45. Малые атмосферные вихри: шквалы, смерчи.

В атмосфере постоянно наблюдаются вихревые движения разного масштаба.

Торнадо (исп. tornado «смерч»), смерч — атмосферный вихрь, возникающий в кучево-дождевом (грозовом) облаке и распространяющийся вниз, часто до самой поверхности земли, в виде облачного рукава или хобота диаметром в десятки и сотни метров[1]. Развитие смерча из облака отличает его от некоторых внешне подобных и также отличных по природе явлений, например смерче-вихрей и пыльных (песчаных) вихрей. Обычно поперечный диаметр воронки смерча в нижнем сечении составляет 300—400 м[2], хотя, если смерч касается поверхности воды, эта величина может составлять всего 20—30 м, а при прохождении воронки над сушей может достигать 1,5—3 км. Внутри воронки воздух поднимается, быстро вращаясь, создаётся область сильно разреженного воздуха.

Шквал (от англ. squall) — внезапное резкое усиление ветра (на 8 м/с и более за период времени 1-2 минуты), связанное с кучево-дождевыми облаками. Скорость ветра при шквале превышает 10 м/с (может достигать 20-25 м/с и более), продолжительность — от нескольких минут до 1-1.5 часов. Шквал зачастую наносит разрушения — ломает деревья, повреждает лёгкие здания и т. д.

Шквал нередко сопровождается ливневым дождём и грозой, в ряде случаев — градом, а если почва сухая и нет осадков — пыльной бурей.

46. Атмосферные фронты. Понятие, типы.

Между сближающимися воздушными массами возникают поверхности, характеризующиеся резкими изменениями метеорологических элементов и называемые фронтальными поверхностями или атмосферными фронтами.

Холодный воздух всегда расположен под фронтальной поверхностью, а теплый над ней.

Если воздушные течения направляются с обеих сторон вдоль фронта и фронт заметно не перемещается ни в сторону холодного, ни в сторону теплого воздуха, он называется стационарным.

Теплый фронт перемещается в сторону холодного воздуха, так как более активный в этом случае оказывается теплая воздушная масса. Теплый воздух натекает на отступающий холодный, спокойно поднимаясь вверх по плоскости раздела (восходящее скольжение), и адиабатически охлаждается, что сопровождается конденсацией находящейся в ней влаги. При отступлении холодного воздуха нижние его слои в результате трения о поверхность несколько отстают, и фронт поднимается очень полого. Теплый фронт приносит потепление. При медленном поднятии теплого воздуха формируются типичные облачные системы.

Холодный фронт перемещается в сторону теплого воздуха и приносит похолодание. Холодный воздух движется быстрее теплого, подтекая под него и выталкивая вверх. При этом нижние слои холодного воздуха отстают в своем движении от верхних (которые могут даже обрушиться вниз) и фронтальная поверхность сравнительно круто поднимается над подстилающей поверхностью.

При смыкании теплого и холодного фронтов образуется сложный фронт – фронт окклюзии. Смыкание фронтов происходит потому, что холодный фронт, перемещаясь быстрее теплого, может догнать его. Теплый воздух, оказавшийся в пространстве между двумя фронтами, вытесняется вверх, холодные воздушные массы двух фронтов соединяются.

Сплошных постоянных атмосферных фронтов между различными типами воздушных масс нет, но существуют фронтальные зоны, в которых постоянно возникает. Обостряется и разрушается множество фронтов различной интенсивности. Эти зоны называют климатическими (главными фронтами)

Между арктической (антарктической) воздушной массой и массами воздуха умеренных широт располагается арктический(антарктический) фронт.

Массы умеренного воздуха от тропических отделяет полярный фронт северного и южного полушарий. Продолжение полярного фронта в тропических широтах - пассатный фронт – разделяет две разные массы тропического воздуха, одна из которых – трансформировавшийся умеренный воздух. Тропические массы воздуха от масс воздуха экваториального отделены тропическим фронтом.