Барические системы

Барическими системами называются системы распределения атмосферного давления, характеризуемые определенным расположением изобар на картах погоды.

Различают главные барические системы, к которым относятся циклоны и антициклоны, а также вторичные – ложбины, гребни, седловины.

Циклоном называется барическая система, очерченная на картах погоды замкнутыми изобарами, в которой давление возрастает от центра к периферии и циркуляция воздуха относительно центра против хода часовой стрелки (рис.49).

Рис.49. Схема циклона

Циклоны в своем развитии проходят 4 стадии: стадия волны, молодой циклон, максимального развития, заполняющийся циклон.

1.Стадия волны – стадия зарождения циклона. Как правило, волны возникают на малоподвижных фронтах. При образовании волны происходит следующее: на одном участке в тылу волны холодных воздух начинает перемещаться в сторону теплого воздуха, образуя участок холодного фронта. На другом участке теплый воздух перемещается в сторону холодного, образуя теплый участок фронта (рис.50).

Рис.50. Стадия волны

Волна начинает перемещаться по потоку, оставляя холодный воздух слева, а теплый воздух – справа. У вершины волны перед теплым фронтом вследствие адвекции теплого воздуха давление начинает падать, за холодным, где наблюдается вторжение холодного воздуха, давление начинает расти. У вершины волны образуется область пониженного давления, появляется у земли замкнутая изобара. В зонах фронтов начинает формироваться облачность, зоны осадков, которые еще невелики.

2.Молодой циклон: на этой стадии циклон продолжает углубляться (т.е. давление в его центре падает). Циклоническая циркуляция распространяется на большие высоты, у земли циклон очерчивается несколькими изобарами, на фронтах оформляются четко его участки, облачные системы и зоны осадков распространяются на большей территории, чем в стадии волны (рис.51). По высоте циклон обнаруживается до высоты 3 – 4 км. Продолжительность стадии около суток.

Рис. 51. Стадия молодого циклона

3.Циклон, достигший стадии максимального развития: давление в центре достигает наименьшего значения по сравнению с предыдущими стадиями. Увеличивается площадь, занимаемая циклоном, возрастает число замкнутых изобар. Особенностью этой стадии является сближение и смыкание холодного фронта с теплым фронтом, т.е. происходит окклюдирование циклона (рис.52). Место, где начинается смыкание холодного фронта с теплым фронтом, называется точкой окклюзии. Эта точка, по мере оккюдирования, все более удаляется от центра циклона к его периферии.

Рис.52. Стадия максимального развития циклона

С момента окклюдирования в центре циклона прекращается падение и начинается рост давления. Область наибольшего падения давления сохраняется впереди точки окклюзии, а область роста – за точкой окклюзии. На этой стадии циклон прослеживается до высоты 5 км. Происходит уменьшение скорости его смещения. Продолжительность стадии может составлять несколько суток.

4.Заполняющийся циклон – это последняя стадия развития циклона, теперь он представляет собой обширную область относительно холодного воздуха (рис.53).

В циклоне остается только фронт окклюзии, как раздел между холодным воздухом передней и тыловой частями циклона. Иногда возникают вторичные холодные фронта. Большую часть захватывает область роста давления. Это указывает на его заполнение. Число замкнутых изобар постепенно уменьшается. Но, несмотря на заполнение у земли, на высотах он продолжает углубляться и достигает максимального развития. Его высотный центр располагается в верхней тропосфере и примерно над приземным центром. Практически циклон становится малоподвижным.

Рис. 53. Стадия заполняющегося циклона

В зависимости от расположения воздушных масс и фронтов площадь в циклоне можно разделить на 4 условные части.

1. Передняя часть циклона расположена впереди теплого фронта,

2. Часть циклона, расположенная между теплым и холодным фронтами со стороны тёплого воздуха называется теплым сектором.

3. Область, расположенная за холодным фронтом называют тыловой частью циклона.

4. Центр циклона.

Погода и условия полетов в циклоне будут зависеть от того, в какой части будут осуществляться взлет, посадка, полет по маршруту (рис.54).

Центр циклона – в радиусе 400-500км характеризуется самой мощной облачной системой. Нижняя граница облаков зимой может опускаться до 50-100м, в отдельных случаях переходить в туман. Верхняя граница 7-10 км. Летом нижняя граница облаков 600-1000м, верхняя достигает тропопаузы. Осадки в центре могут быть всех видов, летом- грозы, шквалы, болтанка

В теплом секторе циклона – устойчивая воздушная масса с низкой облачностью, моросящими осадками, туманами, гололедом в холодное время года. Летом во второй половине дня развитие конвективных облаков с грозами, ливнями, порывистым ветром. Сложные метеоусловия, в основном, на аэродромах взлета и посадки.

Рис.54. Условия погоды и полетов в различных частях циклона

Погода передней части циклона определяется устойчивой или неустойчивой воздушной массой, в зависимости от времени года и суток.

В тылу циклона – за 100 км от холодного фронта, погоду формирует неустойчивая ВМ. Зимой здесь могут быть поземки, низовые метели, порывистые ветры, болтанка на малых высотах. Летом – кучево-дождевые облака, грозы шквалы, ливни, сильная болтанка до больших высот. Особенно неблагоприятные условия будут при взлете и посадке.

Антициклон – область замкнутых изобар с максимальным давлением в центре и с циркуляцией воздуха по часовой стрелке (рис.55).

Антициклоны проходят в своем развитии 3 стадии: молодой антициклон, максимальное развитие и разрушающийся антициклон.

Молодой антициклон образуется в холодном воздушной массе в тылу циклона и первоначально имеет вид гребня. По высоте прослеживается до высоты 2-3 км, на карте очерчен одной или несколькими изобарами.

Рис.55. Схема антициклона

Максимально развитый антициклон очерчен несколькими изобарами, давление в его центре имеет максимальную величину, значительно развит по высоте и занимает большую площадь.

Разрушающийся антициклон – давление в его центре начинает падать, антициклон заполняется. Существуют антициклоны от нескольких дней до нескольких недель и месяцев.

По условиям погоды и полетов антициклон можно разделить на 3 части: центральную, восточную и западную (рис.56).

В центральной части антициклона преобладает ясная или малооблачная погода с низкими температурами зимой и высокими летом. Нисходящие движения в центре антициклона приводят к образованию на высоте 1-3 км мощного слоя инверсии «сжатия» или «оседания». Наличие инверсии определяет погоду в его нижней части. Зимой под инверсией образуются и длительное время удерживаются на большой площади низкие слоистые St и слоисто-кучевые Sc облака толщиною в несколько сот метров, в приземном слое иногда возникают туманы.

Рис.56. Условия погоды и полетов в различных частях антициклона

На восточную периферию антициклона воздух поступает с севера. В теплое время года образуется неустойчивая воздушная масса, в холодное – устойчивая. В соответствии с этим устанавливается погода, характерная для этих воздушных масс.

На западную периферию антициклона воздух поступает с юга. В теплое время года образуется неустойчивая воздушная масса, в холодное – устойчивая с соответствующей погодой. При достаточной влажности воздуха в холодное время года образуются адвективные туманы и низкие слоистые St и слоисто-кучевые Sc облака. Могут наблюдаться осадки в виде мороси, которые при температурах, близких к 0°С приводят к образованию гололеда. Это усложняет посадку и взлет ВС, полеты на малых высотах. В это же время в средней и в верхней тропосфере наблюдается отсутствие облаков или их небольшое количество.

Ложбина – область, очерченная на карте погоды изобарами, вытянутыми от центра циклона к его периферии. Ось ложбины является линией наименьшего давления, где наблюдается сходимость приземного ветра, которая способствует появлению и увеличению здесь контрастов температур, влажности, усиления ветра. У оси ложбины, из-за сходимости потоков, образуются восходящие потоки воздуха, ведущие к образованию облаков и осадков. Обычно по оси ложбины проходит атмосферный фронт, который формирует погоду ложбины. Зимой в ложбинах наблюдаются сильные метели, летом – грозы.

Гребень – область, очерченная на карте погоды изобарами, вытянутыми от центра антициклона к его периферии. Ось гребня является линией наибольшего давления, то есть линией расходимости приземных ветров, поэтому погода в нем такая же, как в центре антициклона: тихо, ясная или малооблачная погода, в утренние часы – радиационные туманы.

В передней части гребня наблюдаются сильные ветры, погода неустойчивая с быстроменяющимся количеством облаков и кратковременными осадками. В тылу гребня появляются облака среднего и верхнего яруса.

Седловина – размытое барическое поле, расположенное между двумя, крест накрест лежащими циклонами и антициклонами (рис.57).

Рис.57. Седловина

В седловине есть две оси. Вдоль одной их них воздушные массы как бы притекают к центру седловины, одновременно расходясь в стороны. Эта ось называется осью сжатия или линией расходимости воздушных масс (рис.55). Вдоль другой оси воздушные массы как бы оттекают в обе стороны от центра седловины, одновременно сближаясь вдоль оси на периферии седловины. Эта ось называется осью растяжения или линией сходимости воздушных масс.

Ветры в области седловины слабые, часто возникают туманы. Летом, при большой влажности, в дневные часы и за счет нагрева подстилающей поверхности, развиваются кучево-дождевые облака и местные грозы. В седловине могут располагаться стационарные фронты большой вертикальной протяженностью.

Вопросы для самопроверки:

1. Что называется циклоном?

2. Какие существуют стадии развития циклона?

3. Какие погодные условия наблюдаются в передней (тыловой) части циклона?

4. Какие погодные условия наблюдаются в теплом секторе (центральной части) циклона?

5. Что называется антициклоном?

6. Какие существуют стадии развития антициклона?

7. Какие погодные условия наблюдаются в центральной части антициклона?

8. Какие погодные условия наблюдаются в восточной части антициклона?

9. Какие погодные условия наблюдаются в западной части антициклона?

10. Что обуславливает условия погоды в ложбине?

11. Что обуславливает условия погоды в гребне?

12. Что обуславливает условия погоды в седловине?

Поиск по сайту: