Ποια είναι τα είδη των ατμοσφαιρικών μετώπων. Ατμοσφαιρικά μέτωπα: έννοιες και τύποι. Χαρακτηριστικά ατμοσφαιρικών μετώπων

Αποδείχθηκε ότι ο θερμός αέρας έλκεται στον κυκλώνα όχι σε ολόκληρο το ανατολικό (δεξιό) μισό του, αλλά σε έναν μάλλον περιορισμένο τομέα που βρίσκεται στο νότιο και νοτιοανατολικό τμήμα του κυκλώνα μεταξύ δύο γραμμών σύγκλισης. Η συννεφιά και η βροχόπτωση κατανέμονται άνισα στον κυκλώνα. Σφοδρές βροχές πέφτουν κυρίως μπροστά από την πρώτη (ανατολική) γραμμή σύγκλισης των ροών αέρα, καθώς και στο κέντρο του κυκλώνα. Ισχυρές βροχές και καταιγίδες συγκεντρώνονται σε μια στενή ζώνη κατά μήκος της δεύτερης (δυτικής) γραμμής σύγκλισης. Αυτές οι γραμμές ονομάστηκαν στη συνέχεια ατμοσφαιρικά μέτωπα. Επειδή μέσα εύκρατα γεωγραφικά πλάτηαχ οι κυκλώνες κινούνται συνήθως από τα δυτικά προς τα ανατολικά, πρώτα περνούν από το σημείο παρατήρησης Ανατολικό μέτωποκυκλώνας, ακολουθούμενος από ζεστό αέρα. Αυτό το ατμοσφαιρικό μέτωπο ονομάστηκε θερμό μέτωπο. Στην περιοχή ενός θερμού ατμοσφαιρικού μετώπου, ο θερμός αέρας προχωρά ενεργά στην πρώτη γραμμή, κινείται σχεδόν κάθετα σε αυτό και κρύος αέραςμεταφέρεται σχεδόν παράλληλα με αυτή τη γραμμή, δηλ. μακρυά της αργά. Κατά συνέπεια, η θερμή μάζα αέρα πιάνει και ξεπερνά την ψυχρή. Τότε το δυτικό (ψυχρό) μέτωπο του κυκλώνα πλησιάζει το σημείο παρατήρησης, κατά τη διέλευση του οποίου η θερμοκρασία του αέρα πέφτει απότομα. Κοντά σε ένα κρύο ατμοσφαιρικό μέτωπο, η δυναμική είναι διαφορετική: ο κρύος αέρας πιάνει τον θερμό αέρα και τον μετατοπίζει γρήγορα προς τα πάνω.

Η ανοδική ολίσθηση καλύπτει ισχυρά στρώματα θερμού αέρα σε ολόκληρη την μετωπική επιφάνεια και δημιουργείται ένα εκτεταμένο σύστημα από εξαιρετικά διαστρωματωμένα σύννεφα - nimbostratus με εκτεταμένες βροχοπτώσεις. Ένα ζεστό μέτωπο έχει αντικυκλωνική καμπυλότητα και κινείται προς τον ψυχρότερο αέρα. Στον χάρτη καιρού, ένα ζεστό μέτωπο σημειώνεται με κόκκινο ή ως μαύρα ημικύκλια που κατευθύνονται προς την κατεύθυνση της μπροστινής κίνησης (Εικ. 1). Καθώς πλησιάζει η ζεστή γραμμή του μετώπου, η πίεση αρχίζει να πέφτει, τα σύννεφα πυκνώνουν και η έντονη βροχόπτωση πέφτει. Το χειμώνα, όταν περνάει το μέτωπο, συνήθως εμφανίζονται χαμηλά σύννεφα στρώματος. Η θερμοκρασία και η υγρασία του αέρα ανεβαίνουν σιγά σιγά. Όταν περνάει ένα μέτωπο, η θερμοκρασία και η υγρασία συνήθως αυξάνονται γρήγορα και ο άνεμος αυξάνεται. Μετά το πέρασμα του μετώπου, η φορά του ανέμου αλλάζει (ο άνεμος γυρίζει δεξιόστροφα), η ταχύτητά του μειώνεται, η πτώση πίεσης σταματά και αρχίζει η ασθενής ανάπτυξή του, τα σύννεφα διαλύονται, η βροχόπτωση σταματά. Το πεδίο των βαρικών τάσεων παρουσιάζεται ως εξής: μια κλειστή περιοχή πτώσης πίεσης βρίσκεται μπροστά από το θερμό μέτωπο, πίσω από το μπροστινό μέρος υπάρχει είτε αύξηση της πίεσης είτε σχετική αύξηση (πτώση, αλλά μικρότερη από ό,τι μπροστά του μετώπου). Το πέρασμα ενός θερμού μετώπου συνήθως συνοδεύεται από ένα ισχυρό νέφος nimbostratus που καλύπτει ολόκληρο τον ουρανό με συννεφιασμένη βροχή. Ο πρώτος προάγγελος ενός ζεστού μετώπου είναι τα σύννεφα των κίρους. Σταδιακά, μετατρέπονται σε ένα συνεχές λευκό πέπλο σε σύννεφα cirrostratus. Ήδη ο θερμός αέρας κινείται στην ανώτερη ατμόσφαιρα. Η πίεση πέφτει. Όσο πιο κοντά μας είναι η πρώτη γραμμή, τόσο πιο πυκνά γίνονται τα σύννεφα. Ο ήλιος λάμπει με ένα αμυδρό σημείο. Μετά τα σύννεφα πέφτουν, ο ήλιος χάνεται εντελώς. Ο άνεμος εντείνεται και αλλάζει τη φορά του δεξιόστροφα (πχ στην αρχή ήταν ανατολικός, μετά νοτιοανατολικός ακόμα και νοτιοδυτικός) Περίπου 300-400 χλμ πριν από το μέτωπο τα σύννεφα πυκνώνουν. Αρχίζει ελαφριά βροχή ή χιόνι. Αλλά το ζεστό μέτωπο τελείωσε. Η βροχή ή το χιόνι έχει σταματήσει, τα σύννεφα διαλύονται, η θέρμανση αρχίζει - έχει έρθει μια θερμότερη μάζα αέρα. Ένα ζεστό μέτωπο σε κάθετη τομή φαίνεται στο σχ. 2.

Εάν ο ζεστός αέρας υποχωρήσει και το κρύο εξαπλωθεί μετά από αυτόν, τότε πλησιάζει ένα κρύο μέτωπο. Η άφιξή του προκαλεί πάντα ένα κρύο. Αλλά όταν κινείται, δεν έχουν όλα τα στρώματα αέρα την ίδια ταχύτητα. Το χαμηλότερο στρώμα, ως αποτέλεσμα της τριβής στην επιφάνεια της γης, καθυστερεί ελαφρώς, ενώ το υψηλότερο τραβιέται προς τα εμπρός. Έτσι, ο ψυχρός αέρας καταρρέει σε θερμό αέρα με τη μορφή άξονα. Ο ζεστός αέρας αναγκάζεται γρήγορα προς τα πάνω και δημιουργούνται ισχυροί σωροί από σωρευτικά σύννεφα και σωρευτικά σύννεφα. Ψυχρά μπροστινά σύννεφα μεταφέρουν βροχές, καταιγίδες που συνοδεύονται από ισχυρούς θυελλώδεις ανέμους. Μπορούν να φτάσουν σε πολύ μεγάλα ύψη, αλλά στην οριζόντια κατεύθυνση εκτείνονται μόνο 20...30 χλμ. Και δεδομένου ότι το κρύο μέτωπο συνήθως κινείται γρήγορα, ο θυελλώδης καιρός δεν διαρκεί πολύ - από 15 ... 20 λεπτά. έως 2 ... 3 ώρες Ως αποτέλεσμα της αλληλεπίδρασης του ψυχρού αέρα με μια θερμή υποκείμενη επιφάνεια, Σωρευτικά σύννεφαμε κενά. Μετά έρχεται πλήρης σαφήνεια.

Στην περίπτωση ενός ψυχρού μετώπου, η ανοδική κίνηση του θερμού αέρα περιορίζεται σε μια στενότερη ζώνη και είναι ιδιαίτερα ισχυρή μπροστά από μια κρύα σφήνα, όπου ο θερμός αέρας μετατοπίζεται από τον ψυχρό αέρα. Τα σύννεφα εδώ θα έχουν σε μεγάλο βαθμό τον χαρακτήρα του cumulonimbus με βροχές και καταιγίδες (Εικ. 3, Εικ. 4). Το ψυχρό μέτωπο έχει κυκλωνική καμπυλότητα (διόγκωση προς τον θερμό αέρα) και κινείται προς τον θερμό αέρα. Στον χάρτη καιρού, ένα ψυχρό μέτωπο σημειώνεται με μπλε χρώμα ή με μαύρα τρίγωνα που κατευθύνονται προς την κατεύθυνση της κίνησης του μετώπου (Εικ. 1). Η ροή στον κρύο αέρα έχει μια συνιστώσα που κατευθύνεται προς την πρώτη γραμμή, έτσι ο κρύος αέρας, προχωρώντας προς τα εμπρός, καταλαμβάνει το χώρο όπου ήταν ο ζεστός αέρας πριν, γεγονός που αυξάνει την αστάθειά του.

Όταν διασχίζετε τη γραμμή ενός θερμού μετώπου, ο άνεμος, όπως στην περίπτωση ενός θερμού μετώπου, στρέφεται προς τα δεξιά, αλλά η στροφή είναι πιο σημαντική και απότομη - από τα νοτιοδυτικά, νότια (μπροστά από το μέτωπο) προς τα δυτικά , βορειοδυτικά (πίσω από το μέτωπο). Αυτό αυξάνει την ταχύτητα του ανέμου. Η ατμοσφαιρική πίεση μπροστά από το μπροστινό μέρος αλλάζει αργά. Μπορεί να πέσει, αλλά μπορεί και να μεγαλώσει. Με το πέρασμα ενός ψυχρού μετώπου, αρχίζει μια γρήγορη αύξηση της πίεσης. Πίσω από το ψυχρό μέτωπο υπάρχει μια κλειστή ισοβαρική περιοχή ανάπτυξης πίεσης και η ανάπτυξη μπορεί να φτάσει τα 3–5 hPa/3 h. Μια αλλαγή της πίεσης προς την κατεύθυνση της ανάπτυξής της (από πτώση σε αύξηση, από αργή αύξηση σε ισχυρότερη) υποδηλώνει τη διέλευση μιας επιφανειακής μετώπου.

Καταιγίδες και βροχοπτώσεις παρατηρούνται συχνά μπροστά από το μέτωπο. Η θερμοκρασία του αέρα μετά το πέρασμα του μετώπου πέφτει, και συχνά γρήγορα και απότομα - κατά 10 ° C ή περισσότερο σε 1-2 ώρες. Το κλάσμα μάζας των υδρατμών μειώνεται ταυτόχρονα με τη θερμοκρασία του αέρα. Η ορατότητα τείνει να βελτιώνεται καθώς ο πολικός ή αρκτικός αέρας εισέρχεται πίσω από το ψυχρό μέτωπο. Επιπλέον, η αστάθεια της αέριας μάζας αποτρέπει τη συμπύκνωση κοντά στην επιφάνεια της Γης.

Η φύση του καιρού σε ένα κρύο μέτωπο διαφέρει σημαντικά ανάλογα με την ταχύτητα της μπροστινής μετατόπισης, τις ιδιότητες του θερμού αέρα μπροστά και τη φύση των ανοδικών κινήσεων του θερμού αέρα πάνω από την ψυχρή σφήνα. Στα ψυχρά μέτωπα του 1ου είδους, επικρατεί μια διατεταγμένη άνοδος του θερμού αέρα πάνω από μια σφήνα κρύου αέρα. Το ψυχρό μέτωπο του 1ου είδους είναι μια παθητική προς τα πάνω συρόμενη επιφάνεια. Τα αργά κινούμενα ή επιβραδυνόμενα μέτωπα ανήκουν σε αυτόν τον τύπο, κυρίως στην περιφέρεια κυκλωνικών περιοχών σε βαθιές βαρικές γούρνες. Σε αυτή την περίπτωση, τα σύννεφα βρίσκονται κυρίως πίσω από την πρώτη γραμμή. Η διαφορά από τη συννεφιά του θερμού μετώπου εξακολουθεί να υπάρχει. Λόγω της τριβής, η επιφάνεια του ψυχρού μετώπου στα κατώτερα στρώματα γίνεται απότομη. Επομένως, μπροστά από την ίδια την πρώτη γραμμή, αντί για μια ήρεμη και ήπια ολίσθηση προς τα πάνω, παρατηρείται μια πιο απότομη (συναγωγή) άνοδος θερμού αέρα (Εικ. 3). Εξαιτίας αυτού, ισχυρά σύννεφα και σωρευτικά σύννεφα εμφανίζονται μερικές φορές μπροστά από το σύστημα νεφών, που εκτείνονται για εκατοντάδες χιλιόμετρα κατά μήκος του μετώπου, με μπόρες το καλοκαίρι, χιονοπτώσεις το χειμώνα, καταιγίδες, χαλάζι και καταιγίδες. Πάνω από το υπερκείμενο τμήμα της μετωπικής επιφάνειας με κανονική κλίση ως αποτέλεσμα της ολίσθησης του θερμού αέρα προς τα πάνω, το σύστημα νεφών αντιπροσωπεύει ένα ομοιόμορφο κάλυμμα νεφών στιβάδας. Οι ντους πριν από το μέτωπο μετά το πέρασμα του μετώπου αντικαθίστανται από πιο ομοιόμορφη βροχόπτωση. Τέλος, εμφανίζονται κιρόστρατοι και σύννεφα κιρσών. Το κατακόρυφο πάχος του συστήματος και το πλάτος του συστήματος νεφών και η περιοχή βροχόπτωσης θα είναι σχεδόν 2 φορές μικρότερα από ό,τι στην περίπτωση ενός θερμού μετώπου. Το άνω όριο του συστήματος είναι περίπου σε υψόμετρο 4–4,5 km. Κάτω από το κύριο σύστημα σύννεφων, μπορεί να εμφανιστούν σπασμένα σύννεφα στρώματος, μερικές φορές σχηματίζονται μετωπικές ομίχλες. Η διάρκεια της διέλευσης ενός ψυχρού μετώπου 1ου είδους από το σημείο παρατήρησης είναι 10 ώρες ή περισσότερο.

Τα μέτωπα του 2ου είδους στο κατώτερο στρώμα της ατμόσφαιρας είναι μια παθητική επιφάνεια της ανοδικής ολίσθησης και πάνω - η ενεργή επιφάνεια της προς τα κάτω ολίσθησης. Τα περισσότερα από τα γρήγορα κινούμενα ψυχρά μέτωπα στους κυκλώνες ανήκουν σε αυτόν τον τύπο. Εδώ, ο θερμός αέρας των κατώτερων στρωμάτων μετατοπίζεται προς τα πάνω από τον ψυχρό άξονα που κινείται προς τα εμπρός. Η επιφάνεια του ψυχρού μετώπου στα κατώτερα στρώματα βρίσκεται πολύ απότομα, σχηματίζοντας μάλιστα ένα εξόγκωμα σε μορφή άξονα (Εικ. 4). Η γρήγορα κινούμενη σφήνα κρύου αέρα προκαλεί αναγκαστική μεταφορά θερμού αέρα που έχει μετατοπιστεί σε στενό χώρο στο μπροστινό μέρος της μετωπικής επιφάνειας. Εδώ δημιουργείται μια ισχυρή συναγωγική ροή με το σχηματισμό νεφών σωρευτικής μεταφοράς, η οποία εντείνεται ως αποτέλεσμα της θερμικής μεταφοράς. Οι προάγγελοι του μετώπου είναι αλτοσωρευτικά φακοειδή σύννεφα που απλώνονται μπροστά του σε απόσταση έως και 200 ​​χλμ. Το αναδυόμενο σύστημα νέφους έχει μικρό πλάτος (50-100 km) και δεν είναι ένα ξεχωριστό συναγωγικό νέφος, αλλά μια συνεχής αλυσίδα ή μια τράπεζα σύννεφων, η οποία μερικές φορές μπορεί να μην είναι συνεχής. Κατά το ζεστό εξάμηνο του έτους, το ανώτερο όριο των νεφών σωρευτικής εκτείνεται μέχρι το ύψος της τροπόπαυσης. Σε ψυχρά μέτωπα 2ου είδους παρατηρούνται έντονη καταιγίδα, βροχές, ενίοτε με χαλάζι και θυελλώδεις άνεμοι. Υπάρχουν έντονες αναταράξεις και παγετός στα σύννεφα. Πλάτος ζώνης επικίνδυνα φαινόμεναο καιρός είναι αρκετές δεκάδες χιλιόμετρα. Το κρύο εξάμηνο του έτους, οι κορυφές των νεφών αθροιστικών φτάνουν τα 4 χιλιόμετρα. Η ζώνη χιονόπτωσης έχει πλάτος 50 km. Αυτή η συννεφιά σχετίζεται με έντονες χιονοπτώσεις, χιονοθύελλες με ορατότητα μικρότερη από 1000 m, απότομη αύξηση της ταχύτητας του ανέμου και αναταράξεις.

Όταν τα ψυχρά μέτωπα του 2ου είδους περνούν από το σημείο παρατήρησης, εμφανίζονται για πρώτη φορά σύννεφα κίρρου (3-4 ώρες πριν περάσει η γραμμή του μετώπου κοντά στη Γη), τα οποία γρήγορα αντικαθίστανται από υψηλού στρώματος, μερικές φορές φακοειδείς, τα οποία αντικαθίστανται γρήγορα από μάζα με μπόρες, καταιγίδες, χαλάζι, καταιγίδες. Η διάρκεια της κίνησης ενός συννεφιασμένου συστήματος με βροχές και καταιγίδες συνήθως δεν ξεπερνά τις 1-2 ώρες. Μετά το πέρασμα του κρύου μετώπου, τα ντους σταματούν. Ένα χαρακτηριστικό των ψυχρών μετώπων τόσο του πρώτου όσο και του δεύτερου είδους είναι τα προμετωπιαία squals. Εφόσον δημιουργείται απότομη κλίση της μπροστινής επιφάνειας στο μπροστινό μέρος της ψυχρής σφήνας λόγω τριβής, μέρος του κρύου αέρα βρίσκεται πάνω από το θερμό. Στη συνέχεια, υπάρχει μια «κατάρρευση» ψυχρών μαζών αέρα μπροστά από τον προωθούμενο ψυχρό άξονα. Η κατάρρευση του ψυχρού αέρα οδηγεί σε μετατόπιση του θερμού αέρα προς τα πάνω και στην εμφάνιση μιας δίνης με οριζόντιο άξονα κατά μήκος του μπροστινού μέρους. Οι βρωμιές είναι ιδιαίτερα έντονες στη στεριά το καλοκαίρι, όταν υπάρχει μεγάλη διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ ζεστού και κρύου αέρα και στις δύο πλευρές του μπροστινού μέρους και όταν ο ζεστός αέρας είναι ασταθής. Κάτω από αυτές τις συνθήκες, η διέλευση ενός ψυχρού μετώπου συνοδεύεται από καταστροφικές ταχύτητες ανέμου. Η ταχύτητα του ανέμου συχνά ξεπερνά τα 20-30 m/s, η διάρκεια του φαινομένου είναι συνήθως αρκετά λεπτά, μερικές φορές παρατηρούνται ριπές.

Μέτωπα απόφραξης
Λόγω των καθοδικών κινήσεων στον κρύο αέρα πίσω από τον κυκλώνα, το κρύο μέτωπο κινείται πιο γρήγορα από το θερμό μέτωπο και το προσπερνά με την πάροδο του χρόνου. Στο στάδιο της πλήρωσης του κυκλώνα, προκύπτουν πολύπλοκα μέτωπα - μέτωπα απόφραξης, τα οποία σχηματίζονται όταν συναντώνται ψυχρά και θερμά ατμοσφαιρικά μέτωπα.

Στο σύστημα απόφραξης, τρεις αέριες μάζες αλληλεπιδρούν, εκ των οποίων η θερμή δεν έρχεται πλέον σε επαφή με την επιφάνεια της Γης. Η διαδικασία αποβολής θερμού αέρα στα ανώτερα στρώματα ονομάζεται απόφραξη. Σε αυτή την περίπτωση, η πίσω σφήνα ψυχρού αέρα του κυκλώνα συγχωνεύεται με την μπροστινή σφήνα ψυχρού αέρα. Ο θερμός αέρας με τη μορφή χοάνης ανεβαίνει σταδιακά και τη θέση του καταλαμβάνει ψυχρός αέρας που προέρχεται από τα πλάγια (Εικ. 5). Η διεπαφή που εμφανίζεται όταν το κρύο και το θερμό μέτωπο συναντώνται ονομάζεται μπροστινή επιφάνεια απόφραξης.

Στην περίπτωση ενός ψυχρού μετώπου απόφραξης, η βροχόπτωση μπορεί να πέσει και στις δύο πλευρές του κάτω μετώπου και η μετάβαση από έντονη βροχόπτωση σε ντους, εάν συμβεί, συμβαίνει όχι μπροστά από το κάτω μέτωπο, αλλά σε κοντινή απόσταση από αυτό. Στην περίπτωση ενός θερμού μετώπου απόφραξης, η χοάνη του θερμού αέρα μετατοπίζεται από θερμότερο αέρα που ρέει σε μια σφήνα ψυχρότερου αέρα. Η πίσω σφήνα του λιγότερο κρύου αέρα προσεγγίζει την μπροστινή σφήνα του ψυχρότερου αέρα και το κρύο μέτωπο, έχοντας διαχωριστεί από την επιφάνεια της Γης, ανεβαίνει κατά μήκος της επιφάνειας του θερμού μετώπου.

Μια ασθενής ολίσθηση του πίσω αέρα προς τα πάνω κατά μήκος του προς τα εμπρός αέρα κατά μήκος της επιφάνειας απόφραξης μπορεί να οδηγήσει στο σχηματισμό νεφών τύπου St-Sc κατά μήκος της, τα οποία δεν φτάνουν στο επίπεδο των πυρήνων πάγου. Από αυτά, η βροχόπτωση θα πέσει μπροστά από το χαμηλότερο θερμό μέτωπο.

ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΟ ΜΕΤΩΠΟ (τροπόσφαιρο μέτωπο), μια ενδιάμεση, μεταβατική ζώνη μεταξύ αέριων μαζών στο κάτω μέρος της ατμόσφαιρας - την τροπόσφαιρα. Η ατμοσφαιρική πρόσθια ζώνη είναι πολύ στενή σε σύγκριση με τις μάζες αέρα που χωρίζει, επομένως θεωρείται περίπου ως η διεπαφή (κενό) δύο μαζών αέρα διαφορετικής πυκνότητας ή θερμοκρασίας και ονομάζεται μετωπική επιφάνεια. Για τον ίδιο λόγο, στους συνοπτικούς χάρτες, το ατμοσφαιρικό μέτωπο απεικονίζεται ως γραμμή (front line). Εάν οι αέριες μάζες ήταν ακίνητες, η επιφάνεια του ατμοσφαιρικού μετώπου θα ήταν οριζόντια, με κρύο αέρα κάτω και ζεστό αέρα πάνω από αυτό, αλλά επειδή και οι δύο μάζες κινούνται, έχει κλίση προς την επιφάνεια της γης και ο ψυχρός αέρας έχει τη μορφή μια πολύ απαλή σφήνα κάτω από τη ζεστή. Η εφαπτομένη της κλίσης της μετωπικής επιφάνειας (μπροστινή κλίση) είναι περίπου 0,01. ατμοσφαιρικά μέτωπαμπορεί μερικές φορές να επεκταθεί στην ίδια την τροπόπαυση, αλλά μπορεί επίσης να περιοριστεί στα χαμηλότερα χιλιόμετρα της τροπόσφαιρας. Στη διασταύρωση με την επιφάνεια της γης, η ατμοσφαιρική μετωπική ζώνη έχει πλάτος της τάξης των δεκάδων χιλιομέτρων, ενώ οι οριζόντιες διαστάσεις των ίδιων των αέριων μαζών είναι της τάξης των χιλιάδων χιλιομέτρων. Στην αρχή του σχηματισμού των ατμοσφαιρικών μετώπων και κατά τη διάβρωση τους, το πλάτος της μετωπικής ζώνης θα είναι μεγαλύτερο. Κατακόρυφα, τα ατμοσφαιρικά μέτωπα είναι ένα μεταβατικό στρώμα πάχους εκατοντάδων μέτρων, στο οποίο η θερμοκρασία μειώνεται λιγότερο από το συνηθισμένο με το ύψος ή αυξάνεται, δηλαδή παρατηρείται αντιστροφή θερμοκρασίας.

Στην επιφάνεια της γης, τα ατμοσφαιρικά μέτωπα χαρακτηρίζονται από αυξημένες οριζόντιες κλίσεις θερμοκρασίας αέρα - σε μια στενή ζώνη του μετώπου, η θερμοκρασία αλλάζει απότομα από τιμές χαρακτηριστικές μιας μάζας αέρα σε τιμές χαρακτηριστικές μιας άλλης και η αλλαγή μερικές φορές υπερβαίνει 10°C. Η υγρασία του αέρα και η διαφάνειά του αλλάζουν και στην μετωπική ζώνη. Στο βαρικό πεδίο, τα ατμοσφαιρικά μέτωπα συνδέονται με γούρνες χαμηλής πίεσης (βλ. συστήματα Baric). Εκτεταμένα συστήματα νεφών σχηματίζονται πάνω από τις μετωπικές επιφάνειες, δίνοντας κατακρημνίσεις. Το ατμοσφαιρικό μέτωπο κινείται με ταχύτητα ίση με την κανονική συνιστώσα του μετώπου της ταχύτητας του ανέμου, έτσι η διέλευση του ατμοσφαιρικού μετώπου μέσα από το σημείο παρατήρησης οδηγεί σε ταχεία (εντός ωρών) και μερικές φορές απότομη αλλαγή σε σημαντικά μετεωρολογικά στοιχεία και σε ολόκληρο το καιρικό καθεστώς .

Τα ατμοσφαιρικά μέτωπα είναι χαρακτηριστικά των εύκρατων γεωγραφικών πλάτη, όπου οι κύριες μάζες αέρα της τροπόσφαιρας συνορεύουν μεταξύ τους. Στις τροπικές περιοχές, τα ατμοσφαιρικά μέτωπα είναι σπάνια και η ζώνη ενδοτροπικής σύγκλισης που υπάρχει διαρκώς εκεί διαφέρει σημαντικά από αυτά, χωρίς να είναι διαχωρισμός θερμοκρασίας. Ο κύριος λόγος για την εμφάνιση ενός ατμοσφαιρικού μετώπου (frontogenesis) είναι η παρουσία τέτοιων συστημάτων κίνησης στην τροπόσφαιρα, τα οποία οδηγούν στη σύγκλιση (σύγκλιση) αέριων μαζών με διαφορετικές θερμοκρασίες. Η αρχικά ευρεία μεταβατική ζώνη μεταξύ των αέριων μαζών γίνεται στη συνέχεια ένα αιχμηρό μέτωπο. Σε ειδικές περιπτώσεις, ο σχηματισμός ενός ατμοσφαιρικού μετώπου είναι δυνατός όταν ο αέρας ρέει κατά μήκος ενός απότομου ορίου θερμοκρασίας στην υποκείμενη επιφάνεια, για παράδειγμα, πάνω από την άκρη του πάγου στον ωκεανό (η λεγόμενη τοπογραφική μετωπογένεση). Στη διαδικασία της γενικής κυκλοφορίας της ατμόσφαιρας μεταξύ μαζών αέρα διαφορετικών γεωγραφικών ζωνών με επαρκώς μεγάλες θερμοκρασιακές αντιθέσεις, μακρά (χιλιάδες χιλιόμετρα), προκύπτουν κύρια μέτωπα επιμήκη κυρίως σε γεωγραφικό πλάτος - αρκτικό, ανταρκτικό, πολικό, πάνω στο οποίο σχηματίζονται κυκλώνες και αντικυκλώνες . Σε αυτή την περίπτωση, η δυναμική σταθερότητα του κύριου ατμοσφαιρικού μετώπου παραβιάζεται, παραμορφώνεται και μετακινείται σε ορισμένες περιοχές σε μεγάλα γεωγραφικά πλάτη, σε άλλες - σε χαμηλά γεωγραφικά πλάτη. Και στις δύο πλευρές της επιφάνειας του ατμοσφαιρικού μετώπου προκύπτουν κάθετες συνιστώσες της ταχύτητας του ανέμου της τάξης των cm/s. Ιδιαίτερα σημαντική είναι η ανοδική κίνηση του αέρα πάνω από την επιφάνεια του ατμοσφαιρικού μετώπου, η οποία οδηγεί στο σχηματισμό συστημάτων νεφών και βροχοπτώσεων.

Στο μπροστινό μέρος του κυκλώνα, το κύριο ατμοσφαιρικό μέτωπο παίρνει τον χαρακτήρα θερμού μετώπου (σχήμα, α), όταν προχωρά σε μεγάλα γεωγραφικά πλάτη, ο θερμός αέρας παίρνει τη θέση του ψυχρού αέρα που υποχωρεί. Στο πίσω μέρος του κυκλώνα, το ατμοσφαιρικό μέτωπο παίρνει τον χαρακτήρα ψυχρού μετώπου (σχήμα, β) με την προώθηση της ψυχρής σφήνας προς τα εμπρός και με τη μετατόπιση του θερμού αέρα μπροστά του στα ψηλά στρώματα. Όταν αποφράσσεται ένας κυκλώνας, ένα ζεστό και κρύο ατμοσφαιρικό μέτωπο συνδυάζονται για να σχηματίσουν ένα περίπλοκο μέτωπο απόφραξης με αντίστοιχες αλλαγές στα συστήματα σύννεφων. Ως αποτέλεσμα της εξέλιξης των μετωπικών διαταραχών, τα ίδια τα ατμοσφαιρικά μέτωπα ξεπλένονται (η λεγόμενη μετωπόλυση). Ωστόσο, το πεδίο αλλάζει ατμοσφαιρική πίεσηκαι οι άνεμοι που δημιουργούνται από κυκλωνική δραστηριότητα οδηγούν στη δημιουργία συνθηκών για το σχηματισμό νέων ατμοσφαιρικών μετώπων και, κατά συνέπεια, στη συνεχή επανάληψη της διαδικασίας της κυκλωνικής δραστηριότητας στα μέτωπα.

Στο πάνω μέρος της τροπόσφαιρας, σε σχέση με το ατμοσφαιρικό μέτωπο, προκύπτουν τα λεγόμενα jet streams. Από τα κύρια μέτωπα, διακρίνονται δευτερεύοντα ατμοσφαιρικά μέτωπα, που προκύπτουν μέσα στις αέριες μάζες του ενός ή του άλλου φυσική περιοχήμε κάποια από την ετερογένειά τους? δεν παίζουν σημαντικό ρόλο στη γενική κυκλοφορία της ατμόσφαιρας. Υπάρχουν περιπτώσεις που το ατμοσφαιρικό μέτωπο είναι καλά ανεπτυγμένο στην ελεύθερη ατμόσφαιρα (ανώτερο ατμοσφαιρικό μέτωπο), αλλά είναι ελάχιστα έντονο ή δεν εμφανίζεται καθόλου κοντά στην επιφάνεια της γης.

Λιτ.: Petersen S. Ανάλυση και προγνώσεις καιρού. L., 1961; Palmen E., Newton C. Ατμοσφαιρικά συστήματα κυκλοφορίας. L., 1973; Ωκεανός - ατμόσφαιρα: Εγκυκλοπαίδεια. Λ., 1983.

Τα ατμοσφαιρικά μέτωπα έχουν πολλά διαφορετικά χαρακτηριστικά. Πάνω τους υπάρχει μια διαίρεση αυτού φυσικό φαινόμενοστο ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΟΙ ΤΥΠΟΙ.

Τα ατμοσφαιρικά μέτωπα μπορούν να φτάσουν σε πλάτος 500-700 km και να εκτείνονται σε μήκος 3000-5000 km.

Τα ατμοσφαιρικά μέτωπα ταξινομούνται με βάση την κίνηση σε σχέση με τη θέση των αέριων μαζών. Ένα άλλο κριτήριο είναι η χωρική έκταση και η σημασία της κυκλοφορίας. Και τέλος, ένα γεωγραφικό χαρακτηριστικό.

Χαρακτηριστικά ατμοσφαιρικών μετώπων

Με την κίνηση, τα ατμοσφαιρικά μέτωπα μπορούν να χωριστούν σε ψυχρά, θερμά και αποφρακτικά μέτωπα.
Οι θερμές ατμοσφαιρικές μάζες αέρα σχηματίζονται όταν οι θερμές αέριες μάζες, κατά κανόνα, οι υγρές μετακινούνται σε ξηρότερες και ψυχρότερες. Το θερμό μέτωπο που πλησιάζει φέρνει σταδιακή μείωση της ατμοσφαιρικής πίεσης, ελαφρά αύξηση της θερμοκρασίας του αέρα και μικρή αλλά παρατεταμένη βροχόπτωση.

Ένα ψυχρό μέτωπο σχηματίζεται υπό την επίδραση βόρειων ανέμων που εξαναγκάζουν τον ψυχρό αέρα σε περιοχές που προηγουμένως καταλαμβάνονταν από ένα θερμό μέτωπο. Ένα ψυχρό ατμοσφαιρικό μέτωπο επηρεάζει τον καιρό σε μια μικρή ζώνη και συχνά συνοδεύεται από καταιγίδες και μείωση της ατμοσφαιρικής πίεσης. Αφού περάσει το μπροστινό μέρος, η θερμοκρασία του αέρα πέφτει απότομα και η πίεση αυξάνεται.

Ο κυκλώνας, που θεωρείται ο πιο ισχυρός και καταστροφικός στην ιστορία, έπληξε το Δέλτα του Γάγγη στο ανατολικό Πακιστάν τον Νοέμβριο του 1970. Η ταχύτητα του ανέμου έφτασε τα 230 km / h και το ύψος του παλιρροϊκού κύματος ήταν περίπου 15 μέτρα.

Τα μέτωπα απόφραξης εμφανίζονται όταν ένα ατμοσφαιρικό μέτωπο υπερτίθεται σε ένα άλλο, που σχηματίστηκε νωρίτερα. Ανάμεσά τους βρίσκεται μια σημαντική μάζα αέρα, η θερμοκρασία της οποίας είναι πολύ υψηλότερη από αυτή του αέρα που την περιβάλλει. Η απόφραξη συμβαίνει όταν μια θερμή αέρια μάζα εξαναγκάζεται να βγει και να αποσπαστεί από την επιφάνεια της γης. Ως αποτέλεσμα, το μέτωπο αναμιγνύεται κοντά στην επιφάνεια της γης ήδη υπό την επίδραση δύο ψυχρών μαζών αέρα. Στα μέτωπα απόφραξης, συχνά εντοπίζονται κυκλώνες βαθέων κυμάτων, που σχηματίζονται με τη μορφή πολύ χαοτικών κυματικών διαταραχών. Ο άνεμος ταυτόχρονα αυξάνεται σημαντικά και το κύμα εκφράζεται καθαρά. Ως αποτέλεσμα, το μέτωπο της απόφραξης μετατρέπεται σε μια μεγάλη θολή μετωπική ζώνη και εξαφανίζεται εντελώς μετά από κάποιο χρονικό διάστημα.

Γεωγραφικά τα μέτωπα χωρίζονται σε αρκτικά, πολικά και τροπικά. Ανάλογα με το γεωγραφικό πλάτος στο οποίο σχηματίζονται. Επιπλέον, ανάλογα με την υποκείμενη επιφάνεια, τα μέτωπα χωρίζονται σε ηπειρωτικά και θαλάσσια.

Η έννοια του ατμοσφαιρικού μετώπου είναι συνήθως κατανοητή ως μια μεταβατική ζώνη στην οποία συναντώνται γειτονικές αέριες μάζες με διαφορετικά χαρακτηριστικά. Τα μέτωπα σχηματίζονται όταν συγκρούονται θερμές και ψυχρές αέριες μάζες. Μπορούν να τεντωθούν για δεκάδες χιλιόμετρα.

Αέριες μάζες και ατμοσφαιρικά μέτωπα

Η κυκλοφορία της ατμόσφαιρας συμβαίνει λόγω του σχηματισμού διαφόρων ρευμάτων αέρα. Οι μάζες αέρα που βρίσκονται στα κατώτερα στρώματα της ατμόσφαιρας είναι σε θέση να συνδυάζονται μεταξύ τους. Ο λόγος για αυτό είναι γενικές ιδιότητεςαυτές οι μάζες ή πανομοιότυπη προέλευση.

Αλλαγή καιρικές συνθήκεςοφείλεται στην κίνηση των αέριων μαζών. Οι υψηλές θερμοκρασίες προκαλούν θέρμανση και οι χαμηλές θερμοκρασίες προκαλούν ψύξη.

Υπάρχουν διάφοροι τύποι αέριων μαζών. Διακρίνονται από την καταγωγή. Τέτοιες μάζες είναι: αρκτικές, πολικές, τροπικές και ισημερινές αέριες μάζες.

Τα ατμοσφαιρικά μέτωπα εμφανίζονται όταν συγκρούονται διάφορες αέριες μάζες. Οι περιοχές σύγκρουσης ονομάζονται μετωπικές ή μεταβατικές. Αυτές οι ζώνες εμφανίζονται αμέσως και επίσης καταρρέουν γρήγορα - όλα εξαρτώνται από τη θερμοκρασία των συγκρουόμενων μαζών.

Ο άνεμος που δημιουργείται κατά τη διάρκεια μιας τέτοιας σύγκρουσης μπορεί να φτάσει ταχύτητες 200 km/k σε υψόμετρο 10 km από την επιφάνεια της γης. Οι κυκλώνες και οι αντικυκλώνες είναι αποτέλεσμα συγκρούσεων αέριων μαζών.

Ζεστά και κρύα μέτωπα

Τα θερμά μέτωπα είναι μέτωπα που κινούνται προς την κατεύθυνση του ψυχρού αέρα. Μαζί τους κινείται και η θερμή αέρια μάζα.

Καθώς πλησιάζουν τα θερμά μέτωπα, η πίεση μειώνεται, τα σύννεφα πυκνώνουν και η έντονη βροχόπτωση πέφτει. Αφού περάσει το μέτωπο, η κατεύθυνση του ανέμου αλλάζει, η ταχύτητά του μειώνεται, η πίεση αρχίζει να αυξάνεται σταδιακά και η βροχόπτωση σταματά.

Ένα ζεστό μέτωπο χαρακτηρίζεται από τη ροή θερμών αέριων μαζών πάνω σε ψυχρές, που τις αναγκάζει να κρυώσουν.

Επίσης συχνά συνοδεύεται από έντονες βροχοπτώσεις και καταιγίδες. Όταν όμως δεν υπάρχει αρκετή υγρασία στον αέρα, η βροχόπτωση δεν πέφτει.

Τα ψυχρά μέτωπα είναι αέριες μάζες που κινούνται και εκτοπίζουν τον θερμό αέρα. Διακρίνεται ένα ψυχρό μέτωπο του πρώτου είδους και ένα ψυχρό μέτωπο του δεύτερου είδους.

Το πρώτο γένος χαρακτηρίζεται από την αργή διείσδυση των μαζών του αέρα κάτω από θερμό αέρα. Αυτή η διαδικασία σχηματίζει σύννεφα τόσο πίσω από την πρώτη γραμμή όσο και εντός αυτής.

Το πάνω μέρος της μετωπικής επιφάνειας αποτελείται από ένα ομοιόμορφο κάλυμμα σύννεφα στρώματος. Η διάρκεια του σχηματισμού και της αποσύνθεσης ενός ψυχρού μετώπου είναι περίπου 10 ώρες.

Το δεύτερο είδος είναι τα ψυχρά μέτωπα που κινούνται με μεγάλη ταχύτητα. Ο ζεστός αέρας μετατοπίζεται αμέσως από τον ψυχρό αέρα. Αυτό οδηγεί στο σχηματισμό μιας σωρευτικής περιοχής.

Τα πρώτα σήματα της προσέγγισης ενός τέτοιου μετώπου είναι τα ψηλά σύννεφα, που μοιάζουν οπτικά με φακές. Η εκπαίδευσή τους γίνεται πολύ πριν την άφιξή του. Το ψυχρό μέτωπο βρίσκεται διακόσια χιλιόμετρα από το μέρος όπου εμφανίστηκαν αυτά τα σύννεφα.

Το ψυχρό μέτωπο του 2ου είδους την καλοκαιρινή περίοδο συνοδεύεται από έντονες βροχοπτώσεις με τη μορφή βροχής, χαλαζιού και βαρύς άνεμος. Ένας τέτοιος καιρός μπορεί να εξαπλωθεί για δεκάδες χιλιόμετρα.

Το χειμώνα, ένα κρύο μέτωπο του 2ου είδους προκαλεί χιονοθύελλα, δυνατός άνεμος, φλυαρία.

Ατμοσφαιρικά μέτωπα της Ρωσίας

Το κλίμα της Ρωσίας επηρεάζεται κυρίως από τον Αρκτικό Ωκεανό, τον Ατλαντικό και τον Ειρηνικό.

Το καλοκαίρι, αέριες μάζες της Ανταρκτικής περνούν από τη Ρωσία, επηρεάζοντας το κλίμα της Κισκαυκασίας.

Ολόκληρη η επικράτεια της Ρωσίας είναι επιρρεπής σε κυκλώνες. Τις περισσότερες φορές σχηματίζονται πάνω από τις θάλασσες Kara, Barents και Okhotsk.

Τις περισσότερες φορές στη χώρα μας υπάρχουν δύο μέτωπα - το αρκτικό και το πολικό. Μετακινούνται νότια ή βόρεια σε διαφορετικές κλιματολογικές περιόδους.

Νότιο τμήμα Απω Ανατολήεπηρεάζεται από το τροπικό μέτωπο. Ισχυρές βροχοπτώσεις για μεσαία λωρίδαΗ Ρωσία προκαλείται από την επίδραση του πολικού δανδή, που λειτουργεί τον Ιούλιο.

Το κάτω μέρος της ατμόσφαιρας της Γης, η τροπόσφαιρα, βρίσκεται σε συνεχή κίνηση, μετατοπίζεται πάνω από την επιφάνεια του πλανήτη και αναμιγνύεται. Τα επιμέρους τμήματα του έχουν διαφορετικές θερμοκρασίες. Όταν συναντώνται τέτοιες ατμοσφαιρικές ζώνες, προκύπτουν ατμοσφαιρικά μέτωπα, τα οποία είναι οριακές ζώνες μεταξύ μαζών αέρα διαφορετικών θερμοκρασιών.

Σχηματισμός ατμοσφαιρικού μετώπου

Η κυκλοφορία των τροποσφαιρικών ρευμάτων προκαλεί τη συνάντηση των ρευμάτων θερμού και ψυχρού αέρα. Στον τόπο της συνάντησής τους, λόγω της διαφοράς θερμοκρασίας, εμφανίζεται ενεργή συμπύκνωση υδρατμών, η οποία οδηγεί στο σχηματισμό ισχυρών νεφών και στη συνέχεια σε έντονη βροχόπτωση.

Το όριο των ατμοσφαιρικών μετώπων σπάνια είναι ομοιόμορφο, είναι πάντα ελικοειδή και ανομοιογενές, λόγω της ρευστότητας των αέριων μαζών. Τα θερμότερα ατμοσφαιρικά ρεύματα ρέουν σε ψυχρές μάζες αέρα και ανεβαίνουν, τα ψυχρότερα εκτοπίζουν τον θερμό αέρα, αναγκάζοντάς τον να ανέβει ψηλότερα.

Ρύζι. 1. Προσέγγιση του ατμοσφαιρικού μετώπου.

Ο ζεστός αέρας είναι ελαφρύτερος από τον κρύο αέρα και πάντα ανεβαίνει, ο κρύος αέρας, αντίθετα, συσσωρεύεται κοντά στην επιφάνεια.

Τα ενεργά μέτωπα κινούνται με μέση ταχύτητα 30-35 km. ανά ώρα, αλλά μπορούν να σταματήσουν προσωρινά την κίνησή τους. Σε σύγκριση με τον όγκο των μαζών του αέρα, το όριο της επαφής τους, που ονομάζεται ατμοσφαιρικό μέτωπο, είναι πολύ μικρό. Το πλάτος του μπορεί να φτάσει τις εκατοντάδες χιλιόμετρα. Σε μήκος - ανάλογα με το μέγεθος των ρευμάτων αέρα που συγκρούονται, το μέτωπο μπορεί να έχει μήκος χιλιάδες χιλιόμετρα.

Σημάδια καιρικού μετώπου

Ανάλογα με το ποιο ατμοσφαιρικό ρεύμα κινείται πιο ενεργά, διακρίνονται τα θερμά και τα ψυχρά μέτωπα.

TOP 1 άρθροπου διάβασε μαζί με αυτό

Ρύζι. 2. Συνοπτικός χάρτης ατμοσφαιρικών μετώπων.

Τα σημάδια ενός θερμού μετώπου που πλησιάζει είναι:

• κίνηση θερμών μαζών αέρα προς ψυχρότερες.
• σχηματισμός νεφών κίρρου ή στρώματος.
• σταδιακή αλλαγή του καιρού.
• ψιλόβροχο ή έντονες βροχές.
• αύξηση της θερμοκρασίας μετά το πέρασμα του μετώπου.

Η προσέγγιση ενός ψυχρού μετώπου αποδεικνύεται από:

• κίνηση ψυχρού αέρα προς θερμές περιοχές της ατμόσφαιρας·
• εκπαίδευση ένας μεγάλος αριθμόςσωρευτικά σύννεφα?
• γρήγορες αλλαγές καιρού.
• καταρρακτώδεις και καταιγίδες?
• επακόλουθη μείωση της θερμοκρασίας.

Ο κρύος αέρας κινείται πιο γρήγορα από τον θερμό αέρα, επομένως τα κρύα μέτωπα είναι πιο ενεργά.

Καιρός και ατμοσφαιρικό μέτωπο

Σε περιοχές που περνούν ατμοσφαιρικά μέτωπα ο καιρός αλλάζει.

Ρύζι. 3. Σύγκρουση ρευμάτων θερμού και ψυχρού αέρα.

Οι αλλαγές του εξαρτώνται από:

• θερμοκρασίες των αέριων μαζών που συναντώνται . Όσο μεγαλύτερη είναι η διαφορά θερμοκρασίας, όσο ισχυρότεροι είναι οι άνεμοι, τόσο πιο έντονη η βροχόπτωση, τόσο πιο ισχυρά είναι τα σύννεφα. Και αντίστροφα, εάν η διαφορά θερμοκρασίας των ρευμάτων αέρα είναι μικρή, τότε το ατμοσφαιρικό μέτωπο θα εκφράζεται ασθενώς και το πέρασμά του στην επιφάνεια της Γης δεν θα επιφέρει ιδιαίτερες καιρικές αλλαγές.
• δραστηριότητα ρεύματος αέρα . Ανάλογα με την πίεσή τους, οι ατμοσφαιρικές ροές μπορούν να έχουν διαφορετικές ταχύτητες κίνησης, από τις οποίες θα εξαρτηθεί ο ρυθμός αλλαγής του καιρού.
• μπροστινά σχήματα . Οι απλούστερες γραμμικές μορφές της μπροστινής επιφάνειας είναι πιο προβλέψιμες. Με το σχηματισμό ατμοσφαιρικών κυμάτων ή το κλείσιμο μεμονωμένων εξαιρετικών γλωσσών μαζών αέρα, σχηματίζονται δίνες - κυκλώνες και αντικυκλώνες.

Μετά το πέρασμα ενός θερμού μετώπου, ο καιρός μπαίνει με περισσότερα υψηλή θερμοκρασία. Μετά το πέρασμα του κρύου - υπάρχει μια ψύξη.