106
В области фронтов (или, как обычно говорят, на фронтальных
поверхностях) возникают вертикальные составляющие скорости движения
воздуха. Наиболее
важен особенно частый случай, когда теплый воздух
находится в состоянии упорядоченного восходящего движения, т.е. когда
одновременно с горизонтальным движением он еще перемещается вверх над
клином холодного воздуха. Именно с этим связано развитие над фронтальной
поверхностью облачной системы, из которой выпадают осадки.
Рис. 7.2. Циклон с фронтами и направления ветров в нем
В
случае теплого фронта, – восходящее движение охватывает мощные
слои теплого воздуха над всей фронтальной поверхностью, вертикальные
скорости здесь порядка 1–2 см/с., – когда горизонтальные скорости в несколько
десятков метров в секунду. Поэтому движение теплого воздуха имеет характер
восходящего скольжения вдоль фронтальной поверхности. В восходящем
скольжении участвует не только слой воздуха, непосредственно примыкающий
к фронтальной поверхности, но и все вышележащие слои, часто до тропопаузы.
В результате возникает обширная система перисто-слоистых, высокослоистых
слоисто-дождевых облаков, из которых выпадают обложные осадки. В
случае
холодного фронта восходящее движение теплого воздуха ограничено более
107
узкой зоной, однако вертикальные скорости значительно больше, чем на
теплом фронте, и особенно они сильны перед холодным клином, где теплый
воздух вытесняется холодным. Здесь преобладают кучево-дождевые облака с
ливневыми осадками и грозами.
Очень существенно, что все фронты связаны с ложбинами в барическом
поле. В случае стационарного (малоподвижного)
фронта изобары в ложбине
параллельны самому фронту. В случаях теплого и холодного фронтов изобары
приобретают форму латинской буквы V, пересекаясь с фронтом, лежащим на
оси ложбины.
При прохождении фронта ветер в данном месте меняет свое направление
по часовой стрелке. Например, если перед фронтом ветер юго-восточный, то за
фронтом он изменится на южный ветер, или юго-западный (западный).
В реальной атмосфере такая идеализация допустима в планетарном
пограничном слое. В действительности фронт есть переходная зона между
теплой и
холодной воздушными массами; в тропосфере он представляет
некоторую область, называемую фронтальной зоной. Температура на фронте не
испытывает разрыва, а резко меняется внутри зоны фронта, т.е. фронт
характеризуется большими горизонтальными градиентами температуры, на
порядок большими, чем в воздушных массах по обе стороны от фронта.
Мы уже знаем, что, если есть горизонтальный
градиент температуры,
достаточно близко совпадающий по направлению с горизонтальным
барическим градиентом, последний с высотой растет, а с ним растет и скорость
ветра. Во фронтальной зоне, где между теплым и холодным воздухом
горизонтальный градиент температуры особенно велик, барический градиент
сильно растет с высотой. Это значит, что термический
ветер вносит большой
вклад и скорость ветра на высотах достигает больших значений.
При резко выраженном фронте над ним в верхней тропосфере и нижней
стратосфере наблюдается в общем параллельное фронту сильное воздушное
течение в несколько сотен км шириной, со скоростями от 150 до 300 км/ч. Оно
называется
струйным течением
. Его длина сопоставима с длиной фронта и
108
может достигать нескольких тысяч километров. Максимальная скорость ветра
наблюдается на оси струйного течения вблизи тропопаузы, где она может
превышать 100 м/с. Выше, в стратосфере, где горизонтальный температурный
градиент меняется на обратный, барический градиент уменьшается с высотой,
термический ветер направлен
противоположно скорости ветра, и она
уменьшается с высотой.
Рис. 7.3. Распределение облачности на фронтах
У арктических фронтов струйные течения обнаруживаются на более
низких уровнях. При определенных условиях струйные течения наблюдаются в
стратосфере.
Обычно главные фронты тропосферы – полярные, арктические –
проходят в основном в широтном направлении, причем холодный воздух
располагается в более высоких широтах. Поэтому связанные с ними струйные
течения чаше всего направлены с запада на восток. При резком отклонении
главного фронта от широтного направления отклоняется и струйное течение.
В субтропиках, где тропосфера умеренных
широт соприкасается с
тропической тропосферой, возникает субтропическое струпное течение. Ось
его обычно расположена между тропической и полярной тропопаузами.
109
Рис. 7.4. Выпадение осадков при прохождении фронтов
Субтропическое струйное течение жестко не связано с каким-либо
фронтом и является главным образом следствием существования
температурного градиента экватор–полюс.
Струйное течение, встречное по отношению к летящему самолету,
уменьшает скорость его полета; попутное струйное течение ее увеличивает.
Do'stlaringiz bilan baham: 
