Frontul atmosferic(greacă atmos - abur și lat. față este - frunte, față).
Când elementele eterogene se reunesc, apar zone de tranziție sau frontale, care se mișcă și se estompează continuu; viteza si puterea acestor procese depind de diferenta de temperatura dintre masele de intalnire. În zona frontală se intensifică, atingând viteze (200 km/h) la o altitudine de 9-12 km, mare vortexuri atmosferice, și, de asemenea, să identifice interfața dintre masele de aer rece și cald. Aceste suprafețe de despărțire sunt numite fronturi atmosferice. Lățimea lor este nesemnificativă - câteva zeci de kilometri, grosime verticală - câteva sute de metri. Înclinarea frontului atmosferic față de Pământ este foarte mică, mai mică de 1°.
Dacă frontul se deplasează spre mai mult temperaturi mari, asta înseamnă că vine aer rece. Un astfel de front se numește front rece. Când apare, mase grele de aer rece deplasează în sus masele de aer cald mai ușoare, care, ridicându-se în sus, răcoritoare, se eliberează și se formează umiditatea conținută în ele. Apropierea imediată a unui front rece poate fi observată prin acumularea de nori puternici cumulonimbus pe. Ele înaintează repede ca un zid și în curând ocupă tot cerul. Marginea lor inferioară este atât de joasă încât pare că se trage de-a lungul solului. Vârful buclat alb orbitor se ridică la o înălțime de peste 10 km. Natura devine liniștită și înfundată, natura îngheață. În curând vântul începe să sufle în rafale și brusc își schimbă direcția. Un zid de ploaie torenţială cade brusc, adesea însoţit de grindină. Cerul întunecat este străbătut de fulgere, se aud bubuituri asurzitoare de tunete. Vremea rea de obicei nu durează mult, rareori mai mult de două. Ulterior devine mai rece, deoarece spațiul este ocupat de mase de aer rece. Ulterior, pot începe ploi abundente, care treptat se vor transforma în burniță. Ce se întâmplă în continuare va depinde de viteza de avans a frontului rece.
Când se apropie un front cald, aerul cald se deplasează spre temperaturi scăzuteși, curgând pe masa de aer rece, alunecă de-a lungul ei, ridicându-se în sus și formând nori. Norii ciruri se formează sus în atmosferă. Ei sunt prevestitorii unui front cald. Curând, acești nori încep să se topească, iar deasupra suprafeței pământului în atmosferă se formează un văl continuu de nori cirrostratus, aproape imperceptibili, subțiri. Stratul de nor se îngroașă rapid și coboară mai jos. Vântul se ridică și ploaia ușoară începe să burniță (sau fulgii de zăpadă se învârtesc). Se intensifică treptat și apoi se toarnă câteva ore. Acest tip de ploaie se numește ploaie abundentă. Înaintarea unui front cald este însoțită de o creștere. Cu toate acestea, nu durează mult, deoarece se apropie din nou în curând front rece, care de obicei se mișcă mai repede.
Linia frontului nu este niciodată dreaptă, este întortocheată. Curburile liniei spre nord sunt de obicei cauzate de limbi de aer cald, curbele spre sud - de limbi de aer rece. Când curbele liniei frontale se apropie una de cealaltă, apar vortexuri atmosferice puternice -
), sunt separate unele de altele prin zone de tranziție destul de înguste, care sunt puternic înclinate spre suprafața pământului(mai puțin de 1°). front este împărțirea între cei cu diferite proprietăți fizice. Intersecția frontului cu suprafața pământului se numește linia frontului. Toate proprietățile din față masele de aer- temperatura, direcția și viteza vântului, umiditatea, precipitațiile - se modifică dramatic. Trecerea frontului prin locația de observare este însoțită de schimbări mai mult sau mai puțin bruște.
Există fronturi asociate cu cicloane și fronturi climatice.
În cicloane, fronturile se formează atunci când aerul cald și rece se întâlnesc, partea superioară a sistemului frontal fiind de obicei situată în centru. Aerul rece, întâlnirea cu aerul cald, ajunge întotdeauna în partea de jos. Curge sub cel cald, încercând să-l împingă în sus. Aerul cald, dimpotrivă, curge în aer rece și, dacă îl apasă, el însuși se ridică de-a lungul planului de interfață. În funcție de ce aer este mai activ și în ce direcție se mișcă frontul, se numește cald sau rece.
Un front cald se deplasează spre aer rece și semnifică sosirea aerului cald. Împinge încet aerul rece. Fiind mai ușor, curge pe pană de aer rece, ridicându-se ușor de-a lungul interfeței. În acest caz, în fața frontului se formează o zonă vastă de nori, din care cad precipitații abundente. Banda de precipitații dinaintea frontului cald ajunge la 300, iar în perioadele reci chiar 400 km. În spatele liniei frontului, precipitațiile se opresc. Înlocuirea treptată a aerului rece cu aer cald duce la scăderea presiunii și creșterea vântului. După trecerea frontului, se observă o schimbare bruscă a vremii: se ridică, își schimbă direcția cu aproximativ 90° și slăbește, vizibilitatea se deteriorează, se formează burniță și poate apărea burniță.
Un front rece se deplasează spre aer cald. În acest caz, aerul rece - la fel de dens și mai greu - se mișcă de-a lungul suprafeței pământului sub formă de pană, se mișcă mai repede decât aerul cald și, parcă, ridică aerul cald din fața lui, împingându-l viguros în sus. Deasupra liniei frontului și în fața acesteia se formează formațiuni mari cumulonimbus, din care cad, iau naștere și se observă ploi torenţiale. Vânturi puternice. După trecerea frontului, precipitațiile și înnorabilitatea scad semnificativ, vântul își schimbă direcția cu aproximativ 90° și slăbește oarecum, temperatura scade, umiditatea aerului scade, iar transparența și vizibilitatea acestuia crește; creştere.
Frontul arctic (Antarctic) separă aerul arctic (Antarctic) de aerul latitudinilor temperate, două fronturi temperate (polare) separă aerul latitudinilor temperate și aerul tropical. Se formează un front tropical unde aerul tropical și aerul care diferă ca temperatură, nu temperatură, se întâlnesc. Toate fronturile, împreună cu limitele centurilor, se deplasează spre poli vara, iar iarna. Ele formează adesea ramuri separate care se răspândesc pe distanțe lungi de. Frontul tropical este întotdeauna în emisfera unde este vară.
Fronturile atmosferice au mai multe caracteristici diferite. Aceasta este împărțită în funcție de ei fenomen natural pe tipuri diferite.
Fronturile atmosferice pot atinge o lățime de 500-700 km și o lungime de 3000-5000 km.Fronturile atmosferice sunt clasificate după mișcarea lor față de locația maselor de aer. Un alt criteriu este întinderea spațială și semnificația circulației. Și în sfârșit, o caracteristică geografică.
Caracteristicile fronturilor atmosferice
Pe baza mișcării lor, fronturile atmosferice pot fi împărțite în fronturi reci, calde și de ocluzie.
O atmosferă caldă se formează atunci când masele de aer cald, de obicei umed, se deplasează peste cele mai uscate și mai reci. Apropierea frontului cald aduce un declin treptat presiune atmosferică, o ușoară creștere a temperaturii aerului și precipitații ușoare, dar prelungite.
Un front rece se formează prin influența vântului de nord, care împing aerul rece în zonele ocupate anterior de un front cald. Un front rece afectează vremea pe o zonă restrânsă și este adesea însoțit de furtuni și o scădere a presiunii atmosferice. După trecerea frontului, temperatura aerului scade brusc și presiunea crește.
Considerat cel mai puternic și mai distructiv ciclon din istorie, a lovit Delta Gangelui din estul Pakistanului în noiembrie 1970. Viteza vântului a atins peste 230 km/h, iar înălțimea valului a fost de aproximativ 15 metri.
Fronturile de ocluzie apar atunci când un front atmosferic se suprapune pe altul, format mai devreme. Între ele se află o masă semnificativă de aer, a cărei temperatură este mult mai mare decât cea a aerului care o înconjoară. Ocluzia apare atunci când o masă de aer cald este deplasată și separată de suprafața pământului. Ca urmare, frontul se va amesteca la suprafața pământului sub influența a două mase de aer rece. Pe fronturile de ocluzie există adesea cicloni cu valuri adânci formați sub formă de perturbări de unde foarte haotice. În același timp, vântul crește semnificativ, iar valul devine clar definit. Ca urmare, frontul de ocluzie se transformă într-o zonă frontală mare neclară și, după un timp, dispare complet.
Pe baza caracteristicilor geografice, fronturile sunt împărțite în arctice, polare și tropicale. În funcţie de latitudinile în care se formează. În plus, în funcție de suprafața subiacentă, fronturile sunt împărțite în continental și maritim.
Masele de aer se deplasează în jurul planetei ca o singură unitate. Fronturile atmosferice, sau pur și simplu fronturile, sunt zone de tranziție între două mase de aer diferite. Se numesc zone de tranziție între masele de aer vecine cu proprietăți diferite fronturi atmosferice. Acasă trăsătură caracteristică fronturi atmosferice sunt valori mari ale gradientelor orizontale: presiune, temperatura, umiditate etc. Aici se observă înnorărire semnificativă, cad cele mai multe precipitații și au loc cele mai intense schimbări de presiune, forță și direcția vântului.
Un front atmosferic apare atunci când mase de aer rece și cald se apropie și se întâlnesc în straturile inferioare ale atmosferei sau în toată troposfera, acoperind un strat de până la câțiva kilometri grosime, cu formarea unei interfețe înclinate între ele.
Principala trăsătură caracteristică a fronturilor atmosferice este valorile mari ale gradienților orizontali: presiune, temperatură, umiditate etc. Zona frontului atmosferic este foarte îngustă în comparație cu masele de aer pe care le separă. Când există mișcare, suprafața de tranziție devine înclinată, aerul mai dens (rece) formând o pană sub aer mai puțin dens (cald), iar aerul cald alunecând în sus de-a lungul acestei pane.
Grosimea verticală a suprafeței frontale este foarte mică - câteva sute de metri, ceea ce este mult mai mică decât lățimea maselor de aer pe care le separă. În troposferă, o masă de aer se suprapune pe alta. Lățimea zonei frontale pe hărțile meteorologice este de câteva zeci de kilometri, dar când se analizează hărțile sinoptice, frontul este desenat ca o singură linie. Numai în secțiuni verticale la scară mare ale atmosferei este posibil să se identifice limitele superioare și inferioare ale stratului de tranziție.
Din acest motiv, fronturile sunt reprezentate pe hărțile sinoptice ca o linie (linia frontului). La intersecția cu suprafața pământului, zona frontală are o lățime de aproximativ zece kilometri, în timp ce dimensiunile orizontale ale maselor de aer în sine sunt de aproximativ mii de kilometri.
În direcția orizontală, lungimea fronturilor, ca și masele de aer, este de mii de kilometri, pe verticală - aproximativ 5 km, lățimea zonei frontale până la suprafața Pământului este de aproximativ sute de kilometri, la altitudini - câteva sute de kilometri. Zonele frontale se caracterizează prin modificări semnificative ale temperaturii și umidității aerului, direcțiilor vântului de-a lungul suprafeței orizontale, atât la nivelul Pământului, cât și deasupra.
Fronturile dintre masele de aer ale principalelor tipuri geografice indicate mai sus se numesc fronturi atmosferice principale. Principalele fronturi sunt: arctic (între aerul arctic și polar), polar (între aerul polar și tropical) și tropical (între aerul tropical ecuatorial).
Conform proprietăților termodinamice, fronturile atmosferice dintre masele de aer de același tip geografic sunt împărțite în calde, reci și sedentare (staționare), care pot fi primare, secundare și superioare, precum și simple și complexe (ocluzate). O poziție specială o ocupă fronturile de ocluzie, formate la închiderea fronturilor calde și reci. Fronturile de ocluzie pot fi fie reci sau calde. Pe hărțile meteo, fronturile sunt desenate fie ca linii colorate, fie ca simboluri.
Fronturi complexe complexe - fronturile de ocluzie se formează prin închiderea fronturilor reci și calde în timpul ocluziei cicloanilor. Se face o distincție între un front cald de ocluzie, când aerul din spatele unui front rece este mai cald decât aerul din fața unui front cald și un front rece de ocluzie, când aerul din spatele unui front rece este mai rece decât aerul din fața unui front cald.
Un front bine definit are o înălțime de câțiva kilometri, cel mai adesea 3-5 km. Fronturile majore sunt asociate cu precipitații prelungite și abundente; În sistemul fronturilor secundare, procesele de formare a norilor sunt mai puțin pronunțate, precipitațiile sunt de scurtă durată și nu ajung întotdeauna pe Pământ. Există și precipitații intramasă neasociate cu fronturi.
În stratul de suprafață, datorită convergenței fluxurilor de aer către axa jgheaburilor de presiune, aici se creează cele mai mari contraste ale temperaturii aerului - prin urmare, fronturile din apropierea Pământului sunt situate exact de-a lungul axelor șanțurilor de presiune. Fronturile nu pot fi amplasate de-a lungul axelor crestelor de presiune, unde fluxurile de aer diverg, ci pot intersecta axa crestei doar la un unghi mare.
Odată cu înălțimea, contrastele de temperatură pe axa jgheabului de presiune scad - axa jgheabului se deplasează către temperaturi mai scăzute ale aerului și tinde să se alinieze cu axa jgheabului termic, unde contrastele de temperatură sunt minime. Astfel, odată cu înălțimea, frontul se îndepărtează treptat de axa jgheabului de presiune către periferie, unde se creează cele mai mari contraste.
În funcție de direcția de mișcare a maselor de aer cald și rece situate de ambele părți ale zonei de tranziție, fronturile sunt împărțite în cald și rece. Fronturile care își schimbă puțin poziția se numesc sedentare. O poziție specială o ocupă fronturile de ocluzie, formate la închiderea fronturilor calde și reci. Fronturile de ocluzie pot fi fie reci sau calde. Pe hărțile meteo, fronturile sunt desenate fie ca linii colorate, fie ca simboluri.
Zona frontală este o zonă de tranziție între masele de aer cu proprietăți diferite, puternic înclinată spre suprafața pământului spre aer rece. Se ridică pe câțiva kilometri, unde întinderea sa orizontală poate fi de mii de kilometri.
Lățimea zonei frontale de la suprafața Pământului este de zeci de kilometri. Deoarece dimensiunile sale sunt mici în comparație cu dimensiunile maselor de aer, este de obicei reprezentată ca o suprafață frontală, a cărei linie de intersecție cu suprafața pământului se numește front. Pe măsură ce frontul trece, toate elementele meteorologice se schimbă brusc, se formează sisteme extinse de nori, precipitațiile scad și vântul crește. Fronturile pot apărea și dezvolta (acest proces se numește frontogeneză), precum și erodarea și dispărea (frontoliză).
În funcție de direcția de mișcare a maselor de aer, fronturile atmosferice sunt împărțite în fronturi calde, reci, sedentare și de ocluzie.
Frontul cald
Un front cald apare atunci când masele de aer se mișcă atunci când o masă de aer rece este înlocuită cu una caldă. Aer cald, ca una mai ușoară, curge pe pană rece, se ridică, se răcește, de la o anumită înălțime vaporii încep să se condenseze, formând o nebulozitate puternică caracteristică, formată din nori cirrus, cirrostratus, altostratus și nimbostratus, formând un masiv masiv în formă de pană. . O diagramă a schimbării tipurilor de nori caracteristice unui front cald este prezentată în Fig. 12, iar ordinea modificărilor elementelor meteorologice în timpul trecerii sale este în tabel. 1.
Tabelul 1. Modificări ale elementelor meteorologice în timpul trecerii unui front cald.
| Elemente meteorologice | Înainte de front | Când trece frontul | În spatele față |
| Presiunea atmosferică | Căderi, de obicei uniform (pană rece, mai mult aer greu scade deasupra punctului de observare (Fig. 12)). | Căderea încetinește | Se schimbă puțin sau crește puțin |
| Vânt | Se intensifică, se rotește în sens invers acelor de ceasornic (în emisfera nordică) | Se rotește în sensul acelor de ceasornic (în emisfera nordică) | Slăbiți, direcția nu se schimbă |
| Temperatura aerului | Nu se schimbă sau crește slab | Crește (masa de aer cald la punctul de observație o înlocuiește pe cea rece (Fig. 12)) | Mici schimbări |
| Înnorarea | Se înlocuiesc în mod constant unul pe altul: nori cirrus, cirrostratus, altostratus, nimbostratus. Sub suprafața frontală este posibil să apară nori cumulus(Fig. 12) | Nimbostratus | Stratus sau stratocumulus |
| Precipitare | Cu 300-400 km înainte de linia frontului, încep precipitații abundente | Aproape opri | Şanse de burniţă |
Front rece
Un front rece apare atunci când masele de aer se deplasează atunci când o masă de aer cald este înlocuită cu una rece. În acest caz, unghiul de înclinare al suprafeței frontale este, de regulă, mai mare decât cel al unui front cald. Există fronturi reci de primul și al doilea fel.
Front rece de primul fel
Acesta este numele dat unui front rece care se mișcă lentă. Pe măsură ce masele de aer se mișcă, aerul rece curge încet sub aer cald, ceea ce duce la apariția unui sistem de nori care amintește de un sistem de front cald situat în ordine inversă pe măsură ce se mișcă. Dimensiunile orizontale ale sistemului de nori și zona de precipitații pentru acest tip de front atmosferic sunt mai mici decât pentru unul cald.
Înainte de front, în masa de aer cald se pot dezvolta nori cumulonimbus, a cărui apariție este cauzată de curenții de aer în creștere. Mișcarea fronturilor se produce datorită influenței vântului. Direcția vântului la latitudini medii coincide cu direcția tangentei la izobară. Prin urmare, dacă pe o hartă meteorologică linia unui front rece trece la un unghi ușor față de izobară, atunci vântul va sufla aproape de-a lungul frontului, iar viteza de mișcare a acestuia din urmă va fi mică. Adică, un astfel de front va fi un front de primul fel.
Front rece de al doilea fel
Acesta este numele dat unui front rece care se mișcă rapid. Pe harta vremii, linia acestui front în raport cu izobarele este situată într-un unghi apropiat de o linie dreaptă (vântul bate aproape perpendicular pe front, ceea ce duce la mișcare rapidă acesta din urmă). Fluxul rapid de aer rece sub aer cald duce la dezvoltarea unei convecții puternice (curenți ascendenți) într-o bandă îngustă în fața frontului și apariția unor nori cumulonimbus puternici.
Turbulența curenților ascendenți determină prezența vântului slăbuț la suprafața pământului. Principalul tip de precipitații este torenţial. Zona de precipitații este de obicei atât de îngustă încât aproape că nu este vizibilă pe hărțile meteo. Sistemul de nori de nori altostratus și cirrostratus în fluxul ascendent de aer cald este puternic extins înainte de la suprafața frontală și este estompat în nori lenticulari altocumulus separati și cirrocumulus mici. Ordinea modificărilor elementelor meteorologice în timpul trecerii sale este în tabel. 2.
Tabelul 2. Modificări ale elementelor meteorologice în timpul trecerii unui front rece.
| Elemente meteorologice | Înainte de front | Pe măsură ce frontul trece | În spatele față |
| Presiunea atmosferică | Căderi | Toamna face loc creșterii | Crește rapid (pana de aer rece și mai greu de deasupra observatorului devine din ce în ce mai mare), apoi creșterea încetinește sau se oprește |
| Vânt | Se intensifică, se rotește în sens invers acelor de ceasornic (în emisfera nordică) | Se intensifică semnificativ, devine slab, se rotește brusc în sensul acelor de ceasornic (în emisfera nordică) | Se rotește în sens invers acelor de ceasornic (în emisfera nordică). Vânturile puternice cu rafale persistă |
| Temperatura aerului | Stabil sau ușor în scădere | Scade brusc | Continuă să scadă sau se schimbă puțin |
| Înnorarea | Pentru partea din față de primul tip - Cb puternic. Pentru un front de al 2-lea tip, sunt posibile Cc individuale, iar sub ele – Ac, apoi apariția unor nori Cb puternici. | Pentru un front rece de primul fel - Ns. Pentru fronturile de tipul II – Cb, sub care se observă nori de ploaie sparte. | Pentru un front rece de primul fel, sistemul de nori este practic opusul frontului cald (Ns, As, Cs, Ci se schimbă secvențial). Pentru un front de al doilea tip, tulbureala dispare rapid. |
| Precipitare | De obicei mic, începând chiar înainte de față | Averse, adesea puternice | Opriți-vă repede sau transformați-vă în dușuri de scurtă durată |
| Alte fenomene | Furtunile sunt frecvente | Furtuni, valuri de vânt crescute | Emotionarea puternică persistă |
Fața ocluziei
Un front rece se mișcă întotdeauna mai repede decât un front cald și îl ajunge treptat din urmă. Când fronturile se închid, masa de aer cald situată între suprafețele frontale este forțată în sus și se desprinde de suprafața pământului. Acest proces se numește ocluzie.
Dezvoltarea ocluziei depinde de regimul termic al maselor de aer. Dacă au aceleași temperaturi, atunci frontul este eliminat la suprafața pământului. Aerul cald ajunge intr-un jgheab format din suprafetele fronturilor anterioare reci si calde si se numeste neutru. Dacă aerul rece din spate este mai rece decât cel din față, atunci un astfel de front se numește ocluzie frontală rece. În acest caz, suprafața frontului cald alunecă peste suprafața frontului rece. Dacă aerul din spate este mai cald decât aerul din față, atunci un astfel de față se numește o ocluzie frontală caldă.
Fronturile de ocluzie sunt caracterizate printr-o mare varietate de sisteme de nori și precipitații. ÎN schiță generală vremea în timpul unei ocluzii de front cald este similară cu vremea fronturilor calde, iar în timpul unei ocluzii reci, este similară cu vremea fronturilor reci. Fronturile de ocluzie, de regulă, sunt asociate cu jgheaburi de presiune bine definite. Ordinea modificărilor elementelor meteorologice în timpul trecerii frontului de ocluzie este dată în tabelele 3 și 4.