|
Контрольные вопросы и задания
1. Типы барических систем.
2. Как действует сила Кориолиса вследствие вращения Земли?
3. Расскажите о барическом законе ветра.
103
ГЛАВА 7. ФРОНТЫ В АТМОСФЕРЕ
В атмосфере постоянно создаются такие условия, когда две воздушные
массы с разными свойствами располагаются одна возле другой. В этом случае
эти две воздушные массы разделены узкой переходной зоной, называемой
фронтом
. Длина таких зон – тысячи километров, ширина – лишь десятки
километров. Эти зоны относительно земной поверхности наклонены с высотой
и прослеживаются вверх по крайней мере на несколько километров, а нередко
до самой стратосферы. В зоне фронта, при переходе от одной воздушной массы
к другой температура, ветер и влажность воздуха резко меняются.
Фронты, разделяющие основные географические типы воздушных масс,
называют главными фронтами. Главные фронты между арктическим и
умеренным воздухом носят название
арктических фронтов
, между умеренным
и тропическим воздухом –
полярных фронтов
. Раздел между тропическим и
экваториальным воздухом не носит характера фронта, этот раздел называют
внутритропической зоной конвергенции.
Ширина фронта в горизонтальном направлении и толщина его по
вертикали невелики в сравнении с размерами разделяемых им воздушных масс.
Поэтому, идеализируя действительные условия, можно представлять фронт как
поверхность раздела между воздушными массами. В пересечении с земной
поверхностью фронтальная поверхность образует линию фронта, которую
также кратко называют фронтом. Если мы идеализируем фронтальную зону как
поверхность раздела, то для метеорологических величин она является
поверхностью разрыва, потому что резкое изменение во фронтальной зоне
температуры и некоторых других метеорологических величин приобретает на
поверхности раздела характер скачка.
Фронтальные поверхности проходят в атмосфере наклонно. Если бы обе
воздушные массы были неподвижными, то теплый воздух располагался бы над
холодным, и поверхность фронта между ними была бы горизонтальной,
параллельной горизонтальным изобарическим поверхностям. Поскольку
104
воздушные массы движутся, поверхность фронта может существовать и
сохраняться при условии, что она наклонена к поверхности уровня и, стало
быть, к уровню моря. Теория фронтальных поверхностей показывает, что угол
наклона зависит от скоростей, ускорений и температур воздушных масс, а
также от географической широты и от ускорения свободного падения. Теория и
опыт показывают, что углы наклона фронтальных поверхностей к земной
поверхности очень малы, порядка угловых минут.
Каждый индивидуальный фронт в атмосфере не существует бесконечно
долго. Фронты постоянно возникают, обостряются, размываются и исчезают.
Условия для образования фронтов всегда существуют в тех или иных частях
атмосферы, поэтому фронты не редкая случайность, а постоянная,
повседневная особенность атмосферы. Обычный механизм образования
фронтов в атмосфере – кинематический: фронты возникают в таких полях
движения воздуха, которые сближают между собой воздушные частицы с
различной температурой (и другими свойствами). В таком поле движения
горизонтальные градиенты температуры растут, и это приводит к образованию
резкого фронта вместо постепенного перехода между воздушными массами.
Процесс образования фронта называется фронтогенезом. Аналогично в полях
движения, которые удаляют воздушные частицы друг от друга, уже
существующие фронты могут размываться, т.е. превращаться в широкие
переходные зоны, а существовавшие в них большие градиенты
метеорологических величин, в частности температуры, – сглаживаться.
В реальной атмосфере фронты, как правило, не параллельны воздушным
течениям. Ветер по обе стороны фронта имеет составляющие, нормальные к
фронту. Поэтому сами фронты не остаются в неизменном положении, а
перемещаются.
Фронт может перемещаться либо в сторону более холодного воздуха,
либо в сторону более теплого воздуха. Если линия фронта перемещается у
земли в сторону более холодного воздуха, это значит, что клин холодного
воздуха отступает и освобождаемое им место занимает теплый воздух. Такой
105
фронт называют
теплым
. Прохождение его через место наблюдения приводит к
смене холодной воздушной массы теплой, а, следовательно, к повышению
температуры и к определенным изменениям других метеорологических
величин.
Если линия фронта перемещается в сторону теплого воздуха, это значит,
что клин холодного воздуха продвигается вперед, теплый воздух перед ним
отступает, а также вытесняется вверх наступающим холодным клином. Такой
фронт называют
Do'stlaringiz bilan baham: |
