Воздушные массы

Ссылки

Wikimedia Foundation
.
2010
.

Атмосфера неоднородна. В ее составе, особенно вблизи земной поверхности, можно выделить воздушные массы.

Воздушные массы — отдельные крупные объемы воздуха, обладающие определенными общими свойствами (температурой, влажностью, прозрачностью и т.д.) и движущиеся как одно целое. Однако внутри этого объема ветры могут быть разные. Свойства определяются районом ее формирования. Она приобретает их в процессе соприкосновения с подстилающей поверхностью, над которой она формируется или задерживается. Воздушные массы имеют разные свойства. Например, воздух Арктики имеет низкие, а воздух тропиков высокие во все сезоны года, воздух северной существенно отличается от воздуха материка . Горизонтальные размеры воздушных масс огромны, они соизмеримы с материками и океанами или их крупными частями. Выделяют главные () типы воздушных масс, формирующихся в поясах с разным : арктические (), (полярные), тропические и экваториальные. Зональные воздушные массы подразделяются на морские и континентальные — в зависимости от характера подстилающей поверхности в районе их формирования.

Арктический воздух формируется над , а зимой еще и над севером Евразии и . Воздух характеризуется низкой температурой, малым влагосодержанием, хорошей видимостью и устойчивостью. Его вторжения в умеренные широты вызывают значительные и резкие похолодания и обусловливают преимущественно ясную и малооблачную погоду. Арктический воздух подразделяется на следующие разновидности.

Морской арктический воздух (мАв) — формируется в более теплой Европейской , свободной от льда, с более высокой температурой и большим влагосодержанием. Его вторжения на материк зимой вызывают потепление.

Континентальный арктический воздух (кАв) — формируется над Центральной и Восточной ледяной Арктикой и северным побережьем материков (зимой). Воздух имеет очень низкие температуры, низкое влагосодержание. Вторжение кАв на материк обусловливает сильное похолодание при ясной погоде и хорошей видимости.

Аналогом арктического воздуха в Южном полушарии является антарктический воздух, но влияние его распространяется преимущественно на прилегающие морские поверхности, реже — на южную оконечность .

Умеренный (полярный) воздух. Это воздух умеренных широт. В нем также различают два подтипа. Континентальный умеренный воздух (кУв), который формируется над обширными поверхностями материков. Зимой он очень охлажден и устойчив, обычно ясная с крепкими морозами. Летом он сильно прогревается, в нем возникают восходящие токи, образуются , нередко выпадают дожди, наблюдаются . Морской умеренный воздух (мУв) формируется в средних широтах над океанами, западными и переносится на материки. Он характеризуется высокой влажностью и умеренными температурами. Зимой мУв приносит пасмурную погоду, обильные осадки и повышение температуры (оттепели). Летом он также приносит большую , дожди; температура при его вторжении понижается.

Умеренный воздух проникает в полярные, а также субтропические и тропические широты.

Экваториальный воздух формируется в экваториальной зоне из тропического воздуха, приносимого пассатами. Он характеризуется высокими температурами и большой влажностью в течении всего года. Кроме того, эти качества сохраняются и над сушей, и над морем, поэтому на морские и континентальные подтипы экваториальный воздух не подразделяется.

Воздушные массы находятся в непрерывном движении. При этом если воздушные массы движутся в более высокие широты или на более холодную поверхность, их называют теплыми, так как они приносят потепление. Воздушные массы, перемещающиеся в более низкие широты или на более теплую поверхность, называются холодными. Они приносят похолодание.

Перемещаясь в другие географические районы, воздушные массы постепенно меняют свои свойства, прежде всего температуру и , т.е. переходят в воздушные массы другого типа. Процесс превращения воздушных масс из одного типа в другой под влиянием местных условий называется трансформацией. Например, тропический воздух, проникая и в умеренные широты, трансформируется соответственно в экваториальный и умеренный воздух. Морской умеренный воздух, оказавшись в глубине континентов, зимой охлаждается, а летом нагревается и всегда иссушается, превращаясь в континентальный умеренный воздух.

Все воздушный массы связаны между собой в процессе постоянного их перемещения, в процессе тропосферы.

Термодинамическая классификация воздушных масс[править | править код]

Тёплой (холодной) называют воздушную массу, которая теплее (холоднее) окружающей её среды и в данном районе постепенно охлаждается (нагревается), стремясь приблизиться к тепловому равновесию. Под окружающей средой здесь понимается характер подстилающей поверхности, её тепловое состояние, а также соседние воздушные массы.

Чтобы определить, охлаждается или прогревается воздушная масса в данном районе, следует в течение несколько дней сравнивать Тмакс (максимальную дневную приземную температуру воздуха) или Т850 (температуру воздуха на уровне 850 гПа, около 1,5 км над уровнем моря).

Местной (нейтральной) воздушной массой называют массу, находящуюся в тепловом равновесии со своей средой, то есть день за днем сохраняющую свои свойства без существенных изменений (Тмакс день ото дня изменяется не более чем на 1…2°). Таким образом, трансформирующаяся воздушная масса может быть и тёплой, и холодной, а по завершении трансформации она становится местной.

На карте АТ-850 холодной воздушной массе соответствует ложбина или замкнутая область холода (очаг холода), тёплой — гребень или очаг тепла. Воздушная масса может характеризоваться как неустойчивым, так и устойчивым равновесием. Данное разделение воздушных масс учитывает один из важнейших результатов теплового обмена — вертикальное распределение температуры воздуха и соответствующий ему вид вертикального равновесия. С устойчивыми (УВМ) и неустойчивыми (НВМ) воздушными массами связаны определённые условия погоды. Нейтральные (местные) воздушные массы в любой сезон могут быть как устойчивыми, так и неустойчивыми в зависимости от начальных свойств и направления трансформации той воздушной массы, из которой образовалась данная воздушная масса.

Циклоны и антициклоны

В атмосфере при встрече двух воздушных масс возникают крупные атмосферные вихри — циклоны и антициклоны. Они представляют плоские вихри воздуха, охватывающие тысячи квадратных километров при высоте всего 15—20 км.

Циклон — атмосферный вихрь огромного (от сотен до нескольких тысяч километров) диаметра с пониженным давлением воздуха в центре, с системой ветров от периферии к центру против часовой стрелки в Северном полушарии. В центре циклона наблюдаются восходящие потоки воздуха (рис. 15). В результате восходящих потоков воздуха в центре циклонов формируются мощные облака и выпадают атмосферные осадки.

Летом во время прохождения циклонов температура воздуха снижается, а зимой повышается, начинается оттепель. Приближение циклона вызывает пасмурную погоду и изменение направления ветра.

В тропических широтах от 5 до 25° обоих полушарий возникают тропические циклоны. В отличие от циклонов умеренных широт они занимают меньшую площадь. Тропические циклоны возникают над теплой морской поверхностью в конце лета — начале осени и сопровождаются мощными грозами, выпадением ливневых осадков и ветрами штормовой силы, обладают огромной разрушительной силой.

В Тихом океане тропические циклоны называют тайфунами, в Атлантическом — ураганами, у берегов Австралии — вилли-вилли

Тропические циклоны переносят большое количество энергии от тропических широт в направлении умеренных, что делает их важной составляющей глобальных процессов циркуляции атмосферы. За свою непредсказуемость тропическим циклонам дают женские имена (например, «Катрин», «Джульетта» и др.)

Антициклон — атмосферный вихрь огромного диаметра (от сотен до нескольких тысяч километров) с областью повышенного давления у земной поверхности, с системой ветров от центра к периферии по часовой стрелке в Северном полушарии. В антициклоне наблюдаются нисходящие потоки воздуха.

Как зимой, так и летом для антициклона характерны безоблачное небо и безветрие. Во время прохождения антициклонов погода солнечная, летом жарко, а зимой очень холодно. Антициклоны образуются над ледовыми покровами Антарктиды, над Гренландией, Арктикой, над океанами в тропических широтах.

Термодинамические свойства воздушных масс

Помимо все остальных свойств у воздушных масс есть и термодинамические свойства.

Выделяют тёплые и холодные массы. Тёплая воздушная масса — это такая воздушная масса, которая теплее окружающей среды в этом районе. Кроме того, при попадании в более холодный район, воздушная масса начинает постепенно остывать. Для холодной массы всё тоже самое, только наоборот.

Кстати, под окружающей средой понимается температура окружающего воздуха, подстилающей поверхности, температура других воздушных масс и так далее.

Другая классификация воздушных масс — это местная, либо как её ещё называют — нейтральная. Это масса, температура которой равна температуре окружающей среды и с течением времени практический не изменяется, либо изменяется на небольшое значение. Любая воздушная масса может стать нейтральной, если попадёт в другую зону. Например, тропическая воздушная масса попадает в более холодные и влажные регионы. Постепенно её температура понижается, а сама масса обогащается влагой, постепенно она станет нейтральной для данного региона.

Какие воздушные массы влияют на климат России?

Важнейшую роль в формировании климата играет атмосферная циркуляция, в процессе которой происходит масштабный перенос воздушных масс. Если воздушные массы не встречают препятствий, они перемещаются на огромные расстояния, изменяя погоду и изменяясь сами.

Вспомните, какие существуют типы воздушных масс и каковы их свойства.

В широтах, где расположена большая часть территории России, господствует западный перенос воздушных масс. Поэтому на европейскую территорию России чаще приходит морской воздух умеренных широт, формирующийся над Атлантикой. Внимательно рассмотрите рисунок 39. Равнины и невысокие Уральские горы существенно не препятствуют его проникновению в глубь территории страны. Атлантический воздух приносит осадки, ослабление морозов зимой, похолодание летом. В Сибири, отделённой от Восточно-Европейской равнины Уральскими горами, воздух более континентальный, с меньшим количеством осадков и более низкими зимними температурами.

Воздушные массы, преобладающие над территорией России: умеренных широт (морские и континентальные), арктические (морские и континентальные), тропические (морские и континентатьные).

Арктические воздушные массы, образовавшиеся над Северным Ледовитым океаном, часто вторгаются на нашу территорию, принося очень холодный воздух. Отсутствие высоких гор на севере страны позволяет им проникать далеко на юг. Они могут достигать даже высокогорного Кавказа, но перевалить через горы не могут, и холодный воздух здесь задерживается и трансформируется.

Тропические воздушные массы летом иногда приносят жаркий воздух. Морские воздушные массы связаны с очень тёплой и влажной погодой, а континентальные — с засухой, суховеями.

Влияние Тихого океана ограничивают горы восточных окраин материка. Оно распространяется на Дальний Восток страны, главным образом на побережье и острова.

Найдите на рисунке 39 постоянные или сезонные центры действия атмосферы, формирующие климат Северного полушария

Обратите внимание, что именно от них расходятся стрелки, показывающие направление основного переноса воздушных масс. Самые, пожалуй, знаменитые — Азорский максимум и Азиатский максимум (его также называют Сибирским антициклоном).

НА БОЛЬШЕЙ ЧАСТИ ТЕРРИТОРИИ РОССИИ ГОСПОДСТВУЕТ ВОЗДУХ УМЕРЕННЫХ ШИРОТ. СЕВЕРНЫЕ ТЕРРИТОРИИ ПОДВЕРЖЕНЫ ВЛИЯНИЮ ХОЛОДНЫХ АРКТИЧЕСКИХ ВОЗДУШНЫХ МАСС, ЮЖНЫЕ — ЖАРКИХ ТРОПИЧЕСКИХ.

Устойчивость[править | править код]

Устойчивой называют воздушную массу, в которой преобладает устойчивое вертикальное равновесие, то есть в основной её толще вертикальный температурный градиент меньше влажноадиабатического. Термическая конвекция в УВМ не развивается, а динамическая развита слабо. Среднее значение вертикального температурного градиента в УВМ обычно меньше 0,6°/100 м. Здесь встречаются слои инверсии и изотермии (задерживающие слои). В УВМ могут возникать облака турбулентного обмена — слоистые и слоисто-кучевые. Если же уровень конденсации лежит выше верхней границы турбулентного слоя, то наблюдается ясная погода. Значительных осадков в УВМ не наблюдается, из слоистых облаков, достигших значительной вертикальной мощности, в ряде случаев могут выпадать моросящие осадки, а из слоисто-кучевых зимой — слабый снег. Благодаря слабому вертикальному обмену, в УВМ обычно наблюдаются дымки, а в ряде случаев и туманы.

Тёплая устойчивая воздушная масса над материками наблюдается, как правило, в холодную половину года, и поступает в данный регион в тёплых секторах циклонов и примыкающих к ним северных окраинах антициклонов. В отдельных случаях вертикальная мощность слоистых облаков возрастает настолько, что они превращаются в слоисто-дождевые и начинают давать обложные осадки. Вертикальное распределение температуры воздуха представлено слоями инверсии и изотермии, либо малых температурных градиентов до высоты 3-4 км.

Холодная устойчивая воздушная масса наблюдается над материками, в основном, зимой. Основной тип — морозная безоблачная погода, иногда с радиационными туманами. Дополнительный тип — значительная и сплошная слоистая и слоисто-кучевая облачность, иногда слабые снегопады.

Экваториальный климатический пояс

Экваториальный климатический пояс на карте мира

Пояс располагается по обеим сторонам от экватора. Постоянный поток солнечной радиации формирует жаркий климат. На погодные условия воздействуют воздушные массы, идущие от экватора. Разница между зимними и летними температурами составляет всего 3°C. В отличие от других климатических поясов, экваториальный климат остается практически неизменным весь год. Показатели температур не опускаются ниже +27°C. Из-за обильных осадков образуется высокая влажность, туманы и облачность. Сильные ветра практически отсутствуют, что благоприятно влияет на растительный мир.

В условиях климатического пояса формируются влажные леса. Именно здесь произрастают редкие виды деревьев, такие как эбеновое, красное и каучуковое. У большинства растений широкие листья, защищающие их от повреждений. Тысячи видов остаются неизученными из-за непроходимости лесов. Деревья верхнего яруса достигают восьмидесяти метров. На них паразитируют лианы, мхи и папоротники.

Мне нравится7Не нравится

Что принято понимать под словами «воздушная масса»?

В начале 20-х годов ХХ века норвежский физик и метеоролог Вильгельм Бьеркнес впервые в своих научных трудах использовал понятие «воздушные массы». Что такое воздушная масса? Под этим термином подразумевают огромный объем воздуха, который может покрывать площадь до 1 млн км2 и имеет толщину в несколько километров. Он характеризуется определенной температурой и влажностью. Эти две физические характеристики являются одинаковыми по всему объему воздушной массы, однако ввиду больших размеров последней они могут незначительно отличаться в различных ее точках.

Из этого определения понятно, что если конкретный объем воздуха находится в течение нескольких дней над рассматриваемой территорией, то погодные условия будут во многом зависеть от его свойств: будет он холодный и сухой или, наоборот, теплый и насыщенный водяными парами. Все это скажется на температурных условиях, на наличии осадков в рассматриваемой местности и так далее.

Циркуляция атмосферы в умеренных широтах

Воздушные массы умеренных широт характеризуется умеренным характером. Такие воздушные массы могут вторгаться в другие широты – тропические, полярные, субтропические. В умеренных широтах преимущество имеет западное направление ветра и циклоническая деятельность, неоднократная смена циклонов и антициклонов. В этих широтах четко проявляются сезонные температуры, осадки распределяются неравномерно, климатические районы достаточно разнообразны.

В зависимости от поверхности, над которой образуются, умеренные воздушные массы подразделяют на континентальные и морские. Континентальные умеренные воздушные массы способны принести безоблачную погоду с сильными морозами зимой, а также дождливую и теплую погоду летом. Морские умеренные воздушные массы обладают сильной влажностью воздуха и умеренной температурой. Как правило, такое течение воздушных масс приносит мрачную погоду с сильными осадками и потеплением в зимний период, а в летний период приносит дожди и облачность с понижением температуры воздуха.

Воздушные массы способны изменятся. При поступлении и продвижении в глубь континента морской умеренный воздух иссушается и трансформируется в континентальный. Для умеренных широт такое преобразование воздушных масс является типичным фактором. Периодически в умеренные широты вторгаются теплые, сухие воздушные массы из тропиков и холодные, сухие воздушные массы из приполярных широт. 

Воздушные массы отделены неширокими переходами, которые называются главными фронтами. 

Ритмичный характер изменений климата на Земле[править | править вики-текст]

Изменения климата на Земле носят ритмический характер. Ледниковые периоды сравнительно регулярно (примерно каждые 100 тысяч лет) сменяются межледниковьями. Крупное оледенение началось около 9–10 млн. лет назад и достигло максимума в плейстоцене. Повышение температуры, таяние ледников и разрушение материковых ледниковых покровов происходит последние 14 тысяч лет. Самая высокая глобальная температура наблюдалась в голоцене. Позднее температура понижалась вплоть до начала 19 века, затем повышалась, особенно в конце 20 века. Существует точка зрения, что современное глобальное потепление не является необратимым, а соответствует естественным ритмам изменения климата; по мнению других исследователей, современная эпоха – время похолодания в масштабах геологического времени.

Массы над территорией России

Российская Федерация — страна многообразная во всех отношениях. Касается это и масс воздуха — в пространстве над территорией России собраны различные типы этих объектов.

Они располагаются следующим образом:

• над северной частью — полярный;
• в средней полосе (центральноевропейская часть) — умеренный;
• над южной частью — тропический.

На большей части страны господствуют массы умеренного типа. Их столкновения с северными полярными объектами вызывают понижение температуры и усиление ветра. Что касается тропических масс, глубже всего во владения умеренных субстанций они проникают в летний сезон, провоцируя жару на большой территории страны.

Ареал распространения поясов

Арктический и антарктический климатические пояса занимают те области земной поверхности, которые находятся возле полюсов. Поэтому этот вид поясов принято еще называть и полярными.

Чтобы понимать в чем заключается разница между арктическим и антарктическим поясами, стоит уяснить следующие важные моменты:

• арктический пояс господствует на полюсе Южного полушария;
• распространения антарктического климата является полюс Северного полушария

Арктический и антарктический климатические пояса распространяются на следующие географические области земной поверхности:

• материк Антарктида;
• северные границы Евразии;
• северная часть Латинской Америки;
• острова Северного Ледовитого океана;
• Гренландия;
• Баффинова Земля;
• Новая Земля;
• полуостров Таймыр;
• Шпицберген.

Немаловажным также является тот факт, что поверхность этих географических областей, как правило, покрыта обломками камней, ледниками и снегом.

География пассатов

На части земного шара между северным и южным тропиками господствуют пассаты. Эти перемещения вписываются в циркуляцию воздушных масс планеты. 

Наиболее устойчивые пассатные движения образуются над океанами, так как здесь они не встречают преград. Значит активность их выше в южном полушарии.

Над сушей ветры встречаются с местными воздушными перемещениями, встречают препятствия в виде различных форм рельефа. В результате они на определенных территориях могут менять направление. Так, в северной части Индийского океана, благодаря конфигурации материка Евразия, они преобразуются в муссоны.

Пассаты влияют на формирование системы течений в океане. Вдоль экватора проходят мощные северные и южные пассатные перемещения водных масс.

Ветры оказывают влияние на формирование климата территорий. Если они приходят с океана, приносят осадки. Проходя над массивами суши, пассаты несут сухую жаркую погоду.

Эти ветры имеют особенность смещаться к северу, когда в северном полушарии лето. Зимой они смещаются к югу. Таким образом, пассаты действуют не только между 30 широтами, захватывают в отдельные сезоны и более высокие широты. Благодаря этому говорят о «ревущих» 40 широтах.

Воздушные массы: определение, основные свойства, типы, трансформация

На этот раз мы разберём с вами, что такое воздушные массы, основные свойства воздушных масс, их типы и трансформацию.

Воздушная масса – объем воздуха, занимающий большое пространство и имеющий относительно однородные (одинаковые) свойства.

По горизонтали воздушные массы (далее ВМ) могут занимать тысячи километров, а по вертикали распространяться до верхней границы тропосферы.

Свойствами воздушной массы являются: температура воздуха, влажность, содержание примесей (пыли), дальность видимости. Эти характеристики закладываются в процессе её формирования, поэтому они частично отражают место первоначального происхождения.

Иначе говоря, холодная ВМ возникает в более северных широтах, а не на юге. Значительное похолодание происходит в результате затока холодной ВМ из более северных широт.

По влажности

Обычно воздушные массы, приходящие на Европейскую территорию России с западной стороны, более влажные (морские ВМ), с востока – сухие (континентальные ВМ).

Но это справедливо далеко не во всех районах мира. Во Владивостоке, например, воздушная масса с востока будет более влажная (морская), а с запада – сухая (континентальная). Это связанно с тем, что с восточной стороны море, а с западной — континент. Поэтому за год в прибрежной зоне выпадает около 1000мм осадков.

По прозрачности

Прозрачнее воздушные массы, которые формируются вблизи полюса.

В арктическом воздухе содержится меньше пыли, так как он формируется над водами Северного Ледовитого океана. Менее прозрачный воздух тропических широт, он содержит большое количество пыли (мелких частиц), которые поднимает с поверхности суши ветер (особенно песок).

Но на прозрачность воздуха влияет не только пыль, но и частицы воды (водяной пар). При сильном дожде или тумане вы легко заметите, как уменьшается видимость.

Воздушные массы различаются по своим свойствам во всех направлениях: с севера на юг (меридионально), с запада на восток (зонально).

Если говорить о той же Европейской территории России, то ВМ, приходящие с востока, являются континентальными (более сухими, как уже отмечалось выше), с запада к нам поступают воздушные массы морского типа (более влажные).

Морские воздушные массы формируются над морем, континентальные — над континентом.

Всего выделяют 4 основных типа воздушных масс: арктические, умеренные (или полярные), тропические, экваториальные.

Эта классификация в основном учитывает близость к экватору (т.е. в основе классификации меридиональное изменение). В самом простом варианте можно сказать, что на экваторе теплее, а на полюсах – холоднее.

Данную классификацию можно дополнить: каждый из четырёх видов имеет морской и континентальный тип. Итого, уже 8 видов воздушных масс.

Воздушная масса, сформировавшись над какой-то территорией, не остаётся на месте, она перемещается, происходит её трансформация.

Трансформация – это изменение свойств воздушной массы под влиянием подстилающей поверхности.

Подстилающей поверхностью может быть море, льды, а может быть и суша.

Пример трансформации воздушных масс в России

При перемещении холодной воздушной массы с севера на юг, она нагревается, меняется содержание примесей. Возрастает содержание пыли в воздухе.

Если воздушная масса смещается на восток с Атлантического океана, то она, как правило, имеет высокое содержание водяного пара. По мере её перемещения влажность снижается из-за выпадения осадков.

Процесс трансформации воздушных масс в среднем продолжается 4-6 дней. Признаком окончания трансформации является устойчивый режим температуры ВМ изо дня в день.

О воздушных массах можно говорить долго и мы далее обязательно еще продолжим эту тему.

Трансформация воздушных масс, как влияют на климат

Более интенсивное движение воздушных масс характерно для прибрежных регионов. Это объясняется тем, что почва и вода нагреваются неравномерно. В меньшей степени повышается температура рек, морей, озер и океанов. Почва, напротив, прогревается достаточно быстро, передавая тепло газообразному веществу над поверхностью.

Нагреваясь, воздух перемещается вверх, а образованное разрежение стремится заполниться. Более плотный воздух над водой способствует движению ветра в сторону побережья. Такой эффект можно наблюдать, как правило, в странах с жарким климатом в дневные часы. В ночное время ситуация противоположная. Ночной бриз дует в сторону моря.

Еще одним связанным с движением воздушных масс явлением являются смерчи и торнадо, которые также оказывают существенное влияние на климат. Грозовые тучи в процессе движения смешивают воздушные потоки. Встречные потоки не способны преодолеть барьер высокой плотности и устремляются вверх, сквозь облака. После того как ветер прошел сгустки газообразных веществ, он спадает вниз.

Нередко условия складываются таким образом, что потоки закручиваются и усиливаются подходящими ветрами. Так торнадо набирает силу, а ветер приобретает очень большую скорость.

Благодаря наличию газовой оболочки планеты, которая носит название атмосфера, формируются экологические системы и создаются климатические условия. Атмосфера выполняет важную защитную функцию. С ее помощью планета ограждается от негативного воздействия различных солнечных излучений и мелких космических тел, которые в процессе прохождения атмосферы сгорают, не достигая земной поверхности.

Атмосфера представляет собой достаточно динамичную и неоднородную газовую структуру. Крупные воздушные массы образуются в ее глубинах и непосредственно влияют на климатический режим отдельных регионов и планеты в целом.

В слоях тропосферы, то есть нижней части атмосферы, формируются огромные воздушные массы, сравнимые по размерам с материками или океанами. Такие масштабные образования играют роль колыбели для циклонов с высокой мощностью, торнадо и смерчей, обладающих большой разрушительной силой.

В процессе движения воздушные массы перемещаются из одних регионов планеты в другие и определяют на данных территориях:

• климатический режим;
• погодные условия.

Нередко при движении огромных объемов воздуха возникают стихийные бедствия. Каждая подобная воздушная масса характеризуется одинаковыми свойствами:

• степень прозрачности;
• температура;
• уровень влажности;
• концентрация пыли и инородных включений.

Масса газообразного вещества приобретает качества и специфику того региона, над которым она была образована. Перемещаясь, такие объемы воздуха меняют погодные условия в других регионах. При этом происходит процесс трансформации в самих воздушных массах. Их параметры адаптируются под характеристики конкретной области.

Ярким примером влияния воздушных масс на климат является циркуляция воздушных масс над территорией России, которые неоднократно изменяют свои свойства, пересекая несколько климатических поясов.

Больше 50% площади страны находится под влиянием объемов воздуха, образованных над Атлантикой. С ними на европейскую часть страны поступает основная масса осадков. Благодаря теплым средиземноморским циклонам, в районах Сибири существенно смягчаются холода в зимнее время.

Атмосферная циркуляция представляет собой сложный процесс, в котором массы воздуха разного типа четко и тесно взаимосвязаны. К примеру, объемы газообразного вещества, образованные над регионами планеты с низкой температурой, сталкиваются с более теплыми фронтами и перемешиваются с ними.

Это приводит к образованию нового атмосферного фронта с кардинально отличающимися характеристиками. Подобный эффект особенно проявляется в зоне умеренного климата, когда в данную область вторгается холодный воздух из Арктики. Смешиваясь с нагретым воздухом из Атлантического фронта, они формируют новые воздушные массы, которые являются причиной для таких явлений, как:

• похолодание;
• кучевые облака;
• сильные ливни.

В некоторых случаях подобные холодные атмосферные фронты проходят над Россией и не встречают на своем пути теплые массы воздуха. Тогда они достигают южных регионов европейского континента. Однако такие фронты зачастую сталкиваются с барьером в виде отрогов Альпийских гор.

Трансформация воздушных масс[править | править код]

При перемещении воздушная масса начинает изменять свои свойства — они уже будут зависеть не только от свойств очага формирования, но и от свойств соседних воздушных масс, от свойств подстилающей поверхности, над которой проходит воздушная масса, а также от длительности времени, прошедшего с момента образования воздушной массы. Эти влияния могут вызвать изменения в содержании влаги в воздухе, а также изменение температуры воздуха в результате высвобождения скрытой теплоты или теплообмена с подстилающей поверхностью.

Процесс изменения свойств воздушной массы называется трансформацией или эволюцией. Трансформация, связанная с движением воздушной массы, называется динамической. Скорости перемещения воздушной массы на разных высотах будут различными, наличие сдвига скоростей вызывает турбулентное перемешивание. Если нижние слои воздуха нагреваются, то возникает неустойчивость и развивается конвективное перемешивание. Обычно процесс трансформации воздушной массы продолжается от 3 до 7 суток. Признаком его окончания является прекращение существенных изменений температуры воздуха день ото дня как вблизи земной поверхности, так и на высотах.

Воздушный фронт

Рассматривая вопрос движения воздушных масс, следует пару слов сказать и об их фронте. Он представляет собой область столкновения двух огромных объемов воздуха, имеющих разные физические характеристики. Например, один может быть теплым и влажным (mT), а другой – сухим и холодным (cP).

При вытеснении теплых масс холодными или наоборот на их фронте создаются благоприятные условия для формирования вертикальных конвекционных потоков, что приводит к образованию кучевых дождливых облаков. Этот факт объясняет, почему в средних широтах максимальное количество осадков выпадает осенью и весной.

Типы воздушных масс

Воздушные массы представляют собой участки воздуха большого объема и площади в пределах которых основные параметры и свойства (температура, влажность, светопроницаемость и др.) относительно однородны . Они являются компонентном тропосферы, образуя нижние, подвижные ее слои. Формируясь над обширными участками поверхности земли, соответствующими географическим частям мирового океана и континентов, по типу этого участка делятся на две больше группы: морские и континентальные.

Морские формируются над водной поверхностью, над частями мирового океана. Они характеризуются высоким уровнем влажности.

Континентальные, значительно более сухие воздушные массы образуются над материками.

В зависимости от географического положения очага формирования, обуславливающего основные свойства воздушной массы, они также условно делятся на:

• экваториальные;
• тропические;
• умеренные;
• арктические.

Свойства воздушных масс обусловлены типом поверхности, над которым они были изначально сформированы или находятся длительное время. Перемещение воздушных масс над поверхностью Земли, которое происходит постоянно, обуславливает такое явление как смена погоды.

По величине вертикального температурного градиента внутри отдельных слоев воздушных масс их делят на устойчивые и неустойчивые.

Устойчивыми считаются массы с низким температурным градиентом (до 0.5 0 — 0.6 0 на каждые 100 метров), между условно выделенными вертикальными слоями воздуха.

Слои внутри такой массы слабо перемещаются, часто инвертированы, что образует так называемые задерживающие слои. Облака внутри воздушных масс данного типа образуются слоисто-кучевого и кучевого типов, толщиной до 500-600 метров, но могут и не образовываться вовсе. Турбулентная активность низкая, из-за чего частицы пыли или водяной конденсат в зоне влияния таких масс может скапливаться у поверхности земли.

Устойчивые воздушные массы подразделяются на холодные и теплые. Холодные образуются над материковыми поверхностями в холодное время года. Для них типична ясная безветренная морозная погода с небольшим количеством кучевых облаков. Теплые образуются как над морем, так и над материками и перемещаются в области более холодные. В погоде наблюдается слабый ровный, без порывов ветер, большое количество массивных слоисто-кучевых облаков, возможны осадки.

В структуре неустойчивой воздушной массы уверенно можно выделить условные слои, температура и влажность которых существенно различается, из-за чего происходит образование большого количество кучево-дождевых облаков. Слои быстро перемещаются, ветер сильный, порой шквалистый. Характерны грозовые явления и обильные многократные ливневые осадки.

Неустойчивые воздушные массы также могут быть холодными и теплыми. Теплые неустойчивые встречаются над материками преимущественно в теплое время года, но близ морских побережий нередки и в холодное. Холодные неустойчивые — характерны для материков в теплое время года, а над морской поверхностью — в холодное. Как правило, находятся с тыльной стороны циклонов, следующих за холодными фронтами. Особенно характерны для территорий, где в соседствующих регионах с наступлением весны прогревание земной поверхности происходит разными темпами.