26. Географічна класифікація повітряних мас

Повітряні маси - великі об'єми повітря в нижній частині земної атмосфери - тропосфері, мають горизонтальні розміри в багато сотень або кілька тисяч кілометрів і вертикальні розміри у кілька кілометрів, що характеризуються зразковою однорідністю температури і вологовмісту по горизонталі.

Згідно географічної класифікації, повітряні маси можна підрозділити на основні географічні типи за тим широтним зонам, в яких розташовуються їх осередки:

• Арктичний або антарктичний повітря (АВ),

• Помірне повітря (УВ),

• Тропічне повітря (ТБ),

• Екваторіальний повітря (ЕВ).

27. Термодинамічна класифікація повітряних мас Термодинамічна класифікація повітряних мас

Теплої (холодної) називають повітряну масу, яка тепліше (холодніше) навколишнього її середовища і в даному районі поступово охолоджується (нагрівається), прагнучи наблизитися до теплового рівноваги. Під навколишнім середовищем тут розуміється характер підстилаючої поверхні, її тепловий стан, а також сусідні повітряні маси.

Щоб визначити, охолоджується або прогрівається повітряна маса в даному районі, слід протягом кілька днів порівнювати Тмакс (максимальну денну приземную температуру повітря) або Т850 (температуру повітря на рівні 850 гПа, близько 1,5 км над рівнем моря).

Місцевої (нейтральної) повітряної масою називають масу, що знаходиться в тепловій рівновазі зі своїм середовищем, тобто день за днем зберігає свої властивості без істотних змін (Тмакс кожним днем змінюється не більш ніж на 1 ... 2 ). Таким чином, трансформується повітряна маса може бути і теплою, і холодною, а по завершенні трансформації вона стає місцевою.

На карті АТ-850 холодної повітряної маси відповідає улоговина або замкнута область холоду (вогнище холоду), теплою - гребінь або вогнище тепла. Повітряна маса може характеризуватися як нестійким, так і стійким рівновагою. Цей поділ повітряних мас враховує один з найважливіших результатів теплового обміну - вертикальний розподіл температури повітря і відповідний йому вид вертикального рівноваги. З стійкими (УВМ) і нестійкими (НВМ) повітряними масами пов'язані певні умови погоди. Нейтральні (місцеві) повітряні маси в будь-який сезон можуть бути як стійкими, так і нестійкими в залежності від початкових властивостей і напрями трансформації тієї повітряної маси, з якої утворилася дана повітряна маса.

28.Атмосферні фронти

Фро́нт атмосфе́рний — перехідна зона між двома повітряними масами з відмінними фізичними властивостями (головним чином температурою та вологістю)^[1]. Також, умовно, поверхня поділу між двома повітряними масами ватмосфері. Практично, фронти відомі лише в тропосфері, тому, вони також називаються тропосферними фронтами. Фронтом також називають лінію перетину фронтальної поверхні з поверхнею землі або з поверхнею рівня^[2].

Біля поверхні землі ширина перехідної зони — лінії фронту становить кілька десятків км; у вертикальній площині вона утворює нахилену під кутом менше 10° поверхню товщиною в сотні метрів. Довжина лінії фронту дорівнює сотням і тисячам км. Практично атмосферні фронти спостерігаються лише в тропосфері, де вони виникають, переміщуються і розмиваються. З проходженням атмосферного фронту пов'язані різкі зміни погоди — посилення вітру, похолодання чи потепління, збільшення хмарності, часто з опадами. Класифікація атмосферних фронтів проводиться за різними ознаками. Наприклад, розрізняють теплі, холодні, малорухливі, або стаціонарні атмосферні фронти. При змиканні ділянок холодних і теплих атмосферних фронтів утворюються фронти оклюзії, або загасання.

Розрізняють фронти, пов’язані з циклонами, й кліматичні фронти.

  В циклонах фронти утворюються при зустрічі теплого й холодного повітря, при цьому вершина фронтальної системи, як правило, знаходиться в центрі циклону. При зустрічі теплого й холодного повітря останнє завжди опиняється знизу. Холодне повітря підтікає під тепле, витісняючи його вверх. Тепле повітря навпаки надходить до холодного й само піднімається вверх. В залежності від того, яке повітря активніше, в яку сторону зміщується фронт, він називається теплим або холодним. Якщо наступає тепле повітря, то й фронт є теплим, якщо холодне – фронт теж є холодним.

   Теплий фронт переміщується в сторону холодного повітря й означає наступ теплого повітря. Воно повільно відтісняє холодне повітря, але як легше само натікає зверху на холодне. При цьому перед фронтом утворюється велика зона хмар, з яких випадають обложні опади. Смуга опадів перед теплим фронтом сягає 300 км. Поступова зміна холодного повітря теплим призводить до зниження тиску й посилення вітру. Після проходження фронту спостерігається різка зміна погоди: підвищення температури повітря, вітер змінює напрямок й послаблюється, можуть випадати моросящі опади.

   Холодний фронт переміщується в сторону теплого повітря. В цьому випадку важче холодне повітря швидко рухається по земній поверхні й піднімає перед собою тепле повітря, яке виштовхує вверх. Над лінією фронту й попереду неї утворюються  купчасто-дощові хмари, з яких випадають зливові опади, виникають грози, спостерігаються сильні вітри. Після проходження фронту опади й хмарність значно зменшуються, вітер змінює напрям і послаблюється, температура й вологість знижуються, покращується видимість, росте тиск.

   Кліматичні (кліматологічні) фронти – фронти глобального масштабу, які є межами  між головними (зональними) типами повітряних мас. Таких фронтів 5: арктичний, антарктичний, два помірних (полярних) і тропічний.

    Арктичний і антарктичний фронти відділяють відповідно арктичне і антарктичне повітря від повітря помірних широт,  два помірних (полярних) фронти розділяють помірне й тропічне повітря. Тропічний фронт завжди знаходиться в тій півкулі, де зараз літо. Він відділяє тропічне й екваторіальне повітря, яке відрізняється за вологістю. Усі фронти разом з межами поясів зміщуються літом до полюсів, а зимою до екватора. Часто вони утворюють окремі гілки, які простягаються на значну відстань від кліматичних зон.

Поверхню або смугу, яка поділяє повітряні маси, називають атмосферним фронтом. Поверхня фронту завжди нахилена, тут різко змінюються температури, вітер, вологість і тиск. Там. де фронтальна поверхня перетинається з земною поверхнею, проходить лінія фронту. Розрізняють теплі й холодні фронти. Якщо лінія фронту рухається в бік холодного повітря, що відступає у вигляді клина і звільняє місце для теплого повітря, яке, в свою чергу, піднімається вверх по схилу холодного повітря, такий фронт називають теплим. При висхідних потоках теплого повітря відбувається його адіабатичне охолодження, конденсація водяної пари, утворення хмар: перистих, перисто-шаруватих, високошаруватих і шарувато-дощових. Смуга фронтальної хмарності може сягати 800 км, в тому числі, шарувато-дощових хмар, які дають опади, до 800 км. Якщо лінія фронту зміщується в бік теплого повітря. виникає тупий клин холодного повітря, перед яким відступає і пересувається вверх тепле повітря, фронт називають холодним. На цьому фронті висхідні підняття значно потужніші, й тут утворюються купчасто-дощові хмари з інтенсивними опадами і грозами, за якими йдуть шарувато-дощові хмари з опадами меншої активності, а потім високошаруваті і перисто-шаруваті – без опадів. Фронт оклюзії — атмосферний фронт, що формується в процесі циклоногенезу позатропічного циклону, коли холодний фронт наганяє теплий; процес його формування відомий як оклюзія циклону. Коли це трапляється, тепле повітря відділяється від центру циклону біля повірхні Землі. Точка у просторі, у якій зходяться теплий та холодний фронти, має назву потрійної точки Між основними географічними типами повітряних мас існують планетарні кліматичні атмосферні фронти; це Арктичний і Антарктичний фронти на межі арктичних і антарктичних та помірних повітряних мас; Помірні або Полярні фронти, які поділяють тропічні та помірні повітряні маси. Коли кінці помірних фронтів заходять далеко до тропіків, їх називають пасатними фронтами. Між тропічними повітряними масами південної та північної півкуль утворюється Тропічний фронт, його називають внутрішньотропічною зоною конвергенції, в якій зустрічаються тропічні повітряні маси, однакові за температурою. Зміна пір року викликає значні коливання кліматичних фронтів. Так, помірний фронт північної півкулі взимку розміщений біля 30° пн.ш., а влітку – біля 50° пн.ш. Арктичний фронт на північному сході Євразії влітку піднімається до 70° пн.ш., а взимку опускається до 50° пн.ш. Зона внутрішньотропічної конвергенції в січні розміщена між екватором і 20° пд.ш., а в липні вздовж екватора до 10 – 30° пн.ш. на південному сході