определение, основные свойства, типы, трансформация

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.

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. На этот раз всё, до следующих встреч!

Похожие темы:

Классификация климатов

meteo59.ru

Воздушные массы и их циркуляция. Видеоурок. География 8 Класс

На уроке вы вспомните, что такое атмосферная циркуляция и каковы её причины. Узнаете, какие типы воздушных масс характерны для территории России. Познакомитесь с понятием «трансформация воздушных масс». И выясните, как образуется Сибирский антициклон и какое влияние он оказывает на территорию нашей страны.

Наряду с географической широтой важным климатообразующим фактором является циркуляция атмосферы, т. е. перемещение воздушных масс.

Воздушные массы — значительные объёмы воздуха тропосферы, который обладает определёнными свойствами (температура, влагосодержание), зависящими от особенностей района его формирования и движущиеся как единое целое.

Протяжённость воздушной массы может составлять тысячи километров, а вверх она может простираться до верхней границы тропосферы.

Воздушные массы по скорости перемещения разделяют на две группы: движущиеся и местные. Движущиеся воздушные массы в зависимости от температуры подстилающей поверхности делятся на теплые и холодные. Теплая воздушная масса — движущаяся на холодную подстилающую поверхность, холодная масса — движущаяся на более теплую поверхность. Местные воздушные массы – это воздушные массы, которые длительное время не меняют своё географическое положение. Они могут быть устойчивыми и неустойчивыми в зависимости от сезона, а также сухими и влажными.

Выделяют четыре основных типа воздушных масс: экваториальные, тропические, умеренные, арктические (антарктические). Кроме того, каждый из типов подразделяется на подтипы: морские и континентальные, различающиеся меж собой по влажности. Например, морская арктическая масса формируется над северными морями – Баренцевым и Белым морем, характеризуется, как и континентальная воздушная масса, но с немного повышенной влажностью

(см. рис. 1).

Рис. 1. Район формирования арктических воздушных масс

Климат России формирует в той или иной степени все воздушные массы, за исключением экваториальной.

Рассмотрим свойства различных масс циркулирующих на территории нашей страны. Арктическая воздушная масса формируется преимущественно над Арктикой в полярных широтах, характеризуется низкими температурами зимой и летом. Ей присуща низкая абсолютная влажность и высокая относительная. Эта воздушная масса господствует круглый год в арктическом поясе, а зимой перемещается в субарктику.

Умеренная воздушная масса формируется в умеренных широтах, где в зависимости от времени года изменяется температура: летом относительно высокая, зимой относительно низкая. По сезонам года от места формирования зависит и влажность. Эта воздушная масса господствует в умеренном поясе. Отчасти, на территории России преобладают тропические воздушные массы. Они формируются в тропических широтах и имеют высокую температуру. Абсолютная влажность зависит от места формирования, а относительная влажность обычно низкая (см. рис. 2).

Рис. 2. Характеристика воздушных масс

Прохождение различных воздушных масс на территории России обуславливает разницу в погодах. Например, все «волны холода» на территории нашей страны приходящие с севера, — это арктические воздушные массы, а на юг европейской части приходят тропические воздушные массы малой Азии или, иногда, с севера Африки ( именно они приносят жаркую, сухую погоду).

Рассмотрим, как воздушные массы циркулируют по территории нашей страны.

Циркуляция атмосферы – это система движений масс воздуха. Различают общую циркуляцию атмосферы в масштабе всего земного шара и местную циркуляцию атмосферы над отдельными территориями и акваториями.

Процесс циркуляции воздушных масс обеспечивает территорию влагой, а также влияет на температуру. Воздушные массы перемещаются под действием центров атмосферного давления, а центры меняются в зависимости от времени года. Именно поэтому изменяются направления господствующих ветров, которые приносят на территорию нашей страны воздушные массы. Например, Европейская Россия и западные районы Сибири находятся под воздействием постоянных западных ветров. С ними поступают морские умеренные воздушные массы умеренных широт. Они формируются над Атлантикой

(см. рис. 3).

Рис. 3. Движение морских умеренных воздушных масс

Когда ослабевает западный перенос, с северными ветрами приходит арктическая воздушная масса. Она приносит резкое похолодание, раннее осенние и поздние весенние заморозки (см. рис. 4).

Рис. 4. Движение Арктической воздушной массы

Континентальный тропический воздух на территорию азиатской части нашей страны приходит из Средней Азии или из Северного Китая, а в европейскую часть страны приходит с полуострова Малая Азия или даже с Северной Африки, но чаще такой воздух формируется на территории Северной Азии, Казахстана, Прикаспийской низменности. Эти территории лежат в умеренном климатическом поясе. Однако воздух над ними летом очень сильно прогревается и приобретает свойства тропической воздушной массы. Континентальная умеренная воздушная масса круглый год преобладает в западных районах Сибири, поэтому зима здесь ясная и морозная, а лето достаточно тёплое. Даже над Северным Ледовитым океаном в Гренландии бывают зимы теплее.

Из-за сильного охлаждения над азиатской частью нашей страны в Восточной Сибири формируется область сильного охлаждения (область высокого давления – Сибирский антициклон). Его центр располагается в районах Забайкалья, республике Тыва и Северной Монголии. Очень холодный континентальный воздух растекается от него в разные стороны. Он распространяет свое влияние на огромные территории. Одно его направление — это северо-восток вплоть до Чукотского побережья, второе — на запад через Северный Казахстан и юг Русской (Восточно-Европейской) равнины примерно до 50ºс.ш. Устанавливается ясная и морозная погода с небольшим количеством снега. Летом из-за прогревания азиатский максимум (Сибирский антициклон) исчезает и устанавливается пониженное давление

(см. рис. 5).

Рис. 5. Сибирский антициклон

Сезонное чередование областей высокого и низкого давления формирует на Дальнем Востоке муссонную циркуляцию атмосферы. Важно представлять себе, что, проходя по определённым территориям, воздушные массы могут изменяться в зависимости от свойства подстилающей поверхности. Этот процесс называется трансформацией воздушных масс. Например, арктическая воздушная масса, будучи сухой и холодной, проходя по территории Восточно-Европейской (Русской) равнине нагревается и в районе Прикаспийской низменности становится очень сухой и жаркой, что является причиной суховеев.

Азиатский максимум, или, как его называют, сибирский антициклон – это область повышенного давления, которая формируется над Центральной Азией и Восточной Сибирью. Проявляется зимой и образуется в результате выхолаживания территории в условиях огромных размеров и котловинного рельефа. В центральной части максимума над Монголией и Южной Сибирью давление в январе иногда достигает 800 мм рт. ст. Это самое высокое зафиксированное на земле давление. Зимой сюда простирается великий Сибирский антициклон, особенно устойчивый с ноября по март. Зима здесь такая безветренная, что при малой снежности ветви деревьев подолгу белеют от «нестряхиваемого» снега. Морозы уже с октября достигают -20… -30ºС, а в январе же нередко доходит до -60ºC. Средняя температура за месяц опускается до -43º, особенно холодно в низинах, где застаивается холодный тяжёлый воздух. При безветрии сильные морозы переносятся не так тяжело, но при -50º уже трудно дышится, наблюдаются низовые туманы. Такие морозы затрудняют посадку самолётов.

 

Список литературы

1. География России. Природа. Население. 1 ч. 8 класс / В.П. Дронов, И.И. Баринова, В.Я Ром, А.А. Лобжанидзе.
2. В.Б. Пятунин, Е.А. Таможняя. География России. Природа. Население. 8 класс.
3. Атлас. География России. Население и хозяйство. – М.: Дрофа, 2012.
4. В.П.Дронов, Л.Е Савельева. УМК (учебно-методический комплект) «СФЕРЫ». Учебник «Россия: природа, население, хозяйство. 8 класс». Атлас.

 

Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет

1. Климатообразующие факторы и циркуляция атмосферы (Источник). 
2. Свойства воздушных масс, формирующих климат России (Источник). 
3. Западный перенос воздушных масс (Источник). 
4. Воздушные массы (Источник).
5. Циркуляция атмосферы (Источник). 

 

Домашнее задание

1. Какой перенос воздушных масс господствует в нашей стране?
2. Какими свойствами обладают воздушные массы, и от чего это зависит?

interneturok.ru

Воздушные массы

Большие объемы воздуха в тропосфере, обладающие более или менее одинаковыми свойствами, называются воздушными массами. Воздушная масса занимает площадь в тысячи и миллионы квадратных километров, простираясь вверх на несколько километров и даже достигая границы тропосферы. Для нее характерно общее направление перемещения, но внутри этого объема воздуха могут быть разные ветры. Свои свойства (температуру, влажность, запыленность) воздушная масса приобретает, соприкасаясь с подстилающей поверхностью, над которой задерживается. Перемещаясь над поверхностью с иными свойствами, она нагревается или охлаждается, увлажняется или становится суше и постепенно превращается в другую воздушную массу (трансформируется).

Выделяются главные (зональные) типы воздушных масс, формирующиеся в широтных поясах с разным атмосферным давлением:

экваториальная — теплая и влажная;

две тропические — теплые и над материками сухие;

две воздушные массы умеренных широт — менее теплые и более влажные, чем тропические, но более теплые и влажные, чем арктическая и антарктическая;

арктическая и антарктическая — холодные и сухие.

Все зональные воздушные массы, кроме экваториальной делятся на континентальные и морские.

Так как пояса высокого и низкого давления в течение года смещаются, смещаются и воздушные массы. Кроме поясов постоянного их пребывания, возникают пояса, в которых зимой господствует одна воздушная масса, летом — другая.

Свойства воздушных масс

Название типа ВМ	Место формирования	Температура	Влажность	Сезонные характеристики
Экваториальный (ЭВ)	В полосе пониженного давления над влажными лесами и океанами	Высокая	Большая	Летом в виде экваториальных муссонов проникает до тропических широт
Континентальный тропический (КТВ)	Над тропическими пустынями (например, Сахара, Калахари)	Высокая	Значительная абсолютная, но низкая относительная влажность
Морской тропический (МТВ)	В барических максимумах (антициклонах) над океанами	Высокая	Большая абсолютная влажность
Континентальный умеренных широт (КПВ)	Над материками	Летом
		Высокая	Высокая абсолютная влажность	Господствует в северном полушарии
		Зимой
		Низкая	Низкая абсолютная влажность
Морской умеренных широт (МПВ)	В барических минимумах (циклонах) над океанами		Значительная абсолютная влажность	Летом прохладнее КПВ, зимой — теплее
Континентальный арктический и антарктический (КАВ)	Над льдами Арктики и Антарктики	Низкая	Небольшая абсолютная влажность
Морской арктический и антарктический (МАВ)	Над периодически замерзающими морями	Низкая, но выше чем КАВ	Абсолютная влажность больше, чем КАВ

Атмосферные фронты

Атмосферным фронтом называется раздел между воздушными массами, обладающими разными свойствами. Главное из этих свойств — температура. Холодный воздух, встречаясь с теплым, всегда оказывается внизу. Он подтекает под теплый, стремясь вытеснить его вверх. Теплый воздух, наоборот, натекает на холодный и если теснит его, то сам при этом поднимается по плоскости раздела. В зависимости от того, какой воздух активнее, в какую сторону смещается фронт, он называется или теплым, или холодным.

Теплый фронт означает наступление теплого воздуха, медленно оттесняющего холодный. Он приносит потепление, которому предшествуют осадки, выпадающие из слоистых облаков, образующихся в поднимающемся теплом воздухе.

Холодный фронт приносит похолодание. Его приход сопровождается усилением ветра, а иногда грозами, смерчами. Осадки выпадают в основном после прохождения линии фронта.

Атмосферные процессы, связанные с фронтами, называют фронтальными процессами.

Теплые и холодные фронты обычно возникают в зонах, разделяющих главные (зональные) типы воздушных масс. Эти зоны называют фронтальными зонами, или климатологическими фронтами. Таких фронтов всего пять: арктический и антарктический, два умеренных (полярных) и один тропический. Два первых отделяют арктический (антарктический) воздух от воздуха умеренных широт, два вторых — воздух умеренных широт от тропического. Тропический фронт образуется там, где встречается воздух тропический и экваториальный, отличающиеся по влажности, а не по температуре. Он один и всегда находится в том полушарии, где лето.

С климатологическими фронтами связаны границы климатических поясов

studfile.net

Характеристика воздушных масс

Непериодические изменения погоды вызываются перемещением и взаимодействием некоторых воздушных тел, объемов (тропосферных шаблонов), являющихся носителями определенных условий погоды.

Это воздушные массы и разделяющие их фронты.Воздух тропосферы постоянно расчленяется на большие объемы — воздушные массы, соизмеримые по площади с частями материков и океанов. По высоте воздушные массы простираются до 10 км.

Воздушные массы обладают однородностью свойств и прежде всего температуры и перемещаются как одно целое в системе обшей циркуляции атмосферы. Они формируются в определенном очаге — над однородной подстилающей поверхностью.

Перемещаясь, воздушные массы меняют свои свойства, или трансформируются. Свойства воздушных масс определяют режим погоды, особенно изменчивый при переходе из одной воздушной массы в другую.

Воздушные массы квалифицируются по тепловым характеристикам или географическому положению их очагов. В первом случае имеют теплые и холодные воздушные массы.
По географической классификации различают арктический (АВ), антарктический (АНВ), полярный (ПВ) или умеренный воздух (УВ), тропический (ТВ) и экваториальный воздух (ЭВ). В каждом из этих типов выделяют подтипы — морской или континентальный воздух. В табл. 1 приведены основные характеристики воздушных масс (ВМ).

 

Табл. 1. Характеристика воздушных масс (ВМ).

Название	Пути движения ВМ	Погода в ВМ
		летом	зимой
Арктический воздух морской (МАВ)	Приходит в северную часть Атлантики и Европу	Развитие кучево-дождевых облаков, дожди, грозы, похолодание. Прозрачность хорошая, ветер порывистый	Кучево-дождевые облака и ливневые дожди над океаном и в прибрежной Европе. Прозрачность хорошая
Арктический воздух континентальный (КАВ)	Приходит в Азию и Северную Америку	В очаге формирования и в северных районах континента туманы и низкие облака. Вызывает похолодание, ветер несильный	Ясная погода, хорошая прозрачность. Над открытыми от льда водами часто образуются туманы, испарения
Воздух умеренных широт морской (МУВ)	Приходит на континенты Европы и Северной Америки	Развитие кучевых и кучево-дождевых облаков, ливни, грозы, похолодание. Прозрачность хорошая. Ветер порывистый. На Тихоокеанском побережье туманы, низкая облачность, похолодание	Слоистая облачность, моросящие дожди, нередко туманы. Прозрачность пониженная
Воздух умеренных широт континентальный (КУВ)	Над континентами всего полушария	Возможны кучевые облака, грозы, ночью возможны туманы, дымка	Ясная погода, слабая прозрачность, низкие температуры
Тропический воздух морской (МТВ)	Чаще вторгается в северные части Атлантического и Тихого океанов, реже — в Европу и Азию	В северных широтах океанов слоистые облака, туманы, потепление, прозрачность пониженная	Над океанами характер погоды летний. Над материками возможны туманы и слоистая облачность
Тропический воздух континентальный (КТВ)	Поступает на побережье океанов, в Европу и Азию	Над океанами и морями ясная погода, пониженная прозрачность, устойчивые ветры	Над океанами характер погоды летний, над материками возможны туманы н слоистая облачность
Экваториальный воздух (ЭВ)	Перемещается вдоль экватора в зоне 15° северных и южных широт	Бурное развитие кучево-дождевых облаков, гроз и ливней	То же, что и летом

Формирование, трансформация и разрушение воздушных масс неизбежны в постоянном круговороте атмосферы. Поэтому ни одно из консервативных свойств воздушной массы не может оставаться вполне неизменным, но на какой-то момент времени каждой воздушной массе свойствен определенный тип погоды.

Атмосферный фронт — переходная зона между двумя воздушными массами с большим наклоном к земной поверхности — характеризуется резкими изменениями метеорологических элементов. Фронтом называют также линию пересечения фронта с поверхностью Земли.

Название фронтам дают по наименованию более холодной воздушной массы: фронт между АВ и УВ — арктический фронт; между УВ и ТВ — полярный (умеренный) фронт и т. д. Это так называемые основные климатические фронты.

Вторичные фронты отделяют достаточно различные части одной и той же воздушной массы. Фронты разделяются также на подвижные, или климатические, и стационарные, формирующиеся в циклонах. В зависимости от направления движения фронтов относительно воздушных масс различают теплые, холодные и фронты окклюзии. Фронтальная поверхность всегда имеет наклон от вертикали в сторону холодного воздуха.
Тангенс угла наклона этой поверхности к земной находится в пределах 0,01…0,001. Теплый фронт смешается в сторону относительно холодного воздуха и обычно является фронтом восходящего скольжения. В теплом воздухе, поднимающемся над фронтальной поверхностью, возникает характерная система облаков: высоко-слоистых, слоисто-дождевых (А_S, N_S) с зоной обложных осадков, выпадающих перед линией фронта, ширина которой составляет 300-400 км. Выше системы А_S, N_S, возникают перистые и перисто-слоистые облака (С_i, С_S), а под ней в холодном воздухе разорванно-дождевые (F_enb). Облака верхнего яруса и являются предвестниками появления теплого фронта.

Холодный фронт — фронт между массами теплого и холодного воздуха, перемещающийся в сторону теплого воздуха. Холодный воздух продвигается крутым валом, который вытесняет теплый воздух вверх. В результате перед фронтом возникает кучево-дождевая облачность в виде стены со шквалами, ливнями, грозами.
Далее от линии фронта, где наклон поверхности становится меньше, развивается система высоко-слоистых и слоисто-дождевых облаков. Холодный фронт бывает двух родов.

Холодный фронт первого рода — медленно движущийся с пассивной поверхностью восходящего скольжения воздуха. Облачность его состоит из системы высоко-слоистых и слоисто-дождевых облаков и напоминает облачность теплого фронта. Осадки вначале ливневые, затем переходящие в обложные.

Холодный фронт второго рода — быстро движущийся, поверхность которого в нижних слоях является пассивной поверхностью восходящего скольжения, а выше — активной поверхностью нисходящего скольжения.
Облачность такого фронта сводится к валу кучево-дождевых облаков перед фронтом со шквалами, ливневыми осадками и грозами. За линией фронта быстро наступает прояснение при обычно резком падении температуры.

Фронт окклюзии — сложный (комплексный) фронт, образующийся в результате смыкания теплого и холодного фронтов из-за различной скорости их движения. Для фронтов окклюзии характерно большое разнообразие в расположении облачных систем, интенсивности, продолжительности и ширины зоны осадков.

seaman-sea.ru

Основные типы воздушных масс

Воздушные массы и их основные типы. Воздушные массы — это крупные массы воздуха тропосферы и нижней стратосферы, которые формируются над определенной территорией суши или океана и обладают относительно однородными свойствами — температурой, влажностью, прозрачностью. Они движутся как одно целое и в одном направлении в системе общей циркуляции атмосферы.

Воздушные массы занимают площадь в тысячи квадратных километров, их мощность (толщина) достигает до 20—25 км. Перемещаясь над поверхностью с иными свойствами, они нагреваются или охлаждаются, увлажняются или становятся суше. Теплой или холодной называют воздушную массу, которая теплее (холоднее) окружающей ее среды.

Различают четыре зональных типа воздушных масс в зависимости от районов формирования: экваториальные, тропические, умеренные, арктические (антарктические) воздушные массы (рис. 13). Они отличаются, прежде всего, температурой и влажностью. Все типы воздушных масс, кроме экваториальных, делятся на морские и континентальные в зависимости от характера поверхности, над которой они сформировались.

 

 

Экваториальная воздушная масса формируется в экваториальных широтах, поясе пониженного давления. Обладает достаточно высокими температурами и влажностью, близкой к максимальной, и над сушей, и над морем.

Континентальная тропическая воздушная масса формируется в центральной части материков в тропических широтах. Она обладает высокой температурой, низкой влажностью, сильной запыленностью. Морская тропическая воздушная масса образуется над океанами в тропических широтах, где преобладают довольно высокие температуры воздуха и отмечается высокая влажность.

Континентальная умеренная воздушная масса формируется над материками в умеренных широтах, господствует в Северном полушарии. Ее свойства изменяются по сезонам. Летом довольно высокая температура и влажность, характерны осадки. Зимой низкие и крайне низкие температуры и невысокая влажность. Морская умеренная воздушная масса формируется над океанами с теплыми течениями в умеренных широтах. Летом она прохладнее, зимой — теплее, отличается значительной влажностью.

Континентальная арктическая (антарктическая) воздушная масса формируется над льдами Арктики и Антарктиды, обладает крайне низкими температурами и небольшой влажностью, высокой прозрачностью. Морская арктическая (антарктическая) воздушная масса образуется над периодически замерзающими морями и океанами, ее температура несколько выше, влажность больше.

Воздушные массы находятся в постоянном движении, при их встрече образуются переходные зоны, или фронты. Атмосферный фронт — пограничная зона между двумя воздушными массами, обладающими разными свойствами. Ширина атмосферного фронта достигает десятков километров. Атмосферные фронты могут быть теплыми и холодными в зависимости от того, какой воздух надвигается на территорию и какой вытесняется (рис. 14). Чаще всего атмосферные фронты возникают в умеренных широтах, где встречаются холодный воздух из полярных широт и теплый из тропических широт.

Прохождение фронта сопровождается изменениями в погоде. Теплый фронт перемещается в сторону холодного воздуха. С ним связаны потепление, слоисто-дождевые облака, приносящие моросящие осадки. Холодный фронт перемещается в сторону теплого воздуха. Он приносит обильные кратковременные ливневые осадки, часто со шквалистыми ветрами и грозами, и похолодание.

 

Рис. 14. Формирование холодного и теплого атмосферных фронтов

 

Рис. 15. Схема движения воздушных масс в циклоне и антициклоне в Северном полушарии

 

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.

 

Список литературы

1. География 8 класс. Учебное пособие для 8 класса учреждений общего среднего образования с русским языком обучения /Под редакцией профессора П. С. Лопуха — Минск «Народная асвета» 2014

 

projecteducation.ru

Типы воздушных масс

Воздушные массы

Определение 1

Воздушная масса – большой объем воздуха подвижной части тропосферы, имеющая свои однородные свойства.

Одни воздушные массы относятся к континентальным, другие к морским.

Определение 2

Воздушные массы, сформировавшиеся над океаном, называются морскими и являются более влажными.

Определение 3

Воздушные массы, сформировавшиеся над сушей, называются континентальными и являются более сухими.

В разных местах планеты формируются свои воздушные массы:

1. В экваториальных широтах – формируются экваториальные воздушные массы;
2. В тропических широтах – тропические;
3. В умеренных широтах – умеренные воздушные массы;
4. В полярных широтах – арктические и антарктические воздушные массы.

Каждая воздушная масса приобретает свойства той территории, над которой она сформировалась. Свойства сохраняются в течение длительного времени, поэтому при перемещении воздушных масс, её свойства будут определять погоду тех мест, куда они приходят. Специалисты различают устойчивую и неустойчивую воздушные массы.

Над материками устойчивая воздушная масса чаще всего наблюдается в зимнее время. В устойчивой воздушной массе преобладает устойчивое вертикальное равновесие. Характеризуется она слоистой и слоисто-кучевой облачностью с основанием ниже $300$ м, имеющая небольшую вертикальную мощность – обычно $200$-$600$ м. Второй характерный для неё признак – небольшое изменение температуры с высотой в нижних слоях атмосферы, ровный, без порывов ветер, небольшая разность между температурой воздуха и точкой росы. Турбулентность в нижнем слое устойчивой воздушной массы отсутствует, поэтому могут скапливаться частицы пыли. В этом случае при небольшой влажности может быть ясная погода с пониженной видимостью.

Эти условия погоды в холодное время года характерны для теплой устойчивой воздушной массы во время её перемещения. Перемещается она с достаточно теплого океана на холодный материк, или из теплого района материка в более холодный район. Теплая воздушная масса становится устойчивой при продвижении на холодную поверхность, охлаждаясь при этом снизу.

Над материками зимой наблюдается холодная устойчивая воздушная масса. Она не отмечается над морями и океанами. Типичной является морозная безоблачная погода.

Неустойчивая воздушная масса характеризуется неустойчивой стратификацией атмосферы в её нижних слоях. При достаточной влажности в неустойчивой воздушной массе развивается конвекция с образованием облаков вертикального развития, отмечается повышенная турбулентность, сильный порывистый ветер, ливни, грозы, шквалы. С ростом её неустойчивости она может подниматься на большую высоту . Теплая неустойчивая воздушная масса наблюдается летом над материками и вблизи морских побережий. Наблюдать её можно и в зимний период. В холодную половину года она может находиться над океанами и морями. Специалисты выделяют разнообразные условия её неустойчивости. Облачность обычно кучевая, иногда кучево-дождевая с ливневыми осадками и туманами. Холодная неустойчивая воздушная масса в летний период наблюдается над материками, а в холодное время года – над океанами и морями. Наблюдается она в тыловых частях циклонов за холодными фронтами. С этой воздушной массой связана кучевая, кучево-дождевая облачность, повторяющиеся ливневые осадки, грозы, туманы. Особенное проявление холодной неустойчивой воздушной массы наблюдается в апрельский период, когда в северной зоне ещё лежит снег, а почва южной зоны уже прогрелась.

Формирование воздушных масс

Арктическая воздушная масса формируется в полярном районе планеты. Зимой её формирование происходит ещё и над северными частями Таймыра, Колымы, Чукотки, арктической Америки. Арктический воздух в летний период через море Лаптевых и бассейн Колымы, доходит до Охотского моря. При этом похолодания не бывает, потому что летний морской воздух над Охотским морем холоднее арктического. Резкое похолодание вызывает арктический воздух над Беринговым морем, потому что вторгается непосредственно из Северного Ледовитого океана. Затем он постепенно трансформируется в морской умеренный воздух. Арктическая воздушная масса, формируясь над замерзшими поверхностями, является в основном континентальной. Проходя зимой над материком арктический воздух охлаждается ещё больше, потому что на его пути лежит мощный сибирский антициклон. Континентальный воздух этого антициклона намного холоднее. Получается, что в зимний период адвекция холода идет не из Арктики, а из западных континентальных районов.

По сравнению с полярными районами у умеренных воздушных масс более низкие зимние температуры не только у поверхности земли, но и в толще тропосферы. На моря Дальнего Востока континентальный умеренный воздух поступает зимой – зимний муссон. Образуется этот воздух в области сибирского антициклона – это Монголия, Китай, Забайкалье, Якутия, Ленско-Колымский район, Верхний Амур. Очень низкие температуры имеет континентальный умеренный воздух, который формируется непосредственно в центральной части Сибирского антициклона. Двигаясь на юго-восток, он вызывает сильные северо-западные ветры и резкое понижение температуры воздуха. Увлажняется и согревается континентальный умеренный воздух над теплым Японским морем и может привести к ливневым осадкам. Более высокую температуру имеет континентальный умеренный воздух, который формируется на периферии Сибирского антициклона – это Монголия и Китай. Вторгаясь на Японское море, он становится влажным и трансформируется в морской умеренный воздух. Морские и континентальные воздушные массы отличаются влажностью, первые имеют повышенную влажность, а вторые отличаются сухостью. Температура этих воздушных масс по сезонам года разная. Зимой температура морских умеренных воздушных масс выше, летом наоборот.

В умеренные широты чаще всего тропический воздух попадает из субтропических, а не их тропических широт. В летний период он может сформироваться даже на юге умеренной зоны. Образуется тропический воздух над центральным Китаем и Монголией. Отличительной его особенностью является сухость, высокая температура и низкая прозрачность. Очагом формирования морского тропического воздуха является область тихоокеанского субтропического антициклона, а на западе район Средиземноморья.

Замечание 1

Воздушные массы формируются в течение $3$-$10$ суток. Их свойства будут зависеть от времени формирования, чем больше это время, тем чётче выражены свойства. При своём движении воздушные массы меняют свои свойства – могут увлажняться, иссушаться, охлаждаться, нагреваться.

Физические свойства воздушных масс

Воздух тропосферы по своим физическим свойствам не является однородным. Неоднородность свойств воздуха связана с неравномерным распределением солнечной энергии и воздействием подстилающей поверхности.

К физическим свойствам воздуха относятся:

1. Температура воздуха;
2. Влажность воздуха;
3. Подвижность воздуха;
4. Барометрическое давление воздуха;
5. Электрическое состояние воздуха;
6. Инертность воздуха;
7. Вязкость воздуха;
8. Сжимаемость воздуха.

Все эти физические свойства воздуха, так или иначе, оказывают своё воздействие на человека.

Так, например, температура воздуха является постоянно действующим фактором окружающей среды. Как высокая, так и низкая температура воздуха сказываются на функциональном состоянии центральной нервной системы человека.

Влажность воздуха оказывает влияние на теплообмен организма с окружающей средой, поэтому имеет большое значение. При низких температурах в воздухе содержится небольшое количество водяного пара.

Потеря тепла организмом связана с подвижностью воздуха. Происходит это путем конвекции и испарения пота. Если температура высокая, а подвижность воздуха умеренная, то это будет способствать охлаждению кожи. Сильные морозы без ветра переносятся значительно легче. Повышенная подвижность воздуха оказывает влияние на процессы обмена веществ.

Воздух обладает массой и весом, т.е. имеет определенное давление, влияющее на организм человека. Благодаря гравитационному полю воздушные массы у поверхности наиболее плотные. Давление воздуха с высотой уменьшается, уменьшается и его плотность.

Электрическое поле Земли – это один из элементов электрического состояния воздуха. По временам года напряженность электрического поля
воздуха различна, зимой она более высокая в средних широтах. На её величину влияние оказывает погода. Высокое давление и туманы увеличивают электрическое поле атмосферы в $2$-$5$ раз.

Воздух обладает свойством сопротивляться изменению состояния покоя – это есть его инертность. Мера инертности – массовая плотность воздуха. Чем она больше, тем больше должна быть сила, способная вывести воздух из состояния покоя.

Воздух может сопротивляться взаимному сдвигу частиц – это есть его вязкость. Его молекулы имеют определенную скорость беспорядочного хаотического движения. Зависит это от температуры воздуха и общего поступательного движения. Если молекулы воздуха попадают в медленный слой из быстро движущегося, то ускоряют их движение и наоборот.

Сжимаемость воздуха – это такое его свойство, при котором он может изменять свою плотность, если изменится давление.

spravochnick.ru

Воздушные массы Земли

Что такое воздушные массы?

 

 

Нашу планету окружает со всех сторон атмосфера, которая, в свою очередь, делится на несколько слоёв. Нас интересует самый нижний — тропосфера. Именно тут располагаются воздушные массы.

 

По сути, воздушные массы — это подвижные части тропосферы, которые передвигаются по планете. Их размеры настолько огромны, что площадь масс можно сравнить с площадью целой страны, а иногда и материка. Воздух передвигается, как одно целое, поэтому его и называют одной целой массой. Двигаются очень медленно, могут задерживаться на одном месте довольно продолжительное время.

 

 

Другим отличительным качеством воздушны масс является то, что их свойства не меняются на всём протяжении. Что это значит? Часть тропосферы, которую выделили в отдельную воздушную массу обладает некоторыми качествами. Среди них: температура, влажность и даже количество пыли в воздухе. Так вот, при горизонтальном смещении воздух не меняет своих свойств. Например, над пустыней Сахара расположена некая воздушная масса. На севере и на юге пустыни воздух будет обладать одинаковыми свойства. Однако, при движении вверх и вниз свойства будут меняться, особенно сильно, это отражается на температуре.

 

Что касается границ между двумя массами, то чаще всего они представляют узкую границу, но бывают и расплывчатые границы.

 

 

Формирование масс

 

 

Воздух, который долгое время находится на какой-то территории начинает изменяться и получает различные физические и химические свойства. Такие районы иногда называют «очагом формирования». Этими очагами, обычно становятся большая территория. В таких местах воздух получает первоначальный запас тепла, «впитывает» пыль и грязи, иногда,  массы переносят семена разных растений, запас влаги и многое другое. Также, в формировании масс непосредственное участие принимает радиационный баланс.

 

 

Движение воздушных масс

 

 

И так, мы узнали, что такое воздушные массы на нашей планете. Теперь давайте поговорим о том, как они перемещаются. Стоит ещё сказать, что движение атмосферы оказывает сильное воздействие на климат местности. 

 

Введём новое понятие: циркуляция атмосферы. По сути, это движение всей атмосферы. Сюда   входят, как локальные ветра, так и муссоны, пассаты и так далее. Течения в атмосфере могут быть небольшими: от 0-100 метров, так и достигать в размерах нескольких десятков километров. Кстати, всё выше перечисленное относится только к тропосфере. Если говорить про другие области воздушной оболочки нашей планеты, например, стратосферу, то там немного всё иначе.

 

Существует ещё и общая циркуляция атмосферы — это такая система, в которой находятся замкнутые движения тропосферы. По масштабам такие движения можно сравнить с целым полушарием, либо же всей планетой. Такое устройство воздушных масс приводит к переносу вещества и энергии из одной области в другую.

 

На нашей планете существует множество разновидностей передвижения воздушной массы. Самые мелкие — это местные ветры, по своим размерам они могут достигать 10-100 метров. Кроме них существуют огромные воздушные массы такие, как циклоны, антициклоны, пассаты, муссоны и так далее. Их размеры достигают нескольких километров. Первое описание циркуляции воздушной массы составили ещё 20 лет назад. Конечно, та схема была довольно просто и содержала ошибки и недочёты, однако, на её основе создали современную схему циркуляции.

 

 

Причины движения воздушных масс

 

 

Существует две основные причины, из-за которых происходит движение. Первая связана с неравномерным нагреванием, а вторая относится к постоянному вращению Земли. Если со второй причиной все понятно, то первая может вызвать затруднения. Солнце нагревает поверхность Земли неравномерно. Где-то тепла получается больше, а где-то меньше. Как известно, тёплый воздух легче холодного, а холодный тяжелее. Из-за движения воздуха, возникает разница в давлении, что приводит к образованию циркуляции тропосферы.  

 

 

Трансформация воздушных масс

 

 

Если воздух попадёт в другие регионы, то его характеристики будут изменятся. Свойства воздушной массы будут зависеть не только от места формирования, но и от новых условий, например, подстилающей поверхности, скорости теплообмена земли с воздухом и так далее. Передвижение воздушных масс может приводить к изменению погоды в регионе.

 

 

 

Воздушные течения

 

 

Неотъемлемой частью движения воздушной массы и циркуляции атмосферы являются воздушные течения. Выделяют устойчивые и неустойчивые течения. К устойчивым можно отнести пассаты — это ветры, которые постоянно дуют в одном направлении. Направлены они у экватору, а начинаются в субтропических лесах. Причём, появляются в обоих полушариях. Кроме пассатов, существуют ещё и муссоны, а также различные течения воздуха. Так, в средних широтах можно встретить множество воздушных течений. Иногда, они образовывают циклон и антициклоны. Эти воронки можно встретить и в тропических широтах. Правда их размеры здесь намного меньше, но скорость больше. Иногда, скорость такой воронки может достигать скорости урагана.

 

 

 

Пассаты

 

 

Как уже говорилось выше, пассат — это ветер, который дует в одном направлении: с берега в море. В разных полушариях — разное направление ветра. Например, в северном полушарии ветер дует преимущественно в северном направлении, а вот а юге, направление ветра юго-восточное.

Интересен тот факт, что над пассатами дуют так называемые антипассаты, которые имеют противоположное направление. Располагаются они в самых высоких слоях тропосферы и нижних слоях стратосферы.

 

 

Циклон

 

 

По сути, циклон — это воронка быстро вращающегося воздуха, которая может занимать в поперечном сечении до нескольких сотен километров. Отличительной чертой циклона является низкое давление, при чём, чем ближе к центру, тем меньше давление. Направление циклона зависит от полушария. Например, в северном полушарии циклоны дуют против часовой стрелки, а вот в южном всё наоборот.

 

 

Антициклон

 

 

Это полная противоположность циклона. В центре тут самое высокое давление. В северном полушарии ветер дует по часовой стрелке, а вот в южном — наоборот. Если при циклоне погода будет пасмурной и дождливой, с сильным ветром, то присутствие антициклона на территории будет свидетельствовать о сухой и безветренной погоде.

 

 

Типы и разновидности воздушных масс

 

 

Все воздушные массы делятся на несколько категорий, каждая категория называется по своему месту формирования. Кроме того, каждую воздушную массу можно разделить на континентальную и морскую.

1. Экваториальная, единственная воздушная масса, которая не делиться на две под категории: континентальную и тропическую.
2. Тропическая
3. Умеренная
4. Арктическая
5. Антарктическая

 

 

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.

 

 

Экваториальные воздушные массы

 

 

Самые тёплые и важные — это экваториальные массы. Из-за их высокой влажность, учёные не делят экваториальные воздушные массы на континентальные и морские, так как разница в этом показателе незначительная. Как можно понять из названия, образуются они в экваториальном поясе. Массы могут перемещаться в другие полушария: Северное и Южное. Это возможно, благодаря вращению Земли во круг своей оси. Перемещаясь в другие условия, характеристики воздушной массы начинают меняться.

 

Изменяется количество влаги в воздухе: он становится либо более сухим, либо влажным, всё зависит от того, куда попадут воздушные массы. Перемещение воздушных масс, особенно экваториальных, очень сильно влияет на погодные условия. Например, если бы массы на экваторе находились постоянно, то температура в этом регионе была бы на 20 градусов выше. А вот в умеренных широтах 10 ниже. Как видите, перемещение воздушных масс — это очень полезная вещь.

 

 

Тропические воздушные массы

 

 

Формируются в тропических регионах. Масса может изменятся в течении всего года. Если экваториальные не делят на морские и континентальные, то вот в тропиках континентальные сильно отличаются от морских, так как содержат намного меньше влаги. Морские же наоборот, более влажные и холодные. Бывает так, что морские воздушные массы попадают на континент, в таких случаях, характеристики воздушной массы сильно меняются. Кроме того, изменится и погода в данной области: она станет более холодной и влажной.

 

 

Климат в районах, где преобладают тропические воздушные массы, довольно сухой, обычно выпадает не более 500 миллиметров осадков за год. Температура воздуха может пониматься до 30 градусов летом и 10 градусов зимой. Однако, такие климатические условия характерны не для всех тропических масс. В Калифорнии воздух может прогреваться до 50-60 градусов. Над морями тут постоянно дуют пассаты, из-за этого местный климат называют пассатным.

 

 

Умеренные воздушные массы

 

 

Могут образовываться, как в Северном, так и в Южном полушарии, в умеренных широтах. Учёные разделяют морские и континентальные воздушные массы. Те массы, которые находятся на континенте, обладают довольно низким содержание влаги, кроме того низкой температурой. Температура воздуха в этих массах держится на довольно низком уровне. Если на территорию попадёт континентальная масса, то погода будет холодной, но при этом ясной. А вот вторжение морской массы может принести осадки. Приход морской воздушной массы зимой может привести к изменению погоды в лучшую сторону.

 

У умеренной воздушной массы есть одна особенность: большая протяженность по меридианам. Изменение широты в градусах составляет примерно 20, если идти с юга на север по воздушной массе. Свойства массы на юге и на севере будут сильно отличаться. Из-за такой большой протяжённость учёные решили делить массу на два региона: северная и южная, при этом они являются самостоятельными и делятся ещё на континентальную и морскую каждая.

 

 

Арктические воздушные массы

 

 

Формируются на сервере. Самая яркая черта массы — это очень низкая температура. Также, массы обладают очень маленьким содержанием влаги. Если рассматривать процентное соотношение влаги в континентальной и морской, то во второй воды в воздухе немного больше. Если воздух Арктики попадёт в более низкие широты, то температура окружающей среды быстро понизится.

 

Ровный рельеф способствует быстрому прониканию холодного воздуха в глубины континента. Постепенно двигаясь на юг, его температура повышается, но при этом масса не обогащается влагой. Из-за этого, в южных регионах часто возникает засуха и сухие ветры. Всё это происходит под влиянием северных воздушных масс. Ярким примером такого региона является Западная Сибирь. Что касается Европы, то воздух с Арктики может достигнуть даже Средиземного моря. Однако, путь к югу им преграждают Альпы. В Америке, из-за равнинной местности, воздушные массы свободно доходят до Флориды. Тем самым, они изменяют погоду в данном регионе.

 

 

Антарктические воздушные массы

 

 

Появляются в Антарктике, как и все делятся на континентальные и морские. Воздушные массы, которые расположены на берегу имеют самую низкую на планете температуру, морские же более тёплые и влажные. До материков континентальные воздушные массы не доходят, так как Антарктида довольно сильно удалена от других материков. Морские же воздушные массы имеют намного больше шансов достичь побережья Южной Америки, либо берегов Австралии, тем самым устраивая в этих землях сильные похолодания.

karatu.ru