Влажные морские ветры; 2 – сухие ветры с суши.

Тема№4: «Атмосферные фронты»

4.1 Понятие об атмосферных фронтах, их классификация.

Атмосферные фронты – узкие переходные зоны между ВМ, отличающимися физическими свойствами. У поверхности земли ширина переходной зоны между ВМ, т.е. ширина фронта, составляет несколько десятков км, в нижней и средней тропосфере – несколько сот км. Фронты располагаются под небольшим углом к горизонтальной плоскости. Тангенс угла наклона колеблется tg = 1/50…1/300.

На фронтах наблюдается резкое изменение погоды, метеорологические элементы претерпевают скачкообразные изменения.

По горизонтальной, вертикальной протяженности и циркуляционной значимости различают фронты:

1) ОСНОВНЫЕ (высокие, тропосферные). Имеют большую горизонтальную (несколько тысяч км) и вертикальную (несколько км) протяженность.

Скачок температуры на приземной карте превышает 5°С. На них развиваются внетропические циклоны.

2) ВТОРИЧНЫЕ (приземные, низкие). Характеризуются небольшой горизонтальной (несколько сот км) и вертикальной (1-1,5 км) протяженностью. Период существования не превышает 1-2 суток. Они разделяют две части одной ВМ.

3) ВЕРХНИЕ. Образуются на некоторой высоте в тропосфере. Верхним может стать фронт, если на пути его перемещения встречается сильный охлажденный слой воздуха, играющий роль подстилающей поверхности, или если в приземном слое фронт размывается, а сложные условия погоды сохраняются еще на высотах.

По особенностям перемещения, вертикального строения и условий погоды различают фронты:

1) ПРОСТЫЕ – теплые, холодные и малоподвижные (стационарные).

2) СЛОЖНЫЕ – фронты окклюзии.

По географическим признакам в связи с географической классификацией ВМ различают главные фронты:

1) АРКТИЧЕСКИЙ ФРОНТ.

2) ПОЛЯРНЫЙ ФРОНТ или ФРОНТ УМЕРЕНЫХ ШИРОТ.

3) ТРОПИЧЕСКИЙ ФРОНТ.

4.2 Теплый фронт.

Теплый фронт – участок основного фронта, перемещающийся в сторону холодного воздуха. Теплый воздух, как менее плотный натекает на холодный воздух. Перед фронтом преобладают юго-восточные ветры, переходящие за фронтом на южные и юго-западные ветры. Медленное восходящее движение теплого воздуха вдоль фронтальной зоны приводит к его охлаждению и образованию облачности и зоны осадков большого протяжения. Впереди фронта за 600-700 км от него на высотах 6-12 км наблюдаются перистые и перисто-слоистые облака. При приближении к фронту облачность уплотняется,

на высотах 2-6 км отмечаются высоко-слоистые, которые переходят в слоисто-дождевые, нижняя граница которых достигает высоты 100 м (зимой бывает меньше). Иногда перистые–перисто-слоистые сливаются с высоко-слоистыми–слоисто-дождевыми, образуя сплошной облачный массив, но зачастую наблюдаются безоблачные прослойки, толщина которых увеличивается по мере старения фронта. Под основной фронтальной облачной системой наблюдается зона обложных осадков. Она лежит впереди приземной линии фронта (в клину холодного воздуха) и имеет протяженность по нормали от фронта до 400 км. В зоне осадков из-за большого насыщения воздуха водяным паром и подъему его вверх наблюдаются низкие разорвано-дождевые облака с высотой 50-100 м. В этой же зоне может возникать фронтальный туман, сливающийся с вышележащими облаками. Ширина зоны туманов 150-200 км. При температуре воздуха от 0 до – 3°С наблюдается гололед.

Рис. 10: Схема облачной системы теплого фронта

Летом наблюдаются отдельные очаги кучево-дождевых облаков, ливни, грозы. Чаще встречаются ночью. Их развитие объясняется ночным выхолаживанием верхнего слоя основной фронтальной облачности при неизменной температуре в нижних слоях облаков, что приводит к увеличению контраста температуры между верхним и нижнем краем облака, к увеличению температурного градиента.

А большие температурные градиенты приводят к развитию вертикальных токов, к образованию кучево-дождевых облаков, замаскированных слоисто-дождевыми, высоко-слоистыми, перисто-слоистыми. Нижняя граница кучево-дождевых облаков 1500-2000 м. В жарких и сухих местностях наблюдаются облака среднего и верхнего ярусов. В горах на наветренной стороне фронт обостряется,

на подветренной стороне – размывается.

Зимой и в переходные сезоны в облаках в зоне отрицательных температур и под облаками в зоне переохлажденного дождя наблюдается обледенение. Наиболее благоприятные условия для полета – выше облаков или в прослойках. Пересекать теплый фронт сквозь облака надо в зоне положительных температур или на высоте, где температура ниже – 10…– 15°С. При начавшемся сильном обледенении изменяют высоту полета, т.к. толщина слоя с сильным обледенением редко превышает 500-1000 м.

4.3 Холодный фронт.

Холодный фронт – участок основного фронта, перемещающийся в сторону теплого воздуха. При этом холодный воздух подклинивается под теплый. По скорости движения и по характеру восходящих потоков выделяют холодные фронты 1 и 2 рода.

Медленно движущийся холодный фронт (1 рода) – перемещается со скоростью до 40 км/ч. Наблюдается упорядоченное поднятие теплого воздуха по вторгающемуся клину холодного воздуха. Зимой процесс конденсации в восходящем воздухе не бывает бурным, поэтому облачная система напоминает облачность теплого фронта, расположенную в обратном порядке: перистые и перисто-слоистые облака располагаются позади приземной линии фронта. Летом перед фронтальной облачностью образуются кучево-дождевые облака, из которых выпадают ливни, сопровождающиеся грозами. Кучево-дождевые облака располагаются грядами вдоль фронта с шириной гряд 50-100 км. Верхняя граница их достигает тропопаузы. Под ними ливни, грозы, шквалы. Зона осадков имеет ширину 150-200 км и лежит за приземной линией фронта. Наблюдаются разорвано-дождевые облака. Эти фронты наблюдаются на окраинах циклонов.

а)

б)

Рис. 11: Схема облачной системы холодного фронта 1 рода:

Дата добавления: 2015-10-31