Глава 2
ВОЗДУШНЫЕ МАССЫ И АТМОСФЕРНЫЕ ФРОНТЫ
2.1. Воздушные массы
Основные понятия.
Воздушная масса - определенная масса воздуха, по горизонтальным размерам соизмеримая с материками, по вертикали простирающаяся от 1 км до верхней границы тропосферы, и имеющая однородные термодинамические и гигрометрические характеристики.
Свои характеристики воздушная масса приобретает под воздействием тепла от Солнца и подстилающей поверхности. Для формирования воздушной массы она должна в течение 4÷10суток находиться над районами с однородной подстилающей поверхностью и в однородных радиационных условиях. Такие районы носят название очагов формирования воздушных масс.
Критерием окончания формирования воздушной массы является постоянство ее среднесуточной температуры.
Очагами формирования воздушной массы являются малоподвижные циклоны или антициклоны, располагающиеся над однородной подстилающей поверхностью. Воздушные массы могут формироваться в размытых барических образованиях.
Воздушные массы отличаются постоянством температуры или горизонтальных градиентов метеорологических характеристик во всех направлениях.
Воздушные массы под влиянием общей циркуляции атмосферы, перемещаясь в другие районы и взаимодействуя с подстилающей поверхностью и под влиянием изменившихся условий радиационного баланса, постепенно изменяют свои свойства, т. е. трансформируются. При этом наиболее быстро меняются температура и влажность воздуха в приземном слое. Этот процесс развивается до тех пор, пока не будет достигнута температура равновесия, т.е. пока не сформируется новая воздушная масса.
Классификация воздушных масс
Географическая классификация - в основу положено географическое расположение воздушных масс:
арктическая (антарктическая) АВ;
умеренная (полярная) УВ (ПВ);
тропическая ТВ;
экваториальная ЭВ.
В географической классификации все воздушные массы, кроме экваториальной, подразделяются по характеру подстилающей поверхности на морскую или континентальную:
морской арктический воздух – мАВ,
континентальный арктический воздух – кАВ и т.д.
Термодинамическая классификация - в основу положены термодинамические характеристики перемещающейся воздушной массы:
Соотношение температуры между двумя воздушными массами или между воздушной массой и подстилающей поверхностью имеют следующие типы:
теплая;
холодная;
нейтральная – находится в термодинамическом и радиационном равновесии с притоками тепла и свойствами подстилающей поверхности.
Вертикальное распределение температуры. В основу данной классификации положены значения вертикального градиента температуры и в ней выделяются следующие типы воздушных масс:
устойчивые воздушные массы воздуха – вертикальный градиент температуры
больше
сухоадиабатического
градиента
:
>
;
неустойчивые воздушные массы воздуха – вертикальный градиент температуры меньше сухоадиабатического градиента:
<
.
2.2. Очаги формирования воздушных масс и характеристики погодных условий
2.2.1.Арктический воздух (ав)
Континентальный арктический воздух (кАВ)
Очаги формирования кАВ
в зимнее время формируются за Полярным кругом, исключая Норвежское и открытую ото льда часть Баренцева моря,
в летнее время – надо льдами Арктического бассейна.
В умеренные широты кАВ проникает в тыловой части циклонов и проникающий на Европейскую территорию России, сформирован надо льдами Карского и Баренцева моря.
Характеристики погодных условий в очагах формирования континентальный арктический воздух (кАВ) имеет устойчивую стратификацию. Наиболее типичными для этой воздушной массы является холодная, малооблачная погода (в зимнее время ниже –20°С, а в летнее время – около +8°С), либо десятибалльная облачность (в зимнее время – слоистых, слоисто-кучевых, а в летнее время – кучевых форм).
Горизонтальная видимость 20 – 50 км.
Морской арктический воздух (мАВ)
Очаги формирования мАВ формируются в бассейнах Норвежского и Баренцева морей. Чаще всего вторгаются на территорию Западной Европы.
Характеристики погодных условий. Воздух устойчиво стратифицирован. Имеет большее влагосодержание, чем кАВ. При вторжении с северо-запада на Европейскую часть территории России, становится неустойчивым с появлением кучево-дождевой облачности и ливневых осадков.
Средняя температура января –10°С, а июля +10°С.
Горизонтальная видимость более 50 км.