Что такое атмосферный фронт и почему он так называется?

Что такое атмосферный фронт и почему он так называется?

фото: https://сезоны-года.рф/

В прогнозах погоды мы часто слышим информацию про движение атмосферного фронта. Но что это такое на самом деле?

Атмосферу Земли составляют огромные объемы воздуха (их горизонтальные масштабы составляют тысячи километров), называемые воздушными массами. Существует четыре их типа: экваториальный, тропический, умеренный и арктический в Северном полушарии или антарктический в Южном.

Зоны раздела между воздушными массами получили название атмосферных фронтов. Понятия «воздушная масса», «атмосферный фронт», «циклон» и «антициклон» были введены в практику прогноза погоды в начале XX века школой норвежских ученых, которая базировалась в Метеорологическом институте города Бергена в Норвегии. Возглавлял эту школу выдающийся метеоролог-синоптик Вильгельм Бьеркнес, взявший под крыло норвежских и шведских молодых ученых-метеорологов, которые и ввели в синоптическую метеорологию понятие фронтального анализа.

Внимание синоптиков заострено в первую очередь на атмосферных фронтах: именно с прохождением фронта связаны резкие изменения условий погоды, опасные природные явления, такие как грозы, шквалы, выпадение града, образование гололеда, и, наконец, выпадение интенсивных, а иногда и достаточно продолжительных атмосферных осадков, информация о которых особенно важна для сферы экономики и транспорта, которые сильно зависят от погодных условий.

Атмосферные фронты играют важную роль в нашей погоде. Вот как они формируются и что из себя представляют

Когда огромные потоки теплого и холодного воздуха подходят близко друг к другу, то на метеорологической карте между ними можно провести четкую границу, или, как говорят метеорологи, линию атмосферного фронта. Именно с такими фронтами связана дождливая погода, появление ливней или снегопадов.

Формирование атмосферного фронта и погоды зависит от движения воздуха в нижних слоях атмосферы. Воздушные потоки разной температуры при встрече образуют пограничные зоны, которые называются фронты. Сформированные полосы располагаются над огромными территориями Земли и тянутся вверх до конца тропосферы. В этих местах наблюдается изменение погодных условий.

Границей между теплыми и холодными воздушными массами является поверхность. Эта поверхность почти горизонтальна и лишь немного, совершенно незаметно, опускается к линии фронта.

В процессе перемещения воздушных масс происходит встреча теплых и холодных течений. Скорость их прохождения может колебаться в широких пределах. Временами она достигает величины 30−35 км/час. Полоса соприкосновения потоков воздуха называется атмосферным фронтом. Его плоскость по отношению к Земле наклонена под углом. Ширина фронта колеблется в пределах 500−900 км, а длина может достигать 2000−3000 км. 

Граница фронтов неровная, она изменяется в зависимости от текучести воздушных потоков. При столкновении масс теплый воздух вытесняется холодным и поднимается. В местах столкновения двух потоков из-за конденсации паров образуются облака. Вот почему здесь начинается активное выпадение осадков.

На любой карте погоды можно заметить одну очень важную и характерную особенность: линия фронта обязательно проходит через центр области пониженного давления, и, наоборот, фронты никогда не пройдут через центры областей повышенного давления.

Типы фронтов 

В зависимости от температуры воздушных масс фронты бывают нескольких видов. Каждый из них отличается своими характеристиками. 

Теплый атмосферный фронт

На теплом и холодном фронте подъем теплого воздуха происходит по-разному, поэтому и облака и осадки тоже оказываются разными. В случае теплого фронта теплый воздух натекает на клин холодного воздуха и начинает медленно подниматься вдоль этого клина, совершая восходящее скольжение. Подъем происходит на огромных пространствах, поскольку зоны раздела между воздушными массами имеют протяженность тысячи километров. И при таком спокойном, медленном, крупномасштабном подъеме образуется слоистообразная облачность: перисто-слоистые облака (они самые высокие и возникают на высоте более 5 километров), высокослоистые облака и слоисто-дождевые облака — все вместе они образуют гигантскую облачную систему. Ее протяженность по горизонтали достигает несколько тысяч километров, по ширине зона облачности в районе теплого фронта появляется где-то за 900 километров до момента прохождения фронта.

Перед теплым фронтом самые первые появляются перистые когтевидные облака, и если вы увидели их на небе, то надо готовиться к серьезному ухудшению погоды, потому что вслед за ними пойдут перисто-слоистые облака, сопровождающиеся таким интересным атмосферным явлением, как гало, а дальше появятся облака высокослоистые и слоисто-дождевые, из которых долгое время, порядка 10 часов, будут выпадать обложные осадки. Таким образом, с теплым фронтом связано продолжительное ненастье. После его прохождения, когда приходит более теплая воздушная масса, обложные осадки прекращаются. Однако погода сразу не улучшается: настолько большая облачная система мгновенно разрушиться не может. Поэтому появляются слоисто-кучевые облака, и часто образуются туманы. 

Холодный атмосферный фронт

На холодном фронте все происходит совсем не так. Наступающий холодный воздух, как более тяжелый, опускается, и по характеру своего перемещения он похож на надвигающуюся гусеницу трактора. Опускаясь, он выталкивает более теплый воздух вверх, и это происходит очень интенсивно. В результате воздух поднимается очень быстро, и образуются облака в виде башен. Они носят название кучево-дождевых облаков и распространяются до больших высот, на всю тропосферу — могут иметь высоту 10–12 километров. Из этих кучево-дождевых облаков выпадают ливневые осадки, очень интенсивные, но кратковременные. 

С холодным фронтом связаны так называемые заряды: проходят интенсивные осадки, дождь или снег, затем наступает кратковременное прояснение, и за ним идет следующая линия осадков. Поскольку происходит интенсивное выталкивание теплого воздуха,  подобные процессы могут сопровождаться порывами ветра. Поэтому с холодным фронтом часто связаны шквалы, резкое усиление ветра со скоростями, иногда достигающими штормовых и даже ураганных, — 15 метров в секунду и более.

Кроме того, с кучево-дождевыми облаками связана грозовая деятельность, выпадение града и интенсивных осадков. Поэтому на приближении холодного фронта всегда заострено внимание синоптиков, чтобы можно было успеть дать штормовое предупреждение и прогноз о возможных опасных природных явлениях.

Фронт окклюзии

Существует третий тип фронта. За счет того, что холодный воздух опускается и передвигается вперед, холодный фронт движется быстрее, чем теплый, а значит, он может его нагнать. Если это происходит, облачные системы обоих фронтов смыкаются, и возникает так называемый фронт окклюзии, который обусловливает самые длительные и интенсивные осадки, часто сопровождающиеся опасными явлениями.

Также с фронтом окклюзии связаны неприятные для авиации последствия. Дело в том, что кучево-дождевые облака, которые образуются при холодном фронте и с которыми связаны опасные природные явления, прячутся в массиве слоистообразных, образующихся при теплом фронте, — такое явление называется замаскированной конвекцией. Невооруженным взглядом эти облака не видно, их можно обнаружить только при помощи радиолокаторов. Поэтому с приближением фронта окклюзии всегда дается предупреждение для взлета и посадки самолетов, и очень часто они могут закрываться. Если по прогнозу погоды вы видите, что приближается фронт окклюзии, а вы собрались куда-то лететь, то нужно быть готовым к тому, что рейсы могут быть отложены в связи с неблагоприятными погодными условиями.

Таким образом, приближение атмосферного фронта связано с изменениями погоды и опасными явлениями, поскольку происходит столкновение воздушных масс, взаимодействие теплого и холодного воздуха, которое сопровождается образованием облаков и осадками. 

Обнаружение атмосферных фронтов — одна из главных задач синоптиков, но, несмотря на это, до сих пор не существует моделей, самостоятельно предсказывающих появление атмосферных фронтов. Поэтому это остается прерогативой именно человека и является основной частью синоптического анализа.

Понравилась статья? Поделитесь с друзьями!

Без активной гиперссылки на материал Sauap.org копирование запрещено!

Ссылки: https://www.techinsider.ru/science/814133-chto-takoe-atmosfernyy-front-kto-tam-voyuet/, https://nauka.club/geografiya/atmosfernyy-front.html?ysclid=lbu5zndlrs711573916, https://postnauka.ru/video/155288

Предыдущая Долгожданная революция в энергетике
Следующая 5 причин, почему менять свое мнение нормально

0 Комментарий

Комментариев пока нет!

Вы можете быть первым оставив комментарий на этом посту!

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.

 

Top