Запитання і завдання для тематичної перевірки знань

8. Основні поняття синоптичної метеорології

8.1. Синоптичні об'єкти

Синоптичними об'єктами називаються структурні елементи атмосферної циркуляції, до яких належать: баричні системи, атмосферні фронти та повітряні маса. Це великомасштабні атмосферні утворення, у яких спостерігаються різні метеорологічні умови. Такі об'єкти досить легко виявляються при аналізі приземних карт погоди.

8.2. Повітряні маси

Повітряні маси – це відносно однорідні за умовами погоди маси повітря, що за своїми просторовими розмірами сумірні з більшою частиною площі материків та океанів і переміщуються за течіями загальної циркуляції атмосфери.

Повітряні маси класифікуються за географічними та термодинамічними ознаками.

За географічним положенням місць формування повітряні маси поділяються на:

• арктичні (антарктичні) повітряні маси, що формуються в арктичних (антарктичних) широтах;

• полярні повітряні маси (повітряні маси помірних широт), що формуються в помірних та субполярних широтах;

• тропічні повітряні маси, що формуються в тропічних і субтропічних широтах;

• морські (континентальні) повітряні маси, що тривалий час перебувають над океаном чи морем (континентом).

У процесі переміщення під впливом підстильної поверхні властивості повітряних мас змінюються (повітряна маса трансформується) і в новому географічному районі перетворюються в повітряні маси іншого типу.

Найбільш важливою для льотного складу є термодинамічна класифікація повітряних мас, відповідно до якої вони поділяються на теплі, холодні, місцеві, стійкі та нестійкі.

До теплих повітряних мас належать такі маси, що рухаються на холоднішу територію у вищі широти на холодну підстильну поверхню. Вони приносять потепління, а самі прохолоджуються.

До холодних повітряних мас належать маси, що рухаються на теплішу територію у нижчі широти на теплу підстильну поверхню в більш тепле середовище, приносять похолодання, а самі нагріваються.

До місцевих повітряних мас належать маси, що тривалий час перебувають над конкретною територією. Як правило, вони знаходяться у районі, в якому вони формуються. Місцева повітряна маса при своєму русі з району може стати теплою чи холодною залежно від того, у який район вона зміщується – у більш холодний чи у більш теплий.

Стійкою називається така повітряна маса, нижні шари якої характеризуються стійкою стратифікацією та малими вертикальними температурними градієнтами. У ній немає умов для розвитку вертикальних рухів повітря. У ній часто утворюються шари інверсії та ізотермії. Стійкими звичайно є теплі повітряні маси. Свою стійкість вони отримують у двох випадках. По-перше, якщо повітря малорухоме, а земля під ним прохолоджується (радіаційний процес). Такі умови виникають в областях високого тиску у нічний час та у холодну пору року. По-друге, якщо тепле повітря рухається над холодною підстильною поверхнею (адвективний процес).

У стійких повітряних масах у холодну пору року утворюються великі поля шаруватих і шарувато-купчастих хмар, серпанків і туманів, особливо при значній вологості повітря.

У теплу пору року для стійкої повітряної маси у денний час характерна малохмарна погода. Вночі і ранком при значній вологості утворюються серпанки, тумани, низька шарувата хмарність, що розсіюються через 1–2 години після сходу Сонця.

Існують певні відмінності метеорологічних умов стійких повітряних мас радіаційного і адвективного процесів. При радіаційному процесі метеорологічні умови піддаються добовому ходу, обумовленому змінами температури, вологості та інших метеорологічних величин. При адвективному процесі, особливо в холодну пору року, добовий хід метеорологічних величин незначний, тому складні метеорологічні умови можуть зберігатися тривалий час без істотного поліпшення. Крім того, складні метеорологічні умови при адвентивному процесі можуть закрити район аеродрому і польотів у будь-який час доби. Необхідно мати на увазі, що в стійких повітряних масах найбільш складні метеорологічні умови спостерігаються у найнижчому шарі атмосфери висотою до 1 000–1 500 м.

Нестійкою називається така повітряна маса, нижні шари якої характеризуються нестійкою стратифікацією та відносно великими вертикальними температурними градієнтами. У ній існують сприятливі умови для розвитку вертикальних рухів повітря. Нестійкими звичайно є холодні повітряні маси. Нестійкість вони здобувають у двох випадках: коли повітря влітку в денні часи малорухоме, а земля під ним прогрівається (інсоляційний процес), і коли холодне повітря переміщується над теплою підстильною поверхнею (адвективний процес).

У нестійкій повітряній масі, особливо в теплий період року, утворюються потужні купчасті і купчасто-дощові хмари значної товщини зі зливовими опадами і грозами. Над сушею нестійкість повітряної маси у теплу пору року частіше виявляється вдень у післяполуденні часи, а над морем уночі.

У холодну пору року нестійкість повітряної маси виявляється значно слабкіше. Розвиток потужних купчастих і купчасто-дощових хмар, випадання зливових опадів, як правило у вигляді снігових зарядів, є більш типовим для акваторій океанів та морських узбереж і в меншій мірі для внутрішніх континентальних областей.

Таким чином, в нестійкій повітряній масі особливо у денний час і в теплу пору року, спостерігаються небезпечні явища погоди.

Різниця в метеорологічних умовах нестійких повітряних мас інсоляційного та адвективного процесів проявляється в наступному. Небезпечні явища погоди нестійкої повітряної маси інсоляційного процесу мають добре виражений добовий хід з максимальним розвитком грозової активності у середині дня та затуханням її у вечірній та нічний час, характеризуються більшою протяжністю і вертикальною потужністю хмарності в порівнянні з нестійкою повітряною масою адвективного процесу.

В кожному конкретному випадку метеорологічні умови в різних повітряних масах визначаються їх вологістю, географічним районом, часом року та доби.