- •1. Предмет и задачи навигационной гидрометеорологии.
- •2. Методологические понятия дисциплины «Метеорология».
- •3.Метеорологические елементы и явления.
- •4. Состав и строение атмосферы.
- •Солнечная радиация и ее ослабление в атмосфере.
- •Теплообмен океана и атмосферы.
- •Температурные градиенты.
- •5. Температурные инверсии.
- •Суточные и годовые колебания температуры.
- •Лекция 3. Вода в атмосфере.
- •1. Испарение. Характеристики влажности воздуха
- •2. Суточные и годовые колебания характеристик влажности.
- •3. Конденсация водяного пара ,
- •Понятия туманов и облаков.
- •3. Связь облачных структур с типом погоды.
- •4. Атмосферные осадки
- •5. Влияние осадков на дальность видимости и работу судовых рлс.
- •Оптические явления в атмосфере.
- •2. Электрические явления в атмосфере.
- •Рефракция света и укв.
- •Лекция 6.Атмосферное давление и плотность воздуха.
- •1. Понятие атмосферного давления.
- •2. Изменчивость атмосферного давления.
- •Суточные и годовые колебания давления.
- •4. Формы барического рельефа.
- •5. Зональность в распределении атмосферного давления.
- •Лекция7. Ветровые течения в атмосфере
- •1. Ветер и его характеристики.
- •2. Причины возникновения ветру.
- •3. Градиентный и геострофический ветер.
- •4. Сила трения. Реальный ветер.
- •Изменчивость ветра.
- •6. Периодические и местные ветры.
- •Лекция 8. Воздушные массы и атмосферне фронты.
- •1. Понятие воздушных масс.
- •2. Классификации (термодинамическая и географическая) воздушных масс.
- •3. Атмосферные фронты и их характеристики.
- •4. Особенности погодных условий атмосферных фронтов.
- •Лекция9. Циклоны и погода в циклонах.
- •1. Природа возникновения циклонов.
- •2. Стадии развития циклонов.
- •3. Погода в циклонах и барических ложбинах.
- •4. Признаки приближения циклонов.
- •Лекция10. Антициклоны и погода в антициклонах.
- •2. Стадии развития антициклона.
- •3. Погода в антициклоне.
- •4. Признаки приближения антициклона.
- •Лекция 11. Тропические циклоны.
- •Понятие тропического циклона.
- •Зарождение и строение тропических циклонов.
- •Районы зарождения и основные пути тропических циклонов.
- •Стадии развития и траектории движения тропических циклонов.
- •5. Погода в тропических циклонах.
- •6. Признаки приближения тропического циклона.
- •1. Всемирная служба погоды и ее значение для морского транспорта.
- •2. Штатные приборы и регламент гидрометеорологических наблюдений.
- •Требования солас-74 к гидрометеорологическому обеспечению мореплавания.
- •4. Гидрометеорологическая информация, поступающая на суда.
- •4. Штормовые предупреждения.
- •1. Приземные карты погоды и карты барической топографии.
- •2. Факсимильные карты погоды.
- •3. Приемы оценки фактического состояния погоды и возможного изменения ее по факсимильным картам погоды.
- •Виды и содержание прогнозов погоды.
- •Основные принципы составления прогнозов погоды.
- •Местные признаки погоды.
- •Рекомендована литература
Лекция 8. Воздушные массы и атмосферне фронты.
План лекции
Понятие воздушных масс.
Классификация (термодинамическая и географическая) воздушных масс.
Атмосферные фронты и их характеристики.
Особенности погодных условий атмосферных фронтов.
Рекомендованная литература:1,2,3,5,6,7,9.
Основные теоретические положения
1. Понятие воздушных масс.
Воздушные массы – это количества атмосферного воздуха в тропосфере, соизмеримые по площади с большими частями материков и океанов, обладающие приблизительной однородностью свойств (особенно температуры в горизонтальном направлении) и определенным типом стратификации, т. е. вертикального распределения температуры. Общность свойств воздушной массы определяется ее формированием над однородной подстилающей поверхностью и в однородных радиационных условиях. Области, где формируются указанные свойства воздушных масс, носят название очагов формирования. Для приобретения однородных свойств воздушной массе необходимо достаточно продолжительное время находиться над районом с однородной подстилающей поверхностью. В среднем процесс формирования воздушной массы заканчивается за 4 –10 сут. Критерием окончания процесса формирования воздушной массы является постоянство средней суточной температуры ее.
Очагами формирования воздушных масс являются, как правило, регионы, занятые малоподвижными антициклонами (азорским, северотихоокеанским или сибирским) или устойчивыми областями низкого давления, например исландской и алеутской депрессиями.
По выходу из очага формирования и перемещаясь и другие районы, воздушные массы соответственно изменяют (трансформируют) свои свойства. Однако непрерывность в изменении температуры и других свойств в горизонтальном направлении и достаточно малые горизонтальные градиенты воздушной массы при этом сохраняются длительное время. Основные метеорологические характеристики (температура, давление, плотность, влагосодержание) испытывают скачкообразные изменения только при переходе из одной воздушной массы в другую.
Свойства воздушной массы в значительной мере определяют погодные характеристики над занимаемой ею территорией. Смена воздушных масс в процессе циклонической деятельности приводит к непериодическим изменениям погоды.
Воздушные массы подразделяются либо по их наиболее общим термодинамическим характеристикам, либо по географическому положению очагов формирования.
2. Классификации (термодинамическая и географическая) воздушных масс.
Согласно термодинамической классификации воздушные массы подразделяются на теплые, холодные и местные (нейтральные). Теплыми называются такие воздушные массы, которые в данном месте охлаждаются; холодными – те, которые прогреваются; местными – такие воздушные массы, которые находятся в радиационном и термодинамическом равновесии с притоком тепла от солнца и свойствами подстилающей поверхности. Нейтральные воздушные массы день за днем сохраняют в общих чертах свои свойства, хотя по своему происхождению могут и не являться местными, а смещаться из одних районов в другие.
Местные, холодные и теплые воздушные массы могут быть как устойчивыми, так и неустойчивыми . Предельная устойчивость в атмосфере имеет место в случае инверсии температуры во всем нижнем слое тропосферы. Наибольшая неустойчивость наблюдается при хорошо развитой конвекции, т. е. если вертикальный градиент температуры γ больше сухоадиабатического γа. Типично теплые, а также местные воздушные массы в холодное время года являются, как правило, устойчивыми. Напротив, типично холодные, а также местные воздушные массы в теплое время года являются обычно неустойчивыми и характеризуются повышенной турбулентностью и развитием конвекции с соответствующим облакообразованием.
Согласно географической классификации различают воздушные массы четырех широтных зон Земли: арктический или антарктический воздух (АВ), умеренный или полярный воздух (УВ, ПВ), тропический (ТВ) и экваториальный (ЭВ) воздух. В каждом из этих типов выделяют подтипы морской и континентальный (например, кАВ – континентальный арктический, мПВ – морской полярный воздух и т. д.). Иногда применяют детализированную географическую классификацию воздушных масс для разных областей Земли с указанием географического положения преобладающих очагов формирования: Средиземноморский воздух, Иранский воздух и пр.
Трансформация воздушных масс. Воздушные массы, перемещаясь из очагов формирования в другие области Земли, изменяют свои основные характеристики вследствие изменения свойств подстилающей поверхности (ПП) (относительная трансформация), а при длительной задержке в новом географическом районе превращаются в воздушные массы другого основного типа (абсолютная трансформация). Скорость трансформации воздушных масс зависит от скорости перемещения и контрастности их термодинамических свойств и характера ПП, сезона года и т. д. Если поверхность моря теплее воздуха, то в этом случае приводный слой воздушной массы характеризуется неустойчивой стратификацией и потоки тепла и влаги направлены в атмосферу и, следовательно, скорость трансформации возрастает. Если, напротив, вода холоднее воздуха, турбулентное перемешивание замедляется и скорость трансформации падает. Особенно это заметно вдали от берега.