Атмосферный фронт – описание, признаки и особенности формирования погоды

Атмосферный фронт: что это такое, основные признаки и разновидности, особенности в центральной России

Погода — очень изменчивая субстанция. Нередко приходится наблюдать, как постепенные, предсказуемые, так и резкие, неестественные изменения погодных условий. Среди механизмов, связанных с подобными переменами, большое место занимает такое явление, как атмосферные (воздушные) фронты (АФ).

Что такое атмосферный фронт

Это переходная полоса между двумя различными воздушными массами . Образуется высоко над поверхностью Земли в атмосфере, а точнее, в самом нижнем из ее слоев — тропосфере. Воздушные массы при этом должны обладать противоположными свойствами. Соприкасаясь друг с другом, они вступают во взаимодействие, чем побуждают возникновение резких изменений в погоде.

Причины образования

Тропосферу, нижнюю часть атмосферы, образуют неодинаковые по качествам воздушные потоки. Все они чем-то похожи и чем-то различаются. Обычно их разделяют по показателям объема, давления, влажности и температуры. Тропосфера находится в постоянном движении. Из-за этого отличные друг от друга воздушные потоки соприкасаются, и место их столкновения называют атмосферным фронтом.

Основные причины образования:

  • разная температура воздушных потоков (теплые/холодные);
  • постоянное движение тропосферы.

Что влияет на образование

Для того, чтобы возник АФ, должна произойти встреча противоположных по свойствам воздушных масс (или, для возникновения фронта окклюзий, противоположных фронтов). Для этого нужно обеспечить их движение, а также наделить различными друг от друга свойствами. Факторы, осуществляющие достижение этих целей, перечислены в следующем списке.

  1. Разные климатические пояса.
  2. Разные подстилающие поверхности.
  3. Постоянное движение тропосферы.

Объяснение первого фактора. Разные климатические пояса обладают неодинаковыми по свойствам воздушными массами. Поэтому именно на границах двух и более климатических поясов появляется высокая вероятность соприкосновения отличных друг от друга воздушных массивов.

Вторым фактором является разница в поверхностях тех областей Земли, где образовывались массивы воздуха. Такие массивы будут не похожи друг на друга.

В зависимости от подстилающих поверхностей различают в основном два вида массивов:

  1. Сухой континентальный (подстил. поверхность — континент).
  2. Влажный морской (подстил. поверхность — океан).

В результате третьей причины движения тропосферы, эти разные по свойствам воздушные потоки, имеют возможность перемещаться и сталкиваться между собой.

АФ подразделяют на разновидности, каждая из которых обладает собственными особенностями и приносит с собой собственные погодные условия.

Теплый

Теплый АФ всегда направлен в одну общую сторону движения обоих потоков. Он образуется, когда теплая воздушная масса нагоняет холодную и занимает ее территорию.

Теплый воздух может двигаться быстро, а холодный — нет. Когда обе массы воздуха соприкасаются, холодная образует своеобразный «склон», по которому теплая перемещается вверх. Теперь оба потока устремляются в направлении движения теплого воздуха. В процессе набора высоты он охлаждается и начинает формировать дождевые облака.

Холодный

Холодный АФ всегда направлен в сторону, противоположную направлению теплой массы воздуха. Он образуется, когда холодный воздух нагоняет теплый и занимает его территорию. Последний из-за легкости начинает быстро набирать высоту, и его температура стремительно опускается. Из влаги образуется пар, который формирует кучево-дождевые облака. Воздух продолжает двигаться туда, куда направлялся холодный поток. Начинаются ливни, и наступает резкое похолодание.

Стационарный

Это почти или полностью неподвижный АФ. Ему могут принадлежать признаки как теплого, так и холодного фронтов, так как любой из них может стать стационарным. Именно изначальный фронтальный вид определяет погоду образовавшегося стационарного. На некоторых этапах его существования погода приобретает качества погоды фронта окклюзий.

Фронт окклюзий

Это зона встречи двух других АФ, где холодный оказывается сильнейшим и перебивает теплый или стационарный.

  • сплошная облачная пелена;
  • продолжительное выпадение осадков относительно неизменной интенсивности на большой территории;
  • изменение стороны устремления ветра без увеличения его скорости;
  • постоянство атмосферного давления;
  • неизменность температуры;
  • формирование циклонов.

Признаки

Если уметь различать признаки теплого и холодного атмосферных фронтов, можно предугадать погоду на ближайшее время. Чтобы различить эти два типа, нужно обратить внимание на облака, осадки, температуру, ветер и атмосферное давление.

Признаки теплого АФ:

  • понижается атмосферное давление;
  • возрастает температура воздуха, становится относительно тепло ;
  • видны перистые облака, затем переходящие в перисто-слоистые, которые, в свою очередь, постепенно переходят в высокослоистые;
  • облака становятся тяжелыми;
  • скорость ветра увеличивается, меняется его направление;
  • выпадают осадки.

Признаки холодного АФ:

  • скачет давление за и перед фронтовой границей;
  • стремительно понижается температура (на величину до 10°С за раз), становится холодно;
  • на небе кучевые облака;
  • видны области ясного неба за линией облачности;
  • дует шквалистый и быстро меняющий ориентацию ветер;
  • выпадают обильные осадки (в том числе возможны грозы и град).

Формула Маргулиса

Если бы воздушные потоки не двигались, то поверхность АФ была бы расположена параллельно поверхности Земли, то есть горизонтально. Но массы постоянно перемещаются, поэтому АФ наклонен к Земле в среднем на 1°. Теплый АФ наклонен в сторону своего движения, холодный АФ — в обратную. Просчитать угол наклона можно с помощью формулы Маргулиса.

Макс Маргулис — австрийский метеоролог, проводивший свои исследования в конце 19-начале 20 веков. Годы жизни — 1856—1920. Разработал формулу, названную впоследствии его же именем (формула Маргулиса).

Циклон и антициклон

Циклон — воронка воздуха с низким давлением в области центра, антициклон — с высоким. Воздушные воронки формируются в результате передвижения воздуха из областей, где его много, и давление повышено, в места, где его не хватает, и давление понижено.

Процесс в циклоне: зона с низким давлением и дефицитом воздуха (центр воронки) высасывает недостающий из областей с его избытком.

Процесс в антициклоне: зона с повышенным давлением и избытком воздуха (центром воронки) отдает лишний в участки с низким давлением.

Атмосферные фронты России

На территории страны преимущественно действуют 2 из 3 фронтов: полярный и арктический. Воздействию 3-го, тропического, подвержен юг Дальнего Востока.

Циклоны образуются в основном над Охотским, Карским и Баренцевом морями. Большое влияние на атмосферу оказывают океаны: Северный Ледовитый, Тихий и Атлантический.

Примеры

Действующий в июле на территории РФ полярный фронт вызывает обильное выпадение осадков в средней полосе страны и в центральной России.

Арктические воздушные массы возникают над Северным Ледовитым океаном и над северной частью Евразии и Северной Америки. Характеристика: низкая температура, низкая влажность, высокая прозрачность воздуха. Если арктические потоки переходят в умеренные широты, то из-за столкновения с противоположными потоками возникает стремительное похолодание с малооблачной или безоблачной погодой.

Континентальные арктические воздушные массивы образуются в центре и на востоке Арктики, а также (в зимний период) над северными берегами континентов. Характеризуются очень низкой температурой и влажностью. Приносят похолодание и безоблачную погоду.

Морские арктические массивы образуются в областях с более высокой температурой и влажностью — в европейской части Арктики, свободной ото льда. Такие потоки даже зимой приносят на материк потепление.

Место с наиболее интенсивным появлением тропических циклонов расположено в юго-западной части севера Тихого океана. В промежутке с 1940 до 1955 года здесь было зафиксировано прохождение 27 тайфунов, затем 28 в промежутке с 1955 до 1965 года, и 29 тайфунов за период с 1966 по 1975 год. В последнее время их число колеблется от 26 до 30.

Влияние на жизнедеятельность человека

Резкие изменения погоды, сопровождающие наступление АФ, могут значительно повлиять на жизнедеятельность людей.

  • возникновение природных катаклизмов и опасных для человека условий (тайфуны, гололед, обильные осадки и т. д.);
  • нанесение материального ущерба, отрицательное влияние на технику;
  • негативное воздействие на самочувствие человека через атмосферное давление (особенно подвержены такому влиянию метеозависимые или метеочувствительные люди).

Обильные осадки, грозы, резкие изменения температуры и ветра могут привести к возникновению опасных ситуаций на улицах: к зимней оттепели и гололеду, мощным ветрам и падению деревьев, повреждению проводов электропередач, пожарам, сильным грозам, ударам молний по незащищенным объектам и т. п. Циклоны нередко превращаются в мощные ураганы.

Неожиданные скачки и резкие спады/повышения атмосферного давления могут негативно сказаться на людях, страдающих от проблем с собственным давлением. Кроме этого, резкая смена погодных условий оказывает негативное влияние на метеочувствительных или метеозависимых людей, может вызывать обострение хронических заболеваний, рецидивы и пр.

Интересные факты

Циклоны представляют собой гигантские вихри диаметром до нескольких тысяч километров.

Они могут существовать от нескольких дней до нескольких недель, а в определенных местах и до года. Обычно это районы с низким атмосферным давлением. Такими циклонами являются Исландский и Алеутский.

Во второй половине прошлого века антициклоны и циклоны стали называть мужскими и женскими именами. Это оказалось очень удобным для обмена информацией и позволило сократить количество ошибок.

Видео

Особенности погодных условий атмосферных фронтов

С атмосферными фронтами связаны особые явления погоды. С одной стороны, переход из одной воздушной массы в другую сопровождается резким колебанием метеорологических элементов (рис. 27). С другой стороны, восходящие движения воздуха во фронтальных зонах приводят к образованию обширных облачных систем, из которых выпадают осадки на больших площадях, а огромные атмосферные волны, возникающие в воздушных массах по обе стороны от фронта, приводят к образованию атмосферных возмущений – крупномасштабных вихрей – циклонов и антициклонов.

Особенности атмосферной циркуляции складываются так, что атмосферные фронты постоянно размываются и возникают вновь. Вместе с ними формируются, меняют свои свойства (трансформируются) воздушные массы по обе стороны фронта.

Приближение атмосферных фронтов достаточно надежно можно проследить по некоторым признакам.

Метеопризнаки теплого фронта

Метеорологическое полеХарактерное распределение элементов
перед фронтомтри прохождении фронта и за фронтом
Форма изобарПередняя часть неглубокой ложбиныОсь ложбины, за нею изобары со слабым циклоническим изгибом или почти прямолинейные
Барическая тенденцияОбширная область падения с увеличивающимся изаллобарическим градиентом и резко выраженным очагом паденияУменьшение изаллобарического градиента, часто падения сменяются небольшим ростом
ВетерВращение влево, усилие, порывистость» Вращение по часовой стрелке (вправо)
ТемператураЗимой – медленное повышение, летом в области дождя – понижениеПовышение, иногда значительное
Разность между температурой и точкой росыУменьшается в области предфронтальных осадковУменьшение разности, часто до нуля
ОблачностьОблака сменяются в порядке появления: Ci–Cs – As – NsПри прохождении фронта и за фронтом A’s – Sc – Ac
ОсадкиШирина зоны обложных осадков 100–200 миль (зимой до 400 миль)Моросящие, обширные зоны туманов
ВидимостьУхудшается в области осадковПониженная

Метеопризнаки холодного фронта

Метеорологическое полеХарактерное распределение элементов
перед фронтомпри прохождении фронта и за фронтом
Форма изобарПередняя часть узкой, хорошо выраженной ложбиныОсь ложбины
Барическая тенденцияУзкая область падении, вытянутая вдоль фронтаОвальная область роста с резко выраженным очагом
ВетерВращение влево до направления, параллельного линии фронтаРезкий поворот вправо, резкое возрастание скорости. Поворот ветра к N румбам
ТемператураВысокаяЗначительное понижение, за исключением случаев, когда за холодным фронтом поступают морские воздушные массы
Разность между температурой и точкой росыМалаяЗаметное уменьшение
ОблачностьНепосредственно перед фронтом усилие конвекции, вызывающее переход слоистых облаков и разорванно-слоистых в мощно-кучевые облакаПри прохождении фронта СЬ, Си, далее облака внутри-массового происхождения с преобладанием кучевых форм
ОсадкиУзкие зоны ливневых осадков вдоль линии фронтаЗа фронтом осадки ливневого типа в отдельных местах
ВидимостьРезко„ ухудшена в зоне осадков. При прояснениях улучшаетсяВне зоны осадков – отличная

Погода на теплом фронте.

Если фронт движется так, что холодный воздух отступает перед наступающим теплым воздухом, то такой фронт называется теплым. Продвигаясь вперед, теплый воздух устремляется по клину холодного воздуха вверх вдоль фронтальной переходной зоны. По мере подъема теплый воздух охлаждается в первую очередь в объемах, непосредственно прилегающих к холодному воздуху. Интенсивная конденсация водяного пара на границе фронтального раздела приведет к развитию преимущественно слоистообразных облаков. На рис. 30 показаны характерные погодные условия тропосферного теплого фронта.

Облачная система теплого фронта располагается впереди него, поэтому по характеру изменения облаков можно судить о приближении теплого фронта. Первым признаком приближения теплого фронта служит появление перистых (Ci), когтевидных облаков, которые могут развиваться за 800 км до фронта. Развитие и уплотнение перистых облаков в перисто-слоистые (Cs) сопровождается падением атмосферного давления. Перисто-слоистые облака сменяются более плотными высокослоистыми (As), и более быстрое падение давления сопровождается усилением ветра и поворотом его влево, В холодное время года за 400 км до фронта из высокослоистых облаков могут выпадать осадки в виде снега или снежной крупы. Летом зона осадков сужается до 300 км, так как осадки в виде слабого дождя или мороси из As испаряются в теплом воздухе, не доходя до подстилающей поверхности.

Высокослоистые облака переходят в слоисто-дождевые (Ns) и слоистые (St), сопровождаемые, как правило, разорванно-дождевыми (Frnb) и разорванно-слоистыми (Frst). Слоисто-дождевые облака дают более интенсивные осадки, поэтому видимость ухудшается. Ухудшение видимости может быть вызвано и адвективными туманами внутри области осадков. Ширина зоны плохой видимости, вызванной осадками и туманами, достигает 100–200 миль. В холодную половину года условия плавания вблизи теплого фронта в умеренных и высоких широтах более неблагоприятны вследствие расширения зоны плохой видимости и возможного обледенения. При приближении к фронту падение давления и ветер усиливаются, за фронтом ветер отворачивает вправо и падение давления прекращается или замедляется.

Погода на холодном фронте.

Различают два типа холодных фронтов:

холодные фронты первого рода – медленно перемещающиеся или замедляющиеся фронты, которые нередко наблюдаются на периферии циклонов или антициклонов;

холодные фронты второго рода – перемещающиеся с большой скоростью или движущиеся с ускорением фронта. Они наблюдаются во внутренних частях циклонов и глубоких ложбин, перемещающихся с большими скоростями.

На холодном фронте первого рода теплый воздух достаточно медленно восходит вверх по клину холодного (рис. 31, а). Над зоной раздела воздушных масс образуются сначала слоисто-дождевые (Ns) облака, переходящие на некотором расстоянии за фронтом в высокослоистые (As) и перисто-слоистые (Cs) облака. Осадки выпадают непосредственно на линии фронта и за фронтом. Ширина зоны осадков обычно не превышает 50–120 миль. Летом над океанами в особо глубоких циклонах и зимой в передней части холодного фронта первого рода образуются мощные кучево-дождевые (Сb) облака, из которых выпадают ливневые осадки, сопровождающиеся грозами. Атмосферное давление перед фронтом резко падает, а за фронтом – растет. Одновременно с этим наблюдается поворот ветра влево перед фронтом и резкий его поворот вправо за фронтом. Особенно резко меняет ветер свое направление (иногда на 180°) тогда, когда фронт располагается вблизи оси узкой ложбины.

На холодном фронте второго рода быстрое движение холодного воздуха приводит к развитию интенсивного конвективного движения предфронтального теплового влажного воздуха и, следовательно, к мощному развитию кучевых (Си) и кучево-дожде-вых (СЬ) облаков (рис. 31, б).

На больших высотах (у тропопаузы) кучево-дождевые облака вытягиваются вперед на 50–80 миль от линии фронта. Передняя часть облачной системы холодного фронта второго рода наблюдается в виде перисто-слоистых (Cs), перисто-кучевых (Сс), а также чечевицеобразных высококучевых (Ас) облаков. Полезную и достаточно своевременную информацию о приближающемся холодном фронте можно получить с помощью судовых РЛС.

Атмосферное давление перед холодным фронтом второго рода падает медленно, а за линией фронта быстро растет. Ветер поворачивает влево, а за фронтом резко отворачивается вправо и нередко усиливается до штормового. Перед фронтом и на фронте выпадают ливневые осадки, возможны грозы. В теплое время года на некотором удалении от фронта (в холодной воздушной массе) возможно образование вторичного холодного фронта с ливневыми осадками и грозами.

Быстро перемещающиеся холодные фронты вызывают резкое понижение температуры воздуха, иногда на 10 °С за 1–2 ч. За фронтом при прояснении и прекращении осадков видимость улучшается и может быть значительной, особенно в высоких (полярных) широтах в холодное время года.

Погода на фронтах окклюзии.

Выше было показано, что сложные (комплексные) фронты образуются путем смыкания холодного и теплого фронтов при окклюзии циклона. В образовании фронта окклюзии участвуют три воздушные массы – теплая и две холодных. В случае когда холодная воздушная масса за холодным фронтом теплее, чем холодная масса перед фронтом, она, вытесняя теплый воздух вверх, одновременно сама будет натекать на переднюю, более холодную массу. Такой фронт называется фронтом теплой окклюзии (рис. 32, а). Наоборот, если воздушная масса за холодным фронтом холоднее воздушной массы перед теплым фронтом, то этот воздух будет подтекать как под теплую, так и под переднюю холодную (относительно теплую) воздушную массу. Образовавшийся фронт носит название фронта холодной окклюзии (рис. 32,6).

В своем развитии фронты окклюзии проходят три стадии. Особенно сложные погодные условия на фронтах наблюдаются в момент смыкания теплого и холодного фронтов. Как видно из рис. 32, облачная система представляет собой сложное сочетание облаков, характерных как для теплого, так и для холодного фронтов. Предфронтовые обложные осадки из слоисто-дождевых и кучево-дождевых облаков переходят в ливневые непосредственно в зоне фронта. Направление и скорость ветра при прохождении фронтов окклюзии меняются так же, как на простых фронтах. С течением времени теплый воздух вытесняется вверх (рис. 32) и фронт окклюзии постепенно размывается, вертикальная мощность облачной системы уменьшается и в облачном покрове появляются просветы. При этом слоисто-дождевая облачность постепенно переходит в слоистую, высокослоистая – в высококучевую, а перисто-слоистая, в свою очередь,– в перисто-кучевую. Эта перестройка облачных систем приводит к прекращению осадков.

Гидрометеорологические условия плавания в зонах фронтов окклюзии незначительно отличаются от условий плавания при прохождении простых фронтов: холодного или теплого.

Вопросы для самоконтроля

1. Что такое погода?

2. В чем состоят особенности формирования воздушных масс и каковы изменения их особенностей при трансформации?

3. Каковы особенности географической и термодинамической классификации воздушных масс?

4. Дать понятие атмосферного фронта. Каковы особенности формирования атмосферних фронтов?

5. Какую погоду несет теплый фронт?

6. В чем состоят особенности погоды холодных фронтов?

7. Каковы особенности погоды при формировании фронтов окклюзий?

Атмосферный фронт

Средняя оценка: 4.2

Всего получено оценок: 451.

Средняя оценка: 4.2

Всего получено оценок: 451.

Нижняя часть атмосферы Земли, тропосфера, находится в постоянном движении, смещаясь над поверхностью планеты и перемешиваясь. Отдельные ее участки обладают различной температурой. При встрече таких атмосферных зон и возникают атмосферные фронты, которые представляют собой пограничные зоны между воздушными массами разной температуры.

Образование атмосферного фронта

Циркуляция тропосферных потоков приводит к тому, что теплые и холодные воздушные течения встречаются. В месте их встречи из-за разницы температур происходит активная конденсация водяных паров, что приводит к образованию мощных облаков, а впоследствии – сильным осадкам.

Граница атмосферных фронтов редко бывает ровной, она всегда извилиста и неоднородна, вследствие текучести воздушных масс. Более теплые атмосферные течения натекают на холодные воздушные массы и поднимаются вверх, более холодные – вытесняют теплый воздух, заставляя его подниматься выше.

Теплый воздух по массе легче холодного и всегда поднимается вверх, холодный – наоборот, скапливается у поверхности.

Активные фронты двигаются со средней скоростью в 30-35 км. в час, однако они могут и временно прекращать свое движение. По сравнению с объемом воздушных масс граница их соприкосновения, которую и называют атмосферным фронтом – очень невелика. Ширина его может достигать сотни километров. В длину – в зависимости от величины сталкивающихся воздушных течений, фронт может иметь тысячи км.

Признаки атмосферного фронта

В зависимости от того, какое атмосферное течение движется более активно, различают теплые и холодные фронты.

которые читают вместе с этой

Признаками приближающегося теплого фронта являются:

  • перемещение теплых воздушных масс в сторону более холодных;
  • образование перистых или слоистых облаков;
  • постепенное изменение погоды;
  • моросящие или обложные дожди;
  • повышение температуры после прохождения фронта.

О приближении холодного фронта свидетельствуют:

  • перемещение холодного воздуха в сторону теплых областей атмосферы;
  • образование большого количества кучевых облаков;
  • быстрые изменения погоды;
  • ливневые и грозовые дожди;
  • последующее понижение температуры.

Холодный воздух движется быстрее теплого, поэтому низкотемпературные фронты более активны.

Погода и атмосферный фронт

В областях прохождения атмосферных фронтов погода изменяется.

Рис. 3. Столкновение теплого и холодного воздушных течений.

Изменения ее зависят от:

  • температур встретившихся воздушных масс. Чем больше разница температур – тем сильнее будут ветра, интенсивнее осадки, мощнее облачность. И наоборот, если разница температур воздушных течений невелика, то атмосферный фронт будет слабовыраженным и его прохождение над поверхностью Земли не принесет особых погодных изменений;
  • активности воздушных течений. В зависимости от их давления, атмосферные потоки могут обладать различной скоростью передвижения, от чего будет зависеть скорость изменения погоды;
  • формы фронта. Более простые линейные формы поверхности фронта более предсказуемы. При образовании атмосферных волн или замыкании отдельных выдающихся языков воздушных масс образуются вихри – циклоны и антициклоны.

После прохождения теплого фронта устанавливается погода с более высокой температурой. После прохождения холодного – наступает похолодание.

Что мы узнали?

Атмосферные фронты – это пограничные области между воздушными массами, обладающими разной температурой. Чем больше разница температур – тем более интенсивным будет изменение погоды при прохождении фронта. Приближение теплого или холодного фронта можно отличить по форме облаков и типу осадков.

Атмосферный фронт

Атмосферный фронт приносит непогоду. Образование фронтов происходит при встрече и соприкосновении воздуха с различающейся температурой. Эти встречи чаще происходят в нижних атмосферных слоях, иногда достигая тропосферы, распространяясь на многие километры.

↑ Определение

Переходная зона, образующаяся при встрече холодных и тёплых потоков воздуха – это атмосферный фронт. Высота этой области 3-7 тысяч метров. Ширина фронта над Землёй распространяется на 100 тысяч м, в длину фронт тянется на 2, 5 тысяч километров. Плоскость атмосферного фронта называется фронтальной поверхностью. Там, где эта поверхность пересекается с земной плоскостью, проходит линия фронта.

↑ Виды атмосферного фронта

Показатели воздушных потоков различаются температурой, увлажнённостью, запылением. Так же различное давление. Потоки воздуха делятся на виды.

  • К стационарным фронтам относятся фронты с не смещающейся воздушной массой. Место расположения таких фронтов – ложбина, седловина или на антициклонной периферии. Стационарный фронт сопровождают перисто-слоистая, слоистая и слоисто-дождевая облачность. В летние месяцы небо затягивают кучево-дождевые облака. Ветер и давление не изменяются, причём ветер тише в холодной части. Узкая полоса фронта накрывается обложным дождём.
  • У движущихся фронтов воздушные потоки перемещаются в сторону холодного или тёплого воздуха. При этом скорость перемещения составляет 30-40 километров за час перпендикулярным положением по отношению к фронтовой линии.
  • С фронтами окклюзии связано смыкание зон тёплых и холодных фронтов с образованием соответствующего типа.
  • Соприкосновение арктического, умеренного и тропического воздушного потока сопровождается сильными климатическими фронтами. Там, где произошло соприкосновение арктического и умеренного воздуха, формируется арктический фронт (области севера). Умеренный и тропический воздух способствует рождению полярного умеренного фронта на жарких территориях.

↑ Атмосферный фронт теплый и холодный

Чтобы определить, состояние приближающегося фронта, стоит обратить внимание, куда направлена воздушная масса, которая двигается вдоль границ в переходной зоне. При этом фронтальная поверхность, между тёплым и холодным воздухом, наклонена с усилением наклона к холодному потоку, который расположен снизу.

Тёплые слои воздуха лёгкие и размещаются сверху фронтальной поверхности. Образование тёплого фронта происходи с натеканием тёплого потока на холодную массу воздуха, со смещением фронтальной линии к холоду. Образование тёплого фронта связано с выпадением осадков, слабой видимостью и с дальнейшим потеплением.

С подтеканием холодных слоёв воздуха под тёплые потоки, происходит формирование холодного фронта со смещением фронтовой линии к теплу, вытесняемому кверху. Фронт движется быстро и вызывает непогоду. Чаще рождается в циклонах. Медленно надвигающийся фронт образуется по краям циклонов или антициклонов.

↑ Как атмосферный фронт влияет на погоду

Формирование фронтов связано с повышенной облачностью, дождями или снегопадом. Происходит интенсивное изменение показателей барометра, ветер дует в другом направлении и усиливается. С наступлением тёплого фронта происходит медленный подъём воздуха. Охлаждённый наверху, он превращается в капельки воды, которые собираются перистыми и перисто-слоистыми облаками – многокилометровыми полосами-предвестниками близкого ненастья.

Облака медленное превращаются в слоисто-дождевые тучи, под которыми располагаются разорванно-дождевые и разорванно-слоистые облака. Слоисто-дождевые облака проливаются длительным моросящим дождём, переходящим в ливень. Это ненастье понижает давление, происходит усиление ветра. Когда ветер заканчивает пересечение фронта, то сразу сворачивает в правую сторону и теряет силу. Давление перестаёт падать, дождь стихает, показатели температуры и влажности становятся выше.

С наступлением холодного фронта, движение воздуха ускоренное, с вызыванием сильного ветра, иногда переходящего в шторм с сильными грозовыми ливнями. В зимнее время такой фронт сопровождается метелями. Когда холодный фронт уходит, температурные показатели понижаются.

↑ Любопытные факты

  • Наклон поверхности равен 1 градусу. Тёплые фронты наклонены по ходу движения, поверхности холодных фронтов наклонены в обратном направлении.
  • Толщина фронта гораздо меньше масс воздуха, которые лежат сверху и снизу. Синоптики изображают зону фронта на картах красной или синей линией. Зачернённые треугольники или полукруги показывают направление движения.

↑ Итоги

Вдоль поверхности Земли происходят постоянные перемещения воздушных слоёв, где отмечается разность температур. Потоки встречаются, образуя атмосферные фронты, и влияя на изменения погоды. На интенсивность погодных условий оказывает влияние температурная разница. По типу облачности определяют, какой фронт приближается – тёплый или холодный.

Влияние атмосферных фронтов на погоду (география, 8 класс)

Над поверхностью планеты постоянно происходит движение различных воздушных масс. От режима их перемещения над территориями зависит очень многое: погода, осадки, давление. Взаимосвязь атмосферного фронта и погоды на географии в 8 классе рассматривается таким образом, чтобы школьники могли понимать механизмы, по которым устанавливается погода в какой-либо полосе.

  1. Атмосферные фронты
  2. Влияние на погоду
  3. Циклоны и антициклоны

Атмосферные фронты

Атмосферным фронтом называют пограничную зону, которая возникает на стыке двух разновидностей тропосферных масс, имеющих различные свойства. Воздушные массивы могут различаться по следующим признакам, свойствам и параметрам:

  • температура (различают тёплые и холодные);
  • давление;
  • запылённость;
  • влажность.

В частности, такая область разграничения образуется при встрече массивов холодного и тёплого воздуха. Ширина такого рубежа исчисляется в десятках километров, а высота — в сотнях метров. Протяжённость атмосферного воздушного рубежа может достигать тысяч километров.

Линией фронта называют место пересечения фронтальной плоскости с поверхностью Земли.

Погодные условия на территории, над которой проходит рубеж между воздушными массивами, резко изменяются в зависимости от свойств господствующего массива. Время, в течение которого меняется погода, зависит от скорости передвижения фронтальных масс.

Разграничительные воздушные фронты принято подразделять на тёплые и холодные. Формирование тёплого воздушного рубежа связано с активными движениями тёплой воздушной массы в сторону холодной. При этом тёплый воздух как бы натекает сверху на клинообразную область холодного фронта (поскольку он более лёгкий) и поднимается вверх. Это приводит к его охлаждению в более высоких слоях атмосферы. Результатом является интенсивное явление конденсации водяных паров, что приводит к формированию слоисто-дождевых и перистых облаков и выпадение осадков обложного, моросящего характера.

Атмосферное давление в процессе формировании тёплого атмосферного фронта понижается. Это явление сопровождается повышением температуры воздуха — потеплением в соответствующем районе (именно прохождение тёплого воздушного фронта является ответом на вопрос, почему вдруг стало тепло).

Холодный фронт формируется в случае перемещения холодных воздушных масс в сторону тёплых. Будучи более тяжёлым, холодный воздух проходит под волной тёплого, выталкивая его вверх. Результатом является образование облаков слоисто-кучевого его характера, сопровождающееся выпадением ливневых осадков, грозами и шквалистым ветром. Прохождение холодного фронта над территорией сопровождается похолоданием и увеличением силы ветра в её пределах.

С холодным атмосферным фронтом связана погода дождливая, с сильными порывами ветра и резким похолоданием. При переходе через рубеж положительных и отрицательных температур возникают гололедица и ледяные дожди. Влияние таких явлений на повседневную жизнедеятельность людей делает крайне важной возможность прогнозирования как самого прохождения, так и его последствий.

В зависимости от динамики, атмосферные воздушные зоны разграничения бывают:

  • Движущиеся (способные к перемещению); именно они приносят в тот или иной регион похолодания или потепления; под их влиянием погода может измениться в считаные минуты. От скорости их прохождения зависит, каков будет перепад погоды.
  • Стационарные — если перемещение в сторону холодных или тёплых воздушных масс отсутствует.

Цикл, состоящий из зарождения, формирования, движения и разрушения атмосферных воздушных фронтов, длится приблизительно несколько дней.

Влияние на погоду

Роль деятельности атмосферных фронтов в формировании климатических особенностей выражены в различных широтах по-разному. Особенно её значение велико в формировании климата в умеренном широтном поясе. Именно этим объясняется неустойчивость погодных условий на большей части территории России.

Наиболее постоянно существующие воздушные потоки нанесены специалистами на метеорологическую карту, а их основные параметры (сезонность, время образования, скорость прохождения) занесены в специальные таблицы.

Максимальная мощность характерна для климатических рубежей, которые возникают при соприкосновении основных разновидностей воздушных масс:

  • тропических;
  • умеренных;
  • арктических.

В северных широтах России на стыке умеренных и арктических атмосферных масс образуется Арктический климатический рубеж. Полярный умеренный воздушный фронт разделяет тропические и умеренные воздушные массы и располагается южнее российских границ.

Зимой арктический и полярный фронты перемещаются в южном направлении, а в летние месяцы — по направлению к северу.

В зимние месяцы в восточной части России арктический атмосферный рубеж достигает берегов Охотского моря. Cеверо-восточнее от него бушуют в этот период сухие и очень холодные арктические воздушные массы.

Распространяться по европейской части страны арктическому фронту не позволяет воздействие северо-атлантического течения — его отепляющее влияние смягчает климат. Влияние полярного фронта возможно только летом — его ветви пролегают над южными регионами России.

Циклоны и антициклоны

Это — крупные атмосферные вихри. Они являются движущей силой, приводящей в движение атмосферные воздушные массы.

В зоне циклона ветра дуют по направлению к центру от краёв, отклоняясь против часовой стрелки. Для циклона характерно создание области низкого атмосферного давления с тенденцией к его повышению.

Антициклон характеризуется наличием системы ветров, направляющихся по часовой стрелке, от центра к краям. Для области антициклона типично наступление погоды с высоким атмосферным давлением и его последующим понижением.

Как правило, от образования до разрушения атмосферных вихрей проходит от 5 до 10 суток.

Знание закономерностей формирования и дальнейшей деятельности атмосферных фронтов позволяет специалистам прогнозировать изменение погоды, выпадение или прекращение осадков на той или иной территории. Для определения погодных условий метеорологические станции и ведут наблюдение за движениями воздушных массивов в атмосфере.

Типы фронтов и погода в них

С атмосферными фронтами связаны особые явления погоды. С одной стороны, переход из одной воздушной массы в другую сопровождается резким колебанием метеорологических элементов. С другой стороны, восходящие движения воздуха во фронтальных зонах приводят к образованию обширных облачных систем, из которых выпадают осадки на больших площадях, а огромные атмосферные волны, возникающие в воздушных массах по обе стороны от фронта, приводят к образованию атмосферных возмущений – крупномасштабных вихрей – циклонов и антициклонов.

Особенности атмосферной циркуляции складываются так, что атмосферные фронты постоянно размываются и возникают вновь. Вместе с ними формируются, меняют свои свойства (трансформируются) воздушные массы по обе стороны фронта.

Приближение атмосферных фронтов достаточно надежно можно проследить по некоторым признакам.

Теплый фронт

Если фронт движется так, что холодный воздух отступает, уступая месту теплому воздуху, то такой фронт называется теплым.

Угол наклона теплого фронта к горизонтальной поверхности составляет около 0,5 ◦ . По вертикали в тропосфере находятся две воздушные массы. Холодный воздух остается узким клином у земли. Теплый воздух поднимается вверх по фронтальной поверхности. Поскольку подъем на всех высотах происходит медленно, то на огромных пространствах образуются слоисто-образные облака. Теплый воздух, продвигаясь вперед, не только занимает пространство, где раньше находился холодный воздух, но и поднимается вверх вдоль переходной зоны. По мере подъема теплый воздух охлаждается, водяной пар, находящийся в нем, конденсируется. В результате этого образуются облака, для которых характерная особая облачность, осадки и воздушные течения теплого фронта. Первым признаком приближения теплого фронта будет появление перистых облаков (Ci). Давление при этом начнет падать. Через несколько часов перистые облака, уплотняясь, переходят в пелену перисто-слоистых облаков (Cs). Вслед на перисто-слоистыми облаками натекают еще более плотные высоко-слоистые облака (As), постепенно становящиеся не просвечиваемыми луной или солнцем. Давление падает при этом сильнее, а ветер, несколько поворачивая влево усиливается. Из высоко-слоистых облаков могут выпадать осадки, особенно зимой, когда они по пути не успевают испариться.

Через некоторое время эти облака переходят в слоисто-дождевые (Ns), под которыми обычно бывают разорвано-дождевые (Fr nb) и разорванно-слоистые (St fr). Осадки из слоисто-дождевых облаков выпадают более интенсивно, видимость ухудшается, давление быстро падает, ветер усиливается, часто принимает порывистый характер. При пересечении фронта ветер резко поворачивает вправо, падение давления прекращается или замедляется. Осадки могут прекратиться, но обычно они лишь ослабевают и переходят в моросящие. Температура и влажность воздуха постепенно повышается.

После прохождения фронта температура увеличивается, осадки прекращаются. Зимой видимость может оставаться плохой уже из-за адвективного тумана в теплом воздухе. Возможна морось. В летнее время видимость за линией фронта улучшается. Перед теплым фронтом давление падает.

Признаками того, что приближается теплый фронт, является падение давления, увеличение плотности, водности облаков, снижение их нижней границы, появление nimbostratus, выпадение обложных осадков, появление обрывков stratus fractus (St, fr) или fractonimbus ().

Трудности, которые могут встретиться при пересечении теплого фронта, связаны в основном с длительным пребыванием в зоне плохой видимости, ширина которой колеблется от 150 до 200 миль.

В холодное время года за 400 км до фронта из высокослоистых облаков могут выпадать осадки в виде снега или снежной крупы. Летом зона осадков сужается до 300 км, так как осадки в виде слабого дождя или мороси из As испаряются в теплом воздухе, не доходя до подстилающей поверхности.

Холодный фронт

Когда холодная воздушная масса замещает теплую, линия по которой фронтальная поверхность пересекается с горизонтальной поверхностью на уровне моря, называется холодным фронтом.

Холодным фронтом называется фронт, перемещающийся в сторону теплой воздушной массы. Различают два основных типа холодных фронтов:

· 1) холодные фронты первого рода—медленно движущиеся или замедляющиеся фронты, которые чаще всего наблюдаются на периферии циклонов или антициклонов;

· 2) холодные фронты второго рода — быстро движущиеся или перемещающиеся с ускорением, они возникают во внутренних частях циклонов и ложбин, перемещающихся с большой скоростью.

На холодном фронте первого рода теплый воздух достаточно медленно восходит вверх по клину холодного. В этом случае теплый воздух медленно восходит вверх по вторгающемуся под него клину холодного воздуха. Над зоной раздела воздушных масс образуются сначала слоисто-дождевые (Ns) облака, переходящие на некотором расстоянии за фронтом в высокослоистые (As) и перисто-слоистые (Cs) облака. Осадки выпадают непосредственно на линии фронта и за фронтом. Ширина зоны осадков обычно не превышает 50–120 миль. Летом над океанами в особо глубоких циклонах и зимой в передней части холодного фронта первого рода образуются мощные кучево-дождевые (Сb) облака, из которых выпадают ливневые осадки, сопровождающиеся грозами. Атмосферное давление перед фронтом резко падает, а за фронтом – растет. Одновременно с этим наблюдается поворот ветра влево перед фронтом и резкий его поворот вправо за фронтом. Особенно резко меняет ветер свое направление (иногда на 180°) тогда, когда фронт располагается вблизи оси узкой ложбины. С прохождением фронта наступает похолодание. На условия плавания при пересечении холодного фронта первого рода будет влиять ухудшение видимости в зоне осадков и шквалистый ветер.

На холодном фронте второго рода быстрое движение холодного воздуха приводит к развитию интенсивного конвективного движения предфронтального теплового влажного воздуха и, следовательно, к мощному развитию кучевых (Си) и кучево-дожде-вых (СЬ) облаков.

На больших высотах (у тропопаузы) кучево-дождевые облака вытягиваются вперед на 50–80 миль от линии фронта. Передняя часть облачной системы холодного фронта второго рода наблюдается в виде перисто-слоистых (Cs), перисто-кучевых (Сс), а также чечевицеобразных высококучевых (Ас) облаков. Полезную и достаточно своевременную информацию о приближающемся холодном фронте можно получить с помощью судовых РЛС.

Атмосферное давление перед холодным фронтом второго рода падает медленно, а за линией фронта быстро растет. Ветер поворачивает влево, а за фронтом резко отворачивается вправо и нередко усиливается до штормового. Перед фронтом и на фронте выпадают ливневые осадки, возможны грозы. В теплое время года на некотором удалении от фронта (в холодной воздушной массе) возможно образование вторичного холодного фронта с ливневыми осадками и грозами.

Условия плавания при пересечении такого фронта неблагоприятные, т.к. у самой линии фронта мощные восходящие токи воздуха способствуют образованию вихря с разрушительными скоростями ветра. Ширина такой зоны может достигать 30 миль.

Фронты окклюзии

Фронт, состоящий из двух фронтов и сформированный таким образом, что холодный фронт перекрывает теплый или стационарный фронт, называют фронтом окклюзии. Комплексные сложные фронты – фронты окклюзии образуются путем смыкания холодного и теплого фронтов при окклюдировании циклонов. Холодный фронт следует за теплым фронтом. Холодный фронт, как правило, движется быстро. Со временем он догоняет теплый и фронты смыкаются.

Это обычный процесс в последней стадии развития циклона, когда холодный фронт догоняет теплый. Существует три основных типа фронтов окклюзии, обусловленных относительной прохладностью воздушной массы, идущей вслед за первоначальным холодным фронтом к воздуху впереди теплого фронта. Это фронты холодной, теплой и нейтральной окклюзии.

Различают теплый фронт окклюзии, если воздух за холодным фронтом оказывается теплее, чем воздух перед теплым фронтом, и холодный фронт окклюзии, когда воздух за холодным фронтом холоднее, чем воздух перед теплым фронтом.

Фронты окклюзий в своем развитии проходят ряд стадий. Наиболее сложные условия погоды на фронтах окклюзий наблюдаются в начальный момент смыкания теплого и холодного фронтов. В этот период облачная система представляет собой сочетание облаков теплого и холодного фронтов. Осадки обложного характера начинают выпадать из слоисто-дождевых и кучево-дождевых облаков, в зоне фронта они переходят в ливневые.

Ветер перед теплым фронтом окклюзии усиливается, после прохождения ослабевает и поворачивает вправо.

Перед холодным фронтом окклюзии ветер усиливается до штормового, после прохождения ослабевает и резко поворачивает вправо. По мере вытеснения теплого воздуха в более высокие слои, фронт окклюзии постепенно размывается, вертикальная мощность облачной системы уменьшается, появляются безоблачные прослойки. Слоисто-дождевая облачность постепенно переходит в слоистую, высокослоистая — в высококучевую и перисто-слоистая — в перисто-кучевую. Осадки прекращаются. Прохождение старых фронтов окклюзии проявляется в натекании высоко-кучевой облачности 7—10 баллов.

В своем развитии фронты окклюзии проходят три стадии. Особенно сложные погодные условия на фронтах наблюдаются в момент смыкания теплого и холодного фронтов. Облачная система представляет собой сложное сочетание облаков, характерных как для теплого, так и для холодного фронтов. Предфронтовые обложные осадки из слоисто-дождевых и кучево-дождевых облаков переходят в ливневые непосредственно в зоне фронта. Направление и скорость ветра при прохождении фронтов окклюзии меняются так же, как на простых фронтах. С течением времени теплый воздух вытесняется вверх и фронт окклюзии постепенно размывается, вертикальная мощность облачной системы уменьшается и в облачном покрове появляются просветы. При этом слоисто-дождевая облачность постепенно переходит в слоистую, высокослоистая – в высококучевую, а перисто-слоистая, в свою очередь,– в перисто-кучевую. Эта перестройка облачных систем приводит к прекращению осадков.

Облачная система представляет собой сложное сочетание облаков, характерных как для теплого, так и для холодного фронтов. Погодные условия при прохождении таких фронтов также неблагоприятны для яхтсменов – они сопровождаются дождями с грозами и градом, сильными и порывистыми ветрами с резкой сменой направлений и временами – плохой видимостью.

Предфронтовые обложные осадки из слоисто-дождевых и кучево-дождевых облаков переходят в ливневые непосредственно в зоне фронта. Направление и скорость ветра при прохождении фронтов окклюзии меняются так же, как на простых фронтах. С течением времени теплый воздух вытесняется вверх и фронт окклюзии постепенно размывается, вертикальная мощность облачной системы уменьшается и в облачном покрове появляются просветы. При этом слоисто-дождевая облачность постепенно переходит в слоистую, высокослоистая – в высококучевую, а перисто-слоистая, в свою очередь,– в перисто-кучевую. Эта перестройка облачных систем приводит к прекращению осадков.

Атмосферные фронты: понятия и типы.

Атмосферный фронт, фронты тропосферные — переходная зона в тропосфере между смежными воздушными массами с разными физическими свойствами.

Атмосферный фронт возникает при сближении и встрече масс холодного и тёплого воздуха в нижних слоях атмосферы или во всей тропосфере, охватывая слой мощностью до нескольких километров, с образованием между ними наклонной поверхности раздела.

Тёплый фронт — атмосферный фронт, перемещающийся в сторону более холодного воздуха (наблюдается адвекция тепла). За тёплым фронтом в данный регион приходит тёплая воздушная масса.

На карте погоды тёплый фронт отмечается красным цветом или зачернёнными полукружками, направленными в сторону перемещения фронта. По мере приближения линии тёплого фронта начинает падать давление, уплотняются облака, выпадают обложные осадки. Зимой при прохождении фронта обычно появляются низкие слоистые облака. Температура и влажность воздуха медленно повышаются. При прохождении фронта температура и влажность обычно быстро возрастают, ветер усиливается. После прохождения фронта направление ветра меняется (ветер поворачивает по часовой стрелке), падение давления прекращается и начинается его слабый рост, облака рассеиваются, осадки прекращаются. Поле барических тенденций представлено следующим образом: перед тёплым фронтом располагается замкнутая область падения давления, за фронтом — либо рост давления, либо относительный рост (падение, но меньшее, чем перед фронтом).

В случае тёплого фронта тёплый воздух, перемещаясь в сторону холодного, натекает на клин холодного воздуха и совершает восходящее скольжение вдоль этого клина и динамически охлаждается. На некоторой высоте, определяемой начальным состоянием восходящего воздуха, достигается насыщение — это уровень конденсации. Выше этого уровня в восходящем воздухе происходит облакообразование. Адиабатическое охлаждение тёплого воздуха, скользящего вдоль клина холодного, усиливается развитием восходящих движений от нестационарности при динамическом падении давления и от сходимости ветра в нижнем слое атмосферы. Охлаждение тёплого воздуха при восходящем скольжении по поверхности фронта приводит к образованию характерной системы слоистообразных облаков (облаков восходящего скольжения): перисто-слоистые — высоко-слоистые -слоисто-дождевые (Cs-As-Ns).

При приближении к пункту тёплого фронта с хорошо развитой облачностью сначала появляются перистые облака в виде параллельных полос с когтевидными образованиями в передней части (предвестники тёплого фронта), вытянутые в направлении воздушных течений на их уровне (Ci uncinus). Первые перистые облака наблюдаются на расстоянии многих сотен километров от линии фронта у поверхности Земли (около 800—900 км). Перистые облака переходят затем в перисто-слоистые облака (Cirrostratus). Для этих облаков характерны явления гало. Облака верхнего яруса — перисто-слоистые и перистые (Ci и Cs) состоят из ледяных кристаллов, и осадки из них не выпадают. Чаще всего облака Ci-Cs представляют собой самостоятельный слой, верхняя граница которого совпадает с осью струйного течения, то есть близка к тропопаузе.

Затем облака становятся всё плотнее: высоко-слоистые облака (Altostratus) постепенно переходят в слоисто-дождевые (Nimbostratus), начинают выпадать обложные осадки, которые ослабевают или совсем прекращаются после прохождения линии фронта. По мере приближения к линии фронта высота основания Ns снижается. Минимальное её значение определяется высотой уровня конденсации в восходящем тёплом воздухе. Высокослоистые (As) являются коллоидальными и состоят из смеси мельчайших капелек и снежинок. Их вертикальная мощность довольно значительна: начинаясь на высоте 3-5 км, эти облака простираются до высот порядка 4-6 км, то есть имеют 1-3 км в толщину. Выпадающие из этих облаков осадки летом, проходя сквозь тёплую часть атмосферы, испаряются и не всегда достигают поверхности Земли. Зимой осадки из As в виде снега почти всегда достигают поверхности Земли, а также стимулируют выпадение осадков из нижележащих St-Sc. В этом случае ширина зоны обложных осадков может достигать ширины 400 км и более. Ближе всего к поверхности Земли (на высоте нескольких сотен метров, а порой 100—150 м и даже ниже) находится нижняя граница слоисто-дождевых облаков (Ns), из которых выпадают обложные осадки в виде дождя или снега; под слоисто-дождевыми облаками нередко развиваются разорванно-дождевые (St fr).

Облака Ns простираются до высот 3…7 км, то есть имеют весьма значительную вертикальную мощность. Облака также состоят из ледяных элементов и капель, причём, и капли и кристаллы особенно в нижней части облаков более крупные, чем в As. Нижнее основание системы облаков As-Ns в общих чертах совпадает с поверхностью фронта. Поскольку верхняя граница облаков As-Ns приблизительно горизонтальна, наибольшая их толщина наблюдается вблизи линии фронта. У центра циклона, где система облаков тёплого фронта имеет наибольшее развитие, ширина облачной зоны Ns и зоны обложных осадков в среднем — около 300 км. В целом облака As-Ns имеют ширину 500—600 км, ширина зоны облаков Ci-Cs — около 200—300 км. Если спроецировать данную систему на приземную карту, то вся она окажется перед линией тёплого фронта на расстоянии 700—900 км. В отдельных случаях зона облачности и осадков может быть значительно шире или уже, в зависимости от угла наклона фронтальной поверхности, высоты уровня конденсации, термических условий нижней тропосферы.

В ночное время радиационное выхолаживание верхней границы облачной системы As-Ns и понижение температуры в облаках, а также усиление вертикального перемешивания при опускании охлаждённого воздуха внутрь облака способствует образованию ледяной фазы в облаках, росту облачных элементов и образованию осадков. По мере удаления от центра циклона восходящие движения воздуха ослабевают, осадки прекращаются. Фронтальные облака могут образовываться не только над наклонной поверхностью фронта, а в некоторых случаях — и по обе стороны от фронта. Это особенно характерно для начальной стадии циклона, когда восходящие движения захватывают зафронтальную область — тогда и осадки могут выпадать с обеих сторон фронта. Но за линией фронта фронтальная облачность обычно сильно расслоена и зафронтальные осадки чаще представлены в виде мороси или снежных зёрен.

В случае очень пологого фронта система облаков может быть смещена вперед от линии фронта. В тёплое время года восходящие движения вблизи линии фронта приобретают характер конвективных, и на тёплых фронтах нередко развиваются кучево-дождевые облака и наблюдаются ливневые осадки и грозы (как днём, так и ночью).

Летом в дневные часы в приземном слое за линией тёплого фронта при значительной облачности температура воздуха над сушей может быть ниже, чем перед фронтом. Это явление называется маскировкой тёплого фронта.

Облачность старых тёплых фронтов также может быть расслоенной на всём протяжении фронта. Постепенно эти слои рассеиваются и осадки прекращаются. Порой тёплый фронт не сопровождается осадками (особенно летом). Так бывает при малом влагосодержании тёплого воздуха, когда уровень конденсации лежит на значительной высоте. При сухости воздуха и особенно в случае его заметной устойчивой стратификации восходящее скольжение тёплого воздуха не приводит к развитию мало-мальски мощной облачности — то есть облака вообще отсутствуют, либо наблюдается полоса облаков верхнего и среднего ярусов.

Холодный фронт — атмосферный фронт (поверхность, разделяющая тёплую и холодную воздушную массы), перемещающийся в сторону тёплого воздуха. Холодный воздух наступает и оттесняет тёплый воздух: наблюдается адвекция холода, за холодным фронтом в данный регион приходит холодная воздушная масса.

На карте погоды холодный фронт отмечается синим цветом или зачернёнными треугольниками, направленными в сторону перемещения фронта. При переходе через линию холодного фронта ветер, как и в случае тёплого фронта, поворачивает вправо, но поворот более значительный и резкий — от юго-западного, южного (перед фронтом) к западному, северо-западному (за фронтом). При этом усиливается скорость ветра. Атмосферное давление перед фронтом меняется медленно. Оно может падать, но может и расти. С прохождением холодного фронта начинается быстрый рост давления. За холодным фронтом рост давления может достигать 3-5 гПа/3 ч., а иногда 6-8 гПа/3 ч. и даже более. Изменение барической тенденции (от падения к росту, от медленного роста к более сильному) свидетельствует о прохождении линии приземного фронта.

Перед фронтом часто наблюдаются осадки, а нередко грозы и шквалы (особенно в тёплое полугодие). Температура воздуха после прохождения фронта падает (адвекция холода), причём порой быстро и резко — на 5…10 °С и более за 1-2 часа. Точка росы понижается одновременно с температурой воздуха. Видимость, как правило, улучшается, поскольку за холодным фронтом вторгается более чистый и менее влажный воздух из северных широт.

Характер погоды на холодном фронте заметно различается в зависимости от скорости смещения фронта, свойств тёплого воздуха перед фронтом, характера восходящих движений тёплого воздуха над клином холодного.

Различают два вида холодных фронтов:

холодный фронт первого рода, когда холодный воздух наступает медленно,

холодный фронт второго рода, сопровождающийся быстрым наступанием холодного воздуха.

Фронт окклюзии — атмосферный фронт, связанный с гребнем тепла в нижней и средней тропосфере, который обусловливает крупномасштабные восходящие движения воздуха и формирование протяжённой зоны облаков и осадков. Нередко фронт окклюзии возникает за счёт смыкания — процесса вытеснения вверх тёплого воздуха в циклоне за счёт того, что холодный фронт «догоняет» движущийся впереди тёплый фронт и сливается с ним (процесс окклюдирования циклона). С фронтами окклюзии связаны интенсивные осадки, в летнее время — сильные ливни и грозы.

Вследствие нисходящих движений в холодном воздухе в тылу циклона, холодный фронт движется быстрее тёплого фронта и со временем нагоняет его. На стадии заполнения циклона возникают комплексные фронты — фронты окклюзии, которые образуются при смыкании холодного и тёплого атмосферных фронтов. В системе фронта окклюзии взаимодействуют три воздушные массы, из которых тёплая уже не соприкасается с поверхностью Земли. Тёплый воздух в виде воронки постепенно поднимается вверх, а его место занимает холодный воздух, поступающий с боков. Поверхность раздела, возникающую при смыкании холодного и тёплого фронтов, называют поверхностью фронта окклюзии. С фронтами окклюзии связаны интенсивные осадки, летом — сильные грозы.

Смыкающиеся при окклюдировании воздушные массы обычно имеют разную температуру — одна может быть холоднее другой. В соответствии с этим, различают два типа фронтов окклюзии — фронты окклюзии типа тёплого фронта и фронты окклюзии типа холодного фронта.

В средней полосе России и СНГ зимой преобладают тёплые фронты окклюзии, так как в тылу циклона поступает морской умеренный воздух, который значительно теплее, чем континентальный умеренный воздух в передней части циклона. Летом здесь в основном наблюдаются холодные фронты окклюзии.

Барическое поле фронта окклюзии представлено хорошо выраженной ложбиной с V-образными изобарами. Перед фронтом на синоптической карте имеется область падения давления, связанная с поверхностью тёплого фронта, за фронтом окклюзии — область роста давления, связанная с поверхностью холодного фронта. Точка на синоптической карте, от которой расходятся остающиеся несомкнутыми участки тёплого и холодного фронтов в окклюдирующем циклоне — точка окклюзии. По мере окклюдирования циклона точка окклюзии смещается к его периферии.

В передней части фронта окклюзии наблюдаются перистые (Ci), перисто-слоистые (Cs), высоко-слоистые (As) облака, а в случае активных фронтов окклюзии — слоисто-дождевые (Ns). Если в окклюдировании участвует холодный фронт первого рода, то выше верхнего тёплого фронта может остаться часть облачной системы холодного фронта. Если же участвует холодный фронт второго рода, то за верхним тёплым фронтом наступает прояснение, но у нижнего холодного фронта может развиться вал кучево-дождевых облаков (Cb) уже в переднем холодном воздухе, вытесняемом более холодным тыловым клином. Таким образом, выпадение осадков из высоко-слоистых и слоисто-дожевых облаков (As-Ns), если оно происходит, может начинаться до выпадения ливневых осадков, или одновременно с прохождением нижнего холодного фронта, либо после его прохождения; осадки могут выпадать по обе стороны от нижнего фронта, а переход от обложных осадков к ливневым, если он имеет место, происходит не впереди нижнего фронта, а в непосредственной близости к нему.

Сближающиеся системы облаков тёплого и холодного фронтов в основном состоят из As-Ns. В результате сближения возникает мощная облачная система Cs-As-Ns с наибольшей толщиной у верхнего холодного фронта. В случае молодого фронта окклюзии облачная система начинается с Ci и Cs, которые переходят в As, затем в Ns. Иногда за Ns могут наблюдаться Cb, за которыми вновь идут Ns. Слабое восходящее скольжение тылового воздуха вдоль поверхности окклюзии может привести к образованию вдоль нее облаков типа слоистых и слоисто-кучевых (St-Sc), не достигающих уровня ледяных ядер. Из них перед нижним тёплым фронтом будет выпадать моросящие осадки. В случае старого тёплого фронта окклюзии облачная система состоит из перисто-слоистых (Cs) и высоко-кучевых (Ac) облаков, иногда к ним присоединяются высоко-слоистые (As); осадки могут отсутствовать.

Стационарный фронт

1. Фронт, не меняющий своего положения в пространстве.

2. Фронт, вдоль которого воздушные массы движутся горизонтально; фронт без скольжений.

32)циклоны и антициклоны. Стадии их развития, системы ветров и облачности в них.

Антициклон — область повышенного атмосферного давления с замкнутыми концентрическими изобарами на уровне моря и с соответствующим распределением ветра. В низком антициклоне — холодном, изобары остаются замкнутыми только в самых нижних слоях тропосферы (до 1,5 км), а в средней тропосфере повышенное давление вообще не обнаруживается; возможно также наличие над таким антициклоном высотного циклона.

Ссылка на основную публикацию