Воздушные массы — определение, характеристики и свойства
Содержание:
- Явление окклюзии
- Особенности масс разного типа
- Полярные массы
- Воздушные массы, их влияние на изменение погоды
- Воздушные массы и их влияние на погоду
- Экваториальные воздушные массы
- Циклоны и антициклоны
- Воздушные массы России
- Виды и типы воздушных масс
- Роль потоков в природном круговороте
- Какие бывают виды воздушных масс?
- Тропические циклоны (тайфуны)
- Бризы
- Что такое воздушные массы?
- Циклон и антициклон
- Движение и циркуляция. Смена воздушных масс
- Нюансы возникновения
- Воздушные массы России
- Чем морские воздушные массы отличаются от континентальных?
- Классификация по типам
- Немного истории
- Как происходит преобразование потоков в природе?
Явление окклюзии
Образуется фронт окклюзий в местах, где смыкаются тёплые и холодные потоки. Всё действие начинается тогда, когда один фронт догоняет другой в вертикальном движении. В итоге происходит смещение и сталкивание одного тёплого потока и двух холодных.
Основные признаки окклюзий:
- Дождь и тучи имеют обложный тип.
- Направление ветра постоянно изменяется, но его скорость остаётся стабильной.
- Давление плавно увеличивается или снижается.
- Присутствуют циклоны.
Характеристики окклюзий зависят от температурных показателей перед фронтом и за ним. Наиболее сложные условия можно наблюдать во время смыкания потоков. Тёплый воздух постепенно вытесняется и происходит плавное улучшение погодных условий.
Особенности масс разного типа
Учитывая зоны образования воздушных масс, характеристику каждой из них можно привести следующую:
- Арктическая характеризуется чрезвычайно низкими температурами (-40 ˚C и ниже) и практическим отсутствием водяных паров в ней.
- Полярная. Так же как и арктическая, она является холодной (до -30 ˚C), однако в летнее время года ее температура повышается до 15 ˚C. Масса cP является относительно сухой, в свою очередь mP характеризуется уровнем влажности 5-10 г H2O на 1 кг воздуха.
- Тропическая является самой горячей из всех масс воздуха. Температура cT может превышать +40 ˚C, mT немного холоднее — ее типичная температура лежит в пределах +22-30 ˚C.
- Экваториальная mE – это самая влажная масса воздуха. Показатели водяного пара в ней достигают значений более 20 г H2O на 1 кг воздуха. Так же как и тропическая, экваториальная масса характеризуется высокими температурами (порядка +27 ˚C).
Полярные массы
Это, пожалуй, самые важные воздушные массы умеренного пояса, поскольку их районы формирования целиком находятся в его пределах. Несмотря на их название, широты, где они образуются и доминируют, расположены между 50-й и 70-й параллелями. Различают два основных типа этих масс, характеристика которых приводятся ниже:
- Континентальные. Район формирования умеренных воздушных масс этого типа лежит на континентах (север Евразии и северная часть Северной Америки). Их типичные зимние температуры лежат в области 20-35 oC ниже нуля. Это достаточно сухие объемы воздуха, поскольку их уровень влажности не превосходит 0,6 г/кг. Летом их воздух прогревается до 5-15 oC, а влажность повышается в 10 раз и достигает значений 6 г/кг. Как показывают эти цифры, полярные массы даже летом остаются достаточно прохладными и сухими. Их принято обозначать символом cP.
- Морские. Образуются они в северной части Атлантического и Тихого океанов. Температура умеренных воздушных масс этого типа колеблется значительно меньше в течение года, чем аналогичная величина для cP. Так, зимой ее значения составляют 0-10 oC, а летом – 2-14 oC выше нуля. Эти массы являются относительно нестабильными и влажными (10 г/кг). Обозначают их буквами mP (m – морская).
Воздушные массы, их влияние на изменение погоды
Вторгаясь в районы с иными тепловыми свойствами поверхности, воздушные массы постепенно трансформируются. Например, морской умеренный воздух, поступая на сушу и продвигаясь в глубь материка, постепенно нагревается и иссушается, превращаясь в континентальный.
Морские воздушные массы формируются над Мировым океаном. В различных климатических поясах Земли формируются свои воздушные массы: экваториальные, тропические, умеренные, арктические и антарктические. Перемещаясь, воздушные массы долго сохраняют свои свойства и поэтому определяют погоду тех мест, куда они приходят.
Они отличаются низкой температурой, невысокой влажностью и повышенной прозрачностью воздуха. При этом устанавливается преимущественно ясная и малооблачная погода. Их особенностями являются очень низкие температуры воздуха и низкое содержание влаги. Вторжение континентальных арктических воздушных масс на материк приводит к сильному похолоданию при ясной погоде.
Воздушные массы и их влияние на погоду
Изменчивость наибольшим образом связана с движением воздушных масс, которые в свою очередь отвечают за формирование температуры воздуха. Различают следующие типы воздушных масс:
- Длительное время находящиеся над океаном. Такой воздух впитывает в себя влагу, которая в дальнейшем выливается на землю в виде осадков. Влага впитывается воздухом в виде испарений от океанической воды.
- Сухой воздух формируется массами, которые длительное время находились над сушей. Здесь практически нет испарений, а значит, влажность снижена.
- На полюсах формируется холодный и сухой воздух. Связано это с тем, что например, Ледовитый океан полностью покрыт льдом, там низкая температура, а значит и температура воздуха низкая. Кроме того испарения здесь минимальные, и этим обуславливается сухость.
- Южный ветер для северного полушария берёт своё начало в экваториальных или тропических широтах Южного полушария, а значит, несет с собой теплый воздух.
Схематическое движение воздушных масс для нашего региона может быть показано так.
Эта схема отлично показывает, что даже простейшее наблюдение за изменениями направления движения воздушных масс можно давать прогнозы по изменению погоды. Например, если дует северный ветер, то он обычно несет холодную и ясную погоду. Если дует Западный ветер, то он обычно несёт дожди, поскольку берёт начало воздушных масс в Атлантическом океане. Если мы говорим о Южном ветре, то он несет для нашей страны тепло вне зависимости от времени года. Восточной ветер для континентальной Европы несёт зимой холод, а летом тепло.
Говоря про изменчивость погоды нужно отметить, что не во всех регионах нашей планеты изменчивость является определяющим элементом погоды. Например, особенно четко это прослеживается на экваторе, где практически круглый год жарко и высокая влажность. Также в качестве примерно устойчивой погоды можно привезти Антарктиду, где всегда холодно. Поэтому в географии используются следующие схема для определения районов, где воздушные массы несут изменчивость погоды, а где её устойчивость.
Экваториальные воздушные массы
Самые тёплые и важные — это экваториальные массы. Из-за их высокой влажность, учёные не делят экваториальные воздушные массы на континентальные и морские, так как разница в этом показателе незначительная. Как можно понять из названия, образуются они в экваториальном поясе. Массы могут перемещаться в другие полушария: Северное и Южное. Это возможно, благодаря вращению Земли во круг своей оси. Перемещаясь в другие условия, характеристики воздушной массы начинают меняться.
Изменяется количество влаги в воздухе: он становится либо более сухим, либо влажным, всё зависит от того, куда попадут воздушные массы. Перемещение воздушных масс, особенно экваториальных, очень сильно влияет на погодные условия. Например, если бы массы на экваторе находились постоянно, то температура в этом регионе была бы на 20 градусов выше. А вот в умеренных широтах 10 ниже. Как видите, перемещение воздушных масс — это очень полезная вещь.
Циклоны и антициклоны
В атмосфере при встрече двух воздушных масс возникают крупные атмосферные вихри — циклоны и антициклоны. Они представляют плоские вихри воздуха, охватывающие тысячи квадратных километров при высоте всего 15—20 км.
Циклон — атмосферный вихрь огромного (от сотен до нескольких тысяч километров) диаметра с пониженным давлением воздуха в центре, с системой ветров от периферии к центру против часовой стрелки в Северном полушарии. В центре циклона наблюдаются восходящие потоки воздуха (рис. 15). В результате восходящих потоков воздуха в центре циклонов формируются мощные облака и выпадают атмосферные осадки.
Летом во время прохождения циклонов температура воздуха снижается, а зимой повышается, начинается оттепель. Приближение циклона вызывает пасмурную погоду и изменение направления ветра.
В тропических широтах от 5 до 25° обоих полушарий возникают тропические циклоны. В отличие от циклонов умеренных широт они занимают меньшую площадь. Тропические циклоны возникают над теплой морской поверхностью в конце лета — начале осени и сопровождаются мощными грозами, выпадением ливневых осадков и ветрами штормовой силы, обладают огромной разрушительной силой.
В Тихом океане тропические циклоны называют тайфунами, в Атлантическом — ураганами, у берегов Австралии — вилли-вилли
Тропические циклоны переносят большое количество энергии от тропических широт в направлении умеренных, что делает их важной составляющей глобальных процессов циркуляции атмосферы. За свою непредсказуемость тропическим циклонам дают женские имена (например, «Катрин», «Джульетта» и др.)
Антициклон — атмосферный вихрь огромного диаметра (от сотен до нескольких тысяч километров) с областью повышенного давления у земной поверхности, с системой ветров от центра к периферии по часовой стрелке в Северном полушарии. В антициклоне наблюдаются нисходящие потоки воздуха.
Как зимой, так и летом для антициклона характерны безоблачное небо и безветрие. Во время прохождения антициклонов погода солнечная, летом жарко, а зимой очень холодно. Антициклоны образуются над ледовыми покровами Антарктиды, над Гренландией, Арктикой, над океанами в тропических широтах.
Воздушные массы России
На климатические особенности нашей страны оказывают влияние несколько разновидностей масс: арктические, умеренные, тропические, а также их морские и континентальные подвиды. Территория страны является очагом формирования умеренных континентальных масс. Они несут в себе воздух с пониженной влажностью, холодный зимой и тёплый в летнее время года. Морской воздух умеренных широт с запада движется из северной части Атлантики, а с востока из тихоокеанских вод. Он отличается низкой влажностью. В летние месяцы он несёт прохладу, а в зимние тепло. Двигаясь в восточном направлении МУВ претерпевает трансформацию и частично становится континентальным.
Воздушные массы тропических поясов планеты влияют на климат юга России. Сухие пыльные тропические массы осуществляют своё формирование над землями Казахстана и Средней Азии. Они характеризуются повышенными значениями температур. Увлажнённый и тёплый морской воздух тропиков вторгается в Кавказский регион и территорию России до Уральских гор со стороны Средиземного моря. А на Дальний Восток из центральных Тихоокеанских областей.
Очагом формирования сухих арктических масс являются воды Северного Ледовитого океана. Они формируют климат российского севера, в частности Сибири. Они несут низкотемпературный воздух, отличающийся хорошей видимостью.
Воздушные массы атмосферы Земли имеют внушительные размеры и масштабы воздействия. Они наряду с другими явлениями и процессами влияют на климат отдельно взятых областей и планеты в целом. Если бы не их движение, температуры в некоторых поясах были бы гораздо менее комфортными, а может, и вовсе не пригодными для существования живых организмов.
Виды и типы воздушных масс
Воздушные массы зависят от места формирования, от температуры, от вида подстилающей поверхности.
Термодинамическая классификация
По термодинамическому признаку воздушные массы подразделяют на три вида.
- Тёплой называется воздушная масса, чья температура превышает температуру окружающей среды. Охлаждаясь, она стремится уравновеситься. Воздушная масса холодная, если в конкретной области происходит повышение её температуры.
- Нейтральная (местная) воздушная масса находится в термодинамическом равновесии со средой, окружающей её. Несущие холодный и тёплый воздух массы превращаются в местные, постепенно трансформируясь в определённом регионе.
- Массы воздуха бывают морские и континентальные. Это зависит от характера территории их образования.
Очаг формирования морских масс возникает над поверхностью океана, поэтому их воздух насыщен влагой. Возникновение континентальных воздушных масс происходит над сушей материков, в связи с чем их воздух сухой и запылённый.
Географическая классификация
Возникновение воздушных масс происходит в разных широтах планеты. Исходя из этого, их подразделяют географически на четыре типа:
- Экваториальные. Очаг формирования таких масс находится в районе экватора и близлежащих широтах. Характеризуются температурами от 20 °С и повышенным показателем влажности. При перемещении с океана на сушу происходит выпадение осадков в виде дождей.
- Тропические. Образуются в широтах тропиков. Для них характерны повышенные температуры. Континентальный воздух сухой и запылённый. А морской влажный.
- Умеренные. Возникают в пределах от 45 до 65 градусов северной широты. Сформированные над континентом зимой они являются сухими и холодными, а летом их температура и влажность значительно выше. Воздух морских масс увлажненный и низкотемпературный постоянно.
- Арктические и антарктические. Появляются в широтных поясах, близких к полюсам. Имеют пониженную температуру и влагосодержание. Континентальные суше, морские более влажные.
Роль потоков в природном круговороте
Что такое воздушная масса? Это приносящий смену погодных условий. За счет естественного движения окружающей среды перемещаются осадки на тысячи километров по земному шару. Снег и дождь, холод и тепло приходят по установленным закономерностям. Учёные могут предсказывать изменение климата, глубже вникая в закономерности природных катаклизмов.
Постараемся дать ответ на вопрос: что такое воздушная масса? К ярким её примерам относят циклоны, перемещающиеся непрерывно. С ними приходит потепление или похолодание. Они движутся с постоянной закономерностью, но в редких случаях происходит их отклонение от обычной траектории. В результате таких нарушений в природе обнаруживают катаклизмы.
Так, в пустыне выпадает снег от встречающихся циклонов различной температуры или формируются смерчи, ураганы. Это все относится к ответу на вопрос: что такое воздушная масса? От её состояния зависит, какая будет погода, насыщенность воздуха кислородом или влагой.
Какие бывают виды воздушных масс?
Перечень разновидностей воздушных масс довольно обширен и различается согласно термодинамике и очагу образования. Если говорить о географическом распределении, то массы воздуха подразделяются на континентальные, образующиеся над поверхностью суши, и морские, формирование которых осуществляется над Мировым океаном. И те, и другие можно разделить на типы в зависимости широты, на которой находятся очаги. К таковым относятся арктический или антарктический воздух, умеренные, тропические и экваториальные массы.
По термодинамике они бывают теплыми, холодными или местными. К теплому или холодному относят воздух, который обладает более высокой (или более низкой) температурой в сравнении с окружающей средой. Пытаясь достичь баланса, со временем в зависимости от своей температуры он охлаждается или нагревается.
Местными считаются массы, которые находятся в температурном равновесии с окружающей средой и сохраняют подобный баланс на протяжении длительного периода времени. Изначально все массы являются теплыми или холодными, а после трансформации преобразуются в местные.
Еще одна классификация разделяет массы воздуха на устойчивые и неустойчивые. Первые отличаются постоянным вертикальным равновесием и вызывают появление дымки или . Над континентами они чаще всего появляются в зимний период, однако в зависимости от термодинамики могут приводить к разнообразным погодным явлениям. Так, теплые массы приносят дожди, холодные – безоблачную погоду.
Неустойчивый воздух отличается наличием в своей толще повышенной влажности, формирующей конвективные облака. Над поверхностью суши он наблюдается в летний сезон и приносит ливневые дожди и грозы.
Тропические циклоны (тайфуны)
В зоне атмосферных фронтов возникают обширные облачные образования протяженностью в тысячи километров и выпадают осадки. Если фронт перемещается в сторону отступающего холодного воздуха, наступает потепление; такой фронт называется теплым. Понятие о воздушные массы.Ученые заметили, что воздух тропосферы меняется не только с высотой. Оно приобретает различные свойства в зависимости от того, над какой поверхностью находится.
В итоге всю тропосферу составляют будто отдельные подвижные части — воздушные массы с различными свойствами: температурой, влажностью, запыленностью. Итак, в разных районах планеты массы воздуха могут быть теплыми или холодными, влажными или сухими, прозрачными или запыленными.
В циклоне воздух движется, огибая центр, против часовой стрелки в северном полушарии и по часовой стрелке в южном, а в антициклоне — все наоборот. Переходная зона, четко выраженная между двумя воздушными массами, называется фронтом. Поэтому морская воздушная масса летом — холодная, а зимой — теплая по сравнению с континентальным воздухом. Если, например, более теплая воздушная масса надвигается на более холодную, то фронт между ними называется теплым.
Бризы
Любые ветры являются результатом взаимодействия различных физических факторов,
возникающих в атмосфере над определенными географическими районами. К местным ветрам относятся бризы. Они появляются вблизи береговой черты морей и
океанов и имеют суточную смену направления: днём они дуют с моря на сушу, а ночью с суши на море. Объясняется это явление разницей температур над морем и
сушей в разное время суток. Теплоёмкость суши и моря разная. Днём в тёплую погоду солнечные лучи нагревают сушу быстрее, чем море, и давление над сушей
уменьшается. Воздух начинает двигаться в сторону меньшего давления – дует морской бриз. Вечером всё происходит наоборот. Суша и воздух над ней
излучают тепло быстрее, чем море, давление становится выше, чем над морем, и воздушные массы устремляются в сторону моря – дует береговой бриз. Бризы
особенно отчётливы при тихой солнечной погоде, когда им ничего не мешает, т.е. не накладываются другие потоки воздуха, которые легко заглушают бризы. Скорость
бриза редко бывает выше 5 м/с, но в тропиках, где разность температур поверхностей моря и суши значительна, бризы дуют иногда со скоростью 10 м/с. В
умеренных широтах бризы проникают в глубь территории на 25–30 км.
Бризы, собственно говоря, те же муссоны, только в меньшем масштабе – они имеют суточный цикл и изменение направления зависит от смены ночи
и дня, муссоны же имеют годовой цикл и меняют направление в зависимости от времени года.
Планетарная система ветров в значительной мере определяет и динамику Мирового океана, ибо главными факторами возникновения поверхностных
течений являются ветер, отклоняющая сила вращения Земли и конфигурация материков. По обеим сторонам экватора пассаты вызывают северное и южное
пассатные течения, имеющие общее направление с востока на запад. Вспомните, как
пассаты «помогли» каравеллам Колумба пересечь
Атлантический океан. Но это было не просто удачей Колумба. Как мореплаватель он знал закономерности воздушных
течений. Чтобы плыть на запад, он пошел по южной периферии субтропического антициклона, где дуют пассаты. Назад в Европу Колумб возвращался по северной
периферии субтропического антициклона, где обычно наблюдаются западные ветры умеренных широт. Обратный путь был более трудным, потому что западные ветры
менее устойчивы и более изменчивы из-за развивающихся здесь циклонов и
антициклонов. (См. Эпоха великих географических открытий, открытие Америки.)
Что такое воздушные массы?
Нашу планету окружает со всех сторон атмосфера, которая, в свою очередь, делится на несколько слоёв. Нас интересует самый нижний — тропосфера. Именно тут располагаются воздушные массы.
По сути, воздушные массы — это подвижные части тропосферы, которые передвигаются по планете. Их размеры настолько огромны, что площадь масс можно сравнить с площадью целой страны, а иногда и материка. Воздух передвигается, как одно целое, поэтому его и называют одной целой массой. Двигаются очень медленно, могут задерживаться на одном месте довольно продолжительное время.
Другим отличительным качеством воздушны масс является то, что их свойства не меняются на всём протяжении. Что это значит? Часть тропосферы, которую выделили в отдельную воздушную массу обладает некоторыми качествами. Среди них: температура, влажность и даже количество пыли в воздухе. Так вот, при горизонтальном смещении воздух не меняет своих свойств. Например, над пустыней Сахара расположена некая воздушная масса. На севере и на юге пустыни воздух будет обладать одинаковыми свойства. Однако, при движении вверх и вниз свойства будут меняться, особенно сильно, это отражается на температуре.
Что касается границ между двумя массами, то чаще всего они представляют узкую границу, но бывают и расплывчатые границы.
Циклон и антициклон
Из-за неравномерного распределения воздушных потоков в слоях, находящихся вблизи поверхности Земли, появляются зоны с повышенным и пониженным давлением. Первые характеризуются избытком воздуха в единице объёма, вторые — его недостатков. Из-за перетока масс от одной зоны к другой появляется ветер.
На физические свойства воздуха оказывает влияние подстилающая поверхность и естественная радиация планеты. Из-за различий в рельефе происходит неодинаковое трение. Сложные поверхности способны деформировать линию фронта, из-за чего изменяются его свойства.
Воздушные массы и атмосферные фронты приносят метеорологам большое количество сюрпризов. При сопоставлении и изучении их передвижений синоптики составляют прогнозы, которыми люди пользуются каждый день. Они даже не подозревают о том, насколько это большой труд.
Движение и циркуляция. Смена воздушных масс
Воздушная масса не остаётся в той области, где сформировалась. Под влиянием непостоянства циркуляционных условий она начинает перемещаться и трансформироваться.
Течение воздушных масс носит глобальный характер, ведь их формирование и движение охватывает океаны, континенты, обширные участки планеты. Таким образом совокупность воздушных масс составляет атмосферную циркуляцию планеты.
На процессы циркуляции в атмосфере главным образом влияет солнечная энергия. Причём на все участки планеты эта энергия действует по-разному из-за неоднородности подстилающей поверхности. Отсюда и разница температур. Обладающий высокой плотностью холодный воздух создаёт повышенное давление и всегда стремится в более тёплую область с разреженным воздухом.
Во время перемещения из одной области в другую воздушная масса меняет свои свойства. Это зависит от того, над какой территорией она проходит, с какими воздушными массами граничит и от того, сколько времени прошло с момента её формирования. Причем скорость перемещения воздуха внутри массы непостоянна и разнится с высотой. Таким образом возникает турбулентное перемешивание.
Перемена свойств воздушной массы зовётся её трансформацией или сменой. Она длится от трёх до семи дней и считается завершённой при установлении постоянной среднесуточной температуры во всех слоях массы день за днём. Таким образом формируется новая воздушная масса.
Нюансы возникновения
Очагами возникновения масс в большинстве случаев бывают области, в которых происходит опущение воздуха с последующим его горизонтальным распространением. Под такое описание подпадают участки антициклонов.
Антициклонические системы, в отличие от циклонических, зачастую проявляют малоподвижность.
Образование воздушных субстанций происходит, как правило, именно в таких — квазистационарных — областях антициклонов с обширным расположением.
Другие зоны, подходящие под характеристики очага возникновения, — это так называемые термические депрессии размытого типа.
Они формируются над нагретыми районами суши и также отличаются малоподвижностью.
Воздушные массы России
На климатические особенности нашей страны оказывают влияние несколько разновидностей масс: арктические, умеренные, тропические, а также их морские и континентальные подвиды. Территория страны является очагом формирования умеренных континентальных масс. Они несут в себе воздух с пониженной влажностью, холодный зимой и тёплый в летнее время года. Морской воздух умеренных широт с запада движется из северной части Атлантики, а с востока из тихоокеанских вод. Он отличается низкой влажностью. В летние месяцы он несёт прохладу, а в зимние тепло. Двигаясь в восточном направлении МУВ претерпевает трансформацию и частично становится континентальным.
Воздушные массы тропических поясов планеты влияют на климат юга России. Сухие пыльные тропические массы осуществляют своё формирование над землями Казахстана и Средней Азии. Они характеризуются повышенными значениями температур. Увлажнённый и тёплый морской воздух тропиков вторгается в Кавказский регион и территорию России до Уральских гор со стороны Средиземного моря. А на Дальний Восток из центральных Тихоокеанских областей.
Очагом формирования сухих арктических масс являются воды Северного Ледовитого океана. Они формируют климат российского севера, в частности Сибири. Они несут низкотемпературный воздух, отличающийся хорошей видимостью.
Воздушные массы атмосферы Земли имеют внушительные размеры и масштабы воздействия. Они наряду с другими явлениями и процессами влияют на климат отдельно взятых областей и планеты в целом. Если бы не их движение, температуры в некоторых поясах были бы гораздо менее комфортными, а может, и вовсе не пригодными для существования живых организмов.
Чем морские воздушные массы отличаются от континентальных?
Завершим статью рассмотрением этого вопроса. Из данной выше характеристики для масс воздуха можно самостоятельно на него ответить. Итак, чем от континентальных воздушных масс отличаются морские? Первое и главное их различие – это уровень влажности. Основное свойство континентальных воздушных масс заключается в их сухости. Массы же типа m (mP, mT, mE) образованы над морями и океанами, поэтому они несут с собой огромное количество водяного пара.
Чем морские воздушные массы от континентальных отличаются еще? Благодаря большому содержанию H2O в массах типа m они характеризуются менее резкими перепадами температур при их образовании в различное время года, чем это свойственно для объемов воздуха типа c (континентальные). По этой же причине морские массы менее прозрачны и сильнее рассеивают солнечный свет.
Классификация по типам
Место, где формируется масса, накладывает отпечаток на ее характеристики. От области первоначального происхождения объекта зависят его свойства. Например, холодные объекты образуются в северных широтах, а теплые — в южных, и никогда — наоборот.
По географии происхождения массы подразделяются на четыре основных вида:
- полярный (арктический или антарктический);
- умеренный;
- тропический;
- экваториальный.
Помимо классификации по географическому происхождению, массы делятся на подтипы по следующим критериям:
- По температуре внутреннего воздуха — на теплый и холодный типы. Теплая масса всегда движется на подстилающую поверхность холодного типа, а холодная, напротив, — на теплую.
- По уровню влажности и области формирования (эти два критерия всегда взаимосвязаны) — на влажный морской и сухой континентальный типы. Морские массы образуются над океаном, а континентальные — над материком. Поэтому влажность первых всегда выше. На континентальную и морскую разновидности подразделяются только тропические и умеренные массы, к остальным эта характеристика неприменима.
Типы воздушных масс в каждом поясе и их основные характеристики приведены в таблице.
Широта (в градусах) | Тип масс | Атмосферное давление | Влажность | Температура |
0−10 | Экваториальные | Низкое | Высокая | Высокая |
10−40 | Тропические | Высокое | Смешанная (высокая в морских, низкая — в континентальных) | Очень высокая |
40−70 | Умеренные | Низкое | Смешанная (в морских — высокая, в континентальных — летом высокая и зимой низкая) | Смешанная (в морских — низкая, в континентальных — низкая зимой и высокая летом) |
70−90 | Полярные | Высокое | Низкая | Очень низкая |
Немного истории
Названия «фронтальная поверхность» и «атмосферный фронт» появились в 1918 году. В метеорологию их ввёл исследователь из Норвегии Якоб Бьеркнес. Он сумел доказать, что основными частями круговорота в средних и высших слоях являются фронты.
Но задолго до этого учёного, ещё в 1863 году, адмирал Фицрой сделал предположения, что активные атмосферные процессы происходят в местах столкновения масс, которые идут с разных частей света. Научное сообщество того времени не обратило никакого внимания на эти заявления.
Бергенская школа выполняла собственные исследования, а также свела все гипотезы и знания воедино. Это позволило создать более чёткое представление об атмосферных передвижениях.
Фронтальная поверхность — наклонная плоскость, которая находится в местах перехода воздушных потоков. Обычно она образуется вблизи поверхности Земли, после чего начинает подъём до таких высот, где различия между массами становятся размытыми. Обычно потолком является высота в 9−12 км.
Как происходит преобразование потоков в природе?
Воздушными массы становятся видимыми при определённых условиях. Примерами таких явлений становятся облака, тучи, туманы. Располагаться они могут как на высоте тысяч километров, так и прямо над землёй. Последние образуются при резком снижении температуры окружающего воздуха от повышенной влажности.
Солнце играет важную роль в бесконечном процессе движения воздушных масс. Смена дня и ночи приводит к тому, что потоки устремляются ввысь, поднимая с собой частицы воды. Высоко в небе они кристаллизуются и начинают падать. В летний сезон, когда достаточно тепло, ледышки успевают растаять в полёте, так наблюдают осадки в основном в виде дождя.
А зимой, когда над землей проходят холодные потоки, начинает идти снег или даже град. Поэтому в районах экваториальных и тропических широт тёплый воздух расправляет кристаллики. В регионах же северных районов эти осадки происходят практически каждый день. Холодные потоки подогреваются от нагретой земной поверхности, лучи солнца проходят сквозь воздушные слои. А вот тепло, отданное в ночное время, становится причиной образования облаков, утренней росы, тумана.