный тропик
5) Южный тропик
4. Определите климатический пояс (область), где летом температура +18º – 20º, зимой температура +15º, осадков почти нет круглый год, относительная влажность воздуха высокая, туманы: ___________.
5. Какие утверждения относятся к понятию: 1) погоды; 2) климата?
1) для данной территории характерен летний режим выпадения осадков
2) некоторые газеты постоянно публикуют синоптические карты
3) на территории Центральной России надвигается волна холодного арктического воздуха
4) сельское хозяйство Индии привязано к летнему сезону дождей
5) в 1958 г. за три летних месяца выпала годовая норма осадков
6) судя по карте годовых изотерм, на Шпицбергене теплее, чем на Новосибирских островах
6. Правильны ли утверждения:
1) в Париже сезонная амплитуда температур больше, чем в Москве
2) муссоны летом дуют из областей повышенного давления в области пониженного, а зимой – наоборот
3) наибольшее зафиксированное годовое количество осадков выпало в районе Северного тропика
7. Какие климатические пояса (сектора) образуют непрерывный пояс – вокруг Земли: 1) в Северном полушарии; 2) в Южном полушарии:
1. экваториальный 2. тропический 3. умеренный континентальный
4. умеренный морской 5. субарктический 6. субантарктический
8. На каких склонах: 1) западных; 2) восточных будет выпадать больше осадков на следующих островах:
1) Мадагаскар 2)Кергелен 3)Южная Георгия
4)Новая Зеландия 5)Курильские 6)Шри Ланка
9. На каких континентах зафиксированы:
1) максимальная температура воздуха
2) минимальная температура воздуха
3) максимальное атмосферное давление
4) максимальная годовая сумма осадков
10. В каком направлении – к югу или к северу – «смещаются» изотермы от июля к январю:
1. в северном полушарии 2. в южном полушарии?
11. Выберите из списка государства, в которых есть субтропический средиземноморский климат.
Воздушные массы
Воздушные массы -- большие объёмы воздуха в нижней части земной атмосферы -- тропосфере, имеющие горизонтальные размеры во много сотен или несколько тысяч километров и вертикальные размеры в несколько километров, характеризующиеся примерной однородностью температуры и влагосодержания по горизонтали.
Рис.7.
Однородность свойств воздушной массы достигается формированием её над однородной подстилающей поверхностью в сходных условиях теплового и радиационного баланса. Кроме того, необходимы такие циркуляционные условия, при которых воздушная масса длительно циркулировала бы в регионе формирования. Значения метеорологических элементов в пределах воздушной массы меняются незначительно -- горизонтальные градиенты малы. Резкое возрастание градиентов метеорологических величин, или, по крайней мере, изменение величины и направления градиентов происходит в переходной зоне между двумя воздушными массами -- зоне атмосферного фронта. Объекты, возникающие в тропосфере в результате взаимодействия воздушных масс -- переходные зоны (фронтальные поверхности), фронтальные облачные системы облачности и осадков, циклонические возмущения, имеют тот же порядок величины, что и сами воздушные массы -- сравнимы по площади с большими частями материков или океанов, время их существования -- более 2-х суток. Очагами формирования воздушных масс обычно бывают регионы, где воздух опускается, а затем распространяется в горизонтальном направлении -- этому требованию отвечают антициклонические системы. Антициклоны чаще, чем циклоны, бывают малоподвижными, поэтому формирование воздушных масс обычно и происходит в обширных малоподвижных (квазистационарных) антициклонах. Кроме того, требованиям очага отвечают малоподвижные и размытые термические депрессии, возникающие над нагретыми участками суши. Наконец, формирование полярного воздуха происходит частично в верхних слоях атмосферы в малоподвижных, обширных и глубоких центральных циклонах в высоких широтах. В этих барических системах происходит трансформация (превращение) тропического воздуха, втянутого в высокие широты в верхних слоях тропосферы, в умеренный воздух. Воздушные массы классифицируют, прежде всего, по очагам их формирования в зависимости от расположения в одном из широтных поясов. Согласно географической классификации, воздушные массы можно подразделить на основные географические типы по тем широтным зонам, в которых располагаются их очаги:
· Арктический или антарктический воздух (АВ),
· Умеренный воздух (УВ),
· Тропический воздух (ТВ),
· Экваториальный воздух (ЭВ).
Данные воздушные массы, кроме того, можно подразделять на океанические (м) и континентальные (к). Как показывает практика, поскольку умеренная воздушная масса имеет значительную меридиональную протяжённость (в СНГ примерно от 45-48° до 60-65° северной широты), её термические (и другие) свойства значительно различаются в северной и в южной частях этой обширной географической зоны, поэтому правильнее подразделить умеренную ВМ на две самостоятельные -- северную умеренную (СУВ) и южную умеренную (ЮУВ).
ВОЗДУШНЫЕ МАССЫ -- это подвижные части тропосферы, отличающиеся друг от друга своими свойствами -- температурой, влажностью, прозрачностью. Эти свойства воздушных масс зависят от той территории, над которой они формируются при условии длительного пребывания. В зависимости от географического очага формирования различают 4 основных типа воздушных масс: арктические (антарктические), умеренные, тропические и экваториальные. Каждый из этих четырех типов формируется над пространством суши и моря. Так как суша и море нагреваются в разной степени, то в каждом из этих типов могут образовываться и подтипы -- континентальные и морские воздушные массы. Образующиеся воздушные массы неизбежно начинают перемещаться. Причиной этого является неравномерный нагрев земной поверхности и, как следствие, разность атмосферного давления. Если бы не происходило движение воздушных масс, то на экваторе среднегодовая температура была бы на 13° выше, а на широтах 70° -- на 23° ниже, чем в настоящее время. Вторгаясь в районы с иными тепловыми свойствами поверхности, воздушные массы постепенно трансформируются. Например, морской умеренный воздух, поступая на сушу и продвигаясь в глубь материка, постепенно нагревается и иссушается, превращаясь в континентальный. Трансформация воздушных масс особенно характерна для умеренных широт, в которые время от времени вторгается теплый и сухой воздух из тропических широт и холодный и сухой -- из приполярных. 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.
Рис.8.Типы атмосферных фронтов
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%.
По горизонтали.
Различные воздушные массы, господствующие над Северным полушарием
Однородность свойств воздушной массы достигается формированием её над однородной подстилающей поверхностью в сходных условиях теплового и радиационного баланса.
Кроме того, необходимы такие циркуляционные условия, при которых воздушная масса длительно циркулировала бы в регионе формирования. Значения метеорологических элементов в пределах воздушной массы меняются незначительно - горизонтальные градиенты малы. Резкое возрастание градиентов метеорологических величин, или, по крайней мере, изменение величины и направления градиентов происходит в переходной зоне между двумя воздушными массами - зоне атмосферного фронта .
Объекты, возникающие в тропосфере в результате взаимодействия воздушных масс - переходные зоны (фронтальные поверхности), фронтальные облачные системы облачности и осадков, циклонические возмущения, имеют тот же порядок величины, что и сами воздушные массы - сравнимы по площади с большими частями материков или океанов, время их существования - более 2-х суток.
Тёплая устойчивая воздушная масса над материками наблюдается, как правило, в холодную половину года, и поступает в данный регион в тёплых секторах циклонов и примыкающих к ним северных окраинах антициклонов. В отдельных случаях вертикальная мощность слоистых облаков возрастает настолько, что они превращаются в слоисто-дождевые и начинают давать обложные осадки. Вертикальное распределение температуры воздуха представлено слоями инверсии и изотермии, либо малых температурных градиентов до высоты 3-4 км.
Холодная устойчивая воздушная масса наблюдается над материками, в основном, зимой. Основной тип - морозная безоблачная погода, иногда с радиационными туманами. Дополнительный тип - значительная и сплошная слоистая и слоисто-кучевая облачность , иногда слабые снегопады .
Неустойчивость
См. также
Ссылки
Wikimedia Foundation . 2010 .
Воздушная масса (ВМ)– это относительно однородный по основным физико-метеорологическим свойствам объем воздуха, более или менее длительно сохраняющий свою индивидуальность. Распространяется воздушная масса на несколько тысяч километров в горизонтальном направлении и на несколько километров в вертикальном. Формируется при условии длительного пребывания воздуха над территорией с примерно однородными физико-географическими условиями. Перемещаясь, воздушные массы переносят характерные им свойства в разные районы Земли.
Термическая классификация ВМ.
холодные воздушные массы - холоднее окружающего воздуха и/или подстилающей поверхности. Перемещаясь на более теплую поверхность (обычно из высоких широт в низкие), приносятпохолодание .
теплые воздушные массы - теплее окружающего воздуха и/или подстилающей поверхности. Перемещаясь на более холодную поверхность (в более высокие широты), приносятпотепление .
местные воздушные массы - находятся в тепловом равновесии с окружающей средой.
Последовательная смена теплых и холодных воздушных масс приводит к колебаниям температурных условий в данном районе.
В соответствии с географической классификацией воздушные массы подразделяются в зависимости от географического положения очагов формирования. Выделяют:
арктический воздух, подразделяется на морской и континентальный;
воздух умеренных широт, подразделяется на морской и континентальный;
тропический воздух, подразделяется на морской и континентальный;
экваториальный воздух, не подразделяется на морской и континентальный, так как в районе экватора температура и влажность воздуха над сушей и над морем мало различаются.
Континентальный воздух более сухой, морской – более влажный.
Атмосферные фронты
Смежные воздушные массы, отличающиеся друг от друга по своим физическим свойствам, разделяются между собой сравнительно узкими переходными, т. е. фронтальными зонами (ширина – до нескольких десятков километров). Главный отличительный признакфронтальной зоны -резкое изменение метеорологических характеристик в горизонтальном направлении, т. е. большиегоризонтальные градиенты этих характеристик.
Линия пересечения фронтальной зоны с поверхностью земли -атмосферный фронт .Длина линии фронта соответствуют горизонтальным размерам фронтальной зоны и может достигать5 тыс. км и более. Вверх большинство атмосферных фронтов простираются до высотыне более 5-6 км . (Рассмотрим это на простейшем примере. Воздух в аудитории – одна мини-масса, снаружи – другая: они различаются между собой по температуре, влажности, составу воздуха. Наружная стена – «фронтальная зона», основание стены – «атмосферный фронт». Длина стены соответствует длине фронтальной зоны и линии фронта, высота - вертикальной протяженности фронтальной зоны).Фронтальная поверхность обязательно наклонена, так как воздушные массы всегда различаются по температуре - холодный воздух (как более плотный) подтекает под теплый, стремясь занять наиболее низкое положение. Взаимодействиевоздушных масс в зонефронта обусловливает образование облачности, атмосферных осадков, сопровождается изменением условий погоды.
В зависимости от того, какая воздушная масса, теплая или холодная , приближается к данному пункту, формируютсятеплые или холодные фронты .
Если приближается теплая воздушная масса (фронт теплого воздуха ) атмосферный фронт называюттеплым. Теплый фронт , таким образом, перемещается в сторонухолодной воздушной массы . При этомтеплый воздух , как более легкий, плавноподнимается вдоль клинахолодного воздуха , формируя соответствующую систему слоистообразных облаков. Обычно скорость движения теплого фронта составляет 30-40 км/ч, т. е. 720 – 960 км/сут.Приближение теплого фронта приводит к замене холодного воздуха теплым.
Если приближается холодная воздушная масса (фронт холодного воздуха ), атмосферный фронт называютхолодным .Холодный фронт перемещается в сторонутеплой воздушной массы . Холодный воздух, как более плотный и тяжелый,вытесняет теплый воздух вверх.Приближение холодного фронта приводит к замене теплого воздуха холодным.
Погода
Погода отражаеткомплекс метеорологических элементов (элементов погоды) иатмосферных явлений , наблюдающихся в данной местностив определенный ограниченный промежуток времени (аналоггидрологических условий ).
Элементам погоды: атмосферное давление, температура и влажность воздуха .Явления погоды : ветер, количество и форма облаков, атмосферные осадки, полярное сияние, радуга, мираж и др. Явления погоды могут носить катастрофический характер: ураган, гроза, ливень, засуха, метель, шквал, пыльная буря и др.
Погода в теплом атмосферном фронте .До приближения теплого фронта пункт наблюдения находился в областихолодной воздушной массы Погода ясная,холодная (прохладная, не очень теплая – в зависимости от сезона), маловетреная. По мере приближения теплого фронта снижается атмосферное давление ,возрастает температура воздуха .Облака все более уплотняются, выпадаютобложные осадки . Иногда наблюдаютсягрозы .После прохождения теплого фронта (за линией фронта) пункт наблюдения оказывается целиком в области теплого воздуха . Температура воздухаповышена .Осадки прекращаются ,атмосферное давление понижено ,ветер стихает .
Погода в холодном атмосферном фронте .До приближения фронта пункт наблюдения находился в областитеплой воздушной массы . Погода ясная,теплая , маловетреная. Облачная система, в целом,аналогична облачной системе теплого фронта, но развивается онав обратном порядке .Перед прохождением линии фронта в результате более мощного восходящего движения воздуха образуютсякучево-дождевые облака , сопровождающиесягрозами . Вдоль всейлинии холодного фронта происходят резкое усиление ветра, приобретающего характершквалов .После прохождения линии фронта пункт наблюдения оказывается целиком в областихолодного воздуха . Происходит заметное (иногда резкое) похолодание , прояснение , внезапное прекращение осадков , сильный рост давления ,ветер стихает .
Погода в циклоне. Вциклоне циркулируютдве воздушных массы, в результате чего складываетсядва атмосферных фронта . Погода в циклоне определяется свойствами воздушных масс ,деятельностью атмосферных фронтов , восходящими в центре потоками воздуха, величинойбарических градиентов ,сезоном года. В целом, погода в области циклона обычно пасмурная, дождливая, ветреная (до штормовой), часто с продолжительными туманами, зимой с обильными снегопадами и метелями . Атмосферное давление понижено. Летом циклоны приносят прохладную погоду, зимой – потепление .На периферии циклона погодаотносительно спокойная .
В тропическом циклоне вследствие очень больших горизонтальных барических градиентов погода формируется особенно бурно.Ветер внутриурагана (тайфуна) достигает скорости 50-60 м/с, отдельные порывы превышают 100 м/с. Идет проливнойдождь .Тропические циклоны обладают огромной разрушительной силой, нередко их прохождение сопровождается человеческими жертвами, порой весьма многочисленными. Каждомутропическому циклону , имеющему интенсивность шторма и выше, присваиваетсясобственное имя .Тропические циклоны приносят огромный ущерб, который значительно снижается благодаря хорошо поставленной службе их предупреждения.Тропические циклоны входят в разряд опасных (стихийных) явлений.
(В конце октября 2012 г. в Карибском море, где он имел особенно большую силу (погибли 69 чел., в т. ч. 54 жителя Гаити) зародился ураган «Сэнди». 28 октября, хотя и ослабленным, достиг восточного побережья США. Большие разрушения, смыты дома вдоль побережья, нарушено электроснабжение, закрыты школы и госучреждения, в Нью-Йорке затоплены некоторые станции городского метро, отменено 7-8 тыс. авиарейсов, погибли более 94 чел., экономический ущерб - порядка 50 млрд. долларов).
В антициклоне циркулирует одна воздушная масса , поскольку атмосферные фронты разносятся расходящимися от центра воздушными течениями к его периферии.Погода вантициклоне зависит отвремени года , состоянияподстилающей поверхности , свойстввоздушной массы и других факторов. В целом,погода в антициклоне обычно ясная, маловетреная, атмосферное давление повышено .Летом антициклоны приносят жаркую погоду, зимой – холодную, морозную, но солнечную. Напериферии антициклона обычно бываетоблачная погода сосадками , в зоне соприкосновения сциклоном наблюдаютсясильные ветры .
Антициклоны часто зарождаются в тыловой зонециклона в массаххолодного воздуха, поэтому, как правило,антициклону обычно предшествуетциклон .