Знаймо

Додати знання

приховати рекламу

Цей текст може містити помилки.

Атмосферний фронт



Атмосферний фронт (від. др.-греч. ατμός - Пар, σφαῖρα - Куля і лат. frontis - Лоб, передня сторона), фронти тропосферні - перехідна зона в тропосфері між суміжними повітряними масами з різними фізичними властивостями.

Атмосферний фронт виникає при зближенні та зустрічі мас холодного і теплого повітря в нижніх шарах атмосфери або в усій тропосфері, охоплюючи шар потужністю до декількох кілометрів, з утворенням між ними похилій поверхні розділу.

Розрізняють

Основними атмосферними фронтами є:

Якби повітряні маси були нерухомі, поверхня атмосферного фронту була б горизонтальною, з холодним повітрям внизу і теплим над ним, але оскільки обидві маси рухаються, вона розташовується похило до земної поверхні, причому холодне повітря лежить у вигляді дуже пологого клину під теплим. При цьому в середньому кут нахилу складає близько 1 до поверхні Землі.

Зона атмосферного фронту дуже вузька в порівнянні з розділяються нею повітряними масами, тому для цілей теоретичного дослідження її приблизно розглядають як поверхня розділу двох повітряних мас різної температури і званої фронтальною поверхнею. З цієї причини на синоптичних картах фронти зображують у вигляді лінії (лінія фронту). У перетині з земною поверхнею зона фронти має ширину порядку десятків кілометрів, горизонтальні ж розміри самих повітряних мас - порядку тисяч кілометрів.

При зближенні повітряних мас, які мають різні характеристики, в зоні між ними утворюється Тангенціальний розрив, тобто 1) Збільшуються горизонтальні градієнти температури повітря, вологості. 2) Поле тиску має улоговину або "приховану улоговину". 3) Дотична до лінії розриву швидкість вітру має скачок. Навпаки, при видаленні повітряних мас один від одного градієнти метеорологічних величин і швидкості вітру зменшуються. Перехідні зони в тропосфері, в яких відбувається зближення повітряних мас з різними характеристиками, називаються фронтальними зонами.

У горизонтальному напрямку протяжність фронтів, як і повітряних мас, має тисячі кілометрів, по вертикалі - близько 5 км, ширина фронтальної зони біля поверхні Землі - близько сотні кілометрів, на висотах - кілька сотень кілометрів. Фронтальні зони характеризуються значними змінами температури повітря та вологості, напрямків вітру уздовж горизонтальної поверхні, як на рівні Землі, так і вище.

Перетин фронтальною поверхнею Землі називається атмосферним фронтом і наноситься на приземную синоптичну карту. На карти баричної топографії наносяться висотні фронтальні зони (ВФЗ) - перетину фронтальної поверхнею ізобаричних поверхонь.

"Передня частина" - це поверхня або зона переходу, що розділяє повітряні маси з різними властивостями, у тому числі, різною щільністю повітря. Безперервність тиску накладає певні умови на просторову орієнтацію фронтальній поверхні. При відсутності руху будь розрив в поле щільності (або зона швидкого переходу з однієї повітряної маси в іншу) повинен бути горизонтальним. При наявності руху поверхню переходу стає похилою, при цьому більш щільний повітря (холодний) утворює клин під менш щільним (теплим), а тепле повітря здійснює висхідне ковзання вздовж цього клина.

Товщина фронтальної поверхні по вертикалі дуже мала - кілька сотень метрів, це набагато менше, ніж ширина повітряних мас, які вона поділяє. В межах тропосфери одна повітряна маса перекриває іншу. Ширина зони фронту на картах погоди становить кілька десятків кілометрів, але при аналізі синоптичних карт фронт проводять у вигляді однієї лінії. Лише на вертикальних розрізах атмосфери великого масштабу вдається виявити верхню і нижню межі перехідного шару.

На фронтах великий розвиток отримують висхідні руху повітря, тому поблизу фронтів є сприятливі умови для утворення хмар і випадання опадів. Їх появі сприяє, по-перше, збіжність вітру до лінії фронту в приземному шарі (негативна дивергенція горизонтальної компоненти вітру). Крім того, в системі фронтів відбувається підйом теплого повітря (висхідне ковзання) по клину холодного повітря. Висхідні рухи повітря виникають і внаслідок різниці швидкостей зафронтальние і предфронтальних повітря, тобто коли зафронтальние повітря рухається швидше, ніж предфронтальних. Підйом повітря відбувається на тих ділянках фронту, де спостерігається нестаціонарність руху. Висхідним рухам на ранній стадії розвитку циклону сприяє також динамічне падіння тиску. При підйомі повітря відбувається його адіабатичне охолодження, формування хмарності та опадів.

Добре виражений фронт має висоту кілька кілометрів, найчастіше - 3-5 км. З основними фронтами пов'язані тривалі і рясні опади; в системі вторинних фронтів процеси облакообразованія виражені слабкіше, опади короткочасні і не завжди досягають Землі. Так само існують внутрімасові опади, не пов'язані з фронтами.

У приземному шарі внаслідок збіжності повітряних потоків до осі баричних улоговин тут створюються найбільші контрасти температури повітря - тому фронти у Землі розташовуються саме уздовж осей баричних улоговин. Фронти не можуть розташовуватися уздовж осей баричних гребенів, де має місце розбіжність повітряних потоків, а можуть лише перетинати вісь гребеня під великим кутом.

З висотою контрасти температур на осі баричної улоговини зменшуються - вісь балки зміщується в бік більш низьких температур повітря і прагне сполучитися з віссю термічної улоговини, де контрасти температури мінімальні. Так з висотою фронт поступово відходить від осі баричної улоговини на її периферію, туди, де створюються найбільші контрасти.

Підстилаюча поверхня значно впливає на переміщення і властивості фронтів. В межах нижніх сотень метрів вплив тертя призводить до деформації профілю фронту. Нерівномірність тертя, пов'язана з різницею в характері підстилаючої поверхні, також приводить до деформації профілю фронту, особливо в умовах складного рельєфу. Орографічні перешкоди можуть впливати на переміщення фронтів і викликати як деформації самих фронтів, так і зміни пов'язаних з ними ефектів, або створювати нові ефекти. Перевалювання фронтів через гірські перешкоди відбивається на процесах хмара-і осадкообразования. Повітря взагалі прагне обтікати перешкоди в горизонтальному напрямку, так як при цьому відбувається найменша витрата енергії. У тому випадку, якщо повітря стратифікована нестійкий, він частково перетікає через хребет, особливо в центральній його частині. Це перетікання в десятки разів менш інтенсивно, ніж бічне обтікання. Крім того, воно має різко турбулентний характер, завдяки сильному тертю в умовах гірського рельєфу.

Фронт, що перетинає гірський хребет, частково руйнується, лінія фронту набуває "звивистий" характер. Навіть низькі перешкоди частково будуть обтікатися горизонтально, а при стійкій стратифікації і високих перешкоди єдино можливе перетікання - горизонтальне. При наближенні холодного фронту до хребта відбувається висхідний рух теплого повітря, який виявляється "затиснутим" між клином холодного повітря і хребтом, посилюються процеси хмара-і осадкообразования перед фронтом. Вітер перед фронтом також посилюється, тому що зближуються лінії струму в теплому повітрі, між холодним фронтом і хребтом.


Цей текст може містити помилки.

Схожі роботи | скачати

Схожі роботи:
Атмосферний тиск
Атмосферний електрику
Атмосферний випромінювання
Фронт
Забайкальський фронт
Білоруський фронт
Закавказький фронт
Карельський фронт
Курський фронт
© Усі права захищені
написати до нас
Рейтинг@Mail.ru