Знаймо

Додати знання

приховати рекламу

Цей текст може містити помилки.

Повітряна маса



План:


Введення

Повітряні маси - великі об'єми повітря в нижній частині земної атмосфери - тропосфері, мають горизонтальні розміри в багато сотень або кілька тисяч кілометрів і вертикальні розміри у кілька кілометрів, що характеризуються зразковою однорідністю температури і вологовмісту по горизонталі.

Різні повітряні маси, що панують над Північною півкулею

Однорідність властивостей повітряної маси досягається формуванням її над однорідної підстилаючої поверхнею в подібних умовах теплового і радіаційного балансу.

Крім того, необхідні такі циркуляційні умови, при яких повітряна маса тривало циркулювала б в регіоні формування. Значення метеорологічних елементів в межах повітряної маси змінюються незначно - горизонтальні градієнти малі. Різке зростання градієнтів метеорологічних величин, або, принаймні, зміна розміру й напрями градієнтів відбувається в перехідній зоні між двома повітряними масами - зоні атмосферного фронту.

Об'єкти, що виникають в тропосфері в результаті взаємодії повітряних мас - перехідні зони (фронтальні поверхні), фронтальні хмарні системи хмарності та опадів, циклонічні обурення, мають той же порядок величини, що й самі повітряні маси - порівняти за площею з великими частинами материків або океанів, час їх існування - більше 2-х діб.

Осередками формування повітряних мас зазвичай бувають регіони, де повітря опускається, а потім розповсюджується в горизонтальному напрямку - цій вимозі відповідають антіціклоніческіх системи. Антициклони частіше, ніж циклони, бувають малорухомими, тому формування повітряних мас зазвичай і відбувається у великих малорухомих (квазістаціонарних) антициклонах. Крім того, вимогам вогнища відповідають малорухомі і розмиті термічні депресії, що виникають над нагрітими ділянками суши. Нарешті, формування полярного повітря відбувається частково у верхніх шарах атмосфери в малорухомих, великих і глибоких центральних циклонах у високих широтах. У цих баричних системах відбувається трансформація (перетворення) тропічного повітря, втягнутого у високі широти у верхніх шарах тропосфери, в помірний повітря.

Повітряні маси класифікують, насамперед, по вогнищ їх формування в залежності від розташування в одному з широтних поясів. Згідно географічної класифікації, повітряні маси можна підрозділити на основні географічні типи за тим широтним зонам, в яких розташовуються їх осередки:

  • Арктичний або антарктичний повітря (АВ),
  • Помірне повітря (УВ),
  • Тропічне повітря (ТБ),
  • Екваторіальний повітря (ЕВ).

Дані повітряні маси, крім того, можна поділяти на морські (м) і континентальні (к).

Як показує практика, оскільки помірна повітряна маса має значну меридіональну протяжність (в СНД приблизно від 45-48 до 60-65 північної широти), її термічні (та інші) властивості значно різняться в північній і в південній частинах цієї великої географічної зони, тому правильніше підрозділити помірну ВМ на дві самостійні - північну помірну (СУВ) і південну помірну (ЮУВ).


1. Трансформація повітряних мас

При переміщенні повітряна маса починає змінювати свої властивості - вони вже будуть залежати не тільки від властивостей вогнища формування, а й від властивостей сусідніх повітряних мас, від властивостей підстилаючої поверхні, над якою проходить повітряна маса, а також від тривалості часу, що пройшов з моменту утворення повітряної маси. Ці впливи можуть викликати зміни в змісті вологи в повітрі, а також зміна температури повітря в результаті вивільнення прихованої теплоти або теплообміну з поверхнею, що підстилає.

Процес зміни властивостей повітряної маси називається трансформацією або еволюцією. Трансформація, пов'язана з рухом повітряної маси, називається динамічною. Швидкості переміщення повітряної маси на різних висотах будуть різними, наявність зсуву швидкостей викликає турбулентний перемішування. Якщо нижні шари повітря нагріваються, то виникає нестійкість і розвивається конвективне перемішування. Зазвичай процес трансформації повітряної маси триває від 3 до 7 діб. Ознакою його закінчення є припинення істотних змін температури повітря з кожним днем ​​як поблизу земної поверхні, так і на висотах.


2. Термодинамічна класифікація повітряних мас

Теплої (холодної) називають повітряну масу, яка тепліше (холодніше) навколишнього її середовища і в даному районі поступово охолоджується (нагрівається), прагнучи наблизитися до теплового рівноваги. Під навколишнім середовищем тут розуміється характер підстилаючої поверхні, її тепловий стан, а також сусідні повітряні маси.

Щоб визначити, охолоджується або прогрівається повітряна маса в даному районі, слід протягом кілька днів порівнювати Тмакс (максимальну денну приземную температуру повітря) або Т850 (температуру повітря на рівні 850 гПа, близько 1,5 км над рівнем моря).

Місцевої (нейтральної) повітряної масою називають масу, що знаходиться в тепловій рівновазі зі своїм середовищем, тобто день за днем зберігає свої властивості без істотних змін (Тмакс кожним днем змінюється не більш ніж на 1 ... 2 ). Таким чином, трансформується повітряна маса може бути і теплою, і холодною, а по завершенні трансформації вона стає місцевою.

На карті АТ-850 холодної повітряної маси відповідає улоговина або замкнута область холоду (вогнище холоду), теплою - гребінь або вогнище тепла. Повітряна маса може характеризуватися як нестійким, так і стійким рівновагою. Цей поділ повітряних мас враховує один з найважливіших результатів теплового обміну - вертикальний розподіл температури повітря і відповідний йому вид вертикального рівноваги. З стійкими (УВМ) і нестійкими (НВМ) повітряними масами пов'язані певні умови погоди. Нейтральні (місцеві) повітряні маси в будь-який сезон можуть бути як стійкими, так і нестійкими в залежності від початкових властивостей і напрями трансформації тієї повітряної маси, з якої утворилася дана повітряна маса.


3. Стійкість

Стійкої називають повітряну масу, в якій переважає стійке вертикальне рівновагу, тобто в основній її товщі вертикальний температурний градієнт менше влажноадіабатіческого. Термічна конвекція в УВМ не розвивається, а динамічна розвинена слабо. Середнє значення вертикального температурного градієнта в УВМ зазвичай менше 0,6 / 100 м. Тут зустрічаються шари інверсії і ізотермії (затримують шари). У УВМ можуть виникати хмари турбулентного обміну - шаруваті і шарувато-купчасті. Якщо ж рівень конденсації лежить вище верхньої межі турбулентного шару, то спостерігається ясна погода. Значних опадів в УВМ не спостерігається, із шаруватих хмар, досягли значної вертикальної потужності, у ряді випадків можуть випадати моросящие опади, а з шарувато-купчастих взимку - слабкий сніг. Завдяки слабкому вертикальному обміну, в УВМ зазвичай спостерігаються димки, а в ряді випадків і тумани.

Тепла стійка повітряна маса над материками спостерігається, як правило, в холодну половину року, і вступає в даний регіон в теплих секторах циклонів і прилеглих до них північних околицях антициклонів. В окремих випадках вертикальна потужність шаруватих хмар зростає настільки, що вони перетворюються в шарувато-дощові і починають давати обложні опади. Вертикальний розподіл температури повітря представлено шарами інверсії і ізотермії, або малих температурних градієнтів до висоти 3-4 км.

Холодна стійка повітряна маса спостерігається над материками, в основному, взимку. Основний тип - морозна безхмарна погода, іноді з радіаційними туманами. Додатковий тип - значна і суцільна шарувата та шарувато-купчасті хмарність, іноді слабкі снігопади.


4. Нестійкість

Нестійкою (НВМ) називається повітряна маса, в основній товщі якої переважає влажнонеустойчівая стратифікація, що при достатній вологості призводить до формування конвективних хмар. Для НВМ характерні купчасті і купчасто-дощові хмари, взимку - шарувато-купчасті з окремими плоскими купчасто-дощовими. Приземна швидкість вітру в нестійкою повітряній масі при одній і тій же величині баричного градієнта більше, ніж в стійкою. Вітер часто буває поривчастим, а при проходженні купчасто-дощових хмар часом спостерігаються шквали. Найбільш яскраво нестійкість проявляється в освіті розвинених купчасто-дощових хмар, випадання зливових опадів, розвитку гроз. Чим більше нестійкість повітряної маси, тим більших висот сягає верхня межа купчасто-дощової хмарності.

Тепла повітряна маса нестійка над материками спостерігається влітку, поблизу узбережжя морів може спостерігатися і взимку. Тепла повітряна маса може бути нестійкою в теплих секторах циклонів і на західній периферії антициклонів: спостерігається кучевая хмарність, іноді купчасто-дощова із зливовими опадами і грозами, часом з радіаційними туманами (переважно після випадання дощу та нічного прояснення). Вертикальний температурний градієнт в значному шарі атмосфери більше влажноадіабатіческого.

Холодна нестійка повітряна маса спостерігається в тилових частинах циклонів за холодними фронтами і частково у прилеглих до них околиць антициклонів: спостерігається кучевая, купчасто-дощова хмарність, зливові опади, часто багато разів повторюються, іноді вдень грози. Добовий хід метеорологічних елементів великий. Холодна нестійка повітряна маса особливо характерно проявляється навесні - "квітнева погода", коли в північній зоні помірних широт ще лежить сніг, а в південній зоні грунт вже помітно прогрілася.

Особливо великий вплив на стійкість повітряної маси властивостей підстилаючої поверхні. Якщо повітряна маса тепліше підстилаючої поверхні, то в приземному шарі вона охолоджується. У Землі температури повітря можуть стати нижчими, ніж на більш високих рівнях. У цьому випадку в атмосфері можуть утворитися затримують шари. Повітряна маса стає стійкою, принаймні, в нижньому шарі атмосфери. Якщо повітряна маса холодніше підстилаючої поверхні, то в приземному шарі вона прогрівається, збільшуються контрасти температури між нижніми шарами атмосфери і вищерозташованими і створюються сприятливі умови для розвитку конвекції: повітряна маса стає нестійкою.


Цей текст може містити помилки.

Схожі роботи | скачати

Схожі роботи:
Маса
Маса
Критична маса
Планковська маса
Ніємі, Маса
Маса, Феліпе
Маса, Ісаак
Циклотронна маса
© Усі права захищені
написати до нас
Рейтинг@Mail.ru