Воздушные массы

Воздушными массами (ВМ) называются большие объемы воздуха с относительно однородными метеорологическими условиями (температура, влажность, горизонтальная видимость и др., занимающие значительные площади (например, часть материка или океана). По вертикали они могут простираться от нескольких километров до тропопаузы.

Метеорологические элементы в горизонтальном направлении внутри воздушной массы изменяются медленно и непрерывно и лишь при переходе из одной воздушной массы в другую испытывают скачкообразные изменения. По вертикали однородная воздушная масса имеет во всех частях почти одинаковые изменения метеорологических элементов.

ВМ формируются в определенных районах, называемых очагами формирования.

Очаг формирования воздушных масс должен отвечать определенным требованиям:

– однородность подстилающей поверхности воды или суши, чтобы воздух в очаге подвергался достаточно сходным воздействиям.

– однородность радиационных условий.

– циркуляционные условия, способствующие стационированию воздуха в данном районе.

Очагами формирования обычно бывают области, где воздух опускается, а затем распространяется в горизонтальном направлении – этому требованию отвечают антициклонические системы. Антициклоны чаще, чем циклоны, бывают малоподвижными, поэтому формирование воздушных масс обычно и происходит в обширных малоподвижных (квазистационарных) антициклонах.

Кроме того, требованиям очага отвечают малоподвижные и размытые термические депрессии, возникающие над нагретыми участками суши. Наконец, формирование полярного воздуха происходит частично в верхних слоях атмосферы в малоподвижных, обширных и глубоких центральных циклонах в высоких широтах. В этих барических системах происходит трансформация (превращение) тропического воздуха, втянутого в высокие широты в верхних слоях тропосферы, в полярный воздух. Все перечисленные барические системы также можно назвать очагами воздушных масс уже не с географической, а с синоптической точки зрения.

При перемещении в другой район ВМ в начальный период сохраняет свои первоначальные свойства, такие, как температура, влажность, прозрачность, характер облаков и т.д. Однако по мере продвижения над новой подстилающейся поверхностью ВМ видоизменяется, теряет часть своих старых свойств и приобретает новые. Этот процесс называется трансформацией. Чем больше температура подстилающей поверхности отличается от температуры ВМ, тем интенсивнее происходит ее трансформация.

Воздушные массы классифицируются как по термодинамическому, так и по географическому принципу.

Согласно термодинамической классификации, воздушные массы подразделяются на теплые, холодные, устойчивые (УВМ), неустойчивые (НВМ) и нейтральные.

Теплой (холодной) ВМ называется в том случае, когда ее температура выше (ниже) температуры подстилающей поверхности, над которой она находится.

Нейтральной называется воздушная масса, длительное время находящаяся над данным районом. Воздух под влиянием особенностей подстилающей поверхности района приобретает основные погодные условия, характерные для данной местности. Эти условия длительное время не претерпевают существенных изменений.

Устойчивой воздушной массой называется такая ВМ, в которой нет условий для развития конвективных движений. Она всегда бывает более теплой, чем подстилающая поверхность. Над континентом наиболее благоприятное время года для образования УВМ – зима, время суток – ночь. Над морем – лето, день. Это наблюдается, например, при перемещении относительно теплого воздуха над холодной земной или водной поверхностью, а так же при радиационном охлаждении земной поверхности, расположенной под данной воздушной массой, например, летом в ночные часы или круглосуточно в зимнее время.

Условия погоды в УВМ зависят от влагосодержания воздуха. Вследствие охлаждения снизу в устойчивой воздушной массе образуются инверсии, подинверсионные низкие облака (слоистые, слоисто-кучевые), из которых выпадают слабый снег или морось. В УВМ наблюдаются дымки, адвективные туманы, мгла, иногда гололед.

Если влажность мала, то в устойчивой массе может наблюдаться ясная погода, но в приземном слое могут наблюдаться мгла, поземок (пыльный, песчаный, снежный), низовая метель.

Полет в устойчивой воздушной массе обычно спокоен (турбулентность отсутствует). Сложные условия могут наблюдаться от земли до 1-2 км. Опасность представляет ограниченная видимость и низкие облака, выше 1-2 км наблюдается ясное небо и облака верхнего или среднего яруса.

Неустойчивой воздушной массой называется такая ВМ, в которой наблюдаются благоприятные условия для развития конвективных движений. НВМ является более холодной, чем подстилающая поверхность. Над континентом наиболее благоприятное время года для образования УВМ – лето, время суток – день. Над морем – зима, ночь. Это бывает при перемещении относительно холодного воздуха над теплой земной или водной поверхностью, а также вследствие прогрева Солнцем земной поверхности, расположенной под данной воздушной массой.

Условия погоды в НВМ зависят от влагосодержания воздуха. В этой массе, при большой влажности воздуха образуются кучевообразные облака, имеют место ливневые осадки, грозы, сильные порывистые ветры, шквалы, смерчи. Хорошо выражен суточный ход температуры, облачности, ветра. В ночные и утренние часы могут возникать радиационные туманы. В мощно-кучевых и кучево-дождевых облаках наблюдаются сильное обледенение, сильная болтанка, электрические разряды.

Если НВМ сухая, то в ней образуются кучевые облака, пыльные бури, низовые метели.

Полет в неустойчивой воздушной массе обычно сопровождается турбулентностью, которая наблюдается как внутри облаков, так и при ясном небе.

Согласно географической классификации воздушные массы в зависимости от районов их формирования подразделяются на арктический воздух (морской и континентальный), умеренный воздух (морской и континентальный), тропический (морской и континентальный) и экваториальный (рис.38).

Рис.38. Основные виды воздушных масс в европейской части России

Умеренные воздушные массы формируются в умеренных широтах. Те из них, что образуются над континентом, зимой отличаются низкой температурой и низким содержанием влаги и приносят ясную и морозную погоду. Летом континентальные умеренные воздушные массы сухие и жаркие. Умеренные воздушные массы, сформировавшиеся над океаном, теплые и влажные. Зимой они приносят оттепели, а летом — похолодание и осадки.

Арктические и антарктические воздушные массы формируются над ледяной поверхностью полярных широт. Для них характерны низкая температура и небольшое количество влаги. Они значительно понижают температуру тех районов, куда вторгаются. Летом, продвигаясь в центр Евразии, эти воздушные массы постепенно нагреваются, еще больше иссушаются и становятся причиной суховеев в южных областях Западно-Сибирской низменности. Тропические воздушные массы жаркие в любое время года. Морской подтип тропических воздушных масс отличается высокой влажностью, а континентальный — сухостью и запылённостью. Над океанами в тропиках весь год господствуют пассаты - прим. от geoglobus.ru. Для воздушных масс, формирующихся в этих районах, характерны умеренно высокие температуры от +20°С до +27 °С летом и нежаркие — до +10°С +15 °С зимой. В районах тропических пустынь над материками образуются крайне сухие воздушные массы со средними температурами +26°С +40 °С.

Экваториальные воздушные массы формируются в экваториальных широтах. Они обладают высокой температурой и высокой влажностью независимо от того, где они сформировались - над материком или над океаном. Средние температуры экваториальных воздушных масс во все месяцы года заключаются с пределах от +24°С до +28 °С. Поскольку испарение в этих районах велико, велика и абсолютная влажность, а относительная влажность даже в самые сухие месяцы года выше 70%.

Поиск по сайту: