8.3.3. Фронти оклюзії

Фронти оклюзії – це фронтальна система, що являє собою поєднання холодного та теплого фронтів та їхніх хмарних систем. Вони утворюються у результаті зіткнення теплого і холодного фронтів, що мають різні швидкості переміщення. При цьому холодний фронт, що має більшу швидкість, у деякий момент наздоганяє теплий, і відбувається їхнє злиття.

У системі фронту оклюзії взаємодіють три повітряні маси, з яких тепло витісняється угору і не взаємодіє з поверхнею землі. Залежно від температури холодного повітря перед фронтом і за ним розрізняють теплі і холодні фронти оклюзії.

Система хмар та опадів теплого фронту оклюзії близька до системи теплого фронту, особливо в холодну пору року. У теплу пору року на холодній ділянці фронту утворюються купчасто-дощові хмари (рис. 8.4).

Рис. 8.4. Теплий фронт оклюзії

Холодні фронти оклюзії типові для теплого півріччя і їхня хмарна система подібна хмарним системам холодних фронтів (рис. 8.5).

При аналізі і оцінці метеорологічних умов у зонах атмосферних фронтів необхідно мати на увазі те, що в кожному конкретному випадку вони залежать від типу фронту, його відстані від центра циклону, часу доби, пори року та конкретного географічного району. При цьому метеорологічні умови можуть значно відрізнятися від розглянутих вище класичних схем атмосферних фронтів.

8.4. Баричні системи

Баричними системами називаються великомасштабні баричні утворення в₍ полі атмосферного тиску з типовим поділом на області зниженого та підвищеного тиску. Вони добре виявляються на приземних картах погоди.

Рис. 8.5. Холодний фронт оклюзії

Залежно від конфігурації ізобар і характеру вітру розрізняють такі види баричних систем: циклони, улоговини, антициклони, гребені та сідловини (рис. 8.6).

Рис. 8.6. Баричні системи

Циклон – це баричне утворення, що являє собою атмосферний вихор значних розмірів зі зниженим тиском у його центрі, з характерною циркуляцією повітря у напрямі проти годинникової стрілки у північній півкулі і зворотною циркуляцією – у південній півкулі, яке на картах погоди зображують системою ізобар або ізогіпс у формі кола чи еліпса.

У циклоні повітря притікає до центра, що призводить до появи висхідних рухів і є основним погодоутворюючим фактором.

У помірних широтах більшість циклонів утворюється на малорухомих основних фронтах. У своєму розвитку циклони проходять чотири стадії: хвилі, молодого циклону, максимального розвитку і заповнення. На одному й тому самому фронті може послідовно виникнути декілька циклонів, які прямують один за одним (серія циклонів). Циклони переміщуються уздовж фронту, а сам фронт поступово витискається холодним повітрям на південь. Траєкторія переміщення кожного наступного циклону в серії розташовується південніше траєкторії попереднього циклону. При цьому циклони в серії знаходяться на послідовних стадіях розвитку: перший може знаходитися в стадії заповнення, а останній – у стадії хвилі (рис. 8.7). Між окремими циклонами серії спостерігаються області підвищеного тиску (гребені), а замикає серію, як правило, великий антициклон.

Рис. 8.7. Серія циклонів

Метеорологічні умови в циклоні залежать від стадії його розвитку, а також визначаються низкою інших факторів. У розвинутому циклоні вони відрізняються великою різноманітністю. Відповідно до однорідності погоди площу циклону можна умовно поділити на 4 частини: центральну, передню, тилову і теплий сектор (рис. 8.8).

Рис. 8.8. Умовні частини циклону з однорідною погодою

Метеорологічні умови в циклоні показано на рис. 8.9.

Рис. 8.9. Метеорологічні умови в циклоні:

а – карта погоди; б – вертикальний розріз

У центральній частині циклону діаметром 800–1 000 км спостерігаються найскладніші метеорологічні умови. Тут спостерігається низька хмарність великої товщини. Верхня межа хмар може досягати тропопаузи. З хмар випадають опади, що сильно погіршують видимість. Влітку в центральній частині циклону утворюються купчасто-дощові хмари зі зливами і грозами Складні метеорологічні умови в цій частині циклону обумовлені наявність теплого і холодного фронтів, а при максимальному розвитку циклону – фронту оклюзії.

Метеорологічні умови в передній частині обумовлені впливом теплого фронту.

У тиловій частині циклону метеорологічні умови визначаються холодним фронтом і вторинними фронтами.

У теплому секторі циклону погода обумовлена теплою повітряною масою, що звичайно знаходиться в стійкому стані і має внутрішньомасовий характер.

Улоговина – область, обмежена витягнутими від центра циклону до його периферії ізобарами. Погода в улоговинах носить циклонічний характер: найчастіше вона хмарна, що супроводжується опадами. При цьому хмарність звичайно фронтальна. У теплу пору року в улоговині при відсутності вираженого фронту вранці спостерігається малохмарна погода, а вдень розвивається грозова діяльність.

Антициклон – баричне утворення, що являє собою атмосферний вихор значних розмірів з підвищеним тиском у його центрі, з характерною циркуляцією повітря у напрямі за годинниковою стрілкою у північній півкулі і зворотньою циркуляцією – у південній півкулі, яке на картах погоди зображують системою ізобар або ізогіпс у формі кола чи еліпса. В антициклоні повітря відхиляється від напрямку ізобар до периферії. Отже, повітря відтікає від центра антициклону на його периферію. За рахунок цього в центральній частині антициклону виникають низхідні рухи повітря, що і визначає погодні умови в ньому.

Виникнення і розвиток антициклонів тісно пов'язано з розвитком циклонів. Практично це єдиний процес: в одітому районі створюється дефіцит маси, в іншому – надлишок.

Розрізняють нефронтальні і фронтальні антициклони.

Фронтальний антициклон – це такий антициклон, що утворюється на основному фронті на межі двох контрастних повітряних мас. У свою чергу вони поділяються на проміжні, які виникають в баричних гребенях між сусідніми циклонами одного сімейства, і заключні, що утворюються за холодним фронтом у тилу останнього циклону даного сімейства.

Нефронтальні (термічні) антициклони утворюються взимку над дуже вихолодженою місцевістю.

Спочатку антициклон з'являється біля поверхні землі. У процесі розвитку антициклону замкнута антициклонічна циркуляція поступово поширюється вгору.

Цикл життя антициклону прийнято розділяти на чотири стадії: стадія виникнення, молодий антициклон, антициклон у стадії максимального розвитку, стадія руйнування.

У перших двох стадіях антициклон у землі має вид відрога, що виник у тилу циклона за холодним фронтом під входом ВФЗ на циклонічному боці струминної течії (ліворуч від осі СТ). На висотах йому відповідає баричний гребінь, зміщений щодо приземного центра у бік найбільш теплої повітряної маси. Антициклон у цих стадіях є низьким баричним утворенням. Область росту тиску біля землі охоплює центральну і передню частини антициклону.

У стадії максимального розвитку антициклон біля поверхні землі окреслюється декількома замкнутими ізобарами. Гребінь тепла розташовується ближче до приземного центра антициклону, що знаходиться поблизу осі струминної течії

Для антициклону, що руйнується, характерне падіння тиску біля землі в центральній і передній частинах. Він стає високим теплим баричним утворенням.

У зв'язку зі спадними рухами повітря фронти в антициклонах не розвиваються і майже ніяк себе не виявляють, тому умови погоди в них визначаються переважно властивостями повітряних мас, їх взаємодією з підстильною поверхнею.

В центральних частинах антициклонів при незначній водності повітряної маси протягом довгого часу може спостерігатися безхмарна або малохмарна погода. При достатній водності вночі і вранці утворюються радіаційні тумани. У денний час влітку при сильному прогріванні розвивається купчаста хмарність незначної товщини, тому що її поширенню вгору перешкоджає шар інверсії і низхідний рух повітря. Якщо антициклон формується у вологій повітряній масі (як правило, на початку осені над Атлантикою), то для нього характерна суцільна підінверсійна шарувато-купчаста хмарність незначної товщини. Узимку для антициклону характерна малохмарна погода з радіаційними туманами, що можуть зберігатися тривалий час. На окраїнах антициклонів умови погоди подібні умовам погоди секторів сусідніх циклонів, що примикають.

Гребінь – область, обмежена витягнутими від центра антициклону до його периферії ізобарами. Метеорологічні умови в гребенях аналогічні антициклонічним.

Сідловина – це область, розташована між двома навхрест лежачими циклонами і двома антициклонами. Метеоумови в сідловинах можуть носити як циклонічний, так і антициклонічний характер.

Отже, синоптичні об'єкти – повітряні маси, фронти і баричні системи є основними факторами, які визначають стан погоди у конкретному районі.