Синоптические процессы, их анализ и прогноз погоды.

 

3.1 Воздушные массы. Классификация. Условия образования. Влияние на полёты.

 

Воздушными массами называются большие обособленные объёмы воздуха, занимающие значительные площади (например, часть материка или океана). По вертикали они могут простираться от нескольких километров до тропопаузы.

Воздушные массы имеют почти однородные физические свойства (температуру, влажность, характер облаков, направление и скорость ветра). 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.

Существует две классификации воздушных масс: термодинамическая и географическая. Согласно термодинамической классификации, воздушные массы подразделяются на тёплые, холодные, устойчивые (УВМ), неустойчивые(НВМ) и нейтральные.

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

Нейтральной называется ВМ, которая в данном районе сохраняет свои основные свойства без существенных изменений.

Устойчивая - воздушная масса всегда бывает более тёплой, чем подстилающая поверхность. Это наблюдается, например, при перемещении относительно тёплого воздуха по холодной земной или водной поверхности, а так же при радиационном охлаждении земной поверхности, расположенной под данной воздушной массой, например, летом в ночные часы или круглосуточно в зимнее время.

Вследствие охлаждения снизу в устойчивой воздушной массе отсутствуют условия для развития вертикальных движений воздуха: образуются инверсии, подинверсионные низкие облака (слоистые, слоисто-кучевые), характеризуется слабыми снегопадами или моросью, дымками, адвективными туманами, мглой, иногда гололёдом.

Если влажность мала, то в устойчивой массе может наблюдаться ясная погода.

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

Неустойчивая воздушная масса является более холодной, чем подстилающая поверхность. Это бывает при перемещении относительно холодного воздуха по тёплой земной или водной поверхности, а также вследствие прогрева Солнцем земной поверхности, расположенной под данной воздушной массой. В ней возникают условия для развития вертикальных токов. В этой массе, при большой влажности воздуха образуются кучевообразные облака, имеют место ливневые осадки, грозы, сильные порывистые ветры. Хорошо выражен суточный ход температуры, облачности, ветра. В ночные и утренние часы могут возникать радиационные туманы. Летом в сухой неустойчивой массе образуются кучевые облака, пыльные бури, низовые метели, полёт связан с турбулентностью.

Полёт в неустойчивой воздушной массе обычно сопровождается турбулентностью, которая наблюдается до верхней границы облаков.

Зимой эта масса выражена слабее, и её влияние сказывается только на взлёте и посадке (позёмок, низовая метель).

Согласно географической классификации воздушные массы в зависимости от районов их формирования подразделяются на арктический воздух, умеренный воздух (ранее называвшийся полярным), тропический и экваториальный.

 

3.2 Атмосферные фронты. Причины образования. Виды атмосферных фронтов.

 

 

Воздушные массы, отличающиеся своими физическими свойствами, отделяются друг от друга слоем воздуха, называемым фронтальной поверхностью. В слое фронтальной зоны температура, влажность, плотность, ветер резко изменяются. Фронтальная зона всегда наклонена в сторону холодного воздуха. Над нею расположен тёплый воздух, как менее плотный и лёгкий, а над ним в виде клина – холодный. Основной причиной образования фронтов является сближение разнородных воздушных масс. Фронт считается динамически выраженным, если на 1000км расстояния разница температур тёплого и холодного воздуха составляет 8-10С. Скорость фронта зависит от угла пересечения фронта с изобарами.

Фронты, разделяющие основные географические типы воздушных масс, называются главными фронтами.

Различают:

· арктический фронт, отделяющий арктический воздух от воздуха умеренных широт;

· полярный фронт, разделяющий умеренный и тропический воздух;

· тропический фронт, лежащий между тропическим и экваториальным воздухом.

По скорости движения эти фронты могут быть стационарными (средняя скорость их движения 5-10км/час. Они располагаются на периферии циклона или антициклона) медленно движущимися, быстродвижущимися. По температуре теплыми, холодными и фронтами окклюзии. По высоте развития - приземными, тропосферными, высотными.

       Тёплым фронтом называется участок главного фронта, перемещающийся в сторону холодного воздуха, за этим фронтом движется тёплый воздух, который, будучи менее плотным, натекает на холодный воздух.

       Холодным фронтом называется участок главного фронта, перемещающийся в сторону тёплого воздуха. За эти фронтом движется холодный воздух, который более плотный и подклинивается под тёплый воздух.

       Фронт, образовавшийся в результате смыкания тёплого и холодного воздуха, называется фронтом окклюзии.