Файл: METEO.doc

скорость движения воздуха по горизонтали примерно на два порядка больше, чем по вертикали;
зональные воздушные течения преобладают над меридиональными воздушными течениями
макромасштабные атмосферные процессы имеют вихревой характер

Общая циркуляция атмосферы формируется в результате взаимодействия трех основных факторов:

радиационный фактор
неоднородность подстилающей поверхности
вращение Земли

2. Воздушные массы, их классификации.

Подразделение воздушных масс либо по их наиболее общим кинематическим и тепловым характеристикам, либо по географическому положению их очагов. В первом случае различаются теплые, холодные и местные массы. С этим подразделением связано подразделение по характеру стратификации на устойчивые и неустойчивые воздушные массы. Во втором случае (географическая К. В. М.) различают воздушные массы четырех широтных зон: арктический или антарктический воздух, полярный (или умеренный) воздух, тропический воздух, экваториальный воздух и в каждом из этих типов подтипы морской и континентальный. Существуют также детализированные классификации воздушных масс для разных областей Земли с указанием географического положения преобладающих очагов воздушных масс.

Воздушная масса - объём воздуха синоптического масштаба, обладающий примерно однородными свойствами. Горизонтальные размеры воздушных масс составляют тысячи километров, а вертикальные размеры - всего несколько километров. Часто воздушные массы прослеживаются вплоть до тропопаузы. Воздушные массы перемещаются в системе общей циркуляции атмосферы.

Характеристики воздушной массы: температура, влажность, прозрачность, запылённость воздуха, облачность, видимость, атмосферные явления.

Очаг формирования воздушной массы - физико-географический район с относительно однородной подстилающей поверхностью, где формируются основные свойства воздушной массы.

Трансформация воздушной массы - изменение её характеристик - происходит при перемещении воздушной массы из очага своего формирования на другую подстилающую поверхность, в другой физико-географический район, в иные условия притока солнечной радиации.

Географическая классификация воздушных масс основана на определении географического положения очага формирования воздушной массы. Формирование погодных условий на территории России происходит под влиянием арктической, умеренной и тропической воздушных масс, которые могут быть континентальными и морскими.

Морская арктическая воздушная формируется над свободной ото льдов акваторией Северного Ледовитого океана.

Континентальная арктическая - над покрытой льдом акваторией Северного Ледовитого океана.

Морская умеренная воздушная - над акваторией Атлантического океана в умеренных широтах.

Континентальная умеренная - над континентальными районами умеренных широт.

Морская тропическая - над акваторией Атлантического океана в тропической зоне.

Континентальная тропическая - над континентальными районами тропической зоны.

Термодинамическая классификация воздушных масс основана на учёте изменения температуры атмосферного воздуха по горизонтали и вертикали. В зависимости от изменения температуры воздуха по горизонтали выделяют местную, теплую и холодную воздушные массы.

Местная воздушная масса - воздушная масса, находящаяся в очаге своего формирования, изменяет свои свойства, нагревается или охлаждается в зависимости от времени года.

Тёплая воздушная масса - воздушная масса, перемещающаяся на холодную подстилающую пов-ть.

Холодная воздушная масса - перемещающаяся на тёплую подстилающую поверхность

3. Устойчивые и неустойчивые воздушные массы.

В зависимости от изменения температуры воздуха по вертикали различают устойчивую и неустойчивую воздушные массы.

Устойчивая воздушная масса характеризуется тем, что в нижних её слоях (примерно ниже 1 км) наблюдается устойчивая стратификация атмосферы. При устойчивой стратификации атмосферы вертикальный градиент температуры воздуха меньше адиабатического градиента. Если воздух насыщен водяным паром, то адиабатический градиент равен влажноадиабатическому градиенту. В случае ненасыщенного воздуха адиабатический градиент равен сухоадиабатическому градиенту. Признаки устойчивой воздушной массы - инверсия, изотермия, туманы, дымки и слоистая облачность. Тёплая воздушная масса, продвигаясь на холодную поверхность и охлаждаясь снизу, становится устойчивой воздушной массой.

Неустойчивая воздушная масса характеризуется тем, что в нижних её слоях (примерно ниже 3 км) наблюдается неустойчивая стратификация атмосферы. При неустойчивой стратификации вертикальный градиент температуры в воздушной массе до уровня конденсации больше сухоадиабатического градиента, а выше уровня конденсации - больше влажноадиабатического градиента. В неустойчивой воздушной массе при достаточной её влажности происходит развитие конвекции с образованием облаков вертикального развития, наблюдаются повышенная турбулентность, сильный порывистый ветер, ливни, грозы, шквалы.

Холодная воздушная масса, двигаясь на более тёплую подстилающую поверхность и прогреваясь снизу, становится, как правило, неустойчивой воздушной массой.

1. Устойчивая ВМ: Зимой - инверсия, дымка, туманы. Облака низкие, плохая видимость, толщина предоблачного слоя значительная, наличие предоблачного слоя и изменчивость нижней кромки облаков значительно усложняют посадку и взлет ВС и полеты на малых высотах. Наихудшие погодные условия для полетов наблюдаются под облаками в слое от земли до их нижней границы. Здесь всегда ухудшена видимость, может идти мелкий снег, иногда туманы сливаются с облаками. В облаках и под ними в случае выпадения переохлажденной мороси может быть обледенение, особенно у верхней границы облаков, под инверсией, или в зоне переохлажденной мороси.

Полет выше облаков протекает спокойно, в условиях хорошей видимости, ясного неба или небольшой облачности верхнего или среднего яруса. При необходимости пробивать облака вниз, по внешнему виду их верхней кромки можно судить о высоте нижней границы. Если верхняя граница облаков имеет ровную, иногда слегка волнистую поверхность, то ее нижняя граница может простираться до земли или имеет небольшую высоту. Если же поверхность границы имеет бугристую поверхность, с отдельными выступающими вершинами, то ее нижняя граница лежит на высоте не ниже 200-300м от земли. Облака имеют небольшую вертикальную мощность, если при полете над ними на облачной поверхности наблюдается тень от самолета, окруженная радужными кольцами. При пробивании облаков УВМ снизу вверх плотность облачности увеличивается к ее верхней границе. Приближение ВС к верхней кромке можно определить по начинающейся небольшой болтанке.

Летом - малооблачная погода, видимость удовлетворительная, могут образовываться отдельные кучевые облака. 2. Неустойчивая ВМ (влажная, теплая) В НВМ видимость, как правило, хорошая, полеты сопровождаются болтанкой как в облаках, так и под ними и между ними.

Мощно-кучевые облака опасны для полетов. Они сильно развиты вверх и напоминают горы с хаотически нагроможденными белыми куполами. Нижняя граница их располагается на Н=600-1000м, вертикальная мощность составляет 4-5 км. При полете в облаках наблюдается сильная болтанка, в верхней части, где t=0* и ниже, может наблюдаться обледенение.

Наибольшую опасность для полетов представляют кучево-дождевые (грозовые) облака. В полете их легко различить по вершинам, имеющим вид гигантской метлы (наковальня), состоящей из перистых и перисто-слоистых облаков. Под грозовым облаком в приземном слое наблюдаются сильный шквалистый ветер и ливневые осадки. При полете в НВМ на средних высотах можно иногда встретить высококучевые башенкообразные и хлопьевидные облака, располагающиеся на высотах 2000-6000м. Их появление в утренние часы - признак возможной грозы в дневное время. При этом, чем больше отдельные вершины или хлопья, тем по времени ближе гроза.

Наиболее благоприятные условия полета в НВМ наблюдаются выше вершин кучевообразных облаков или в широких пространствах между ними. Во избежание встречи с болтанкой, разрядами молний, кучево-дождевые облака следует обходить на удалении от них не менее 10 км. Полет под облаками в случае необходимости можно производить только днем над равниной и холмистой местностью там, где нет видимых полос падения осадков, и так, чтобы высота полета над местностью и под облаками была не менее 200м.

4. Атмосферные фронты, их классификации.

Атмосферный фронт - переходная зона между соседними воздушными массами в атмосфере. Фронт называют иногда фронтальной поверхностью, фронтальным разделом, фронтальной зоной и фронтальным слоем. На синоптических картах атмосферные фронты изображают линиями. Фронт на карте погоды представляет собой линию пересечения фронтальной поверхности с поверхностью земли.

Фронты располагаются под небольшим углом к горизонтальной плоскости вследствие динамических причин, связанных с движением разделяемых фронтом воздушных масс, а также из-за действия силы Кориолиса. Угол наклона фронта составляет примерно несколько десятков минут. Фронт всегда наклонён в сторону холодной воздушной массы, т.к. давление воздуха в тёплом воздухе с высотой падает медленнее, чем в холодном воздухе.

Ширина фронтальной зоны вблизи земной поверхности изменяется в широких пределах: от нескольких километров до нескольких десятков километров. В свободной атмосфере атмосферному фронту соответствует высотная фронтальная зона, достигающая нескольких сотен километров в ширину. Толщина (вертикальная протяжённость) зоны фронта в нижней тропосфере составляет несколько сотен метров. В верхней тропосфере толщина зоны фронта больше, чем в нижней тропосфере, и составляет несколько километров. Длина атмосферного фронта по горизонтали - тысячи километров.

Фронтальный раздел представляет собой задерживающий слой. Разница средней температуры воздуха между воздушными массами, разделяемыми атмосферным фронтом, называется контрастом температуры воздуха в зоне фронта.

Атмосферный фронт всегда располагается в барической ложбине.

В теоретическом плане атмосферный фронт рассматривают как поверхность «разрыва» многих метеорологических величин, кроме атмосферного давления. На атмосферном фронте скачкообразно изменяются: температура, плотность, влажность воздуха, ветер, горизонтальный и вертикальный барические градиенты, величина барической тенденции. Разница средней температуры тёплой и холодной воздушных масс, разделяемых фронтальной поверхностью, у земной поверхности может достигать 30 °С.

Атмосферные фронты классифицируют в зависимости от географического происхождения воздушных масс, разделяемых фронтом; от вертикальной протяжённости, строения, направления и скорости перемещения фронта.