Файл: Океанография и морская метеорология учебник..pdf

ІІІІІ— (иностранные станции 999II ііі) номер боль­ шого района и индекс станции;

Р Р Р — давление воздуха в миллибарах на высоте, указанной отличительными цифрами;

ННН— высота изобарической поверхности в геопотенциальных метрах (цифра, соответствую­

ских поверхностей начиная с АТ5 0 0 геопотенциальные высоты даются в десятках геопо-

DD—дефицит точки росы, получаемый как алге­ браическая разность между температурой воздуха и точкой росы (всегда положитель­ ный); при дефиците менее 5° передается в градусах с десятыми долями, а при 5° и более — в целых с прибавлением 50. Напри­

мер, на месте DD стоят цифры 26 — рас­ шифровывается как 2,6°, а DD = 56 — дефи­ цит равен 6 °. Цифры 51—55 не использу­ ются;

372

КН-04 и КН-04С, составляются карты барической топо­ графии. При составлении прогноза погоды в корабель­ ных условиях обычно составляют только карту АТ700 или ÄT5 0 0 миллибаровой поверхности. На рис. 74 по­ казана стандартная схема нанесения данных на карту барической топографии.

Кроме карты абсолютной топографии изобарической поверхности (одной из главных) составляется карта от­ носительной топографии (обычно О Т ^ ) . Обработка

составленных карт барической топографии сводится к проведению изогипс через 4 геопотенциальных декамет­ ра, кратных 4 (на карте АТ5 0 0 проводятся изогипсы 496, 500, 504 и т. д.). Области пониженных значений гео­ потенциала на карте соответствуют циклоническим фор­ мам циркуляции, а повышенных — антициклоническим.

Обработанные карты барической топографии изоба­ рических поверхностей используются для характеристи­ ки термобарического поля атмосферы и построения карт будущего положения.

§ 37. ВОЗДУШНЫЕ МАССЫ И АТМОСФЕРНЫЕ ФРОНТЫ

Воздух, находящийся длительное время над районом со сравнительно однородной подстилающей поверхно­ стью, приобретает свойства, характерные для этой под­

373

стилающей поверхности. Объем воздуха, имеющий одно­ родные физические свойства и общую направленность 'движения, называется воздушной массой.

В воздушной массе наблюдаются небольшие горизон­ тальные градиенты метеорологических элементов, а из­ менение вертикальных градиентов происходит с опреде­ ленной закономерностью. Площади, занимаемые воз­ душными массами, соизмеримы с большими частями материков и океанов; их горизонтальные размеры из­ меряются тысячами километров, а вертикальные — еди­ ницами километров. Процесс приобретения воздушной массой характерных ей свойств называется формиро­ ванием воздушной массы, а районы, где происходит этот процесс,— очагами формирования. На формирование воздушной массы оказывают влияние характер и тепло­ вой режим подстилающей поверхности, соотношение ме­ жду приходом и расходом лучистой энергии, подвиж­ ность и характер адиабатических процессов. Из очагов формирования воздушные массы перемещаются в дру­ гие районы, при этом они непрерывно изменяют свои свойства под влиянием иных условий, сложившихся в новом районе, куда они поступают. Этот процесс изме­ нения свойств воздушной массы после выхода из очага ее формирования называется трансформацией. Транс­ формация продолжается до тех пор, пока в новом рай­ оне не будут достигнуты такие характеристики воздуш­ ной массы, которые отвечают условиям района.

В синоптической метеорологии наибольший интерес представляет термическая трансформация воздушной массы, которая связана с изменением ее теплосодержа­ ния. Термическая трансформация характеризуется ско­ ростью, с которой изменяется температура индивидуаль­ ной частицы воздуха за 24 ч (благодаря чему исклю­ чается из рассмотрения влияние суточного хода темпе­ ратуры). Изменение температуры воздуха в какой-либо фиксированной точке пространства можно разделить на

ставляющая и изменение температуры в результате охлаждения или нагревания за это же время—трансля­ ционная составляющая. При этом скорость изменения температуры будет выражена л о к а л ь н о производной

3 7 4

температуры по времени dT/dt, а скорость термической трансформации — индивидуальной производной dT/dt. На практике при анализе воздушных масс сопоставляют­ ся не столько индивидуальные свойства фиксированной частицы воздуха, сколько свойства разных частиц вну­ три данной воздушной массы в фиксированных точках пространства, поэтому целесообразнее определять не dT/dt, а dT/dt.

Теоретические расчеты скорости термической транс­ формации воздушных масс основаны на применении уравнения притока тепла, которое берется для этих це­

Остальные обозначения — прежние.

Первое слагаемое уравнения характеризует измене­ ние температуры воздуха в связи с перемещением воз­ душной массы, второе — под влиянием вертикальных движений, а третье — под влиянием турбулентного ра­ диационного теплообмена и фазовых превращений воды в атмосфере. Однако эти точные методы на практике еще не получили широкого использования.

Классификация воздушных масс. В синоптической

к а ц и и воздушные массы делятся на теплые, холодные и нейтральные. Воздушная масса будет теплой, если она в данном районе охлаждается, так как ее температура не соответствует условиям теплового равновесия в дан­ ный момент времени. Холодная воздушная масса имеет температуру ниже температуры равновесия, поэтому она прогревается. Нейтральной воздушной массой называют такую массу, которая сохраняет свои свойства длитель-

375

ное время, так как ее температура отвечает условиям теплового и лучистого обмена.

Каждая воздушная масса в зависимости от значений фактического вертикального температурного градиен­ та у может быть устойчивой, когда вертикальный гра­ диент температуры меньше влажноадиабатического, и неустойчивой, когда вертикальный градиент температу­ ры больше влажноадиабатического.

В г е о г р а ф и ч е с к о й к л а с с и ф и к а ц и и воз­ душных масс название воздушных масс определяется названием географического пояса, в котором распола­ гается очаг формирования, и характером подстилающей

воздух (ЭВ). Каждая из указанных воздушных масс, кроме ЭВ, в зависимости от характера подстилающей поверхности, над которой она формируется, может быть морской (м) и континентальной (к). Полное условное обозначение воздушных масс будет кАВ, мАВ, кУВ, мУВ, кТВ, мТВ, ЭВ.

Континентальные воздушные массы отличаются от морских меньшим запасом влаги, резкими суточными колебаниями температуры и большей запыленностью (меньшей видимостью).

Характеристики погодных условий в воздушных мас­ сах. Условия погоды в воздушных массах определяются процессами, происходящими в них. Процессы, а следо­ вательно, и погодные условия воздушных масс зависят от физических характеристик, приобретенных ими в рай­ онах формирования, от характера подстилающей по­

ждение нижних слоев воздуха от соприкосновения с бо­ лее холодной подстилающей поверхностью, что приводит к уменьшению вертикального градиента температуры, ослаблению и прекращению конвекции и увеличению от­ носительной влажности. Понижение температуры в ниж­ них слоях воздуха приводит к образованию инверсии. Суточный ход температуры сильно сглажен, давление пониженное с незначительным изменением.

3 7 6