В каком направлении перемещаются воздушные массы летом: Придумать вопросы (географический диктант) по теме «Климатические пояса» около 12 вопросов с

Содержание

Великий западный перенос

Великий западный перенос

В начале эры научно-технического прогресса, в 1836 г., в Англии построили железную дорогу между Лондоном и Бристолем. Буквально спустя два года талантливый инженер Брунель сумел продлить ее до… Нью-Йорка, спроектировав для этой цели „Грейт Вестерн» — один из первых трансатлантических пароходов. Теперь из Англии в Америку и наоборот можно было попасть всего за две недели. В переводе с английского „Грейт Вестерн» означает „Великий Западный»,— такое же название получил и весь новый путь сообщения между Лондоном и Нью-Йорком.

И в те годы, и намного позднее, когда на морских дорогах появились паротурбинные трансатлантики, время перехода через океан в сторону Европы в среднем оказывалось несколько меньшим времени, затрачиваемого на переход в обратном направлении. Для пароходов типа „Грейт .Вестерн» это различие достигало 2—3 суток, гигантские же лайнеры XX в.

„прибегали» из Америки в Европу хоть на полчаса-час, но быстрее, чем из Европы в Америку. Почему?

Поскольку мы уже знаем структуру общей циркуляции атмосферы, на этот вопрос ответить несложно: суда, идущие в Америку, тормозятся встречными морскими волнами, которые поднимает колоссальный воздушный поток, огибающий земной шар с запада на восток,— планетарный западный перенос. По своим масштабам и значению он в неизмеримо большей мере, чем скромный пароход прошлого, достоин называться Великим Западным, потому что является практически главнейшим фактором, определяющим характер погоды на огромных территориях, которые раскинулись от субтропиков до полярных широт.

Итак, каков он, Великий Западный? Анализируя общую циркуляцию атмосферы, мы могли убедиться в том, что он не является однородным потоком воздуха чисто западного направления. Даже при осреднении за много лет на картах давления видны крупномасштабные волны, искажающие западный перенос и придающие ему меридиональные составляющие. На ежедневных картах погоды западный перенос маскируется циклонами и антициклонами, в которых наблюдаются самые разнообразные по направлению ветры, однако подавляющее большинство атмосферных вихрей смещается с запада на восток, и поэтому при осреднении данных наблюдений за ветром за длительный срок все-таки вырисовывается неплохая картина общего западного переноса воздушных масс. Пользуясь знакомыми аналогиями, Великий Западный перенос можно образно уподобить медленно текущей реке с множеством больших и малых водоворотов.

Циклоны в области западного переноса возникают, как правило, на атмосферных фронтах — длинных линиях раздела теплых и холодных воздушных масс. В средних широтах главными фронтами являются полярный, разделяющий умеренную и тропическую воздушные массы, и арктический, образующийся между арктическим и умеренным воздухом. На полярном фронте, где отмечаются более резкие контрасты температуры, циклоны формируются чаще.

Механизм формирования циклонов связан с возникновением на главном атмосферном фронте огромных, длиной около 1000 км, волн. Причин волнообразования на первоначально невозмущенном фронте много, но главная из них — динамическая неустойчивость границы раздела постоянно перемещающихся воздушных масс. Однако для синоптиков важнее другое: всякая крупная волна на атмосферном фронте обязательно превращается в циклон. Как только возникает волна, теплый воздух в ней идет на север, а холодный устремляется на юг. Кроме того, за счет действия силы трения эти потоки начинают сходиться к центру волнового возмущения и, сталкиваясь, подниматься вверх. Конвергенция и подъем воздушных масс неизбежно приводят к обострению температурных контрастов в зоне фронта и падению давления воздуха у вершины волны. В результате этого возникает циклон.

Восточный участок главного фронта в циклоне называется теплым фронтом, потому что здесь теплый воздух наступает на холодный; западный участок — холодным фронтом, так как тут теплый воздух вытесняется холодным. Для каждого фронта в циклоне характерна своя система ветров, облачности и осадков, то есть определенный тип погоды. Вне фронтов, в однородных воздушных массах, также формируются определенные погодные условия. Когда проходит циклон, можно наблюдать, как чередуются различные типы погоды. Совокупность всех этих погодных условий называют циклонической погодой. Чтобы представить себе, как изменяются условия погоды при прохождении циклона, рассмотрим его трехмерную (пространственную) структуру.

В окрестностях теплого фронта теплый воздух активно наступает на линию фронта, движется практически перпендикулярно к ней, а холодный воздух переносится почти параллельно этой линии, то есть медленно от нее отступает. Следовательно, теплая воздушная масса догоняет и перегоняет холодную. Представим себе этот процесс в пространстве. Теплый воздух натекает на клин холодного, как это изображено на рис. 16. Поверхность, разделяющая теплую и холодную воздушную массы, поднимается от приземной линии фронта на восток, но ее наклон к горизонту очень мал: на каждые 200 км по горизонтали приходится 1 км по вертикали (на рис.

16 вертикальный масштаб сильно увеличен). Таким образом, приземная линия фронта на синоптической карте — это линия, на которой поверхность раздела теплого и холодного воздуха пересекается с поверхностью земли. Скорость подъема теплого воздуха не очень большая — около 5—10 см/с (средняя горизонтальная скорость ветра 5—10 м/с), но вполне достаточная, чтобы содержащаяся в нем влага начала конденсироваться в капли воды и могли бы образоваться облака.

Впереди теплого фронта появляется протяженная облачная система. Вдали от линии фронта, на востоке, возникают легкие перистые облака (Cirrus, или Ci), ближе к ней они сменяются сплошной пеленой тонких перисто-слоистых облаков (Cirrostratus, или Cs), через которые просвечивают Солнце и Луна. Еще ближе к линии фронта небо застилают высоко-слоистые облака (Altostratus, или As). Они незаметно переходят в слоисто-дождевые облака (Nimbostratus, или Ns), из которых и выпадает дождь или снег.

Итак, сначала через пункт наблюдения проходит облачная система теплого фронта.

Осадки, выпадающие перед фронтом, продолжительные (6—8 ч), но не очень сильные. Как только линия фронта минует наблюдателя, температура воздуха быстро повышается. Зимой при прохождении теплого сектора циклона наступает оттепель, небо становится серым и тяжелым; летом — жаркая и душная погода, мгла застилает горизонт, так как в воздухе содержится большое количество водяного пара и пыли.

Около холодного фронта динамика атмосферы иная: холодный воздух догоняет теплый и стремительно вытесняет его вверх. Здесь скорость подъема теплого воздуха очень велика (достигает нескольких метров в секунду), что порождает сильную турбулентность — вихревое движение воздуха, а следовательно, и значительное усиление ветра, вплоть до шквала. Летом быстрый подъем теплого воздуха сопровождается образованием кучево-дождевых облаков, зимой—мощных слоисто-дождевых облаков.

Серия циклонов в умеренных широтах северного полушария.
1 — теплый фронт, 2 — холодный фронт, 3 — фронт окклюзии.

Облака СЬ, возникающие на холодном фронте в средних широтах, отличаются от своих экваториальных „собратьев» меньшей высотой (10—12 км). Они наступают непрерывной полосой, от горизонта до горизонта. В наших краях катастрофические ливни, град, наиболее сильные порывы ветра и смерчи связаны именно с фронтальной облачностью СЬ. Зимой самые обильные снегопады дают фронтальные облака Ns.

Особенно эффектно облачная стена холодного фронта, свинцово-синяя внизу и ослепительно белая вверху, выглядит на открытом месте. Она появляется почти внезапно, потому что ширина облачной системы относительно невелика, а скорость ее движения довольно большая. Обычно еще за час-полтора до прохождения фронта ничто не предвещает резкой перемены погоды. Лишь иногда на небе появляются одинокие чечевицеобразные облака верхнего яруса — Altocumulus lenticularis (Ac lent.), имеющие правильную эллипсовидную форму, что подчас сбивает с толку энтузиастов поиска неопознанных летающих объектов.

После прохождения холодного фронта наступает резкое похолодание, небо быстро проясняется, ветер не утихает и меняет направление на северо-западное или северное. Очень часто в холодном воздухе образуются быстро бегущие слоисто-кучевые облака (Stratocumulus, или Sc), вытянутые в довольно правильные гряды и перемещающиеся параллельно направлению ветра.

Циклон имеет несколько стадий развития, и на синоптической карте иногда можно видеть сразу несколько циклонов, находящихся на разных стадиях. Сначала на полярном (или арктическом) фронте образуется крупномасштабная волна, затем формируется молодой циклон с хорошо выраженными теплым и холодным участками главного фронта. Для следующей стадии характерно постепенное смыкание теплого и холодного фронтов, которое начинается от центра циклона: холодный фронт вследствие большой скорости перемещения догоняет теплый. Этот процесс носит название окклюзии, а формирующийся в результате объединенный фронт — фронта окклюзии.

Фронт окклюзии разделяет холодные воздушные массы передней и тыловой частей циклона. Между этими воздушными массами сохраняется температурный контраст (именно поэтому фронт окклюзии и называется фронтом), но он гораздо меньше, чем контрасты температуры в молодом циклоне.

В процессе окклюзии теплый воздух циклона постепенно вытесняется вверх. На приземных синоптических картах хорошо видно, что при этом происходит неуклонное сокращение теплого сектора, который наконец совсем исчезает. Наступает стадия полностью окклюдированного циклона. На этой стадии однородный вихрь холодного воздуха уже не имеет энергии для дальнейшего развития и вскоре разрушается, распадаясь на более мелкие вихри.

Продолжительность отдельных стадий развития циклона непостоянна, но его полный жизненный цикл в среднем составляет 4—5 дней, а изредка достигает недели. На рис. 40 показано развитие циклона по данным спутниковых изображений облачности в инфракрасном излучении, которая выглядит белыми пятнами, полосами и спиралями. Хорошо видно, что циклон — это круговой вихрь, его изображение немного напоминает фотографии галактик со спиральными рукавами. Только в циклоне эти рукава состоят не из звезд, а из облаков и связаны с атмосферными фронтами.

Циклоническая погода в средних широтах — настолько частое явление, что в русской литературе она выступает порой как одно из главных действующих лиц, помогая понять настроения и переживания людей. Зимой после жестоких зимних морозов в теплом секторе циклона часто бывают оттепели.

Оттепель после метели.
Только утихла пурга,
Разом сугробы осели
И потемнели снега.

В клочьях разорванной тучи
Блещет осколок луны.
Сосен тяжелые сучья
Мокрого снега полны.

Падают, плавятся, льются
Льдинки, втыкаясь в сугроб.
Лужи, как тонкие блюдца,
Светятся около троп.
Н. Заболоцкий „Оттепель»

В зимнее время с потеплением связаны и высокая влажность воздуха, и низкие облака, и слякоть. Все это, конечно, сказывается и на настроении людей.

„А еще помню я много серых и жестких зимних дней, много теплых и грязных оттепелей, когда становится особенно тягостна русская уездная жизнь, когда лица у всех делались скучны, недоброжелательны,— первобытно подвержен русский человек природным влияниям! — и все на свете, равно как и собственное существование, томило своей ненужностью…»
И. А. Бунин „Жизнь Арсеньева»

Летом в теплом секторе циклона устанавливается жаркая, душная и мглистая погода, которая, хотя и по-своему, но тоже „давит» на человека.

Бывало солнце без лучей
Стоит и рдеет в бездне пара,
Тяжелый воздух полон жара;
Вода чуть движется; над ней
Склонилась томными ветвями
Дерев безжизненная тень;
На поле жатвы, меж скирдами,
Невольная почиет лень,
И кони спутанные бродят,
И псы валяются; молчат
Село и холмы; душен сад,
И птицы песен не заводят…
Н. М. Языков „Тригорское»

После сырой оттепели или духоты похолодание всегда желанно, особенно осенью, когда приход зимы задерживается и дожди становятся невыносимыми.

„Темнота шyмeлa за стенами плеском дождя и ударами ветра, и страшно было подумать о тех, кого, может быть, застигла эта ненастная ночь в непроглядных лесах.

Однажды ночью я проснулся от странного ощущения. Мне показалось, что я оглох во сне. Я лежал с закрытыми глазами, долго прислушивался и наконец понял, что я не оглох, а попросту за стенами дома наступила необыкновенная тишина… Я открыл глаза. Белый и ровный свет наполнял комнату. Я встал и подошел к окну — за стеклами все было снежно и безмолвно. В туманном небе на головокружительной высоте стояла одинокая луна, и вокруг нее переливался желтоватый круг… большая серая птица села на ветку клена в саду. Ветка закачалась, с нее посыпался снег. Птица медленно поднялась и улетела, а снег все сыпался, как стеклянный дождь, падающий с елки».
К- Г. Паустовский „Прощание с летом»

Холодный фронт циклона приносит с собой похолодание и прояснение. Внезапный переход от мглы и сырости к морозной и солнечной погоде — одно из наиболее эффектных явлений природы. Пожалуй, наиболее яркую картину этого явления и его влияния на настроение человека нарисовал Пушкин:

Вечор, ты помнишь, вьюга злилась,
На мутном небе мгла носилась;
Луна, как бледное пятно,
Сквозь тучи мрачные желтела,
И ты печальная сидела —
А нынче… погляди в окно:

Под голубыми небесами
Великолепными коврами,
Блестя на солнце, снег лежит;
Прозрачный лес один чернеет,
И ель сквозь иней зеленеет,
И речка подо льдом блестит.

Вся комната янтарным блеском
Озарена. Веселым треском
Трещит затопленная печь.
Приятно думать у лежанки.
Но знаешь: не велеть ли в санки
Кобылку бурую запречь?
„Зимнее утро»

Прекрасны и лаконичны описания погоды в японской поэзии. Япония — тоже страна циклонов, и еще в средние века в ней появляются хокку — трехстишья, в которых воссоздаются неподражаемые образы природы. Так, известный японский поэт XVII в. Басе очень точно передает состояние природы буквально в первые минуты после прохождения холодного фронта в летнее время:

Луна летит меж туч,
Кругом деревьев ветви
Еще роняют дождь.

Вслед за серией циклонов, как правило, приходит антициклон. При этом почти всегда небо становится безоблачным, зимой наступает мороз, а летом жара, вплоть до засухи. Лишь иногда в утренние часы все пространство, занятое антициклоном, покрывается плотной однородной пеленой тумана. Это случается и зимой и летом, когда воздух внутри антициклона достаточно влажен. Возникновению условий для образования утреннего тумана способствует безоблачная ночь, в течение которой приземный слой воздуха дополнительно охлаждается вследствие беспрепятственного излучения тепла земной поверхностью. К утру температура воздуха достигает критических значений, и содержащаяся в нем влага начинает конденсироваться в мельчайшие капли, составляющие туман. Температура, при которой начинается конденсация влаги, называется точкой росы, а утренние туманы в антициклонах получили название радиационных, так как охлаждение приземного слоя воздуха осуществляется за счет излучения поверхностью земли инфракрасной радиации.

Бывают особые виды антициклонической погоды, связанные с внезапной остановкой антициклона. Как уже отмечалось, обычно в зоне западного переноса барические образования, в том числе и антициклоны, хотя скорость их движения меньше, чем у циклонов, перемещаются с запада на восток. Когда один из центров высокого давления вдруг останавливается, в атмосфере возникает ситуация, которую синоптики называют блокирующей. Действительно, антициклон как бы закрывает дорогу идущим вслед за ним циклонам, и они тоже останавливаются или начинают огибать антициклон с севера или с юга. „Напирая» на неподвижный антициклон, циклоны способствуют резкому росту градиентов давления на его западной периферии, и тогда в этой части антициклона наступает ветреная и жаркая погода.

„Был жаркий и ветреный полдень: сильный, шелковисто-горячий, то затихающий, то буйно растущий шум сада вокруг дома, тень и блеск в деревьях, мотанье туда и сюда мягко гнущихся ветвей… Когда ветер, густо шумя, рос, приближался, он вдруг раскрывал всю эту древесную зелень, окружавшую окна тенистого кабинета, показывал в ней знойно-эмалевое небо, и тотчас раскрывалась и тень на белом потолке — потолок, светлея, становился фиолетовым. Потом опять затихало, ветер, убегая, терялся где-то вдали сада, над обрывом к прибрежью».
И. А. Бунин „Жизнь Арсеньева»

В центре неподвижных, стационарных антициклонов медленно иссушается земля, желтеют травы и наконец наступает настоящая засуха. Ее формированию помогают ветры восточной периферии антициклона — знаменитые суховеи, приносящие прохладный воздух северных широт. Влажность принесенного суховеями воздуха невелика, и точка росы в нем соответственно довольно низка. В условиях солнечной погоды за несколько дней этот воздух нагревается на 10—15 °С, и поэтому точка росы в нем никогда не достигается, даже при периодическом ночном охлаждении. Создаются очень засушливые условия: многие дни на небе нет ни облачка, а на землю не выпадает ни капли росы, не говоря уже о дожде.

Теперь, когда нам известны основные типы циркуляции воздуха и условия погоды в циклонах и антициклонах, вернемся еще раз к народным приметам краткосрочных изменений погоды. Эти приметы, в отличие от примет долгосрочных, более достоверны и тесно связаны с закономерностями синоптической метеорологии. Они почти все имеют разумное физическое объяснение и позволяют предсказывать погоду на несколько часов вперед по местным признакам.

Представим себе, что мы находимся в условиях летнего антициклона (безоблачно, безветренно, жарко) и вдруг поднимается легкий, постепенно усиливающийся ветер.

Примета: „Если стояло долгое затишье и подул ветер — будет дождь».

Действительно, усиление ветра вызывается ростом градиентов давления воздуха, а это означает приближение циклона и, следовательно, переход к дождливой погоде.

Можно предсказать наступление ненастья по облакам и световым явлениям в атмосфере.

Примета: „Перистые облака предвещают ненастье на два дня и более».

Эта примета тоже связана с приближением циклона. Перистые когтевидные облака (Cirrus uncinus, или Ci unc.) — самые первые видимые предвестники теплого фронта. Еще более надежным признаком приближения циклона являются перисто-слоистые облака. Проходя через них, солнечный и лунный свет преломляется ледяными кристалликами облаков, или испытывает дифракцию. При этом наблюдаются очень эффектные оптические явления: гало и венцы. Гало — это возникающие вокруг светил, в основном вокруг Солнца, белые тонкие окружности с угловым радиусом 22 и 46 градусов. Венцы представляют собой концентрическое сияние, непосредственно прилегающее к Луне или Солнцу, малые круги.

Гало и венцы можно видеть довольно часто. Если Солнце просвечивает как бы сквозь легкую пелену, закройте его видимый диск рукой, и вы увидите хотя бы часть гало, а иногда и полный его круг.

Приметы: „Круги вокруг Солнца — к дождю или снегу»;
„Месяц с кругом несет воду в своем роге».

Эти приметы следует уточнить. Если сначала видны малые круги, а потом большие, значит, кристаллы облаков растут, облачность развивается и вероятность дождя или снега очень велика; если же сперва наблюдается гало, а затем венцы,— облачность размывается и теплый фронт может пройти без дождя.

Перисто-слоистые облака отмечаются примерно на расстоянии 500—600 км от приземной линии теплого фронта, следовательно, по их появлению можно прогнозировать момент прохождения теплого фронта (при скорости движения циклона 30—50 км/ч он наступает через 12—14 ч), а также начало выпадения дождя или снега из слоисто-дождевых облаков (примерно через 5—7 ч).

Осадки теплого фронта обычно умеренные и идут монотонно, долго… Но вот поднимается ветер и начинает, как говорят в народе, разгонять облака. Значит, близка приземная линия теплого фронта, у которой всегда растут градиенты давления и усиливается ветер. Проходит фронт — и дождь прекращается, система фронтальных облаков перемещается дальше на восток. Таким образом, говорить, что ветер „разгоняет облака», было бы неточно: на самом деле вслед за его усилением прекращается дождь, и эти явления связаны одной цепью синоптических процессов.

Примета: „Сильный ветер во время дождя предвещает хорошую погоду».

Повышение температуры воздуха в теплом секторе циклона происходит не скачком, а постепенно. О том, что оно действительно произойдет, зимой можно судить, например, по поведению дыма.

Примета: „Дым из труб опускается вниз и стелется по земле — жди оттепели».

Физическая сущность явлений, связанных с этой приметой, заключается в том, что повышенная влажность теплого воздуха обусловливает интенсивную конденсацию водяного пара на частицах дыма, которые становятся тяжелыми и опускаются к земле. В антициклоне, где влажность воздуха невысока, дым поднимается вверх столбом.

Примета: „Дым столбом — к морозу, к вёдру».
Летом в теплом секторе циклона вследствие высоких влажности и температуры воздуха часто бывают сильные послеполуденные грозы.

Примета: „Духота без града не обойдется».

Как уже говорилось выше, холодный фронт циклона приближается и проходит быстро и этому процессу практически не сопутствуют видимые предвестники. Поэтому и народных примет, позволяющих предсказывать похолодание после теплой погоды и зимой и летом, найти не удалось. Зато приметы установления ясной погоды после прохождения холодного фронта есть.

Приметы: „Звезды мерцают — к холоду»;
„Рога Луны остры и ярки — к вёдру».

Холодный воздух циклона намного прозрачнее, чем теплый, так как в нем мало влаги и пыли, поэтому после прохождения холодного фронта резко улучшается видимость удаленных предметов, в том числе и небесных тел.

Самыми популярными из народных примет погоды являются, пожалуй, те, которые связаны с цветом неба при закате Солнца.

Приметы: „Багровые зори — к ветрам»;
„Если закат красный — будет ясно»;
„Если закат красный — будет дождь».

Приметы явно противоречивые. Какую же из них можно считать правильной?

Если мы наблюдаем красный закат после прохождения холодного фронта, то верна первая примета, потому что в холодной воздушной массе циклона погода не только ясная, но и ветреная.

Цвет вечернего неба зависит от состояния воздуха. Если воздух влажный, то к вечеру при его охлаждении влага частично конденсируется и образуются мельчайшие капельки тумана или дымки. В этом случае преобладает равномерное рассеяние солнечного света на каплях тумана, небо становится беловатым или желтоватым, то есть принимает цвет не разложенного на отдельные составляющие солнечного света. Если же воздух сух — преобладает рассеяние солнечного света на молекулах воздуха, в этом случае оно избирательно: больше всего рассеиваются коротковолновые голубые и зеленые лучи. Но вечером до поверхности земли они не доходят, потому что на закате, когда Солнце стоит низко над горизонтом, им приходится преодолевать очень большой слой воздуха (в 5—10 раз более мощный, чем в полдень), зато красные лучи почти беспрепятственно пронизывают сухую вечернюю атмосферу. Таким образом, небо и Солнце становятся в нашем восприятии красными. Следовательно, верной нужно считать также и вторую примету, а третью — неверной.

Как же объяснить существование третьей приметы? Возможно, здесь произошло некоторое смещение понятий. Дело в том, что по отношению к утренней заре (не к вечерней!) эта примета, как правило, верна. Красный цвет утреннего неба, так же как и вечернего, свидетельствует о том, что в нижних слоях атмосферы нет тумана или дымки. Но после ясной ночи, когда земная поверхность и нижние слои воздуха должны, как правило, сильно охлаждаться, появление тумана или дымки почти неизбежно. При красном цвете утренней зари что-то предохраняет приземный воздух от охлаждения в течение нони. Это могут быть или облака, или высокая влажность воздуха в средних и верхних слоях атмосферы. Однако на небе почти нет облаков, раз видна заря, и остается заключить, что именно высокая влажность „не выпускает» ночью тепловую радиацию Земли в космос. Значит, в целом атмосфера является влажной и вероятность дождя в данном случае велика.

Таким образом, краткосрочные приметы погоды, имеющие надежное научное объяснение, можно успешно использовать для предсказания изменений погоды на несколько часов.

Физическая география — Климат России

1. Факторы климатообразования.

2. Климатические условия сезонов года. Соотношение тепла и влаги.

3. Климатические пояса и области.

Факторы климатообразования

Климат России, как и любого региона, формируется под воздействием целого ряда климатообразующих факторов. Основными климатообразующими факторами являются: солнечная радиация (географическая широта), циркуляция воздушных масс, близость к океанам, рельеф, подстилающая поверхность и др.

Солнечная радиация является основой поступления тепла к земной поверхности. Чем дальше от экватора, тем меньше угол падения солнечных лучей, тем соответственно меньше солнечная радиация. Количество солнечной радиации, поступающей на поверхность, и ее внутригодовое распределение определяется широтным положением страны. Россия расположена между 77° и 41° с.ш., а основная ее часть между 70° и 50° с.ш. Большая протяженность территории с севера на юг определяет значительные различия годовой суммарной радиации между севером и югом страны. Наименьшая годовая суммарная радиация характерна для полярных островов Арктики и района Варангер-фьорд (здесь еще добавляется большая облачность). Наибольшей годовая суммарная солнечная радиация становится на юге, на Таманском полуострове, в Крыму и в Прикаспии. В целом годовая суммарная радиация увеличивается с севера на юг России примерно в два раза.

Большое значение в обеспечении тепловыми ресурсами имеют атмосферные циркуляционные процессы. Циркуляция протекает под воздействием барических центров, меняющихся по сезонам года, что, безусловно, влияет на господствующие ветра. Однако на большей части России преобладающими являются западные ветры, с которыми связана основная масса осадков. Для России характерны три типа воздушных масс: 1) умеренные; 2) арктические; 3) тропические. Все они подразделяются на два подтипа: морские и континентальные. Эти различия особенно заметны для умеренных и тропических воздушных масс. Над большей частью России весь год господствуют умеренные воздушные массы. Континентальные умеренные массы формируются непосредственно над территорией России. Такой воздух сухой, холодный зимой и очень теплый летом. Морской умеренный воздух поступает из Северной Атлантики, в восточные районы страны он поступает с Тихого океана. Такой воздух влажный, зимой он теплый, а летом прохладный. При продвижении с запада на восток морской воздух трансформируется и приобретает черты континентального.

На климатические особенности южной половины России иногда оказывает влияние тропический воздух. Местный континентальный тропический воздух формируется над Средней Азией и южным Казахстаном, а также при трансформации воздуха умеренных широт над Прикаспием и Закавказьем. Такой воздух очень сух, сильно запылен и имеет высокие температуры. Морской тропический воздух проникает со Средиземноморья (на европейскую часть России и Кавказ) и из центральных районов Тихого океана (в южные регионы Дальнего Востока). Он влажный и относительно теплый.

Арктический воздух формируется над Северным Ледовитым океаном, под его влиянием часто находится северная половина России, особенно Сибирь. Этот воздух сухой, очень холодный и прозрачный. Менее холодным и более влажным является воздух, формирующийся над Баренцевым морем (морской арктический воздух).

При соприкосновении различных воздушных масс возникают атмосферные фронты, климатообразующее значение которых состоит в увеличении облачности, осадках и усилении ветра. Весь год территория России подвержена влиянию циклонов и антициклонов, которые определяют погодные условия. На климат России оказывают влияние следующие барические центры: Исландский и Алеутский минимумы; Азорский и Арктический максимумы; Азиатский максимум (только зимой).

Влияет на климат и удаленность от океанов; т.к. на большей части территории России господствуют западные ветры, то основное влияние на климат страны оказывает Атлантический океан. Его воздействие ощущается вплоть до Байкала и Таймыра. С продвижением на восток от западных границ России зимние температуры быстро понижаются, а количество осадков в целом убывает. Влияние Тихого океана сказывается преимущественно в приморской полосе Дальнего Востока, чему в немалой степени способствует рельеф.

Рельеф оказывает существенное влияние на климат. Размещение гор по востоку и югу Сибири, открытость к северу и западу обеспечивают влияние северной Атлантики и Северного Ледовитого океана на большую часть территории России. Воздействие Тихого океана экранируется (загораживается) орографическими барьерами. Заметно различаются климатические условия на равнинах и в горных районах. В горах климат изменяется с высотой. Горы «обостряют» циклоны. Наблюдаются различия на наветренных и подветренных склонах, а также межгорных котловинах.

Влияет на климат и характер подстилающей поверхности. Так, снежная поверхность отражает до 80-95% солнечной радиации. Различную отражательную способность имеет и растительность, а также грунты, их цвет, влажность и т.п. Слабо отражают солнечные лучи леса, в особенности хвойные (примерно 15%). Наименьшим альбедо обладает влажная свежевспаханная черноземная почва (менее 10%).

Климатические условия сезонов года.

Соотношение тепла и влаги

Климатические условия зимой

Зимой радиационный баланс на всей территории страны отрицательный. Наибольшие значения суммарной солнечной радиации наблюдаются зимой на юге Дальнего Востока, а также юге Забайкалья. К северу радиация быстро убывает за счет более низкого положения Солнца и сокращения продолжительности дня. Севернее полярного круга устанавливается полярная ночь (на широте 70° полярная ночь длится около 53 суток). Над югом Сибири и северной Монголии формируется Азиатский максимум, от которого отходят два отрога: на северо-восток к Оймякону; другой – на запад к Азорскому максимуму – ось Воейкова. Эта ось играет важную роль климатораздела. К югу от нее (юг Русской равнины и Предкавказья) дуют холодные северо-восточные и восточные ветры. К северу от оси дуют западные и юго-западные ветры. Западный перенос усиливается еще и за счет Исландского минимума, ложбина которого доходит до Карского моря. С этими ветрами поступает относительно теплый и влажный воздух с Атлантики. Над территорией северо-востока в условиях котловинного рельефа и минимума солнечной радиации зимой формируется очень холодный арктический воздух. У берегов Камчатки существует Алеутский минимум, где давление понижено. Здесь, на восточной окраине России, область низкого давления располагается в непосредственной близости от северо-восточного отрога Азиатского максимума, поэтому образуется высокий градиент давления и холодные ветры с континента устремляются на берега морей Тихого океана (зимний муссон).

Январские изотермы над территорией России проходят субмеридионально. Изотерма -4°С проходит через Калининградскую область. Близ западных границ компактной территории России проходит изотерма -8°С, к югу она отклоняется восточнее Астрахани. Через Нижегородскую область проходит изотерма -12°С, а за Уралом -20°С. Над Средней Сибирью изотермы -30°С и -40°С, в котловинах Северо-Востока Сибири изотерма -48°С (абсолютный минимум -71°С). В Предкавказье изотермы искривляются и средние температуры изменяются от -5°С до -2°С. Теплее положенного зимой на Кольском полуострове – около -8°С, чему способствует теплое Нордкапское течение. На Дальнем Востоке ход изотерм повторяет очертания берегов. Вдоль Курильской гряды проходит изотерма -4°С, вдоль восточного побережья Камчатки -8°С, а вдоль западного -20°С; в Приморье -12°С. Наибольшее количество осадков выпадает на Камчатке и на Курилах, их приносят циклоны с Тихого океана. На большей части территории России зимой осадки поступают с Атлантического океана, соответственно и количество осадков убывает в целом с запада на восток. Но много осадков бывает и на юго-западных склонах Кавказа, благодаря Средиземноморским циклонам. Зимние осадки в России выпадают почти везде, преимущественно в твердом виде, и везде образуется снежный покров. Наименьшая продолжительность его залегания на равнинах в Предкавказье (чуть более месяца), а на юге Приморья – более трех месяцев. Далее к северу и востоку продолжительность залегания снежного покрова увеличивается и достигает максимума на Таймыре – около 9 месяцев в году. И только на Черноморском побережье Кавказа устойчивый снежный покров не образуется. Наименьшая высота снежного покрова в Прикаспии – около 10см. В Калининградской области, на юге Русской равнины, в Забайкалье – около 20 см. На большей части территории страны высота снега колеблется от 40см до 1 метра. А наибольшая его высота наблюдается на Камчатке – до 3 метров.

Климатические условия летом

Летом резко возрастает роль солнечной радиации. Наибольших значений радиация достигает в Прикаспии и на Черноморском побережье Кавказа. К северу количество солнечной радиации незначительно убывает, так как к северу увеличивается долгота дня. В заполярье стоит полярный день. Летом радиационный баланс на всей территории страны положительный.

Июльские изотермы проходят субширотно. На самых северных островах температура близка к нулю, на побережье арктических морей + 4° +8°С, у полярного круга температура воздуха достигает уже +10° +13°С. Южнее нарастание температуры идет более плавно. Максимального значения среднеиюльская температура достигает в Прикаспии и Восточном Предкавказье: + 25°С.

Летом суша прогревается и над югом Сибири, атмосферное давление понижается. В связи с этим арктический воздух устремляется вглубь материка, при этом он трансформируется (прогревается). Со стороны Гавайского максимума воздух направляется к Дальнему Востоку, порождая летний муссон. Отрог Азорского максимума заходит на Русскую равнину, западный перенос при этом сохраняется. Летом почти на всей территории России выпадает максимум осадков. В целом, количество осадков летом убывает с запада на восток, от 500 мм в Калининградской области до 200 мм в Центральной Якутии. На Дальнем Востоке их количество вновь увеличивается, в Приморье – до 800 мм. Много осадков выпадает на склонах Западного Кавказа – до 1500 мм, минимум их приходится на Прикаспийскую низменность – 150 мм.

Амплитуда среднемесячных температур января и июля увеличивается с запада от Балтики на восток до Тихого океана. Так, в Калининградской области амплитуда составляет 21°С, в Нижегородском Правобережье 31°С, в Западной Сибири 40°С, в Якутии 60°С. Причем увеличение амплитуды идет в основном за счет нарастания суровости зим. В Приморье амплитуда вновь начинает уменьшаться – до 40°С, а на Камчатке – до 20°С.

Годовое количество осадков резко различается на равнинах и в горах. На равнинах наибольшее количество осадков выпадает в полосе 55°с.ш. – 65°с.ш., здесь уменьшение осадков идет от 900 мм в Калининградской области до 300 мм в Якутии. На Дальнем Востоке вновь наблюдается увеличение осадков до 1200 мм, а на юго-востоке Камчатки – до 2500 мм. При этом на возвышенных частях рельефа увеличение осадков происходит практически везде. К северу и югу от средней полосы количество осадков убывает: в Прикаспии и тундрах Северо-Востока Сибири до 250 мм. В горах, на наветренных склонах, годовое количество осадков возрастает до 1000 – 2000 мм, а их максимум наблюдается на юго-западе Большого Кавказа – до 3700 мм.

Обеспеченность территории влагой зависит не только от осадков, но и от испаряемости. Она возрастает с севера на юг вслед за увеличением солнечной радиации. Соотношение тепла и влаги – важный климатический показатель, его выражают коэффициентом увлажнения (отношение годового количества осадков к испаряемости). Оптимальное соотношение тепла и влаги наблюдается в лесостепной зоне. К югу дефицит влаги нарастает и увлажнение становится недостаточным. На севере страны увлажнение избыточное.

Климатические пояса и области

Россия расположена в трех климатических поясах: арктическом, субарктическом и умеренном. Пояса отличаются друг от друга радиационным режимом и господствующими воздушными массами. В пределах поясов формируются климатические области, отличающиеся друг от друга соотношением тепла и влаги, суммой температур периода активной вегетации, режимом осадков.

Арктический пояс охватывает почти все острова Северного Ледовитого океана и северное побережье Сибири. Весь год здесь господствуют арктические воздушные массы. Зимой наблюдается полярная ночь и солнечная радиация отсутствует. Средние температуры января изменяются от -20°С на западе до -38°С на востоке, в июле температура изменяется от 0°С на островах до +5°С на побережье Сибири. Осадков выпадает от 300 мм на западе до 200 мм на востоке, и лишь на Новой Земле, в горах Бырранга и на Чукотском нагорье, до 500 мм. Осадки выпадают преимущественно в виде снега, а летом иногда и в виде моросящих дождей.

Субарктический пояс расположен к югу от арктического, он проходит по северу Восточно-Европейской и Западно-Сибирской равнин, при этом не выходя за южные границы полярного круга. В Восточной Сибири субарктический пояс простирается значительно дальше на юг – до 60°с.ш. Зимой в этом поясе господствует арктический воздух, а летом – умеренный. На западе, на Кольском полуострове, климат субарктический морской. Средние температуры зимой всего -7°С -12°С, а летом +5°С +10°С. Осадков выпадает до 600 мм в год. К востоку континентальность климата нарастает. В котловинах Северо-Восточной Сибири средняя январская температура падает до -48°С, но к побережью Тихого океана становится теплее более чем в 2 раза. Летние температуры изменяются от +5°С на Новой Земле до +14°С вблизи южной границы пояса. Осадков выпадает 400-450 мм, но в горных районах их количество может увеличиваться до 800 мм.

Умеренный пояс охватывает остальную, большую, часть страны. Весь год здесь преобладают умеренные воздушные массы. В умеренном поясе хорошо выражены сезоны года. В пределах этого пояса наблюдаются существенные различия в соотношении тепла и влаги – как с севера на юг, так и с запада на восток. Изменение климатических особенностей с севера на юг связано с радиационными условиями, а с запада на восток – с циркуляционными процессами. В пределах умеренного пояса выделяют 4 климатические области, в которых соответственно формируются 4 типа климата: умеренно-континентальный, континентальный, резко континентальный, муссонный.

Умеренно-континентальный климат характерен для европейской части России и Предуралья. Здесь часто господствует воздух Атлантики, поэтому зимы несуровые, нередко бывают оттепели. Средняя январская температура изменяется от -4°С на западе до -25°С на востоке, а средняя июльская – от +13°С на севере до +24°С на юге. Осадков выпадает от 800-850 мм на западе до 500-400 мм на востоке. Большая часть осадков приходится на теплый период.

Континентальный климат характерен для Западной Сибири и Прикаспия. Здесь преобладает континентальный воздух умеренных широт. Поступающий с Атлантики воздух, проходя над Русской равниной, трансформируется. Средняя температура зимой в Западной Сибири -20°С -28°С, в Прикаспии – около -6°С. Летом в Западной Сибири бывает от +15°С на севере до +21°С на юге, в Прикаспии – до +25°С. Осадков выпадает 400-500 мм, в Прикаспии не более 300 мм.

Резко континентальный климат характерен для умеренного пояса Средней Сибири и Забайкалья. Весь год здесь господствует континентальный воздух умеренных широт. Средние температуры зимой составляют -30°С -45°С, а летом +15°С +22°С. Осадков выпадает 350-400 мм.

Муссонный климат свойственен для восточной окраины России. Зимой здесь господствует холодный сухой воздух умеренных широт, а летом влажный – с Тихого океана. Средние температуры зимой изменяются от -15°С на островах до -30°С в материковой части региона. Средние температуры летом меняются от +12°С на севере до +20°С на юге. Осадков выпадает до 1000 мм (на Камчатке в 2 раза больше), все осадки приходятся в основном на теплый период года.

В горных районах формируются особые, горные, типы климата. В горах увеличивается солнечная радиация, но температура с высотой падает. Для горных районов характерны температурные инверсии, а также горно-долинные ветры. В горах больше выпадает осадков, особенно на наветренных склонах.

Конспект урока по географии на тему «Климатические пояса» (7 класс)

Разработка урока по теме

«Климатические пояса» 7 класс

Цель урока: сформировать представление о климатических поясах Земли и факторах их образования.

Задачи урока:

– Повторить и закрепить знания учащихся о циркуляции воздушных масс на Земле.
– Познакомить учащихся с понятием “климатический пояс” и картой климатических поясов мира.
– Выявить особенности распределения на Земле климатических поясов и причины их формирования.
– Рассмотреть влияние климатообразующих факторов на Земле.
– Создать условия для совершенствования навыков работы с картой климатических поясов, систематизирующей таблицей.
– Способствовать развитию представления о взаимосвязи компонентов природы.

Тип урока: комбинированный, проблемно-поисковый урок.

Оборудование: климатическая карта мира, атласы и учебники 7 класс.

Знания, умения, навыки и качества, которые актуализируют /приобретут/ закрепят ученики в ходе урока:

Актуализируют:

Знания:
– о распределении на Земле температуры, атмосферного давления, осадков;
– о причинах образования системы постоянных ветров на Земле;
– о воздушных массах.

Умение:
– сравнивать свойства воздушных масс Земли.

Навыки:
– работы с тематической картой;
– работы с систематизирующей таблицей.

Приобретут:

Знания:
– о климатических поясах и особенностях их географии;
– о климатообразующих факторах и механизме их действия.

Умения:
– описывать и сравнивать климатические пояса;
– объяснять причины формирования климата посредством нахождения климатообразующих факторов.
– определять климатический пояс по климатограмме.

Закрепят:

Знания:
– о климатических поясах и их особенностях;
– о влиянии климатообразующих факторов на климат на примере юга Африки.

Умения:
– описывать и сравнивать климатические пояса;
– описывать климат по климатической карте;
– объяснять причины формирования климата в данном месте Земли.

Навыки:
– работы с климатической картой, картой климатических поясов;
– поисковой деятельности.

Ход урока

1. Организационный момент

2. Проверка домашнего задания. Повторение изученного

Задания на проверку знания понятий и фактического материала

— Определите, какие из перечисленных ветров относятся к постоянным:

муссон, пассат, северо-восточный бриз, стоковые, западные ветры

-Что такое воздушные массы ?

-Расскажите об основных типах воздушных масс и их свойствах.

-Определите, какой воздушной массе подходят следующие характеристики:

а) жаркая и влажная;

б) жаркая и сухая

в) холодная и сухая

г) свойства меняются по сезонам года.

Задания на проверку понимания причинно-следственных связей

-При каком условии исчезла бы сила Кариолиса, какого бы направления были постоянные ветры?

-Объясните причину преобладания ясной погоды на полюсах

-От каких условий зависит свойство воздушных масс?

Задания на проверку знания закономерностей

-Назовите основные климатообразующие факторы

Задания на проверку умений

-Сравните пассаты и муссоны

Для учеников, испытывающих трудности в изучении предмета, можно дать план ответа на вопрос в виде таблицы

3. Изучение нового материала

Учитель задает вопрос:

-В какой сезон года все стремятся отдохнуть?(Летом)

-А если у вас такая специфика работы, что летом вам отпуск не дают? Например, геологи работают в основном летом, а отпуск у них зимой. Как им поступить , где отдохнуть?(Поехать туда, где погода теплая в зимние месяцы)

Далее учитель предлагает заполнить схему на доске или составить рассказ по готовой схеме

Неравномерное нагревание земной поверхности

Различие климатов земли

13 климатических поясов

-Попробуйте сформулировать определение термина «климатический пояс» (Широтные полосы земной поверхности, отличающиеся друг от друга интенсивностью нагревания лучами Солнца, особенностями циркуляции атмосферы, сезонной сменой воздушных масс.)

Климатические пояса формируются под действием определенных воздушных масс

Существует два вида климатических поясов: постоянные и переходные

Постоянными климатическими поясами называются климатические пояса, в которых преобладает один тип воздушных масс, а переходными – те, в которых воздушные массы меняются по сезонам года. В переходных климатических поясах летом воздушные массы двигаются на север, а зимой -на юг.

-Выберите из климатических поясов постоянные и переходные пояса обоснуйте свой ответ и составьте схему в тетрадях

Климатические пояса

Постоянные Переходные

примеры: примеры:

… …

4. Проверка понимания изученного

-Какие силы заставляют перемещаться воздушные массы ?

-В каком направлении перемещаются воздушные массы летом?

-Какие воздушные массы господствуют в тропическом поясе?

-Какие воздушные массы господствуют в субэкваториальном поясе?

5. Практическая работа

— Заполните таблицу:

Учитель:

-“Как работать с климатограммой?”.

-Какому климатическому поясу относятся климатограммы?” (рис. в учебнике; поисковая работа по группам).

6. Закрепление

-В каком климатическом поясе вы живете?

-Каковы закономерности распределения температур на земле?

-Определите тип климата: температура января -10⁰…-15⁰С, температура июля +20⁰…+25⁰С. Осадки выпадают в течение всего года, но с летним максимумом. Годовая сумма осадков 250-300 мм. На каких материках представлен этот тип климата?

Создание проблемной ситуации: Вы являетесь студентами историко-географического факультета университета в Лондоне. Вас отправляют в командировку сроком на 1 год в города Латинской Америки с целью изучения культуры народов. Вам необходимо собрать чемодан вещей. Купить вещи и обувь на данной территории вы не сможете, так как ограничены в иностранной валюте, и поэтому чемодан надо собрать дома”. В процессе беседы или дискуссии формулируется проблемный вопрос: “Какие вещи взять с собой”? Посредством мозгового штурма выдвигается гипотеза исследования. Планируются план действия: – определить по карте, в каком климатическом поясе и какой климатической области находится ваш город; – найти из предложенной информации характеристику климатического пояса и климатической области, в которой находится город, изучить погодные условия 4 –х времен года города; – из предложенных вариантов одежды и обуви выбрать ту одежду и обувь, которая соответствует погодным условиям города и сложить в “чемоданчик”.

6. Рефлексия (самоанализ знаний, действий на уроке).

7. Домашнее задание.

1.Параграф 6.

2.Нанести на контурную карту климатические пояса Земли.

3.Охарактеризовать климатический пояс, в котором вы живете.

Климатические пояса Земли — презентация онлайн

Презентация подготовлена учителем
географии ГОУ гимназии № 1569
«Созвездие»
Сорокиной Евгенией Юрьевной
ТЕМА:
Климатические пояса
Земли
Что собой представляет процесс
нисходящего и восходящего движений
воздуха?
При каком условии исчезла бы сила
Кореолиса?
Сравните пассаты и муссоны
ЧЕРТЫ
СРАВНЕНИЯ
ЗАКОНОМЕР
НОСТИ
ПОЯВЛЕНИЯ
ПОСТОЯННЫЕ
ВРЕМЕННЫЕ
ПАССАТЫ
МУССОНЫ
Рождаются на берегах
Возникают из- за разницы
океанов и морей.
атмосферного давления
Возникают из- за разницы в
на экваторе и
давлении на суше и море
тропических широтах
ПОСТОЯННЫЕ
Направление меняется по
сезонам года: летом дуют на
сушу, зимой- на море.
Цель урока:
Формирование понятия о климатических
поясах и факторах их образования.
Задачи урока
1. Познакомиться с климатическими
поясами Земли
2. Рассмотреть типы климатических
поясов- основные и переходные
3. Выяснить особенности
распространения КП
4. Обобщить знания о
климатообразующих факторах (КФ)
ЖАРКИЕ
ВОСХОДЯЩЕЕ
ВЛАЖНЫЕ
ДАВЛЕНИЕ НИЗКОЕ
ЖАРКИЕ
НИСХОДЯЩЕЕ
сухие
ДАВЛЕНИЕ
ВЫСОКОЕ
ХОЛОДНЫЕ
НИСХОДЯЩЕЕ
СУХИЕ
ДАВЛЕНИЕ
ВЫСОКОЕ
ИЗМЕНЯЮТСЯ В
ТЕЧЕНИИ ГОДА
ПО СЕЗОНАМ:
ЗИМА
ЛЕТО
ВЕСНА
ОСЕНЬ
НЕРАВНОМЕРНОЕ НАГРЕВАНИЕ
ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ
РАЗЛИЧИЕ КЛИМАТОВ ЗЕМЛИ
13 КЛИМАТИЧЕСКИХ
ПОЯСОВ
БОРИС ПАВЛОВИЧ АЛИСОВ (5
АВГУСТА 1891- 26 НОЯБРЯ
1972) — Советский климатолог
Обширные районы с
однородным климатомКЛИМАТИЧЕСКИЕ ПОЯСА
КЛИМАТИЧЕСКИЕ ПОЯСА
ОСНОВНЫЕ
ПЕРЕХОДНЫЕ
Основные
территории
Земли, где
господствует
ОДНА
воздушная
масса
Территории,
где
господствуют
ДВЕ
воздушные
массы,
меняясь по
сезонам
ФОРМИРОВАНИЕ КЛИМАТИЧЕСКИХ ПОЯСОВ
Воздушные массы
ВД СП
НД
Арктические
60
Умеренные
ВД
30
Тропические
НД
0
Экваториальные
Тропические
ВД
Умеренные
НД
Антарктические
ВД
ЮП
ОСНОВНЫЕ КЛИМАТИЧЕСКИЕ ПОЯСА
АрКП
арктический
60
УКП
30
ТКП
ЭКП
0
ТКП
30
УКП
60
АнКП
умеренный
тропический
экваториальный
тропический
умеренный
антарктический
ПЕРЕХОДНЫЕ КЛИМАТИЧЕСКИЕ ПОЯСА
ЗИМА
ЛЕТО
АКМ
субарктический
УКМ
субтропический
ТКМ
ЭКМ
субэкваториальный
ТКМ
субтропический
УКМ
субантарктический
АКМ
КЛИМАТООБРАЗУЮЩИЕ ФАКТОРЫ
ВЫСОТА
СОЛНЦА НАД
ГОРИЗОНТОМ
Зональное размещение
температуры, поясного
давления, воздушных
масс, господствующих
ветров
ВОЗДУШНЫЕ
ТЕЧЕНИЯ
Вертикальное
движение
воздуха.
Система
постоянных
ветров
ПОДСТИЛАЮЩАЯ
ПОВЕРХНОСТЬ
Суша, океан,
холодные и теплые
течения, равнины,
горные области,
ледники, снега и т.д.
КЛИМАТИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
(применяемые для характеристики любой
территории)
ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ШИРОТА
АТМОСФЕРНАЯ
ЦЫРУЛЯЦИЯ
КФ
ОКЕАНИЧЕСКИЕ
ТЕЧЕНИЯ
РЕЛЬЕФ
УДАЛЕННОСТЬ
ОТ ОКЕАНА
ПРОВЕРКА ПОНИМАНИЯ
ИЗУЧЕННОГО
1. Какие силы заставляют перемещаться
воздушные массы
(разница давления)
2. В каком направлении перемещаются воздушные
массы летом
(на север)
3. Какие воздушные массы господствуют в
тропическом поясе? (тропические)
Какие ВМ господствуют в
субэкваториальном поясе
(летом- экваториальные,
зимой- тропические)
ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ
Вы отправляетесь в путешествие
на _________________ летом
(зимой). Какой там климатический
пояс? Расскажите, какую одежду
возьмете с собой. Чем сможете
заниматься на отдыхе с учетом
природных условий?
1 группа- Антарктический полуостров- летом
2 группа- остров Врангеля- летом
3 группа- озеро Байкал- зимой

конспект урока по географии в 7 классе «Климатические пояса Земли»

Разработка урока по теме

«Климатические пояса» 7 класс

Цель урока: сформировать представление о климатических поясах Земли и факторах их образования.

Задачи урока:

Тип урока: комбинированный, проблемно-поисковый урок.

Оборудование: климатическая карта мира, атласы и учебники 7 класс.

Знания, умения, навыки и качества, которые актуализируют /приобретут/ закрепят ученики в ходе урока:

Актуализируют:

Умение:
– сравнивать свойства воздушных масс Земли.

Навыки:
– работы с тематической картой;
– работы с систематизирующей таблицей.

Приобретут:

Закрепят:

Навыки:
– работы с климатической картой, картой климатических поясов;
– поисковой деятельности.

Ход урока

1. Организационный момент

2. Проверка домашнего задания. Повторение изученного

Задания на проверку знания понятий и фактического материала

— Определите, какие из перечисленных ветров относятся к постоянным:

муссон, пассат, северо-восточный бриз, стоковые, западные ветры

-Что такое воздушные массы ?

-Расскажите об основных типах воздушных масс и их свойствах.

-Определите, какой воздушной массе подходят следующие характеристики:

а) жаркая и влажная;

б) жаркая и сухая

в) холодная и сухая

г) свойства меняются по сезонам года.

Задания на проверку понимания причинно-следственных связей

-При каком условии исчезла бы сила Кариолиса, какого бы направления были постоянные ветры?

-Объясните причину преобладания ясной погоды на полюсах

-От каких условий зависит свойство воздушных масс?

Задания на проверку знания закономерностей

-Назовите основные климатообразующие факторы

Задания на проверку умений

-Сравните пассаты и муссоны

Для учеников, испытывающих трудности в изучении предмета, можно дать план ответа на вопрос в виде таблицы

Черты сравнения	Пассаты	Муссоны
Закономерности появления	Возникают из-за разницы атмосферного давления на экваторе и тропических широтах	Рождаются на берегах океанов и морей. Возникают из-за разницы в давлении на суше и море.
Постоянные , временные	Постоянные ветры	Направление меняется по сезонам года: летом дуют на сушу, зимой – на море

3. Изучение нового материала

Учитель задает вопрос:

-В какой сезон года все стремятся отдохнуть?(Летом)

Далее учитель предлагает заполнить схему на доске или составить рассказ по готовой схеме

Неравномерное нагревание земной поверхности

Различие климатов земли

13 климатических поясов

Климатические пояса формируются под действием определенных воздушных масс

Существует два вида климатических поясов: постоянные и переходные

Климатические пояса

Постоянные Переходные

примеры: примеры:

… …

4. Проверка понимания изученного

-Какие силы заставляют перемещаться воздушные массы ?

-В каком направлении перемещаются воздушные массы летом?

-Какие воздушные массы господствуют в тропическом поясе?

-Какие воздушные массы господствуют в субэкваториальном поясе?

5. Практическая работа

— Заполните таблицу:

Климатический пояс	Воздушные массы	Температура		Количество осадков	Режим осадков	Занимаемая территория
Климатический пояс	Воздушные массы	января	июля	Количество осадков	Режим осадков	Занимаемая территория
Экваториальный	Экваториальные	+24⁰С	+24⁰С	Более 2000 мм	Круглый год	Бассейн реки Конго. Экваториальная часть Ю. Америки, острова Юго – восточной Азии
…….

Учитель:

-“Как работать с климатограммой?”.

-Какому климатическому поясу относятся климатограммы?” (рис. в учебнике; поисковая работа по группам).

6. Закрепление

-В каком климатическом поясе вы живете?

-Каковы закономерности распределения температур на земле?

6. Рефлексия (самоанализ знаний, действий на уроке).

7. Домашнее задание.

1.Параграф 6.

2.Нанести на контурную карту климатические пояса Земли.

3.Охарактеризовать климатический пояс, в котором вы живете.

Атмосферные фронты. Атмосферные вихри: циклоны и антициклоны

Цели: сформировать представление об атмосферных вихрях, фронтах; показать связь между сменой погоды и процессами в атмосфере; познакомить с причинами образования циклонов, антициклонов.

Оборудование: карты России (физическая, климатическая), демонстрационные таблицы «Атмосферные фронты» и «Атмосферные вихри», карточки с баллами.

Ход урока

I. Организационный момент

II. Проверка домашнего задания

1. Фронтальный опрос

— Что такое воздушные массы? (Крупные объемы воздуха, отличающиеся по своим свойствам: температуре, влажности и прозрачности.)

— Воздушные массы делятся на типы. Назовите их, чем они отличаются? (Примерный ответ. Над Арктикой формируется арктический воздух — всегда холодный и сухой, прозрачный, т. к в Арктике нет пыли. Над большей частью России в умеренных широтах формируется умеренная воздушная масса — зимой холодная, а летом теплая. В Россию летом приходят тропические воздушные массы, которые формируются над пустынями Средней Азии и приносят жаркую и сухую погоду с температурой воздуха до 40 °С.)

— Что такое трансформация воздушных масс? (Примерный ответ. Изменение свойств воздушных масс при их передвижении над территорией России. Например, морской умеренный воздух, приходящий с Атлантического океана, теряет влагу, летом прогревается и становится континентальным — теплым и сухим. Зимой морской умеренный воздух теряет влагу, но охлаждается и становится сухим и холодным.)

— Какой океан и почему оказывает большее влияние на климат России? (Примерный ответ. Атлантический. Во-первых, большая часть России находится в господствующем западном переносе ветров, во-вторых, препятствий для проникновения западных ветров с Атлантики фактически нет, т. к. на западе России — равнины. Низкие Уральские горы препятствием не являются.)

2. Тест

1. Общее количество радиации, достигающей поверхности Земли, называется:

а) солнечной радиацией;

б) радиационным балансом;

в) суммарной радиацией.

2. Самый большой показатель отраженной радиации имеет:

а) песок;

б) лес;

в) чернозем;

г) снег.

3. Над Россией зимой перемещаются:

а) арктические воздушные массы;

б) умеренные воздушные массы;

в) тропические воздушные массы;

г) экваториальные воздушные массы.

4. Роль западного переноса воздушных масс усиливается на большей части России:

а) летом;

б) зимой;

в) осенью.

5. Самый большой показатель суммарной радиации в России имеет:

а) юг Сибири;

б) Северный Кавказ;

в) юг Дальнего Востока.

6. Разница между суммарной радиацией и отраженной радиацией и тепловым излучением называется:

а) поглощенной радиацией;

б) радиационным балансом.

7. При движении к экватору величина суммарной радиации:

а) уменьшается;

б) увеличивается;

в) не изменяется.

Ответы: 1 — в; 3 — г; 3 — а, б; 4 — а; 5 — б; 6 — б; 7 — б.

3. Работа по карточкам

— Определите, какой тип погоды описан.

1. На рассвете мороз ниже 40 °С. Снег едва голубеет сквозь туман. Скрип полозьев слышен километра на два. Топят печи — дым из труб столбом поднимается вверх. Солнце как круг докрасна раскаленного металла. Днем все сверкает: солнце, снег. Туман уже растаял. Голубое небо, чуть белесое от невидимых кристалликов льда, пронизано светом — посмотришь вверх из окна теплого дома и скажешь: «Как летом». А на дворе стужа лишь немногим слабее, чем утром. Мороз силен. Силен, да не очень страшен: воздух сух, ветра нет.

Розовато-сизый вечер переходит в темно-синюю ночь. Созвездия горят не точками, а целыми кусками серебра. Шорох выдоха кажется шепотом звезд. Мороз все крепчает. По тайге идет гул от звуков растрескивающихся деревьев. В Якутске средняя температура января —43 °С, а с декабря по март выпадает в среднем 18 мм осадков. (Континентальный умеренный.)

2. Лето 1915 г. было очень ненастное. Дожди шли все время с большим постоянством. Один раз очень сильный ливень длился подряд двое суток. Он не позволял женщинам и детям выходить из жилищ. Опасаясь, как бы водой не унесло лодки, орочи вытащили их подальше на берег и поставили на катки. В течение одних суток они должны были шесть раз опрокидывать их и выливать дождевую воду. К вечеру второго дня вдруг сверху вода пришла валом и сразу затопила все берега. Подхватив в лесу валежник, она понесла его вниз по реке. Чем дальше, тем плавник все больше увеличивался в размерах и в конце концов превратился в лавину, обладающую такой же разрушительной силой, как и ледоход. Эта лавина шла по долине и своим напором ломала живой лес. (Муссонный умеренный.)

III. Изучение нового материала

Комментарии. Учитель предлагает прослушать лекцию, по ходу которой учащиеся дают определение терминов, заполняют таблицы, делают рисунки-схемы в тетради. Затем учитель с помощью консультантов проверяет работу. Каждый ученик получает по три карточки с указанием баллов. Если в течение урока ученик отдал карточку-балл консультанту, значит, ему требуется еще работа с учителем или консультантом.

Вы уже знаете, что на территории нашей страны движутся воздушные массы трех видов: арктические, умеренные и тропические. Они достаточно сильно отличаются друг от друга по главным показателям: температура, влажность, давление и т. д. При сближении воздушных масс, имеющих различные характеристики, в зоне между ними увеличивается разница температуры воздуха, влажности, давления, возрастает скорость ветра. Переходные зоны в тропосфере, в которых происходит сближение воздушных масс с различными характеристиками, называются фронтами.

В горизонтальном направлении протяженность фронтов, как и воздушных масс, имеет тысячи километров, по вертикали — около 5 км, ширина фронтальной зоны у поверхности Земли — порядка сотни километров, на высотах — несколько сотен километров.

Время существования атмосферных фронтов составляет более двух суток

Фронты вместе с воздушными массами перемещаются со скоростью в среднем 30—50 км/ч, а скорость холодных фронтов нередко достигает 60—70 км/ч (а иногда 80—90 км/ч).

Классификация фронтов по особенностям перемещения

1. Теплыми называются фронты, перемещающиеся в сторону более холодного воздуха. За теплым фронтом в данный регион приходит теплая воздушная масса.

2. Холодными называются фронты, перемещающиеся в сторону более теплой воздушной массы. За холодным фронтом в данный регион приходит холодная воздушная масса.

(В ходе дальнейшего рассказа учащиеся рассматривают схемы в учебнике (по Р: рис. 37 на с. 85; по Б: рис. 33 на с. 58).)

Теплый фронт движется в сторону холодного воздуха. На карте погоды теплый фронт отмечают красным цветом. По мере приближения линии теплого фронта начинает падать давление, уплотняются облака, выпадают обложные осадки. Зимой при прохождении фронта обычно появляются низкие слоистые облака. Температура и влажность воздуха медленно повышаются. При прохождении фронта температура и влажность обычно быстро возрастают, ветер усиливается. После прохождения фронта направление ветра меняется (по часовой стрелке), падение давления прекращается и начинается его слабый рост, облака рассеиваются, осадки прекращаются.

Теплый воздух, перемещаясь, натекает на клин холодного воздуха, совершает восходящее скольжение вдоль этого клина и охлаждается. В восходящем воздухе происходит облакообразование. Охлаждение теплого воздуха при восходящем скольжении по поверхности фронта приводит к образованию характерной системы слоистообразных облаков, выше будут находиться перистые облака. При приближении к пункту теплого фронта с хорошо развитой облачностью сначала появляются перистые облака в виде параллельных полос с когтевидными образованиями в передней части (предвестники теплого фронта). Первые перистые облака наблюдаются на расстоянии многих сотен километров от линии фронта у поверхности Земли. Перистые облака переходят в перисто-слоистые облака. Затем облака становятся все плотнее: высокослоистые облака постепенно переходят в слоисто-дождевые, начинают выпадать обложные осадки, которые ослабевают или совсем прекращаются после прохождения линии фронта.

Холодный фронт движется в сторону теплого воздуха. На карте погоды холодный фронт отмечают синим цветом или зачерненными треугольниками, направленными в сторону перемещения фронта. С прохождением холодного фронта начинается быстрый рост давления.

Перед фронтом часто наблюдаются осадки, а нередко грозы и шквалы (особенно в теплое полугодие). Температура воздуха после прохождения фронта падает, причем порой быстро и резко — на 5—10 °С и более за 1—2 ч. Видимость, как правило, улучшается, поскольку за холодным фронтом вторгается более чистый и менее влажный воздух из северных широт.

Облачность холодного фронта, образующаяся вследствие восходящего скольжения вдоль его поверхности вытесняемого холодным клином теплого воздуха, является как бы зеркальным отражением облачности теплого фронта. В передней части облачной системы могут возникать мощные кучевые и кучево-дождевые облака, растянутые на сотни километров вдоль фронта, со снегопадами зимой, ливнями летом, нередко с грозами и шквалами. Кучевые облака постепенно сменяются слоистыми. Ливневые осадки перед фронтом после прохождения фронта сменяются более равномерными обложными осадками. Затем появляются перисто-слоистые и перистые облака.

Предвестниками фронта являются высококучевые чечевицеобразные облака, которые распространяются перед ним на удалении до 200 км.

Антициклоны — районы относительно высокого атмосферного давления.

Отличительной особенностью антициклонов является строго определенное направление ветра. Ветер направлен от центра к периферии антициклона, т. е. в направлении снижения давления воздуха. Другой составляющей ветров в антициклоне является воздействие силы Кариолиса, обусловленной вращением Земли. В Северном полушарии это приводит к повороту движущегося потока вправо. В Южном полушарии, соответственно, влево. Именно поэтому ветер в антициклонах Северного полушария движется по направлению движения часовой стрелки, а в Южном — наоборот.

Антициклоны перемещаются в направлении общего переноса воздуха в тропосфере. Средняя скорость перемещения антициклона составляет около 30 км/ч в Северном полушарии и около 40 км/ч в Южном, но нередко антициклон надолго принимает малоподвижное состояние.

Признак антициклона — устойчивая и умеренная погода, которая держится несколько дней. В летний период антициклон приносит жаркую, малооблачную погоду. В зимний период характеризуется морозной погодой и туманами.

Важной особенностью антициклонов является образование их на определенных участках. В частности, над ледовыми полями формируются антициклоны: чем мощнее ледовый покров, тем сильнее выражен антициклон. Именно поэтому антициклон над Антарктидой очень мощный, над Гренландией — маломощный, а над Сибирью — средний по выраженности.

Интересным примером резких изменений в формировании различных воздушных масс служит Евразия. В летнее время над ее центральными районами формируется область низкого давления, куда засасывается воздух с соседних океанов. Зимой ситуация резко меняется: над центром Евразии формируется область высокого давления — азиатский максимум, холодные и сухие ветры которого, расходящиеся из центра по часовой стрелке, разносят холод вплоть до восточных окраин материка и вызывают ясную, морозную, практически бесснежную погоду на Дальнем Востоке.

Циклоны — это крупномасштабные атмосферные возмущения в области низкого давления. Ветер дует из центра против часовой стрелки в Северном полушарии. В циклонах умеренных широт, называемых внетропическими, обычно выражен холодный фронт, а теплый, если и существует, не всегда хорошо заметен. В умеренных широтах с циклонами связана большая часть осадков.

В циклоне воздух, вытесняемый сходящимися ветрами, поднимается вверх. Поскольку именно восходящие движения воздуха приводят к формированию облаков, облачность и осадки приурочены большей частью к циклонам, тогда как в антициклонах преобладает ясная или малооблачная погода.

По международному соглашению, тропические циклоны классифицируют в зависимости от силы ветра. Выделяют тропические депрессии (скорость ветра до 63 км/ч), тропические штормы (скорость ветра от 64 до 119 км/ч) и тропические ураганы, или тайфуны (скорость ветра более 120 км/ч).

IV. Закрепление нового материала

1. Работа с картой

1). Определите, где расположены арктические и полярные фронты над территорией России летом. (Примерный ответ. Арктические фронты летом расположены в северной части Баренцева моря, над северной частью Восточной Сибири и морем Лаптевых и над Чукотским полуостровом. Полярные фронты: первый летом протягивается от побережья Черного моря над Среднерусской возвышенностью к Предуралью, второй расположен на юге Восточной Сибири, третий — над южной частью Дальнего Востока и четвертый — над Японским морем.)

2). Определите, где расположены арктические фронты зимой. (Зимой арктические фронты сдвигаются к югу, но остается фронт над центральной частью Баренцева моря и над Охотским морем и Корякским нагорьем.)

3). Определите, в каком направлении происходит сдвиг фронтов зимой. (Примерный ответ. Зимой фронты перемещаются к югу, т. к. все воздушные массы, ветры, пояса давления сдвигаются к югу вслед за видимым движением Солнца. Солнце 22 декабря находится в зените в Южном полушарии над Южным тропиком.)

2. Самостоятельная работа

Заполнение таблиц.

Атмосферные фронты

Теплый фронт

Холодный фронт

1. Теплый воздух надвигается на холодный.

2. Теплый легкий воздух поднимается вверх.

3. Затяжные дожди.

4. Медленное потепление

1. Холодный воздух надвигается на теплый.

2. Выталкивает вверх легкий теплый воздух.

3. Ливни, грозы.

4. Быстрое похолодание, ясная погода

Циклоны и антициклоны

Признаки	Циклон	Антициклон
Что это?	Атмосферные вихри, переносящие воздушные массы
Как показаны на картах?	Концентрические изобары
Атмосферное давление	Вихрь с низким давлением в центре	Высокое давление в центре
Движение воздуха	От периферии к центру	От центра к окраинам
Явления	Охлаждение воздуха, конденсация, образование облаков, выпадение осадков	Прогревание и иссушение воздуха
Размеры	2—3 тыс. км в поперечнике
Скорость перемещения	30-40 км/ч, подвижны	Малоподвижны
Направление движения	С запада на восток	Малоподвижны
Место рождения	Северная Атлантика, Баренцево море, Охотское море	Зимой — сибирский антициклон
Погода	Пасмурная, с осадками	Малооблачная, летом — теплая, зимой — морозная

3. Работа с синоптическими картами (картами погоды)

Благодаря синоптическим картам можно судить о продвижении циклонов, фронтов, облачности, сделать прогноз на ближайшие часы, сутки. Синоптические карты имеют свои условные знаки, по которым можно узнать о погоде в любом районе. Изолиниями, соединяющими точки с одинаковым атмосферным давлением (их называют изобарами), показаны циклоны и антициклоны. В центре концентрических изобар стоит буква Н (низкое давление, циклон) или В (высокое давление, антициклон). Изобары указывают и давление воздуха в гектопаскалях (1000 гПа = 750 мм рт. ст.). Стрелками показано направление движения циклона или антициклона.

(У учащихся на каждом столе должна бать синоптическая карта (по Р.: рис. 96 на с. 232). Учитель показывает, как на синоптической карте отражена различная информация: давление воздуха, атмосферные фронты, антициклоны и циклоны и их давление, области с осадками, характер осадков, скорость и направление ветра, температура воздуха.)

— Из предложенных признаков выберите, что характерно для циклона, антициклона, атмосферного фронта:

1) атмосферный вихрь с высоким давлением в центре;

2) атмосферный вихрь с низким давлением в центре;

3) приносит пасмурную погоду;

4) устойчив, малоподвижен;

5) устанавливается над Восточной Сибирью;

6) зона столкновения теплых и холодных воздушных масс;

7) восходящие потоки воздуха в центре;

8) нисходящее движение воздуха в центре;

9) движение от центра к периферии;

10) движение против часовой стрелки к центру;

11) бывает теплым и холодным.

(Циклон — 2, 3, 1, 10;. антициклон — 1, 4, 5, 8, 9; атмосферный фронт — 3, 6, 11.)

Домашнее задание

По Р.: § 15.

По Б.: § 9 (до конца).

Циркуляция воздушных масс

Подробно:

27. Циркуляция воздушных масс.

Перемещение воздушных масс в атмосфере определяется тепловым режимом и изменением давления воздуха. Совокупность основных воздушных течений над планетой называется общей циркуляцией атмосферы. Основные крупномасштабные атмосферные движения, слагающие общую циркуляцию атмосферы: воздушные течения, струйные течения, воздушные потоки в циклонах и антициклонах, пассаты и муссоны.

Движение воздуха относительно земной поверхности – ветер – появляется потому, что атмосферное давление в различных местах воздушной массы неодинаково. Принято считать, что ветер – это горизонтальное движение воздуха. На самом деле воздух движется обычно не параллельно поверхности Земли, а под небольшим углом, т.к. атмосферное давление меняется и в горизонтальном и в вертикальном направлениях. Направление ветра (северный, южный и т.д.) означает, откуда ветер дует. Под силой ветра подразумевается его скорость. Чем она выше, тем ветер сильней. Скорость ветра измеряют на метеорологических станциях на высоте 10 метров над Землёй, в метрах в секунду. На практике силу ветра оценивают в баллах. Каждый балл соответствует двум-трём метрам в секунду. При силе ветра в 9 баллов его уже считают штормовым, а при 12 баллах – ураганом. Распространённый термин «буря» означает любой очень сильный ветер, независимо от количества баллов. Скорость сильного ветра, например, при тропическом урагане, достигает огромных значений – до 115 м/с и более. Ветер возрастает в среднем с высотой. У поверхности Земли его скорость снижается трением. Зимой скорость ветра в целом выше, чем в летнее время. Наибольшие скорости ветра наблюдаются в умеренных и полярных широтах в тропосфере и нижней стратосфере.

Не совсем ясна закономерность изменения скорости ветра над материками на небольших высотах (100–200 м). здесь скорости ветра достигают самых больших значений после полудня, а самых малых – в ночное время. Это наблюдается лучше всего летом.

Очень сильные ветры, до штормовых, бывают днём в пустынях Центральной Азии, а ночью наступает полный штиль. Но уже на высоте 150–200 м наблюдается прямо противоположная картина: максимум скорости ночью и минимум днём. Такая же картина наблюдается и летом, и зимой в умеренных широтах.

Много неприятностей может принести порывистый ветер пилотам самолётов и вертолётов. Струи воздуха, движущиеся в различных направлениях, толчками, порывами, то ослабевая, то усиливаясь, создают большое препятствие для движения воздушных судов – появляется болтанка – опасное нарушение нормального полёта.

Ветры, дующие с горных хребтов выхоложенного материка в направлении тёплого моря, называются борой. Это – сильный, холодный, порывистый ветер, дующий обычно в холодное время года.

Многим известна бора в районе Новороссийска, на Черном море. Здесь созданы такие природные условия, что скорость боры может достигать 40 и даже 60 м/с , а температура воздуха понижается при этом до минус 20°С. Бора возникает чаще всего в период с сентября по март, в среднем 45 дней в году. Иногда последствия её были такими: замерзала гавань, лёд покрывал корабли, строения, набережную, с домов срывались крыши, опрокидывались вагоны, суда сбрасывались на берег. Бора наблюдается и в других районах России – на Байкале, на Новой Земле. Известна бора на Средиземном побережье Франции (там она называется мистраль) и в Мексиканском заливе.

Иногда в атмосфере возникают вертикальные вихри с быстрым спиралеобразным движением воздуха. Эти вихри называются смерчами (в Америке их называют торнадо). Смерчи бывают диаметром в несколько десятков метров, иногда до 100–150 м. измерить скорость воздуха внутри смерча чрезвычайно трудно. По характеру производимых смерчем разрушений оценочными величинами скорости вполне могут быть 50–100 м/с, а в особенно сильных вихрях – до 200–250 м/с с большой вертикальной составляющей скорости. Давление в центре поднимающегося вверх столба смерча падает на несколько десятков миллибар. Миллибары для определения давления обычно используют в синоптической практике (наряду с миллиметрами ртутного столба). Для перевода баров (миллибаров) в мм. ртутного столба существуют специальные таблицы. В системе СИ атмосферное давление измеряется в гектопаскалях. 1гПа=10²Па=1мб=10^-3бар.

Смерчи существуют недолго – от нескольких минут до нескольких часов. Но и за это небольшое время они успевают натворить много бед. При подходе смерча (над сушей смерчи иногда называют тромбами) к зданиям разница между давлением внутри здания и в центре тромба приводит к тому, что здания как бы взрываются изнутри – разрушаются стены, вылетают стекла и рамы, срываются крыши, иногда не обходится и без человеческих жертв. Бывают случаи, когда людей, животных, а также различные предметы смерч поднимает в воздух и переносит на десятки, а то и сотни метров. В своём движении смерчи продвигаются на несколько десятков километров над морем и ещё больше – над сушей. Разрушительная сила смерчей над морем меньше, чем над сушей. В Европе тромбы редки, чаще они возникают в азиатской части России. Но особенно часты и разрушительны торнадо в США. О смерчах и торнадо читайте дополнительно на нашем сайте в разделе Смерчи (торнадо), ураганы и тайфуны.

Атмосферное давление

Атмосферное давление очень изменчиво. Оно зависит от высоты столба воздуха, его плотности и ускорения силы тяжести, которое изменяется в зависимости от географической широты и высоты над уровнем моря. Плотностью воздуха называется масса единицы его объёма. Плотность влажного и сухого воздуха заметно отличается только при высокой температуре и большой влажности. При понижении температуры плотность увеличивается, с высотой плотность воздуха уменьшается медленнее, чем давление. Плотность воздуха обычно непосредственно не измеряют, а вычисляют по уравнениям на основе измеренных величин температуры и давления. Косвенно плотность воздуха измеряют по торможению искусственных спутников Земли, а также из наблюдений за расплыванием искусственных облаков из паров натрия, создаваемых метеорологическими ракетами.

В Европе плотность воздуха у поверхности Земли равна 1,258 кг/м³, на высоте 5 км – 0,735, на высоте 20 км – 0,087, а на высоте 40 км – 0,004 кг/м³.

Чем короче столб воздуха, т.е. чем выше место, тем давление меньше. Но уменьшение плотности воздуха с высотой усложняет эту зависимость. Уравнение, выражающее закон изменения давления с высотой в покоящейся атмосфере, называется основным уравнением статики. Из него следует, что с увеличением высоты изменение давления отрицательное, и при подъёме на одну и ту же высоту падение давления тем больше, чем больше плотность воздуха и ускорение силы тяжести. Основная роль здесь принадлежит изменениям плотности воздуха. Из основного уравнения статики можно вычислить значение вертикального градиента давления, показывающего изменение давления при перемещении на единицу высоты, т.е. убывание давления на единицу расстояния по вертикали (мб/100 м). Градиент давления – это и есть сила, приводящая в движение воздух. Кроме силы градиента давления в атмосфере действуют силы инерции (сила Кориолиса и центробежная), а также сила трения. Все воздушные течения рассматриваются относительно Земли, которая вращается вокруг своей оси.

Пространственное распределение атмосферного давления называется барическим полем. Это система поверхностей равного давления, или изобарических поверхностей.

Вертикальный разрез изобарических поверхностей над циклоном (Н) и антициклоном (В).
Поверхности проведены через равные интервалы давления p.

Изобарические поверхности не могут быть параллельны друг другу и земной поверхности, т.к. температура и давление постоянно изменяются в горизонтальном направлении. Поэтому изобарические поверхности имеют разнообразный вид – от прогнутых вниз неглубоких «котловин» до выгнутых вверх растянутых «холмов».

При пересечении горизонтальной плоскостью изобарических поверхностей получаются кривые – изобары, т.е. линии, соединяющие пункты с одинаковыми значениями давления.

Карты изобар, которые строятся по результатам наблюдений в определённый момент времени, называются синоптическими картами. Карты изобар, составленные по средним многолетним данным за месяц, сезон, год, называются климатологическими.

Многолетние средние карты абсолютной топографии изобарической поверхности 500 мб за декабрь — февраль.
Высоты в геопотенциальных декаметрах.

На синоптических картах между изобарами принят интервал, равный 5 гектопаскалям (гПа).

На картах ограниченного района изобары могут обрываться, но на карте всего Земного шара каждая изобара, естественно, замкнута.

Но и на ограниченной карте часто бывают замкнутые изобары, ограничивающие участки низкого или высокого давления. Области с пониженным давлением в центре – это циклоны, а области с относительно повышенным давлением – это антициклоны.

Под циклоном понимают огромный вихрь в нижнем слое атмосферы, имеющий в центре пониженное атмосферное давление и восходящее движение воздушных масс. В циклоне давление возрастает от центра к периферии, а воздух движется против часовой стрелки в Северном полушарии и по часовой стрелке – в Южном полушарии. Восходящее движение воздуха приводит к образованию облачности и к осадкам. Из космоса циклоны выглядят в виде закручивающихся облачных спиралей в умеренных широтах.

Антициклон – это область высокого давления. Он возникает одновременно с развитием циклона и представляет собой вихрь с замкнутыми изобарами и самым высоким давлением в центре. Ветры в антициклоне дуют по часовой стрелке в Северном полушарии и против часовой стрелки – в Южном. В антициклоне всегда существует нисходящее движение воздуха, что препятствует возникновению мощной облачности и продолжительных осадков.

Таким образом, крупномасштабная циркуляция атмосферы в умеренных широтах постоянно сводится к образованию, развитию, движению, а затем к затуханию и исчезновению циклонов и антициклонов. Циклоны, возникающие на фронте, разделяющем тёплую и холодную воздушные массы, движутся в сторону полюсов, т.е. переносят тёплый воздух в полярные широты. Наоборот, антициклоны, возникающие в тылу циклонов в холодной воздушной массе, движутся в субтропические широты, перенося туда холодный воздух.

Над европейской территорией России в год возникают в среднем 75 циклонов. Диаметр циклона достигает 1000 км и более. В Европе за год бывает в среднем 36 антициклонов, часть из которых имеет давление в центре более 1050 гПа. Среднее давление в Северном полушарии на уровне моря равно 1013,7 гПа, а в Южном полушарии – 1011,7 гПа.

В январе в северных частях Атлантики и Тихого океана наблюдаются области низкого давления, названные Исландской и Алеутской депрессиями. Депрессии, или барические минимумы, характеризуются минимальными значениями давления – в среднем около 995 гПа.

В такой же период года над Канадой и Азией возникают области высокого давления, названные Канадским и Сибирским антициклонами. Самое высокое давление (1075–1085 гПа) регистрируется в Якутии и Красноярском крае, а минимальное – в тайфунах над Тихим океаном (880–875 гПа).

Депрессии наблюдаются в районах, где часто возникают циклоны, которые по мере продвижения на восток и северо-восток постепенно заполняются и уступают место антициклонам. Азиатский и Канадский антициклоны возникают благодаря наличию на этих широтах обширных континентов Евразии и Северной Америки. В этих районах зимой антициклоны преобладают над циклонами.

Летом над этими материками схема барического поля и циркуляции коренным образом меняется, и зона образования циклонов в Северном полушарии смещается в более высокие широты.

В умеренных широтах Южного полушария циклоны, возникающие над однородной поверхностью океанов, двигаясь на юго-восток, встречают льды Антарктиды и здесь застаиваются, имея в своих центрах низкое давление воздуха. Зимой и летом Антарктида окружена поясом низкого давления (985–990 гПа).

В субтропических широтах циркуляция атмосферы различна над океанами и в районах соприкосновения материков и океанов. Над Атлантическим и Тихим океанами в субтропиках обоих полушарий имеются области высокого давления: это Азорский и Южноатлантический субтропические антициклоны (или барические минимумы) в Атлантике и Гавайский и Южнотихоокеанский субтропические антициклоны в Тихом океане.

Пассаты

Наибольшее количество солнечного тепла постоянно получает экваториальная область. Поэтому в экваториальных широтах (до 10° северной и южной широты вдоль экватора) в течение круглого года удерживается пониженное атмосферное давление, а в тропических широтах, в полосе 30–40° с. и ю.ш. – повышенное, вследствие чего образуются постоянные потоки воздуха, направленные от тропиков к экватору. Эти воздушные потоки называются пассатами. Пассатные ветры дуют в течение всего года, меняя лишь в незначительных пределах свою интенсивность. Это самые устойчивые ветры на Земном шаре. Сила горизонтального барического градиента направляет потоки воздуха из областей повышенного давления в область пониженного давления в меридиональном направлении, т.е. на юг и на север. Примечание: горизонтальный барический градиент – это разность давлений, приходящаяся на единицу расстояния по нормали к изобаре.

Но меридиональное направление пассатов изменяется под действием двух сил инерции – отклоняющей силы вращения Земли (силы Кориолиса) и центробежной силы, а также под действием силы трения воздуха о земную поверхность. Сила Кориолиса воздействует на каждое тело, движущееся вдоль меридиана. Пусть 1 кг воздуха в Северном полушарии расположен на широте µ и начинает двигаться со скоростью V вдоль меридиана на север. Этот килограмм воздуха, как и любое тело на Земле, имеет линейную скорость вращения U=ωr, где ω – угловая скорость вращения Земли, а r – расстояние до оси вращения. По закону инерции этот килограмм воздуха будет сохранять линейную скорость U, которую он имел на широте µ. Продвигаясь на север, он окажется на более высоких широтах, где радиус вращения меньше и линейная скорость вращения Земли меньше. Таким образом это тело опередит неподвижные тела, расположенные на том же меридиане, но в более высоких широтах.

Для наблюдателя это будет выглядеть как отклонение этого тела вправо под действием какой-то силы. Эта сила и есть сила Кориолиса. По этой же логике килограмм воздуха в Южном полушарии отклонится влево от направления движения. Горизонтальная составляющая силы Кориолиса, действующая на 1 кг воздуха, равна СК=2wVsinY. Она и отклоняет воздух, действуя под прямым углом к вектору скорости V. В Северном полушарии она отклоняет этот вектор вправо, а в Южном полушарии – влево. Из формулы следует, что сила Кориолиса не возникает, если тело покоится, т.е. она действует только тогда, когда воздух движется. В атмосфере Земли величины горизонтального барического градиента и силы Кориолиса имеют один порядок, поэтому иногда они почти уравновешивают друг друга. В таких случаях движение воздуха почти прямолинейно, и он движется не вдоль градиента давления, а вдоль изобары или близко к ней.

Воздушные течения в атмосфере обычно имеют вихревой характер, поэтому в таком движении на каждую единицу массы воздуха действует центробежная сила P=V/R, где V— скорость ветра, а R – радиус кривизны траектории движения. В атмосфере эта сила всегда меньше силы барического градиента и поэтому остаётся, так сказать, силой «местного значения».

Что касается силы трения, возникающей между движущимся воздухом и поверхностью Земли, то она в определённой мере замедляет скорость ветра. Происходит это так: нижние объёмы воздуха, снизившие свою горизонтальную скорость из-за неровностей земной поверхности, переносятся с нижних уровней вверх. Таким образом трение о земную поверхность передаётся вверх, постепенно ослабевая. Замедление скорости ветра заметно в так называемом планетарном пограничном слое, составляющем 1,0 – 1,5 км. выше 1,5 км влияние трения незначительно, поэтому более высокие слои воздуха называют свободной атмосферой.

В экваториальной зоне линейная скорость вращения Земли наибольшая, соответственно здесь и сила Кориолиса наибольшая. Поэтому в тропическом поясе Северного полушария пассаты дуют почти всегда с северо-востока, а в Южном полушарии – с юго-востока.

Низкое давление в экваториальной зоне наблюдается постоянно, зимой и летом. Полоса низкого давления, охватывающая по экватору весь Земной шар, называется экваториальной ложбиной.

Набрав силу над океанами обоих полушарий, два пассатных потока, двигаясь навстречу друг другу, устремляются к центру экваториальной ложбины. На линии низкого давления они сталкиваются, образуя так называемую внутритропическую зону конвергенции (конвергенция означает «сходимость»). В результате этой «сходимости» происходит восходящее движение воздуха и его отток выше пассатов к субтропикам. Этот процесс и создаёт условия для существования зоны конвергенции постоянно, в течение года. Иначе сходящиеся воздушные потоки пассатов быстро заполнили бы ложбину.

Восходящие движения влажного тропического воздуха приводят к образованию мощного слоя кучево-дождевых облаков протяженностью 100–200 км, из которых обрушиваются тропические ливни. Таким образом получается, что внутритропическая зона конвергенции становится местом, где дожди выливаются из пара, собранного пассатами над океанами.

Так упрощенно, схематично выглядит картина циркуляции атмосферы в экваториальной зоне Земли.

Муссоны

Ветры, изменяющие своё направление по сезонам, называют муссонами. Арабское слово «маусин», означающее «время года», дало название этим устойчивым воздушным течениям.

Муссоны, в отличие от струйных течений, возникают в определённых районах Земли, где дважды в год преобладающие ветры движутся в противоположных направлениях, образуя летний и зимний муссоны. Летний муссон – это поток воздуха с океана на материк, зимний – с материка на океан. Известны тропические и внетропические муссоны. В Северо-Восточной Индии и Африке зимние тропические муссоны складываются с пассатами, а летние юго-западные полностью разрушают пассаты. Самые мощные тропические муссоны наблюдаются в северной части Индийского океана и в Южной Азии. Внетропические муссоны зарождаются в возникающих над континентом мощных устойчивых областях повышенного давления в зимнее время и пониженного – в летнее время.

Типичными в этом отношении являются районы русского Дальнего Востока, Китая, Японии. Например, Владивосток, лежащий на широте Сочи из-за действия внетропического муссона зимой холоднее Архангельска, а летом здесь часто бывают туманы, осадки, с моря поступает влажный и прохладный воздух.

Многие тропические страны Южной Азии получают влагу, приносимую в виде проливных дождей летним тропическим муссоном.

Бризы

Любые ветры являются результатом взаимодействия различных физических факторов, возникающих в атмосфере над определенными географическими районами. К местным ветрам относятся бризы. Они появляются вблизи береговой черты морей и океанов и имеют суточную смену направления: днём они дуют с моря на сушу, а ночью с суши на море. Объясняется это явление разницей температур над морем и сушей в разное время суток. Теплоёмкость суши и моря разная. Днём в тёплую погоду солнечные лучи нагревают сушу быстрее, чем море, и давление над сушей уменьшается. Воздух начинает двигаться в сторону меньшего давления – дует морской бриз. Вечером всё происходит наоборот. Суша и воздух над ней излучают тепло быстрее, чем море, давление становится выше, чем над морем, и воздушные массы устремляются в сторону моря – дует береговой бриз. Бризы особенно отчётливы при тихой солнечной погоде, когда им ничего не мешает, т.е. не накладываются другие потоки воздуха, которые легко заглушают бризы. Скорость бриза редко бывает выше 5 м/с, но в тропиках, где разность температур поверхностей моря и суши значительна, бризы дуют иногда со скоростью 10 м/с. В умеренных широтах бризы проникают в глубь территории на 25–30 км.

Бризы, собственно говоря, те же муссоны, только в меньшем масштабе – они имеют суточный цикл и изменение направления зависит от смены ночи и дня, муссоны же имеют годовой цикл и меняют направление в зависимости от времени года.

Планетарная система ветров в значительной мере определяет и динамику Мирового океана, ибо главными факторами возникновения поверхностных течений являются ветер, отклоняющая сила вращения Земли и конфигурация материков. По обеим сторонам экватора пассаты вызывают северное и южное пассатные течения, имеющие общее направление с востока на запад. Вспомните, как пассаты «помогли» каравеллам Колумба пересечь Атлантический океан. Но это было не просто удачей Колумба. Как мореплаватель он знал закономерности воздушных течений. Чтобы плыть на запад, он пошел по южной периферии субтропического антициклона, где дуют пассаты. Назад в Европу Колумб возвращался по северной периферии субтропического антициклона, где обычно наблюдаются западные ветры умеренных широт. Обратный путь был более трудным, потому что западные ветры менее устойчивы и более изменчивы из-за развивающихся здесь циклонов и антициклонов. (См. Эпоха великих географических открытий, открытие Америки.)

Океанские течения, встречая на своём пути берега материков, разделяются на две ветви, направленные вдоль побережий материков к северу и югу. В Атлантическом океане южная ветвь образует Бразильское течение, омывающее берега Южной Америки, а северная ветвь – тёплый Гольфстрим, переходящая в Североатлантическое течение, и под названием Нордкапского течения достигающая Кольского полуострова.

Тихом океане северная ветвь экваториального течения переходит в Куро-Сиво.

Ранее мы уже упоминали о сезонном тёплом течении у берегов Эквадора, Перу и Северного Чили. Оно возникает обычно в декабре (не каждый год) и вызывает резкое снижение улова рыбы у берегов этих стран из-за того, что в тёплой воде очень мало планктона – основного пищевого ресурса для рыбы. Резкое повышение температуры прибрежных вод вызывает развитие кучево-дождевых облаков, из которых проливаются сильные дожди.

Рыбаки иронически назвали это тёплое течение Эль-Ниньо, что означает «рождественский подарок» (от исп. el ninjo – младенец, мальчик). Но мы хотим подчеркнуть не эмоциональное восприятие чилийскими и перуанскими рыбаками этого явления, а его физическую причину. Дело в том, что повышение температуры воды у берегов Южной Америки вызывается не только тёплым течением. Изменения в общую обстановку в системе «океан-атмосфера» на огромных просторах Тихого океана вносит и атмосферный процесс, названный «Южным колебанием». Этот процесс, взаимодействуя с течениями, определяет все физические явления, происходящие в тропиках. Всё это подтверждает, что циркуляция воздушных масс в атмосфере, особенно над поверхностью Мирового океана, представляет собой сложный, многомерный процесс. Но при всей сложности, подвижности и изменчивости воздушных течений всё же существуют определённые закономерности, в силу которых в тех или иных районах Земли из года в год повторяются основные крупномасштабные, а также местные процессы циркуляции атмосферы.

Уважаемые посетители!

У вас отключена работа JavaScript. Включите пожалуйста скрипты в браузере, и вам откроется полный функционал сайта!

Воздушные массы

ВОЗДУШНЫЕ МАССЫ

Когда большой объем воздуха остается над определенной областью в течение нескольких дней или недель, тело воздух может изменять свои тепловые и влажностные свойства в зависимости от земли или воды под Это. Воздух обменивается теплом с землей или водой, нагревая или охлаждая, пока не станет температура близко соответствует температуре поверхности под ним. Тело воздуха также получает или теряет влагу в зависимости от температуры и влажности поверхности.Тело воздух, который по характеристикам напоминает находящуюся под ним поверхность, называется воздухом . масса .

Источник: Неизвестный

Пять основных типов воздушных масс влияют на погоду Мичигана. Они могут принести что угодно из от палящего зноя до леденящего до костей холода в зависимости от типа воздушной массы. Пятеро.

Континентальная Арктика (CA): Чрезвычайно низкие температуры и очень мало влаги. Обычно они происходят к северу от Полярного круга,
. где дни с круглосуточной темнотой позволяют воздуху остыть до рекордно низкого уровня температуры.Такие воздушные массы часто падают на юг через Канаду и США во время зимой, но очень редко образуются летом, потому что солнце согревает Арктику.

Континентальный полярный (cP): холодный и сухой, но не такой холодный, как Арктические воздушные массы. Обычно они образуются южнее и часто
человек. преобладают в погодной картине США зимой. Континентальные полярные массы делают образуются летом, но обычно
влияют только на север США. Эти воздушные массы несут ответственность за перенос ясная и приятная погода в течение
летом на север.

Морской полярный (МП): прохладный и влажный. Обычно они приносят пасмурная, сырая погода в США. Морские полярные воздушные массы образуются над северной Атлантикой и северная часть Тихого океана. Чаще всего они влияют на Тихоокеанский Северо-Запад и К северо-востоку. Морские полярные воздушные массы могут формироваться в любое время года и обычно не так холодные, как континентальные полярные воздушные массы.

Морские тропики (mT): теплые температуры с обильным влага. Морские тропические воздушные массы наиболее распространены на территории
г. восточной части США и берут начало в теплых водах южной части Атлантического океана и Мексиканский залив.Эти воздушные
массы могут образовываться круглый год, но наиболее распространены в США летом. Приморские тропические воздушные массы —
. ответственны за жаркие и влажные летние дни на Юге и Востоке.

Continental Tropical (cT): жаркий и очень сухой. Они, как правило летом образуются над пустыней на юго-западе и севере Мексики. Они могут принести запись тепло на равнины и в долину Миссисипи летом, но обычно они не делают это на восток и юго-восток.По мере продвижения на восток влага испаряется в воздух, делая воздушную массу более похожей на морскую тропическую воздушную массу. Континентальный тропический воздух массы очень редко образуются зимой, но обычно они удерживают юго-запад пустыни. жарко выше 100 градусов по Фаренгейту летом.

Этот материал был составлен только для образовательных целей, и не могут быть воспроизведены без разрешения. Один экземпляр может быть распечатан для личного пользования. использовать. Пожалуйста, свяжитесь с Randall Schaetzl (soils @ msu.edu) для получения дополнительной информации или разрешений.

Weather Front | Физическая география

Остальная часть этого раздела будет посвящена четырем типам фасадов. Три из этих фронтов движутся, а один неподвижен. С холодным фронтом и теплым фронтом воздушная масса на передней кромке фронта дает имя фронту. Другими словами, холодный фронт находится прямо на переднем крае движущегося холодного воздуха, а теплый фронт отмечает передний край движущегося теплого воздуха.

Когда две воздушные массы встречаются вместе, граница между ними называется погодным фронтом .Спереди две воздушные массы имеют разную плотность в зависимости от температуры, и их нелегко смешивать. Одна воздушная масса поднимается над другой, создавая зону низкого давления. Если поднимаемый воздух влажный, будет конденсат и осадки. Ветры на фронте обычны. Чем больше разница температур между двумя воздушными массами, тем сильнее будут ветры. Фронты — основная причина непогоды.

Остальная часть этого раздела будет посвящена четырем типам фасадов.Три из этих фронтов движутся, а один неподвижен. С холодным фронтом и теплым фронтом воздушная масса на передней кромке фронта дает имя фронту. Другими словами, холодный фронт находится прямо на переднем крае движущегося холодного воздуха, а теплый фронт отмечает передний край движущегося теплого воздуха.

Стационарные фасады

На неподвижном фронте воздушные массы не двигаются. Фронт может стать неподвижным, если воздушная масса остановлена преградой, например горным хребтом.

Неподвижный фронт может приносить дни с дождем, изморосью и туманом.Ветры обычно дуют параллельно фронту, но в противоположных направлениях. Через несколько дней передняя часть, скорее всего, развалится. Когда холодная воздушная масса заменяется теплой воздушной массой, возникает холодный фронт.

Холодные фронты

Представьте, что вы стоите на одном месте, когда приближается холодный фронт . Вдоль холодного фронта более плотный холодный воздух выталкивает теплый воздух, вызывая снижение давления воздуха. Если влажность достаточно высока, некоторые типы кучевых облаков будут разрастаться.Высоко в атмосфере ветры сдувают кристаллы льда с вершин этих облаков, образуя перисто-слоистые и перистые облака. Впереди будет линия ливневых дождей, снегопадов или гроз с порывистыми ветрами. Линия шквала — это линия сильных гроз, которая формируется вдоль холодного фронта. За передней частью находится холодная воздушная масса. Эта масса более сухая, поэтому осадки прекращаются. Погода может быть холодной и ясной или лишь частично пасмурной. Ветры могут и дальше дуть в зону низкого давления спереди.Погода на холодном фронте меняется в зависимости от сезона.

Весна и лето: Воздух нестабилен, поэтому могут образовываться грозы или торнадо.
: При большом перепаде температур дует сильный ветер.
осень: сильные дожди выпадают на большую территорию.
зима: Холодная воздушная масса, вероятно, образовалась в холодной Арктике, поэтому здесь низкие температуры и сильный снегопад.

Теплые фасады

Вдоль теплого фронта теплая воздушная масса скользит по холодной воздушной массе.Когда теплый, менее плотный воздух перемещается над более холодным и более плотным воздухом, атмосфера относительно стабильна. Представьте, что вы находитесь на земле зимой под холодными зимними воздушными массами с приближающимся теплым фронтом. Переход от холодного воздуха к теплому происходит на большом расстоянии, поэтому первые признаки перемены погоды появляются задолго до того, как фронт действительно оказывается над вами.

Изначально воздух холодный: холодная воздушная масса находится над вами, а теплая — над ней. Высокие перистые облака отмечают переход от одной воздушной массы к другой.Со временем перистые облака становятся толще и образуются перисто-слоистые облака. По мере приближения фронта появляются высококучевые и высокослоистые облака, и небо становится серым. Так как сейчас зима, падают снежинки. Облака сгущаются и образуются нимбослоистые облака. Снегопад увеличивается. С приближением низкого давления ветры усиливаются. По мере приближения фронта холодная воздушная масса оказывается чуть выше вас, но теплая воздушная масса не намного выше нее. Погода ухудшается. По мере приближения теплой воздушной массы температура повышается, и снег превращается в мокрый снег и ледяной дождь.Теплый и холодный воздух смешиваются спереди, что приводит к образованию слоистых облаков и тумана.

Окклюзия фронтов

Фронт окклюзии обычно образуется вокруг системы низкого давления. Окклюзия начинается, когда холодный фронт догоняет теплый фронт. Воздушные массы, по порядку спереди назад, холодные, теплые, а затем снова холодные.

Эффект Кориолиса изгибает границу, где встречаются два фронта, по направлению к полюсу. Если воздушная масса, которая прибывает третьей, холоднее, чем любая из первых двух воздушных масс, эта воздушная масса проскальзывает под ними обеими.Это называется холодным прикусом. Если воздушная масса, которая прибывает третьей, теплая, эта воздушная масса движется над другой воздушной массой. Это называется теплой окклюзией. Погода в передней части окклюзии особенно суровая прямо перед окклюзией. Типичны осадки и переменчивые ветры. Тихоокеанское побережье имеет частые фронты окклюзии.

Помните, погодный фронт — это, по сути, граница между двумя воздушными массами разной плотности. В центре каждой воздушной массы обычно находится высокое давление. Это означает, что погода обычно солнечная в пределах воздушных масс, но их температура может меняться в зависимости от сезона, а влажность может меняться в зависимости от региона источника воздушной массы.

Чаще всего эти погодные фронты не единичные явления. Часто они являются частью более крупной вращающейся системы, называемой циклонами средних широт. Этот тип циклона будет обсуждаться позже в этой главе, но в качестве введения это система низкого давления, которая обычно смешивает более теплый воздух с юга (в северном полушарии) и более холодный воздух с севера.

8. Воздушные массы и фронты

Повседневная пожарная погода в данном районе в значительной степени зависит либо от характера преобладающей воздушной массы, либо от взаимодействия двух или более воздушных масс.

Погода в воздушной массе — прохладная или теплая, влажная или сухая, ясная или облачная — зависит от структуры температуры и влажности воздушной массы. Эти элементы, разумеется, будут изменяться в зависимости от местных условий, но они, как правило, остаются общей характеристикой воздушной массы. По мере того, как воздушная масса удаляется от области своего источника, ее характеристики будут изменяться, но эти изменения и, как следствие, изменения погодных условий, связанных с пожарами, являются постепенными изо дня в день.

Когда одна воздушная масса уступает место другой в регионе, пожарная погода может резко измениться — иногда с сильными ветрами — по мере того, как проходит передняя или передняя кромка новой воздушной массы.Если фронтальный проход сопровождается осадками, пожарная погода может облегчиться. Но если будет сухо, пожарная погода может стать критической, хотя бы на короткое время.

Разделы

В главе 5 мы узнали, что в первичной и вторичной циркуляции есть области, где ячейки высокого давления имеют тенденцию формироваться и застаиваться. Обычно эти области имеют однородную температуру поверхности и характеристики влажности. Воздух внутри этих ячеек высокого давления, покоящийся или медленно движущийся над сушей или морем, которые имеют однородные свойства, имеет тенденцию приобретать соответствующие характеристики — холода полярных регионов , тепла тропиков , влажности океанов , или засуха континентов .

Воздушное тело, обычно диаметром 1000 миль или более, которое приняло однородные характеристики температуры и влажности, свернуто в воздушную массу.

Воздушное тело, обычно имеющее в поперечнике 1000 миль или более, которое приобрело однородные характеристики, называется воздушной массой . Внутри горизонтальных слоев температура и влажность воздушной массы довольно однородны. Глубина области, в которой существует эта горизонтальная однородность, может варьироваться от нескольких тысяч футов в холодных зимних воздушных массах до нескольких миль в теплых тропических воздушных массах.

Погода в воздушной массе будет локально меняться день ото дня из-за нагрева, похолодания, осадков и других процессов. Эти изменения, однако, обычно следуют последовательности, которая может сильно отличаться от погодных явлений в прилегающей воздушной массе.

Если две или более воздушные массы сходятся вместе, граница между ними может быть довольно четкой; он называется передний . Фронтальные зоны , где более легкие воздушные массы вытесняются более плотными воздушными массами, являются регионами значительной погодной активности.

В этой главе мы сначала рассмотрим различные типы воздушных масс и связанную с ними погоду, а затем различные виды фронтов и фронтальную погоду.

Формирование и изменение воздушных масс

Область, где воздушная масса приобретает характерные свойства температуры и влажности, называется ее исходной областью . Районы океана, покрытые снегом или льдом земли и обширные пустынные районы являются общими источниками.Области образования воздушных масс, попадающих в зоны возникновения пожаров в Северной Америке:

Тропическая Атлантика, Карибский бассейн, Мексиканский залив и тропическая часть Тихого океана, которые равномерно на теплые и влажные .
Северная часть Тихого океана и Северная Атлантика, которые равномерно прохладны и влажны .
Внутренние территории Аляски, Северной Канады и Арктики, где в зимние месяцы равномерно холодно и сухо.
Северная Мексика и Юго-запад США, где обычно жарких и засушливых в летние месяцы.

Время, необходимое для того, чтобы воздух приблизился к равновесию с поверхностью, на которой он отдыхает, может варьироваться от нескольких дней до 10 дней или 2 недель, в значительной степени в зависимости от того, холоднее или теплее воздух изначально. чем температура его исходной области. Если воздух более холодный, он нагревается снизу. Возникают конвективные токи, которые переносят тепло и влагу вверх и быстро изменяют воздух на значительную высоту.

Океаны и суша являются важными источниками воздушных масс.

С другой стороны, если воздух изначально теплее поверхности, он охлаждается снизу. Это охлаждение стабилизирует воздух и предотвращает конвекцию. Охлаждение воздуха над поверхностью должно происходить за счет теплопроводности и излучения, а это медленные процессы. Таким образом, для образования холодных воздушных масс требуется более длительное время — до 2 недель, и даже тогда эти воздушные массы имеют толщину всего в несколько тысяч футов.

Воздушные массы, которые образуются над регионом источника, изменяются по температуре и влажности от сезона к сезону, как и регион источника.Это особенно верно в отношении континентальных источников. Высокоширотные континентальные области источников намного холоднее и суше зимой, чем летом, а тропические континентальные области источников намного жарче и суше летом, чем зимой.

Воздушные массы классифицируются в зависимости от региона их происхождения. Было предложено несколько систем классификации, но мы рассмотрим только самые простые. Воздушные массы, берущие начало в высоких широтах, называются полярными (P), а воздушные массы, происходящие из тропических регионов, называются тропическими (T).Воздушные массы далее классифицируются в соответствии с подстилающей поверхностью в районе источника как морские для воды и континентальные для суши. Буква «m» для морской или «c» для континентальной предшествует букве P или T. Таким образом, четыре основных типа воздушных масс обозначаются как mP, mT, cP и cT в зависимости от региона их происхождения. Естественно, что застоявшийся на какое-то время воздух в полярном регионе станет холодным, а в тропическом — теплым. И воздух, проводящий время над водой, становится влажным, по крайней мере, в нижних слоях, а воздух над сушей становится сухим.

Для удобства четыре основных типа воздушных масс часто обозначают как влажный холодный, влажный теплый, сухой холодный и сухой теплый .

Поскольку воздушная масса покидает область своего источника в ответ на широкомасштабные атмосферные движения, она может быть холоднее или теплее, чем поверхность, над которой она проходит. Затем он классифицируется путем добавления k для более холодного или w для более теплого к его классификационному символу. Воздушная масса k-типа будет нагреваться снизу и станет неустойчивой в нижних слоях.Воздушная масса w-типа будет охлаждаться снизу, станет устойчивой и будет медленно изменяться, и только на нижних нескольких тысячах футов.

Свойства воздушной массы начинают изменяться, как только воздушная масса покидает свою исходную область. Величина модификации зависит от скорости, с которой движется воздушная масса, типа поверхности, по которой она движется, и разницы температур между воздушной массой и подстилающей поверхностью.

Воздушная масса, которая перемещается в область источника воздушной массы другого типа и застаивается, превращается в воздушную массу этого типа.

Воздушные массы изменяются несколькими способами. По большей части это процессы, которые мы уже подробно рассмотрели. Несколько процессов обычно происходят одновременно:

Воздушная масса нагревается снизу, если она проходит над более теплой поверхностью (ранее нагретой солнцем) или если поверхность под медленно движущейся воздушной массой в настоящее время нагревается. солнцем. Такая модификация происходит быстро из-за возникающей нестабильности и конвекции.
Воздушная масса охлаждается снизу, если она проходит над более холодной поверхностью или если поверхность охлаждается радиацией.Это увеличивает стабильность нижних слоев, и дальнейшая модификация становится медленным процессом.
Влага может быть добавлена к воздушной массе за счет: (a) Испарения с поверхности воды, влажной земли и падающего дождя; (b) сублимация с поверхности льда или снега и падающего снега или града; и (c) транспирация из растительности. По сравнению с ними сублимация — относительно медленный процесс.
Влага может быть удалена на из воздушной массы путем конденсации и осаждения.
Наконец, воздушно-массовые свойства могут быть изменены турбулентным перемешиванием , погружением или подъемом .

После перемещения на значительное расстояние от своей области источника, особенно после входа в область источника другого типа, воздушная масса может полностью потерять свои первоначальные отличительные характеристики и приобрести характеристики другого типа воздушной массы. Таким образом, континентальная полярная масса, движущаяся над Мексиканским заливом, приобретает характеристики морской тропической воздушной массы.Или морская полярная воздушная масса после пересечения Скалистых гор может принять характеристики континентальной полярной воздушной массы .

Погода по воздушным массам

Есть много различий в воздушных массах и погодных условиях, связанных с ними. Даже в пределах одного типа воздушной массы будут значительные колебания в зависимости от сезона, продолжительности времени, в течение которого воздушная масса остается над своим источником, и пути, по которому она следовала после выхода из этого региона. Мы обсудим только наиболее отчетливые типы воздушных масс и рассмотрим их наиболее общие характеристики.

Континентальный полярный — Зима

Континентальные полярные воздушные массы образуются в заснеженные внутренние районы Канады, Аляски и Арктики в более холодные месяцы. Нижние слои воздуха становятся довольно холодными, сухими и стабильными. Большая часть влаги из воздуха конденсируется на поверхности снега. Эти воздушные массы представляют собой области с высоким давлением, и из-за недостатка влаги и стабильности воздушной массы облачность незначительна.

Это самые холодные зимние воздушные массы, которые вызывают сильные волны холода при движении на юг через Канаду и в Соединенные Штаты.При движении на юг или юго-восток по более теплым поверхностям воздушные массы cP меняются на cPk. Нижние слои становятся нестабильными и турбулентными. Если часть воздушной массы движется над Великими озерами, она поглощает влагу, а также тепло и может вызвать облачность и снежные шквалы или ливневые дожди с подветренной стороны озер и снова с наветренной стороны Аппалачских гор. Когда мы пересекаем Аппалачи, воздушная масса обычно прозрачная и немного теплее.

Континентальные полярные воздушные массы зимой вызывают сильные волны холода, когда они движутся на юг через Канаду в Центральную и Восточную часть Соединенных Штатов.

Если воздушная масса cP перемещается на юг в долину Миссисипи, а затем на юго-восток, она постепенно нагревается, но остается сухой. Модификация идет медленно, пока воздушная масса не перейдет за пределы заснеженных территорий; затем он становится более быстрым. Когда воздух cP движется над Мексиканским заливом, он быстро превращается в воздушную массу mT. В целом чистое небо и относительно низкая влажность, связанная с воздушными массами сП, являются причиной большей части опасных пожаров на юге и юго-востоке в прохладные месяцы.

Скалистые горы эффективно предотвращают перемещение большинства воздушных масс cP на Дальний Запад. Но иногда часть глубокой воздушной массы cP действительно движется к юго-западу от Скалистых гор, и тем самым приносит в эту область самую холодную погоду. Иногда воздух бывает достаточно холодным, чтобы снег падал на юг вплоть до южной Калифорнии.

Морской полярный — Зима

Северная часть Тихого океана является обычным источником морских полярных воздушных масс. Находясь в исходной области, воздушная масса холодная и имеет градиент, почти такой же, как влажно-адиабатическая скорость.Если воздушная масса перемещается в заснеженные районы Канады, она постепенно превращается в воздушную массу cP. Морской полярный воздух, идущий по этой траектории, обычно находился над водой сравнительно недолго. Он довольно холодный и имеет высокую относительную влажность, но содержание влаги по абсолютной влажности довольно низкое. Тем не менее, дождь или снегопад обычно возникают из-за того, что воздух поднимается над прибрежными горами.

Морские полярные воздушные массы зимой меняются в зависимости от продолжительности времени, которое они проводят в районе источника.Те, кто заходят на континент дальше на север, обычно проводят над водой лишь короткое время, они прохладные и довольно сухие, но в горах могут быть ливни. Те, что заходят на западное побережье дальше на юг, более влажны и производят много дождя и снега, особенно в горах.

Морские полярные воздушные массы, берущие начало южнее и входящие в западную часть Соединенных Штатов или юго-запад Канады, имеют более длинную траекторию над водой, не так холодны и имеют более высокое содержание влаги.При перемещении через прибрежные хребты и Скалистые горы воздушная масса mP теряет большую часть своей влаги из-за осадков. По мере того, как воздушная масса спускается на восточные склоны Скалистых гор, становится относительно теплым и сухим, а небо в целом чистое. Если, однако, он не может спуститься с подветренной стороны гор, а вместо этого продолжит движение на восток над куполом холодного воздуха CP, может выпасть снег.

К востоку от Скалистых гор, mP воздух у поверхности зимой сравнительно теплый и сухой, он теряет большую часть влаги при прохождении над горами.Небо относительно ясное. Если эта воздушная масса достигает Мексиканского залива, она в конечном итоге превращается в воздушную массу mT.

Морской полярный воздух иногда застаивается в районе Большого бассейна на западе США в связи с возвышением Большого бассейна. Отток воды из Высокого Большого Бассейна может вызвать сильные сухие ветры в ряде близлежащих штатов.

Иногда зимой в долинах тихоокеанского побережья задерживается воздух с mP, который может сохраняться в течение недели или более.Образуются низкие слоистые облака и туман, что делает эти долины одними из самых туманных мест на континенте зимой.

Хотя воздух с mP образуется над северной частью Атлантического океана, а также над северной частью Тихого океана, траектория движения воздуха с mP в Атлантике ограничена северо-восточным побережьем.

Морской тропический — зима

Большая часть морских тропических воздушных масс, влияющих на Северную Америку с умеренным климатом, берет свое начало над Мексиканским заливом или Карибским морем. Они теплые, имеют повышенную влажность и условно нестабильную погрешность.Морской тропический воздух попадает в юго-восточные и центральные части страны за счет циркуляции вокруг западной оконечности Бермудских островов. При перемещении вглубь суши зимой воздух mT охлаждается снизу за счет контакта с более холодным континентом и стабилизируется на нижних уровнях. Туман и низкие слоистые облака обычно возникают ночью и рассеиваются в течение дня, когда эта воздушная масса вторгается в долину Миссисипи и Великие равнины. Если воздух mT поднимается над воздушной массой cP или если он движется на северо-восток и поднимается на западных склонах Аппалачей, условная нестабильность высвобождается, и возникают большие кучевые облака, сильные ливни и частые грозы.

Морской тропический воздух зимой порождает ночную облачность и туман в долине Миссисипи и Великих равнинах, а также ливни или снегопады над Аппалачами и в районах, где он выходит за пределы более прохладной воздушной массы.

Морской тропический воздух зимой редко достигает границы с Канадой или штатов Новой Англии на поверхности. Тем не менее, иногда это вызывает сильный дождь или снег в этих областях, когда mT воздух встречает более холодную воздушную массу cP или mP и вынужден подниматься над более плотным воздухом.Подробнее об этом процессе будет сказано в разделе о фронтах.

Тропический регион Тихого океана также является источником mT воздуха, но Тихий океан mT редко попадает на континент. Когда это происходит, он обычно попадает в систему низкого давления в Северной Мексике или Калифорнии, где тихоокеанский воздух mT может вызвать сильные дожди, если его быстро поднять ввысь горами.

Continental Polar-Summer

Континентальный полярный воздух летом обычно приносит ясную и сухую погоду в центральную и восточную части континента.Воздушная масса довольно быстро нагревается и при движении на юг становится нестабильной. Он может собрать достаточно влаги, чтобы образовались облака.

Летом, хотя область источника воздушных масс cP находится дальше на север, чем зимой — над Северной Канадой и полярными регионами — более теплые приземные температуры приводят к небольшому охлаждению поверхности и часто к фактическому нагреванию воздуха у земли. Следовательно, воздушная масса может быть относительно нестабильной в нижних слоях, в отличие от ее чрезвычайной устойчивости зимой.Поскольку воздух достаточно сухой от поверхности до высоких уровней, относительная нестабильность редко вызывает облачность или осадки.

Общая атмосферная циркуляция летом слабее, а полярные вспышки распространяются медленнее, чем зимой. В результате воздух cP претерпевает огромные изменения, медленно перемещаясь из региона источника в южную часть Соединенных Штатов. Во время своего путешествия на юг и юго-восток воздух cP нагревается снизу и становится более нестабильным.

Континентальные районы, над которыми cP путешествует по воздуху, летом относительно влажны и в основном покрыты зерновыми культурами, травой, лесами и другой растительностью.Транспирация с этих растений и испарение с водоемов и влажной почвы довольно быстро увеличивают влажность воздуха cP. По мере увеличения влажности увеличивается и мутность.

Погода, связанная с воздухом cP, когда он проходит через Канаду и входит в Соединенные Штаты, обычно бывает ясной и сухой. Частые вторжения этого воздуха вызывают большую часть огненной погоды в северо-центральных и северо-восточных регионах с весны, лета и до осени.

Иногда в юго-восточной части Соединенных Штатов застаивается воздух cP и накапливается достаточно влаги, чтобы вызвать ливни и отдельные грозы, особенно над горными районами.

Морской полярный — Лето

Морские полярные воздушные массы летом образуются в той же общей области над Тихим океаном, что и зимой. Однако летом в океане относительно прохладно по сравнению с поверхностью суши. Летом воздух mP охлаждается снизу в своей исходной области и становится стабильным. Устойчивость нижних слоев предотвращает попадание влаги на более высокие уровни. На высоте эта воздушная масса остается очень сухой, обычно даже более сухой, чем летняя cP, и становится довольно теплой из-за опускания, происходящего в Тихоокеанском Хай.

По мере приближения атмосферного воздуха к Тихоокеанскому побережью холодные восходящие воды вдоль берега вызывают дальнейшее охлаждение, повышение относительной влажности и стимулирование образования значительного тумана или низких слоистых облаков. Таким образом, вдоль тихоокеанского побережья летний mP характеризуется прохладным влажным морским слоем толщиной от 1000 до 2000 футов, часто с туманом или низкими слоистыми облаками, сильной инверсией, покрывающей морской слой, и теплым, сухим, проседающим воздухом над ним.

По мере того, как воздух mP перемещается вглубь суши от западного побережья, сильное дневное отопление во внутренних районах Калифорнии, Орегона, Вашингтона и некоторых частях Британской Колумбии нагревает поверхностные слои и снижает относительную влажность.Интенсивный нагрев и подъем по мере того, как воздух с mP пересекает горы, может привести к образованию кучевых облаков и случайным дождям и грозам на больших высотах. При спуске с восточных склонов Скалистых гор летом МП нагревается адиабатически, как зимой, и относительная влажность иногда может стать довольно низкой. Когда он прибывает в Равнины и Долину Миссисипи, его трудно отличить от местного воздуха, что приводит к ясной и сухой погоде. Двигаясь на восток, он становится теплее и нестабильнее, собирает влагу с земли и растений.К тому времени, когда он достигает Аппалачей, он становится нестабильным и достаточно влажным, так что подъем может снова вызвать ливни или грозы.

Слоистые облака и туман вдоль побережья Тихого океана характерны для mP воздуха летом. Нагревание и подъем воздуха могут вызвать облака в горах Сьерры и ливни или грозы в Скалистых горах, если присутствует достаточная влажность.

Морской полярный воздух, образующийся летом над более холодными водами Северной Атлантики, иногда перемещается на юг, принося прохладную погоду и облачность в прибрежные районы Атлантического океана.

Морской тропический воздух, движущийся на материк, условно нестабилен. Дневное отопление и орографический подъем вызывают в этой теплой влажной воздушной массе ливни и грозы.

Морской тропический — Лето

Морской тропический воздух в своем исходном регионе над Мексиканским заливом и Карибским морем летом имеет свойства, аналогичные зимним, за исключением того, что он условно нестабилен до более высоких уровней, немного теплее и влажнее. Летом воздух mT очень часто проникает в центральную и восточную часть Северной Америки, иногда проникая на север вплоть до южной Канады, принося с собой типичную жару и удручающую влажность этих тропических регионов.

Дневное нагревание воздуха по мере его продвижения вглубь суши вызывает сильные ливни и грозы, особенно днем и вечером. Ночью может происходить достаточное охлаждение земной поверхности, чтобы довести температуру воздуха у земли до точки росы и образовать туман или слоистые облака. Он рассеивается рано утром за счет нагрева поверхности.

Когда воздух mT поднимается, пересекая горы или будучи вынужденным подниматься над более холодным воздухом mP или cP, образуются обширные облака, многочисленные ливни и сильные грозы.

Хотя часть летней грозовой активности в Северной Мексике и на юго-западе Соединенных Штатов является результатом mT воздуха из тропической части Тихого океана, большая часть этого связана с mT воздухом из Мексиканского залива. Этот влажный воздух обычно поступает на промежуточных уровнях восточными и юго-восточными потоками. Нагревание и подъем в горах вызывают грозы, поскольку воздух распространяется на север вдоль хребта Сьерра-Каскад, иногда доходя до северного Айдахо, западной Монтаны и южной Канады.Некоторая грозовая активность развивается по мере того, как mT воздух распространяется на северо-запад от залива и поднимается вдоль восточных склонов Скалистых гор.

В редких случаях воздух mT, происходящий из тропической части Тихого океана, распространяется на север над северо-западом Мексики и Калифорнии с грозовой активностью. Обычно это остаточный воздух mT от умирающего тропического шторма.

Континентальный тропический воздух — Лето

Единственными регионами-источниками континентального тропического воздуха в Северной Америке являются Мексика и юго-запад Соединенных Штатов.Эта воздушная масса горячая, сухая и нестабильная, и вызывает засухи и волны тепла, если сохраняется в течение любого периода времени. Это похоже на опускание воздуха верхнего уровня в Тихоокеанском Хай, и на самом деле оно может быть вызвано опусканием с высоты.

Летом воздух cT иногда распространяется на восток и север, покрывая части центральной или западной части Соединенных Штатов. Из-за высокой температуры и сухости он оказывает иссушающее действие на горючее в природных условиях, создает основу для серьезных погодных условий.

Характеристики зимних и летних воздушных масс приведены в следующих таблицах.

Таблица: Характеристики зимних воздушных масс Нет 9034 до.

Воздушные массы	Интервал плавности	Температура	Поверхность RH	Видимость	Облака	Источник	Облака	Источник осадков	Холодная	Высокая	Отличная	Нет	Нет
сП над средним континентом, Юго-восток Канада и Восток США	Переменная	до.	Низкое	Хорошее, за исключением промышленных зон и снежных штормов	Слоисто-кучевые облака в холмистых регионах, слоисто-кучевые облака или кучевые облака вдоль подветренного берега Великих озер	Снежные облака в холмистых районах и вдоль подветренного берега Большого озера Озера
мП в области источника	Нестабильное	Умеренно прохладное	Высокое	Хорошее	Кучевые облака	Ливни
мП над западным побережьем	до.	Круто	делать.	сделать.	сделать.	сделать.
мП над Скалистыми горами	до.	сделать.	сделать.	Хорошо, кроме гор и осадков	делаю.	Ливень или снег
МПа над средним континентом, Юго-восток Канада и Восток США	Стабильный	умеренный	Низкий	Хороший, кроме около промышленных зон	Нет	, кроме гор
мТл в области источника	Нестабильный	Теплый	Высокий	Хороший	Кучевые	Ливни
мТл над Южным США	Стабильно в нижних слоях	сделать.	Далеко после полудня, рано утром туман, туман	Слоистые и слоисто-кучевые облака	Дождь или морось

Таблица: Характеристики летних воздушных масс Хорошие

Температура воздуха	Скорость прохождения	Поверхность RH	Видимость	Облака	Осадки
сП в исходной области	Нестабильный	Холодный	Низкий	N Хороший		N Хороший	Без контура 9034 9034 9034 9034	907 907	907 907 9034 , Юго-восток Канада и Восток США	д.	Умеренно круто	делаю.	Отлично	Переменные кучевые облака	Нет
мП в исходном регионе	Стабильный	Холодный	Высокий	Удовлетворительный	Стратус, если есть	Нет	9034 западное побережье		9034 западное побережье .	сделать.	сделать.	Хорошо, за исключением плохих в областях тумана	Туман или пласты	Нет
мП над Скалистыми горами	Нестабильно	Умеренно прохладно	Умеренно	Хорошо	Кумулятивные	Кучевые облака
МПа над Средним континентом, Юго-восток, Канада и Восток США	до.	Теплый	Низкий	do.	Немного кучевых облаков	Ливни с наветренной стороны Аппалачей
мТл в области источника	до.	Теплый	Высокий	do.	Кучевые облака, если есть	Ливни
мТ центральный и восточный континент	до.	Горячий	Умеренный	Хорошо днем, кроме душа; бедное, туман рано утром	туман утром, кучевые облака или кучево-дождевые облака днем	ливень или гроза
cT	неустойчивый	горячий	низкий	нет	хорошо, кроме пыльных бурь	нет

Изменения в погодных условиях воздушных масс

Летом из-за более слабой общей циркуляции воздушные массы движутся медленнее и подвержены большим изменениям.Зимой, когда общая циркуляция усиливается, холодные полярные воздушные массы быстро удаляются от области своего источника и проникают далеко на юг с небольшими изменениями.

Мы рассмотрели обычные характеристики основных воздушных масс зимой и летом. Однако мы должны понимать, что существует множество вариаций отдельных воздушных масс — колебания от дня к ночи и сезонные колебания, отличные от только зимой и летом. Мы рассмотрим несколько общих принципов, которые помогут нам понять эти варианты.

Если поверхность, над которой расположена воздушная масса, на теплее на , чем воздушная масса, нижние слои будут нагреты. Это приводит к повышенной нестабильности, конвективному перемешиванию и турбулентности, а также к снижению относительной влажности поверхности. При наличии достаточной влажности могут образовываться кучевые облака и возможные ливни. Повышенное перемешивание обычно обеспечивает хорошую видимость.
Если поверхность на холоднее, чем масса воздуха на , нижние слои постепенно охлаждаются.Это увеличивает стабильность и замедляет конвективное перемешивание и турбулентность. Водяной пар и атмосферные примеси, как правило, концентрируются в нижних слоях, и видимость снижается. При достаточной влажности образуются туман и низкие слоистые облака.
Как правило, воздушные массы над сушей и вдали от их источника имеют тенденцию быть холоднее, чем поверхность днем, и теплее, чем поверхность ночью. Таким образом, погодные характеристики соответственно меняются от дня к ночи.
Весной поверхности суши вдали от источников нагреваются быстрее, чем вода или покрытые снегом поверхности в исходных регионах.Это приводит к повышенной нестабильности в нижних слоях по мере того, как воздушные массы покидают область своего источника, и вызывает значительную грозовую активность, град и, иногда, торнадо.
Летом наименьшая разница температур между полярными и тропическими регионами. Общая циркуляция слабее, поэтому воздушные массы движутся медленнее и, таким образом, больше подвержены изменениям. Полоса западных ветров дальше на север, чем зимой. В результате тропические воздушные массы проникают далеко на север, но полярные воздушные массы блокируются на высоких широтах и не проникают далеко на юг.
Поскольку земная поверхность осенью начинает охлаждаться, воздушные массы в нижних слоях становятся более стабильными, и грозовая активность снижается. По мере того, как наступает осень и приближается зима, стабильный холодный воздух у поверхности становится более глубоким и стойким, что способствует образованию тумана или низких слоистых облаков.
Зимой холодные полярные воздушные массы движутся быстрее и проникают далеко на юг. Температурный контраст между полярными и тропическими регионами увеличивается, как и скорость общей циркуляции.

Фронты

Мы видели, что полярные воздушные массы, имеющие временное океаническое происхождение, отличаются от тех, свойства которых сильно отличаются от тех, что имеют тропическое континентальное происхождение. Поскольку различные типы воздушных масс, а также воздушные массы, состоящие из человеко-воздушных масс, перемещаются в средние широты, неизбежно, что они где-то встречаются и взаимодействуют. Поскольку воздушные массы имеют разную плотность, они не смешиваются, когда собираются вместе. Вместо этого между ними находится поверхность разрыва, или перед (см. Стр. 129).

Некоторые из погодных условий, наиболее неблагоприятных для борьбы с огнем, такие как сильный порывистый ветер, турбулентность и грозы, возникают во фронтальных зонах . Иногда бывает недостаточно влаги в теплой воздушной массе или недостаточный подъем этой массы, так что с фронта не выпадают осадки. Сильный, порывистый и переменчивый ветер типичен для сухой фронтальной зоны, что значительно усложняет управление огнем.

Во фронтальной зоне более теплая воздушная масса, будучи более легкой, будет вытесняться более холодной воздушной массой.Вращение земли отклоняет движение как холодных, так и теплых воздушных масс, когда одна пытается перекрыть или перекрыть другую, и предотвращает образование горизонтальной поверхности с разрывами. Вместо этого фронтальная поверхность наклонена вверх на по более холодному воздуху. Наклон варьируется от 1/50 до 1/300. Уклон 1/50 означает, что на каждые 50 миль по горизонтали фронт будет на 1 милю выше по вертикали. Величина наклона зависит от температурного контраста между двумя воздушными массами, разницы в скорости ветра по фронту и относительного движения задействованных воздушных масс; то есть холодный воздух заменяет теплый воздух на поверхности или теплый воздух заменяет холодный воздух.На наземной карте погоды указывается только пересечение фронтальной поверхности с землей. Контраст между воздушными массами наиболее силен у поверхности земли и уменьшается вверх в атмосфере.

Фронты классифицируются по способу их движения относительно задействованных воздушных масс. На холодном фронте холодный воздух заменяет теплый. На теплом фронте теплый воздух заменяет холодный. Стационарный фронт, как следует из названия, временно остановлен.

Центральные части воздушных масс обычно связаны с областями высокого давления, но фронтов образуются во впадинах низкого давления.Из положения спереди мы обнаруживаем, что давление возрастает как к более теплому, так и к более холодному воздуху. Поскольку градиентный ветер в северном полушарии всегда дует с высоким давлением справа, когда человек смотрит вниз по течению, это означает, что ветер дует в одном направлении в холодном воздухе и в другом направлении в теплом. В данном месте, показанном в главе 6, ветер смещается по часовой стрелке по мере прохождения фронта — например, с юго-востока на юго-запад или с юго-запада на северо-запад.

Линия сдвига ветра и линия желоба давления дают метеорологу хорошие подсказки для определения местоположения фронтов, но есть и другие признаки, которые следует учитывать. Разрыв температуры существует поперек фронта. Как правило, чем больше и резче температурный контраст, тем интенсивнее фронт. Для слабых фронтов характерны постепенные и незначительные изменения температуры. На контраст влажности между воздушными массами по разные стороны фронта могут указывать температуры точки росы.Обычно масса холодного воздуха будет суше, чем масса теплого воздуха. Другими показателями местоположения фронта являются типы облаков, изменения давления и изменения видимости.

Типы фронтов различаются по способу их движения относительно задействованных воздушных масс. Если фронт движется так, что холодный воздух заменяет теплый, это холодный фронт . Если теплый воздух продвигается вперед и вытесняет впереди холодный, то передняя часть — это теплый передний . Если фронт не движется, это стационарный фронт .Холодные фронты обозначены на погодных картах заостренными выступами, а теплые — полукругами на той стороне, к которой они движутся. Стационарный фронт обозначается комбинацией обоих. (См. Рисунок.)

Холодные фронты

Передним фронтом наступающей массы холодного воздуха является холодный фронт . Он образует клин, который проталкивается под теплой воздушной массой, заставляя теплый воздух подниматься. Из-за поверхностного трения нижние слои холодного воздуха замедляются. Это увеличивает крутизну фронтальной поверхности и приводит к тому, что холодный фронт имеет притупленный вид при просмотре в поперечном сечении.Уклоны холодных фронтов обычно колеблются от 1/50 до 1/150.

Существуют большие различия в ориентации и скорости холодных фронтов. Обычно они ориентированы в направлении северо-восток-юго-запад и движутся на восток и юго-восток со скоростью примерно от 10 до 40 миль в час. и быстрее зимой.

По мере приближения холодного фронта южные ветры усиливаются на в теплом воздухе перед фронтом. Облака появляются в том направлении, откуда приближается фронт.Атмосферное давление обычно падает, достигает самой низкой точки при прохождении фронта, а затем резко повышается. Ветры становятся сильными и порывистыми и резко меняются на западные или северо-западные, когда холодный фронт проходит мимо . После прохождения холодного фронта температура и точка росы ниже. Во фронтальных зонах с осадками наиболее сильные осадки обычно выпадают при прохождении фронта. Тогда он может быстро закончиться и смениться проясненной погодой.

Есть много исключений из приведенной выше общей схемы проходов холодного фронта.Суровость погоды, связанная с холодными фронтами, зависит от влажности и устойчивости теплого воздуха, крутизны фронта и скорости фронта. Поскольку холодные фронты обычно круче и движутся быстрее, чем теплые фронты, соответствующая им полоса погоды уже, суровее и обычно короче, чем с теплыми фронтами.

При медленно движущихся холодных фронтах и стабильном теплом воздухе дождевые облака слоистого типа образуют широкую полосу над фронтальной поверхностью и простираются на некоторое расстояние позади фронта.Если теплый воздух влажный и условно нестабильный, могут образоваться грозы с сильнейшими осадками около фронтальной зоны и сразу после них. Если теплый воздух довольно сухой и контраст температуры по фронту небольшой, возможно, будет мало или совсем нет осадков и мало или совсем нет облаков.

При быстром движении холодных фронтов погода более суровая и занимает более узкую полосу. Возмущение также имеет меньшую продолжительность, чем вызванное медленным фронтом. Если теплый воздух относительно стабилен, пасмурное небо и осадки могут происходить на некотором расстоянии перед фронтом, а самые сильные осадки могут выпадать перед поверхностным холодным фронтом.Если теплый воздух влажный и условно нестабильный, сразу перед холодным фронтом образуются рассеянные дожди и грозы. Погода обычно быстро проясняется за быстро движущимся холодным фронтом, с более низкими температурами и порывистыми, турбулентными ветрами с поверхности после фронтального прохода.

Облака и осадки покрывают широкую связь и простираются на некоторое расстояние за медленно движущимися холодными фронтами. Если теплый воздух влажный и стабильный, возникают слоистые облака и постоянный дождь. Если теплый воздух условно нестабилен, вероятны ливни и грозы.

При некоторых условиях линия ливней и гроз формируется на расстоянии от 50 до 300 миль впереди и примерно параллельно холодному фронту. Это называется линией шквала . Погода, связанная с линиями шквала, часто бывает более суровой, чем погода, связанная с последующим холодным фронтом. После прохождения линии шквала температура, ветер и давление обычно возвращаются к условиям, аналогичным тем, которые были до приближения линии шквала. Иногда ливни и грозы рассеиваются вдоль линии шквала, поэтому в некоторых районах дуют сильные порывистые ветры без осадков.

С быстро движущимися холодными фронтами погода суровая и занимает более узкую полосу. Если теплый воздух влажный и условно нестабильный, как в этом случае, прямо перед холодным фронтом образуются рассеянные ливни и грозы.

Сухие холодные фронты часто вызывают очень сильную пожарную погоду на многих участках. Сухие переходы на холодном фронте могут возникать в любом регионе, но они представляют собой серьезную проблему на юго-востоке . Холодные фронты обычно суше и дальше от центра низкого давления, с которым они связаны.Таким образом, холодный фронт, связанный с низменностью, проходящей на восток через южную Канаду или северные штаты, может быть очень сухим, поскольку он проходит через юго-восток. Кроме того, полярная воздушная масса, следующая за холодным фронтом, может стать весьма нестабильной из-за нагрева поверхности к тому времени, когда она достигнет юго-востока.

Сочетание сильных порывистых ветров и сухого нестабильного воздуха создает серьезную пожарную погоду. Второй из двух холодных фронтов, быстро сменяющих юго-восток, также имеет тенденцию быть сухим.Теплая воздушная масса перед первым холодным фронтом может быть влажной и вызывать осадки, но воздушная масса между первым и вторым фронтами обычно не успевает накопить много влаги. Следовательно, второй проход холодного фронта может быть сухим и будет более серьезным с точки зрения управления огнем.

Сухие задние части холодных фронтов вызывают серьезные пожары, где бы они ни возникали. Вдоль тихоокеанского побережья ветры за такими холодными фронтами иногда дуют с северо-восточного направления.Это морское направление означает, что воздух течет с больших высот на низкие и имеет феновые характеристики. Сильные, переменчивые, порывистые ветры холодного фронта в сочетании с сухим фёновским ветром в тылу создают кратковременные, но чрезвычайно критические погодно-пожарные условия.

Теплые фронты

Передний край продвигающейся массы теплого воздуха называется теплым фронтом . Теплый воздух догоняет и заменяет холодный воздух, но в то же время скользит по клину холодного воздуха.Теплый фронт более пологий, чем холодный, с уклоном от 1/100 до 1/300. Из-за этой ровности облачность и осадки распространяются на обширную территорию перед фронтом, конечно, при условии, что в теплом воздухе имеется достаточное количество влаги.

Если теплый воздух над теплым фронтом влажный и стабильный, облака относятся к слоистому типу. Последовательность типов облаков — перистые, перисто-слоистые, альтослоистые и нимбослоистые. Осадки постоянные и постепенно увеличиваются с приближением фронта.

Теплые фронты менее отчетливы, чем холодные, и их труднее обнаружить на погодных картах. Это особенно верно для пересеченной местности, где высокогорные участки могут выходить в теплый воздух до того, как теплый фронт будет ощущаться на более низких станциях.

Первым признаком приближения теплого влажного воздуха к верхним уровням перед поверхностным теплым фронтом могут быть очень высокие тонкие перисто-слоистые облака, которые придают небу молочный оттенок. За ними следуют облака среднего уровня, которые темнеют и сгущаются по мере начала выпадения осадков.Эта последовательность может быть прервана короткими периодами прояснения, но появление последовательно более низких типов облаков указывает на устойчивое приближение теплого фронта. Дожди могут предшествовать приходу поверхностного теплого фронта на целых 300 миль. Дождь, падающий в холодный воздух, повышает влажность до уровня насыщения и вызывает образование низких слоистых облаков.

Если теплый воздух над теплым фронтом влажный и устойчивый, образующиеся облака относятся к слоистому типу.Последовательность — перистые, перисто-слоистые, альтослоистые и нимбостратусные. Осадки имеют постоянный характер и постепенно увеличиваются по мере приближения к поверхности.

Если теплый воздух над теплым фронтом влажный и условно нестабильный, образуются высококучевые и кучево-дождевые облака. Часто грозы будут заключены в облачных массах.

Если теплый воздух является влажным и условно нестабильным, образуются высококучевые и кучево-дождевые облака, и часто грозы будут заключаться в облачных массах, которые обычно сопровождают теплый фронт.

Скорость движения теплых фронтов примерно вдвое меньше скорости движения холодных фронтов . С приближением теплых фронтов ветры обычно не такие сильные или порывистые, как с холодными. Смещение ветра обычно с восточного на южное, когда теплый фронт проходит . После его прохождения температура повышается, осадки обычно прекращаются, а облака уменьшаются или полностью исчезают.

С точки зрения пожарной погоды теплых фронтов, связанных с влажным воздухом, являются реальным преимуществом .Сопровождающие осадки являются широко распространенными и продолжительными, и их обычно достаточно для тщательного увлажнения лесного топлива, что снижает опасность пожара.

Стационарные фронты

Приземный ветер по обе стороны от стационарного фронта имеет тенденцию дуть параллельно фронту, но в противоположных направлениях. Стационарные фронты обозначены на погодных картах чередующимися острыми выступами и полукругами на противоположных сторонах фронта.

Когда силы, действующие на две смежные воздушные массы, таковы, что фронтальная зона мало перемещается, фронт называется стационарным фронтом .Поверхностный ветер по обе стороны от фронта имеет тенденцию дуть параллельно фронту, но в противоположных направлениях. Погодные условия, возникающие при неподвижном фронте, изменчивы; обычно они похожи на те, что имеют теплый фронт, хотя и менее интенсивны. Если воздух сухой, возможно, будет небольшая облачность или осадки. Если воздух влажный, возможны непрерывные осадки со стабильным теплым воздухом или ливни и грозы с условно нестабильным теплым воздухом. Зона выпадения осадков, вероятно, будет шире, чем область, связанная с холодным фронтом, но не настолько обширна, как с теплым фронтом.

Стационарные фронты могут быстро превратиться обратно в движущиеся по мере развития небольшого дисбаланса сил, действующих на воздушные массы. Стационарный фронт может колебаться вперед и назад, вызывая изменение ветра и погодных условий в данном месте. Это может стать холодным или теплым фронтом, или может развиться фронтальная волна, как мы увидим в следующем разделе.

Фронтальные волны и окклюзии

Фронтальная поверхность похожа на поверхность воды. Возмущение, такое как ветер, может вызвать образование волн на воде.Если волна движется к береговой линии, она растет, пока не станет тяжелой и не сломается. Точно так же вдоль фронтальных поверхностей в атмосфере возмущение может образовывать волну. Это нарушение может быть топографической неровностью, влиянием желоба верхнего уровня или изменением поля ветра, вызванным локальной конвекцией. Волны обычно образуются на неподвижных фронтах или медленно движущихся холодных фронтах, где ветры на двух сторонах фронта дуют параллельно фронту с сильным сдвигающим движением.

Когда часть фасада нарушена, теплый воздух начинает подниматься вверх и вытеснять часть холодного воздуха. Холодный воздух позади возмущения вытесняет часть теплого воздуха. Таким образом, одна часть фронта начинает действовать как теплый фронт, а прилегающая часть — как холодный фронт. Эта деформация называется фронтальной волной .

Давление на пике фронтальной волны падает и образуется очаг низкого давления с против часовой (циклонической) циркуляцией.Если давление продолжит падать, волна может перерасти в крупную циклоническую систему. Лоу и его фронтальная волна обычно движутся в направлении ветрового потока в теплом воздухе, который обычно направлен на восток или северо-восток.

Жизненный цикл фронтальной волны включает следующие этапы: A. Возмущенный участок фронта. Б. Холодный воздух начинает вытеснять теплый воздух позади нарушения, а теплый воздух впереди имеет тенденцию преобладать над холодным. Фронт перед возмущением становится теплым фронтом, а часть позади — холодным фронтом.C. Устанавливается циклоническая циркуляция и давление на гребне волны падает. D. После того, как холодный фронт настигает фронт червя, образуется окклюзия, и система вступает в фазу отмирания.

По мере движения системы холодный фронт движется быстрее, чем теплый, и в конечном итоге догоняет теплый фронт. Теплый воздух поднимается вверх между холодным воздухом позади холодного фронта и уходящим холодным воздухом впереди теплого фронта. Полученный комбинированный фронт называется окклюзией или окклюзией спереди .Это время максимальной интенсивности волнового циклона. Давление становится довольно низким в закрытой системе с сильными ветрами вокруг минимума. Обычно система сопровождается обширной облачностью и осадками. Наиболее сильные осадки выпадают к северу от центра низкого давления.

По мере того, как окклюзия продолжает увеличиваться в длине, циклоническая циркуляция ослабевает, центр низкого давления начинает заполняться, а фронтальное движение замедляется.

Существует двух типов окклюзионных фронтов — теплого фронта и холодного фронта — в зависимости от того, теплее или холоднее поверхностный воздух перед окклюзией, чем воздух сзади.

Тип холодного фронта преобладает на большей части континента, особенно в центральных и восточных регионах. Погода и ветры при прохождении окклюзии холодного фронта аналогичны таковым при окклюзии холодного фронта. Перед окклюзией последовательность погоды и облачности очень похожа на ту, что связана с теплыми фронтами.

Большинство окклюзий теплого фронта обнаружено вдоль западного побережья. Воздушная масса сзади теплее, чем впереди. Следовательно, когда холодный фронт обгоняет теплый фронт, он поднимается по поверхности теплого фронта и становится верхним холодным фронтом .

Поперечное сечение окклюзии холодного фронта показывает, что теплый воздух поднялся над двумя более холодными воздушными массами. На поверхности холодный воздух вытесняет холодный. Погода и ветры, связанные с фронтальным проходом, аналогичны ветрам с холодным фронтом.

Погода, связанная с окклюзией теплого фронта, имеет характеристики как погоды теплого, так и холодного фронта. Последовательность облаков и погоды перед окклюзией аналогична тёплому фронту.Около верхнего холодного фронта бывает погода холодного фронта. При влажном и условно нестабильном воздухе возможны грозы. На поверхности прохождение окклюзии теплого фронта очень похоже на прохождение окклюзии теплого фронта. В сезон дождей на северо-западе Тихого океана, в Британской Колумбии и на юго-востоке Аляски преобладает череда окклюзий теплого фронта, которые прибывают из Тихого океана.

Холодные фронты, пересекающие Скалистые горы с запада, вынуждены подниматься над горами. Нередко зимой к востоку от гор находится очень холодный воздушный мох.Тогда холодный фронт не возвращается на поверхность, а поднимается вверх по холодному воздуху как верхний холодный фронт. Фронтальная активность происходит над холодным воздухом.

Следует отметить еще один тип верхнего холодного фронта. Холодные фронты, приближающиеся к Скалистым горам с запада, вынуждены подниматься и пересекать горы. Нередко зимой к востоку от гор располагается очень холодная воздушная масса. Тогда холодный фронт не возвращается на поверхность, а движется вверх по холодному воздуху как верхний холодный фронт, часто сопровождаемый грозовыми ливнями.Когда такой фронт встречает воздушную массу mT и перекрывает ее, возникает очень нестабильное состояние, которое приводит к многочисленным грозам и, иногда, к торнадо.

Резюме

Когда воздух застаивается в области с однородными характеристиками поверхности, он приобретает эти характеристики и становится воздушной массой. Над тропическими водами образуются теплые влажные воздушные массы; холодные влажные воздушные массы над северными океанами; холодные и сухие воздушные массы над северным континентом; и теплые, сухие воздушные массы над засушливыми регионами.

Для воздушных масс характерны погодные условия в их исходных регионах. Но по мере того, как воздушные массы покидают свои исходные регионы, они изменяются в зависимости от поверхности, по которой они перемещаются, и меняется погода воздушных масс.

Во фронтальных зонах, где встречаются разные воздушные массы, сосредоточена значительная погода. Для фронтальных переходов характерны облачность, осадки, сильный и переменчивый ветер; но иногда лобные проходы бывают сухими и отрицательно сказываются на поведении огня.

До сих пор, обсуждая многие темы, время от времени приходилось упоминать различные типы облаков. Различные типы облаков связаны со стабильностью и нестабильностью, а определенные последовательности облаков характерны для разных фронтальных систем. В следующей главе мы более подробно обсудим типы облаков и рассмотрим процессы выпадения осадков, которые развиваются в облаках.

ПЕЧАТЬ ГЛАВЫ

NWS JetStream — Воздушные массы

Североамериканские воздушные массы

Воздушная масса — это большая масса воздуха с обычно однородной температурой и влажностью.Область, над которой возникает воздушная масса, определяет ее характеристики. Чем дольше воздушная масса остается над своей исходной областью, тем больше вероятность, что она приобретет свойства поверхности ниже. Таким образом, воздушные массы связаны с системами высокого давления.

Воздушные массы делятся на два основных направления в зависимости от содержания влаги. Континентальные воздушные массы, обозначаемые строчной буквой «с», образуются над континентами, поэтому составляют сухих воздушных масс.Морские воздушные массы, обозначаемые буквой «м», возникают над океанами и, следовательно, представляют собой влажных воздушных масс.

Североамериканские воздушные массы

Затем каждая из двух частей разделяется на основе температурного содержания поверхности, на которой они возникают.

Арктические воздушные массы, обозначенные буквой «А», очень холодные, поскольку они берут начало над арктическими или антарктическими регионами.
Полярные воздушные массы, обозначаемые буквой «P», не такие холодные, как арктические воздушные массы, поскольку они берут начало в более высоких широтах суши и моря.
Тропические воздушные массы, обозначаемые буквой «Т», теплые / горячие, поскольку они берут начало в более низких широтах суши и моря.

Соединяя оба обозначения вместе, мы получаем, например, «континентальную арктическую» воздушную массу, обозначенную буквой «cA», источник которой находится над полюсами и, следовательно, очень холодный и сухой. Континентальный полярный (cP) не такой холодный, как арктический воздушный массив, но также очень сухой. Морской полярный (mP) также холодный, но влажный из-за того, что зародился над океанами.Воздушные массы пустынного региона (жаркие и сухие) обозначаются буквой «cT», что означает «континентальный тропический».

По мере движения этих воздушных масс вокруг Земли они могут начать приобретать дополнительные атрибуты. Например, зимой арктическая воздушная масса (очень холодный и сухой воздух) может перемещаться над океаном, забирая немного тепла и влаги из более теплого океана и становясь морской полярной воздушной массой (mP) — той, которая все еще довольно холодна, но содержит влагу.

Если та же самая полярная воздушная масса переместится на юг из Канады в южную часть США.S. он заберет часть тепла земли, но из-за недостатка влаги останется очень сухим. Это называется континентальной полярной воздушной массой (cP).

Границы воздушных масс

Движение воздушных масс обычно основано на движении воздуха в верхних слоях атмосферы. Поскольку струйная струя меняет интенсивность и положение, она влияет на движение и силу воздушных масс. Там, где сходятся воздушные массы, они образуют границы, называемые «фронтами».

Трехмерный вид холодного фронта.

Фронты идентифицируются по изменению температуры в зависимости от их движения.С холодным фронтом более холодная воздушная масса заменяется более теплой воздушной массой. Теплый фронт вызывает противоположный эффект, поскольку теплый воздух заменяет холодный. Также есть неподвижный фронт , который, как следует из названия, означает, что граница между двумя воздушными массами не перемещается.

Движение воздушных масс также влияет на то, где выпадает значительная часть осадков. Воздух холодных воздушных масс плотнее более теплых воздушных масс. Следовательно, когда эти холодные воздушные массы движутся, плотный воздух подрезает более теплые воздушные массы, заставляя теплый воздух подниматься и преодолевать более холодный воздух, заставляя его подниматься в атмосферу.

Итак, фронты просто не появляются на поверхности земли, они также имеют вертикальную структуру или наклон к ним. Теплые фасады обычно имеют пологий уклон, поэтому воздух поднимается по фронтальной поверхности постепенно.

Трехмерный вид теплого фронта.

С теплыми фронтами, пологий склон способствует появлению широкой области поднимающегося воздуха, поэтому обычно наблюдается широко распространенная слоистая или слоистая облачность и осадки вдоль и к северу от фронта. Склон холодных фронтов, будучи гораздо более крутым, заставляет воздух подниматься вверх более круто.Это может привести к довольно узкой полосе ливней и гроз вдоль фронта или прямо перед ним.

Существует еще одна граница, за исключением того, что эта граница отделяет влажный воздух от сухого. Называемая сухой линией , эта граница отделяет влажный воздух от Мексиканского залива (на востоке) и сухой воздух пустыни от юго-западных штатов (на западе).

Обычно он простирается с севера на юг через центральные и южные высокогорные равнины весной и в начале лета.Сухая линия обычно продвигается на восток днем и отступает на запад ночью.

Как погода зависит от времени года и воздушных масс

Часто можно ожидать солнечную погоду и слабый ветер. Зимой такое же высокое давление может вызвать пасмурную и туманную погоду в течение всего дня. Это может показаться запутанным, но, понимая роль различных воздушных масс и сезонных колебаний, вы сможете лучше понять неопределенности в прогнозах.

Времена года (Северное полушарие)

Поскольку ось вращения Земли наклонена на 23 °.5 градусов относительно своей орбиты вокруг Солнца, в течение года будут сезонные изменения, поскольку Земля движется вокруг Солнца.
Летом северное полушарие будет наклоняться к Солнцу, что приведет к увеличению прямого солнечного излучения и повышению температуры.
Зимой северное полушарие отклоняется от Солнца, в результате чего меньше прямого солнечного излучения, и поэтому температура будет ниже.
Самые теплые и самые холодные температуры будут наблюдаться несколько позже солнечного максимума и минимума из-за совокупного эффекта солнечного нагрева атмосферы Земли и особенно нагрева морей и океанов.

Летом и зимой из-за наклона оси Земли. Из Википедии

Расстояние до Солнца также немного меняется в течение года, но не оказывает существенного влияния на температуру, так как разница в расстоянии незначительна по сравнению с общим расстоянием до Солнца.

Наклон Земли и, следовательно, количество солнечной радиации также влияют на местную погоду. Когда высокое давление находится над областью, это приведет к слабому ветру и часто к засухе.Однако, в зависимости от типа воздушной массы, влага может задерживаться у поверхности в течение ночи из-за стабильного вертикального температурного профиля и отсутствия значительного перемешивания со слоями выше. Это часто может вызвать туман / туман и низкие слоистые облака.
Летом туман / туман / низкие облака обычно исчезают утром (через несколько часов после восхода солнца). Зимой более слабое солнечное излучение будет бороться с сушкой нижней части атмосферы. Погодные модели часто плохо работают в таких ситуациях.Поэтому иногда вы можете провести целый день в облаках, хотя местный прогноз предсказывал солнечный день.

Туман и туман над морем и сушей

Разница температур между сушей и морем также играет важную роль для местной погоды из-за теплоемкости морской воды. Летом над сушей чаще идут дожди, тогда как (ранней) зимой, когда вода относительно теплая, наблюдается обратное. Наличие тумана также будет различаться на суше и на море в зависимости от сезона.

Полярная струя, которая является границей между холодным полярным воздухом на севере и теплым тропическим воздухом на юге, будет наиболее сильной зимой, когда разница температур наибольшая. Это причина того, что большинство ураганов наблюдается осенью и зимой.

Январь — месяц со статистически наиболее частыми штормами в Северной Европе

Другой важный компонент местной погоды — это тип воздушной массы. Две основные категории — это морской воздух и континентальный воздух.

Морская воздушная масса

Морская воздушная масса образуется, когда воздух перемещается на большое расстояние над морской водой и, следовательно, впитывает влагу. Количество влаги зависит от температуры воздушной массы, так как теплый воздух может содержать больше влаги, чем холодный.
Если относительно теплый морской воздух проходит над более холодной поверхностью, например над сушей зимой, это часто приводит к туманным условиям и риску тумана из-за конденсации части водяного пара.
В Северной Европе это часто происходит в юго-восточном или юго-западном направлении.
Летом одна и та же воздушная масса и направление ветра могут вызывать сильные грозы из-за потенциально высоких температур и влажности. Именно в такие ситуации часто случаются дни с наибольшим количеством ударов молний.
При северном или северо-западном потоке воздушная масса часто слишком холодна для тумана или тумана и чаще связана с рассеянными кучевыми облаками и иногда отдельными ливнями.

Грозы и молнии над морем летом из-за влажных и нестабильных условий

Континентальная воздушная масса

Континентальная воздушная масса образуется, когда воздух перемещается на большое расстояние над сушей, и тогда она будет суше, чем морская воздушная масса.
В Северной Европе самый сухой воздух обычно бывает, когда поток идет с северо-востока или востока, поскольку эта воздушная масса часто холодная и поэтому будет содержать наименьшее количество влаги. Сухая и холодная воздушная масса часто означает солнечную погоду с небольшими облаками.
Самые низкие температуры зимой будут приходиться на эту воздушную массу, но тогда будет риск ливня, если воздух будет проходить над открытой (и относительно теплой) водой. Это явление часто наблюдается в Балтийском море зимой и может вызвать обильные снегопады, если воздушная масса достаточно холодная.
Летом наиболее высокие температуры теплого континентального воздуха обычно наблюдаются с юго-востока или юго-востока. Таким образом, континентальная воздушная масса отвечает как за самые низкие, так и за самые высокие температуры по сравнению с морской воздушной массой.

Зима и лето в континентальной воздушной массе

Итак, выше мы быстро рассмотрели причины разных сезонов и некоторые погодные условия, связанные с летом и зимой — например, солнечные условия и туманные условия.
Мы также рассмотрели некоторые из наиболее частых типов погоды, связанных с морской воздушной массой и континентальной воздушной массой, и узнали, что самые сильные грозы происходят во влажном и теплом воздухе, но также что ливни (снеговые) могут образовываться над морем во время зимнее время.

Изменение погоды — Науки о Земле в штате Мэн

Цели урока

Описать воздушные массы и то, как они движутся.
Определите типы фронтов и погодные условия, которые они приносят.
Определите циклон и антициклон.

Словарь

воздушная масса
антициклон
холодный фронт
циклон
фронт
закрытый фронт
неподвижный фронт
теплый фронт

Введение

Вы когда-нибудь слышали эту загадку?

Вопрос : Почему женщина вышла на улицу с открытой сумочкой?

Ответ : Потому что она ожидала перемены погоды!

Погода всегда меняется.Однажды может быть холодно и пасмурно. На следующий день может быть тепло и солнечно. Даже в один и тот же день погода может изменить много. Прекрасное утро может смениться бурным днем. Почему погода меняется? Основная причина — перемещение воздушных масс.

Воздушные массы

Воздушные массы представляет собой большой объем воздуха, в котором повсюду примерно одинаковые условия. Например, в воздушной массе может быть холодный сухой воздух. Другая воздушная масса может иметь теплый влажный воздух. Условия в воздушной массе зависят от того, где находится образовалась воздушная масса.

Образование воздушных масс

Большинство воздушных масс образуются над полярными или тропическими регионами. Они могут формироваться над континентами или океаны. Воздушные массы влажные, если образуются над океанами. Они сухие, если они образуются над континентами. Воздушные массы, образующиеся над океанами, называются морские воздушные массы. Те, что образуются над континентами, называются континентальные воздушные массы. На рисунке ниже показаны воздушные массы, которые образуются над Северной Америкой или вблизи нее.

Воздушные массы Северной Америки.

An воздушная масса принимает условия местности, где она формируется. Для Например, континентальная полярная воздушная масса имеет холодный сухой воздух. Морской полярник воздушная масса имеет холодный влажный воздух. Какие воздушные массы имеют теплый влажный воздух? Где они образуются?

Движение воздушных масс

Когда новый воздушная масса проходит над регионом, что придает ему свои характеристики. Это может изменить температуру и влажность в помещении. Движущиеся воздушные массы вызывают изменение погоды при контакте с различными условиями.Для Например, теплая воздушная масса, движущаяся по холодной земле, может вызвать инверсию.

Почему движутся воздушные массы? Их толкают ветры и струи. Холодные воздушные массы стремятся двигаться к экватору. Теплые воздушные массы склонны двигаться к полюсам. Эффект Кориолиса заставляет их двигаться по диагональ. Многие воздушные массы движутся на северо-восток над США. в том же направлении, в котором дуют глобальные ветры.

Фронты

Когда холодные воздушные массы движутся к югу от полюсов, они бегут в теплый воздух массы движутся на север из тропиков.Граница между двумя воздушными масс называется перед . Воздушные массы обычно не смешиваются спереди. Разница в температуре и давлении вызывает облака и осадки. Типы фронтов включают холодный, теплый, закрытый и стационарные фасады.

Холодные фронты

Холодный фронт возникает, когда холодная воздушная масса сталкивается с теплой воздушной массой. Это показано на рисунке ниже. Масса холодного воздуха движется быстрее, чем масса теплого воздуха, и поднимает теплая воздушная масса убирается с его пути.Когда теплый воздух поднимается, его водяной пар конденсируется. Образуются облака, и выпадают осадки. Если теплый воздух очень влажно, осадки могут быть обильными. Перепады температуры и давления между двумя воздушными массами вызывают ветры. Ветры могут быть очень сильными вдоль холодный фронт.

Холодные фронты часто приносят непогоду.

Как быстро движущаяся масса холодного воздуха продолжает продвигаться вперед, так же как и холодный фронт. Холодные фронты часто приносят внезапные изменения погоды. Может быть тонкая полоса штормов прямо на фронте, которая движется по мере продвижения.в Весной и летом эти штормы могут быть грозами и смерчами. В поздней осенью и зимой возможны метели. После холодного фронта проходит, холодная воздушная масса за ним приносит более низкие температуры. Воздух вероятно также будет менее влажным. Вы можете объяснить почему?

Теплые фронты

Когда масса теплого воздуха сталкивается с массой холодного воздуха, она создает теплый фронт . Это показано на рисунке ниже. Теплая воздушная масса движется быстрее, чем холодная, поэтому она течет над массой холодного воздуха.По мере того, как теплый воздух поднимается, он охлаждается, в результате чего облака и иногда небольшие осадки. Теплые фронты движутся медленно и покрыть большую площадь. После того, как теплый фронт проходит, теплая воздушная масса позади это приносит более высокие температуры. Теплый воздух тоже, скорее всего, будет больше влажный.

Теплые фронты обычно приносят пасмурную погоду.

Окклюзия фронтов

При закрытых фронтах , теплая воздушная масса оказывается захваченной между двумя холодными воздушными массами. Теплый воздух поднимается над холодным, как показано на рисунке , рис. ниже.Типичны пасмурная погода и осадки по фронту.

Чем фронт окклюзии отличается от теплого или холодного фронта?

Стационарные фронты

Иногда две воздушные массы перестают двигаться при встрече. Эти застопорившиеся воздушные массы образуют неподвижный фронт . Такой фронт может приносить облака и осадки в одну и ту же область в течение многих дней.

Циклоны и антициклоны

Холодный воздух плотный, поэтому тонет. Это создает центр высокого давления.Теплый воздух менее плотный, поэтому он поднимается вверх. Это создает центр низкого давления. Воздух всегда течет от более высокого давления к более низкому. Как воздух течет, Поверхность Земли вращается под ней, вызывая эффект Кориолиса. Так что пока ветер дует в низкое давление, он вращается по кругу. Этот ветровой узор формирует циклон. То же самое происходит, когда дует ветер. из-за высокого давления. Это образует антициклон. Оба показаны на рисунке ниже.

Циклон представляет собой систему ветров, которая вращается вокруг центра низкого давления.Циклоны приносят пасмурную влажную погоду.
Антициклон — это система ветров, которая вращается вокруг центра высокого давления. Антициклоны приносят ясную сухую погоду.

дюйм в северном полушарии циклоны вращаются против часовой стрелки и антициклоны вращаются по часовой стрелке. На юге все наоборот. Полушарие.

Краткое содержание урока

Воздушная масса представляет собой большой объем воздуха, в котором повсюду примерно одинаковые условия. Воздушные массы принимают условия местности, в которой они образуются.Ветры и воздушные потоки вызывают движение воздушных масс. Движущиеся воздушные массы вызывают изменения в погоду.
На границе двух воздушных массы. Типы фронтов включают холодный, теплый, закрытый и неподвижный. фронты. Вдоль фронтов обычно случаются облака, осадки и штормы.
А циклон — это система ветров, которая вращается вокруг центра низкого воздуха давление. Антициклон — это система ветров, которая вращается вокруг центр высокого давления воздуха.

Вопросы для повторения урока

Напомнить

1.Что такое воздушная масса?

2. Охарактеризуйте континентальные полярные и морские тропические воздушные массы.

3. Что вызывает движение воздушных масс?

4. Что такое фронт?

5. Определите циклон и антициклон.

Apply Concepts

6. Создайте исходную диаграмму для представления закрытого фронта. Он должен включать погодные условия по фронту.

Мыслите критически

7. Сравните и сопоставьте теплый и холодный фронт.

8. В сводке погоды говорится, что ваш город находится под неподвижным фронтом.Вы смотрите в окно и видите дождь. Предсказать, какая будет погода как завтра. Объясните свой прогноз.

На что следует обратить внимание

Помните торнадо на первой странице этой главы? Торнадо обычно возникают на холодных фронтах.

Торнадо — это один из видов штормов. Какие еще типы штормов?
Торнадо обычно образуются во время сильных гроз или ураганов. Ты знаешь почему?

Maine Connections
Планы уроков
Веб-квесты
Видео
Игры
Дополнительные ресурсы
Научный текст — 9 класс
Атмосфера — Что вызывает погоду?
Мы знаем, что из-за наклона Земли количество солнечного света, попадающего на Землю, будет различным в разных местах, и это приводит к разному нагреву разных мест.Мы также знаем, что эти различия вызывают ветер. (См. «Энергия и широта».) Но ветер — это только часть погоды. А что насчет остальных? Что вызывает погоду?
Воздушные массы
Воздушные массы — это большие воздушные массы, которые имеют примерно одинаковые условия повсюду. Для Например, в воздушной массе может быть холодный сухой воздух. Другая воздушная масса могла быть теплой влажной. воздуха. Условия в воздушной массе зависят от того, где образовалась воздушная масса.
Образование воздушных масс
Большинство воздушных масс формируется над полярными или тропическими регионами.Они могут формироваться над континентами или океаны. Воздушные массы влажные, если образуются над океанами. Они высохнут, если сформируются континенты. Воздушные массы, образующиеся над океанами, называются морскими воздушными массами. Те что образующиеся над континентами называются континентальными воздушными массами. На рисунке ниже показаны воздушные массы, которые образуются
над Северной Америкой или вблизи нее.

Воздушные массы Северной Америки.
Воздушная масса принимает условия местности, в которой она образуется. Например, континентальный Полярная воздушная масса имеет холодный сухой воздух.Морская полярная воздушная масса имеет холодный влажный воздух. Какой воздух у масс теплый влажный воздух? Где они образуются?
Движение воздушных масс
Когда новая воздушная масса проходит над регионом, она привносит в регион свои характеристики. Этот может изменить температуру и влажность в помещении. Движущиеся воздушные массы вызывают ухудшение погоды. изменяются при контакте с разными условиями. Например, движущаяся масса теплого воздуха на холодной земле может вызвать переворот.
Почему движутся воздушные массы? Их толкают ветры и струи.Холодные воздушные массы склонны двигаться к экватору. Теплые воздушные массы стремятся двигаться к полюсам. Кориолис эффект заставляет их двигаться по диагонали. Многие воздушные массы движутся на северо-восток. над США. Это то же направление, в котором дуют глобальные ветры.
Для обзора воздушных масс щелкните здесь.
Фронты
Когда холодные воздушные массы движутся к югу от полюсов, они сталкиваются с движущимися теплыми воздушными массами. к северу от тропиков. Граница между двумя воздушными массами называется фронтом.Воздушные массы обычно не смешивают спереди. Разница в температуре и давлении вызывает облака и осадки. Типы фронтов включают холодный, теплый, закрытый и стационарный.
Холодные фронты
Холодный фронт возникает, когда холодная воздушная масса сталкивается с теплой воздушной массой. Это показано в Рисунок выше. Масса холодного воздуха движется быстрее, чем масса теплого воздуха, и поднимает теплый воздух. воздушная масса убирается с его пути. Когда теплый воздух поднимается, его водяной пар конденсируется. Образуются облака, и выпадают осадки.Если теплый воздух очень влажный, могут выпадать обильные осадки. Разница в температуре и давлении между двумя воздушными массами вызывает ветры. Ветры могут быть очень сильный на холодном фронте.
По мере того, как быстро движущаяся масса холодного воздуха продолжает продвигаться вперед, то же самое происходит и с холодным фронтом. Холодные фронты часто приносят резкие перемены погоды. Прямо на берегу может быть тонкая полоса штормов. передняя часть, которая движется по мере движения. Весной и летом эти бури могут быть грозы и смерчи. Поздней осенью и зимой возможны метели.После того, как холодный фронт проходит, холодная воздушная масса за ним приносит более низкие температуры. Воздух скорее всего быть менее влажным.
Теплые фронты
Когда масса теплого воздуха сталкивается с массой холодного воздуха, она создает теплый фронт. Теплый воздух Масса движется быстрее, чем масса холодного воздуха, поэтому она течет вверх по массе холодного воздуха. Как теплый воздух поднимается вверх, охлаждается, в результате чего выпадают облака, а иногда и небольшие осадки. Теплый фронты движутся медленно и покрывают большую площадь. После того, как теплый фронт проходит, теплая воздушная масса позади него приносит более высокие температуры.Теплый воздух также может быть более влажным.
Окклюзия фронтов
При закрытых фронтах теплая воздушная масса оказывается зажатой между двумя холодными воздушными массами. Теплый воздух поднимается над холодным. Погода в закрытом передняя часть особенно сильна прямо у окклюзии. Типичны осадки и переменчивые ветры.
Стационарные фронты
Иногда две воздушные массы перестают двигаться при встрече. Эти застрявшие воздушные массы создают стационарный фронт. Такой фронт может переносить облака и осадки в одну и ту же область на много дней.

Холодные фронты часто приносят непогоду.

Теплые фронты обычно приносят пасмурную погоду.

Чем фронт окклюзии отличается от теплого или холодного фронта?
Сводка
Воздушная масса — это большая масса воздуха, которая имеет примерно одинаковые условия повсюду. Воздушные массы принимают условия местности, в которой они образуются. Ветры и воздух токи вызывают движение воздушных масс. Движущиеся воздушные массы вызывают изменения Погода.
На границе двух воздушных масс образуется фронт. Типы фасадов включают холодный, теплый, закрытый и неподвижный фронт. Облака, осадки и штормы обычно возникают по фронтам.
Циклон — это система ветров, которая вращается вокруг центра низкого давления воздуха. Антициклон — это система ветров, которая вращается вокруг центра высокой атмосферы. давление.
Обзорные вопросы
Что такое воздушная масса?
Описать континентальные полярные и морские тропические воздушные массы.
Что заставляет воздушные массы двигаться?
Что такое передок?
Определите циклон и антициклон.
Ответы — Выделите поле ниже, чтобы увидеть ответы.
Воздушная масса — это большая масса воздуха, которая имеет примерно одинаковые условия повсюду.
Воздушные массы являются влажными, если они образуются над океанами, поэтому морские воздушные массы будут влажными. Континентальная полярная воздушная масса будет сухой.
Ветры и реактивные течения толкают воздушные массы.
Граница между двумя воздушными массами называется фронтом.
Циклон — это система ветров, которая вращается вокруг центра низкого давления воздуха. Антициклон — это система ветров, которая вращается вокруг центра высокого давления воздуха.
Источник: Учебники для групп открытого образования — Науки о Земле
.

РубрикаРазное

В каком направлении перемещаются воздушные массы летом: Придумать вопросы (географический диктант) по теме «Климатические пояса» около 12 вопросов с

Великий западный перенос

Физическая география — Климат России

Конспект урока по географии на тему «Климатические пояса» (7 класс)

Климатические пояса Земли — презентация онлайн

конспект урока по географии в 7 классе «Климатические пояса Земли»

Атмосферные фронты. Атмосферные вихри: циклоны и антициклоны

Циркуляция воздушных масс

27. Циркуляция воздушных масс.

Атмосферное давление

Пассаты

Муссоны

Бризы

Уважаемые посетители!

Воздушные массы

Weather Front | Физическая география

Стационарные фасады

Холодные фронты

Теплые фасады

Окклюзия фронтов

8. Воздушные массы и фронты

Разделы

Формирование и изменение воздушных масс

Погода по воздушным массам

Континентальный полярный — Зима

Морской полярный — Зима

Морской тропический — зима

Continental Polar-Summer

Морской полярный — Лето

Морской тропический — Лето

Континентальный тропический воздух — Лето

Изменения в погодных условиях воздушных масс

Фронты

Холодные фронты

Теплые фронты

Стационарные фронты

Фронтальные волны и окклюзии

Резюме

NWS JetStream — Воздушные массы

Границы воздушных масс

Как погода зависит от времени года и воздушных масс

Времена года (Северное полушарие)

Морская воздушная масса

Континентальная воздушная масса

Изменение погоды — Науки о Земле в штате Мэн

Цели урока

Словарь

Введение

Воздушные массы

Образование воздушных масс

Движение воздушных масс

Фронты

Холодные фронты

Теплые фронты

Окклюзия фронтов

Стационарные фронты

Циклоны и антициклоны

Краткое содержание урока

Вопросы для повторения урока

Напомнить

Apply Concepts

Мыслите критически

На что следует обратить внимание

Научный текст — 9 класс

Атмосфера — Что вызывает погоду?

Добавить комментарий Отменить ответ