При конденсации водяного пара в атмосфере появляются маленькие капельки воды, которые при понижении температуры превращаются в кристаллики льда. Легко охлаждения воздуха для этого неудовлетворительно, нужно, дабы он содержал какие-либо твёрдые частицы - центры конденсации (пылинки, кристаллики соли и т. п.). Так появляются облака, которые могут пролиться дождём или обрушиться градом. В каплях и ледяных кристалликах облаков появляются правильные и отрицательные заряды. В итоге между разнозаряженными участками одного либо различных облаков либо облаком и землёй проскакивает гигантская искра - молния (рис. 73), которая зачастую сопровождается звуковым результатом - громом.
Изредка ясные лучи подсвечивают облако либо ливень, в результате чего появляется яркое и эффектное оптическое явление в атмосфере -радуга(рис. 74). Это явление объясняется преломлением и позже-дующей дисперсией (т. е. разложением на комбинированные части) ясных лучей в каплях ливня либо облаках. На равнине радуга неизменно имеет вид дуги, потому что нижнюю её половину разглядеть невозможно - она ушла в землю. Когда говорят: все цвета радуги, - то имеют в виду следующую последовательность цветовых полос: красная (внутренняя), оранжевая, жёлтая, зелёная, голубая, синяя, фиолетовая.
При понижении температуры водяной пар, находящийся в приземном слое атмосферы, конденсируется, превращаясь в жидкость, т. е. образуется туман. Таким образом, туман - это облако, лежащее на поверхности земли либо воды. Исключительно своими туманами Лондон - столица Великобритании.
Если над индустриальным городом движение воздуха незначительное, то там зачастую образуется смог(англ.smog, от smoke - дым и fog - туман) - собрание ядовитых паров, пылевых частиц, копоти в густом тумане. Под действием смога разрушаются здания и архитектурные сооружения, он дюже пагубен для здоровья людей, потому что вызывает либо обостряет разные заболевания.Материал с сайта
На этой странице материал по темам:
-
Опасные климатические явления в России доклад
-
Доклад доклад по теме круговорот воды в природе
-
Доклад не тему облака и туман.осадки
-
Климатические чрезвычайные обстановки доклад
-
Туман и облака осадки отчет краткий
Вопросы по этому материалу:
Л. Тарасов
Как и туманы, облака появляются в итоге конденсации водяного пара в жидкое и твёрдое состояния. Конденсация происходит либо в итоге увеличения безусловной влажности воздуха, либо в итоге понижения температуры воздуха. На практике в образовании облаков участвуют оба фактора.
Образование облаков в итоге конвекции.
Образование облаков над тёплым атмосферным фронтом.
Образование облаков над холодным атмосферным фронтом.
Понижение температуры воздуха обусловлено, во-первых, подъёмом (восходящим движением) воздушных масс и, во-вторых, адвекцией воздушных масс - их перемещением в горизонтальном направлении, вследствие чему тёплый воздух может оказаться над холодной земной поверхностью.
Ограничимся обсуждением образования облаков, вызванного понижением температуры воздуха при восходящем движении. Видимо, что такой процесс значительно отличается от образования тумана - чай туман фактически не подымается вверх, он остаётся непринужденно у земной поверхности.
Что принуждает воздух подыматься вверх? Подметим четыре поводы восходящего движения воздушных масс. Первая повод - конвекция воздуха в атмосфере. В жаркий день ясные лучи крепко прогревают земную поверхность, она передаёт тепло приземным массам воздуха - и начинается их подъём. Кучевые и кучево-дождевые облака имеют почаще каждого именно конвективное происхождение.
Процесс образования облака начинается с того, что некоторая воздушная масса подымается вверх. По мере подъёма будет протекать растяжение воздуха. Это растяжение дозволено считать адиабатным, потому что воздух подымается касательно стремительно, и следственно при довольно большом его объёме (а в образовании облака участвует подлинно крупной объём воздуха) теплообмен между подымающимся воздухом и окружающей средой легко не поспевает случиться за время подъёма. При адиабатном растяжении воздух, не получая теплоты извне, делает работу только за счёт собственной внутренней энергии, а потом охлаждается. Выходит, подымающийся вверх воздух будет охлаждаться.
Когда исходная температура Т 0 подымающегося воздуха понизится до точки росы Т р, соответствующей упругости содержащегося в нём пара, станет допустимым процесс конденсации этого пара. При наличии в атмосфере ядер конденсации (а они фактически неизменно присутствуют) данный процесс подлинно начинается. Высота Н, на которой начинается конденсация пара, определяет нижнюю рубеж формирующегося облака. Её называют ярусом конденсации. В метеорологии используют приближённую формулу для высоты Н (так называемую формулу Ферреля):
Н = 120(Т 0 -Т р),
где Н измеряется в метрах.
Продолжающий поступать снизу воздух пересекает ярус конденсации, и процесс конденсации пара происходит теснее выше этого яруса - облако начинает прогрессировать в высоту. Вертикальное становление облака прекратится тогда, когда воздух, охладившись, перестанет подыматься. При этом сформируется нечётко выраженная верхняя граница облака. Её называют ярусом свободной конвекции. Он располагается несколько выше яруса, на котором температура подымающегося воздуха становится равной температуре окружающего воздуха.
Вторая повод подъёма воздушных масс обусловлена рельефом местности. Ветер, дующий по земной поверхности, может встретить на своём пути горы либо иные природные возвышения. Преодолевая их, воздушные массы обязаны подыматься вверх. Образующиеся в данном случае облака называют облаками орографического происхождения (от греческого слова oros, обозначающего «гора»). Ясно, что такие облака не получают значительного становления в высоту (она ограничена высотой преодолеваемого воздухом возвышения); в этом случае появляются слоистые и слоисто-дождевые облака.
Третья повод подъёма воздушных масс - появление тёплых и холодных атмосферных фронтов. Образование облака происходит исключительно насыщенно над тёплым фронтом - когда тёплая воздушная масса, надвигаясь на холодную массу воздуха, обязана скользить вверх по клину отступающего холодного воздуха. Общая поверхность (поверхность холодного клина) дюже пологая - тангенс угла её наклона к горизонтальной поверхности составляет каждого 0,005-0,01. Следственно восходящее движение тёплого воздуха немного отличается от горизонтального движения; как следствие облачность, возникающая над холодным клином, слабо прогрессирует в высоту, но имеет существенную горизонтальную протяжённость. Такие облака называют облаками восходящего скольжения. В нижнем и среднем уровнях это слоисто-дождевые и высокослоистые облака, а в верхнем уровне - перисто-слоистые и перистые (ясно, что облака верхнего уровня образуются теснее вдалеке за линией атмосферного фронта). Горизонтальная протяжённость облаков восходящего скольжения может измеряться сотнями километров.
Образование облаков происходит также и над холодным атмосферным фронтом - когда наступающая холодная воздушная масса подвигается под массу тёплого воздуха и тем самым поднимает её. В этом случае наравне с облаками восходящего скольжения могут появляться также кучевые облака.
Четвёртая повод подъёма воздушных масс - ураганы. Воздушные массы, двигаясь по поверхности земли, закручиваются к центру депрессии в урагане. Накапливаясь там, они создают перепад давления по вертикали и устремляются вверх. Насыщенный подъём воздуха вплотную до границы тропосферы приводит к сильному облако-образованию - появляются облака циклонического происхождения. Это могут быть слоисто-дождевые, высокослоистые, кучево-дождевые облака. Из всех таких облаков выпадают осадки, создавая дождливую погоду, характерную для урагана.
По книге Л. В. Тарасова «Ветры и грозы в атмосфере Земли». - Долгопрудный:ИД «Разум», 2011.
Информация о книгах издательского дома «Ум» - на сайте
Облака летают по небу, высоко над нашими головами. Они зачастую приковывают к себе взоры взрослых и детей. Нет ничего ошеломительного в том, что у вас может появиться уйма вопросов о том как возникают облака, из чего они состоят, как парят в небе, какие бывают и т.д. В этой статье вы получите результаты на все эти вопросы и сумеете удовлетворить свое любопытство.
Из чего состоят облака?
Облака состоят из множества маленьких капелек воды либо кристалликов льда, парящих в небе на различных высотах.
Как формируются облака?
От того что Светило нагревает воду, она превращается в газ, называемый водяным паром. Данный процесс именуется испарением. Когда водяной пар подымается к небу, он охлаждается. Чем выше, тем прохладнее воздух. В конце концов, пар становится довольно прохладным и конденсируется в капельки воды образовывая облака, которые мы отслеживаем на небе.
Как облака парят по небу?
Облака легче, чем окаймляющий воздух. Это обозначает, что они могут дословно плыть по небу. При этом потоки воздуха способны увеличивать их скорость.
Когда облака накапливают много влаги, и становятся тяжелыми, начинается ливень, град либо снег.
Где встречаются облака?
Схема основных слоев атмосферы Земли
Все основные типы облаков парят в тропосфере; это самая низкая часть, особенно близкая к Земле. Над тропосферой находится стратосфера, а выше - мезосфера, термосфера и экзосфера.
Почему облака различные?
Существует 10 основных видов облаков:
Кучевые облака
Они выглядят как мохнатые шары из ваты. Как водится, кучевые облака встречаются в мирные ясные дни и указывают на отменную погоду. Впрочем при определенных условиях они могут стать грозовыми.
Слоистые облака
Это плоские, серые, безликие слои, которые зачастую находятся близко к поверхности Земли, скрывая облака выше. Изредка они могут вызвать легкий ливень. Туман - это легко слоистое облако, которое опустилось до яруса поверхности земли. И когда вы идете в туманную погоду, вы реально проходите через облака.
Слоисто-кучевые облака
Слоистые облака могут распадаться, образуя кучевые облака. Либо несколько кучевых облаков способны соединяться совместно, образуя слои. Расстояние между ними характеризует данный тип, как слоисто-кучевые облака.
Высокослоистые облака
Высокослоистые облака находятся в середине тропосферы. Они обыкновенно тоньше и легче, чем слоистые. Если наблюдательно посмотреть на небосвод, через такое облако дозволено увидеть ясные лучи.
Высококучевые облака
Аналогично высокослоистым, высококучевые облака находятся в середине тропосферы. Впрочем есть разница, высококучевые облака гораздо поменьше кучевых и состоят как из кристаллов льда, так и капелек воды.
Перистые облака
Перистые облака - это облака самого высокого яруса, состоящие целиком из кристалликов льда. Это тонкие облака, которые выглядят как хвост лошади.
Перисто-кучевые облака
Это кучевые облака на высоте перистых. Перисто-кучевые облака состоят экстраординарно из кристалликов льда. Они схожи на маленькие рыбные чешуйки в небе.
Перисто-слоистые облака
Перисто-слоистые облака находятся высоко в небе. Они могут вызвать очаровательные оптические феномены, такие как Гало. Светило по-бывшему сияет ясно через эти слои, невзирая на то, что небосвод может быть всецело ими покрыто.
Слоисто-дождевые облака
Слоисто-дождевые облака производят долгий ливень либо снег, тот, что может быть легким, либо умеренным. Эти высокие слоистые облака существуют на низких и средних ярусах тропосферы.
Кучево-дождевые облака
Также вестимые как «короли облаков», кучево-дождевые облака несут ответственность за дюже крепкий ливень и град. Осадки выпадают за короткий интервал времени.
Это также исключительные облака, которые могут генерировать молнию и гром. Кучево-дождевые облака дюже высоки и зачастую распространяются на различных слоях неба.
Как различить в небе кучевые, высококучевые и перисто-кучевые облака?
Различить эти типы облаков дозволено с поддержкой руки. Протяните руку в сторону облака и сожмите пальцы в кулак. Если облако будет огромнее, чем кулак - это кучевое облако.
Если облако поменьше, чем кулак, отведите в сторону крупной палец. Когда облако огромнее пальца - это высококучевое, а если оно поменьше - это, скорее каждого, перисто-кучевое облако.
Почему облака белые?
Облака белые, так как капли внутри них огромнее, чем частицы в вокруг. Это делает капельки облаков способными рассеивать и разбивать свет на разные цвета, которые после этого объединяются в белый цвет.
Облака выглядят серыми, когда становятся довольно плотными, дабы не пропускать ясные свет.
Что такое конденсационный след от самолета?
Конденсационный след образуется, когда самолеты проходят через прохладный воздух. Выброс теплого, влажного воздуха из выхлопной трубы самолета вызывает на своем пути облачную тропу.
Как определить погоду по облакам?
Трудно верно предсказать погоду с подмогой облаков, впрочем по некоторым знакам это дозволено сделать! Если облака высокие, темные и покрывают все небосвод, ливень будет продолжительный. В случае, когда огромная часть неба голубая, дозволено ждать маленький ливень.
Если кучевые облака становятся все выше и выше, вы можете отслеживать крутые дожди вечером либо даже гром и молнию. Впрочем это нередко происходит в жаркие и сырые дни.
Основной поводом образования облаков являетсявосходящее движение воздуха. При таких движениях воздух адиабатически охлаждается и водяной пар содержащийся в нем достигает насыщения и сгущается: восходящее движение в данном случае могут быть вызваны различными причинами: нагреванием воздуха снизу от подстилающей поверхности, скольжением его по наклонной общей поверхности и движением вверх по склонов возвышенности и другое. Значимым фактором облакообразования является так же турбулентное движение. Вследствие которым водяной пар перемещается из нижних слоёв в больше высокие. Огромную роль в образовании облаков играет ещё охлаждение воздуха излучением, а так же волновые движения в атмосфере на поверхности инверсии.
Первичными продуктами при образовании облаков являются обыкновенно капли воды. Если облака образуются в слое с температурой ниже 0, то они состоят из переохлажденных капель. Облака состоящие из капель называютсяводяными. При довольно низких негативных температурах облака состоят из кристалликов льда и называютсяледяными/кристаллическими. Облака так же могут состоять единовременно из переохлажденных капель воды и кристалликов льда и называютсясмешанными. Вертикальная мощность этих облаков(смешанных) огромна, исключительно в случае долгого их существования они гораздо превосходят мощность водяных и ледяных облаков. Мельчайшие капельки воды и кристаллы льда из которых состоит облака имеет жалкий вес. Скорость падения их дюже мала и довольно слабого восходящего движения воздуха для того дабы принудить капельки воды и кристаллы льда плавать в воздухе и даже подыматься вверх. При помощи ветра облака перемещаются в горизонтальном направлении. Высота облаков летом огромнее, чем зимой. С возрастанием широты, высота облаков уменьшается.
Свойство облаков и их основные роды.
Согласно интернациональной систематизации все облака по нраву строения и по высоте на которой образуется делятся на 4 семейства.
Облака верхнего ярусаобычно бывают ледяными - это тонкие, прозрачные, легкие облака без тени белого цвета. Светило через них просвечивает, предметы дают тень.
Облака среднего и нижнего ярусаобычно бывают водяными либо смешанными. Впрочем зимой при довольно низких негативных температурах облака этих уровней могут переходить в ледяные. Облака среднего больше плотные чем перистые. Они могут вызывать вокруг солнца либо луны цветным венцы.
Облака вертикального развитияили облака конвекции образуются при восходящих потоках воздуха. Потому что конвекция над сушей в умеренных широтах появляется основным образом в теплое время года, когда воздух гораздо прогревается снизу, от подстилающей поверхности, то за это время отслеживается наибольшая повторяемость облаков вертикального становления. Облака конвекции имеют суточный ход. Над сушей эти облака возникают летом и утром, достигают наибольшее становление в околополуденное время, а к вечеру исчезают. Над нагретыми склонами гор и воды, низменностей облака вертикального становления образуются почаще чем на равнинах.
Роды облаков:
-перистые - отдельные тонкие легкие облака белого цвета, зачастую сверкающие, волокнистой либо питьевой конструкции имеют вид хлопьев, крючков, нитей либо перьев
-перисто-кучевые облака представляют собой мелкие белые хлопья либо меленькие шары(барашки) напоминают комочки снега без теней, располагаются группами либо рядами, зачастую имеют вид ряби/рыбьей чешуи.
-перисто-слоистые - тонкая беловатая пелена обликов, затягивающая зачастую всё небосвод, придающая ему молочно-белый оттенок, изредка пелена обнаруживает волокнистую конструкцию. Эти облака являются поводом образования оптических явлений - это огромные бесцветные круги около солнца/луны. Эти круги образуются в следствии преломления и отражения света в ледяных кристалликах.
-высококучевые - имеют вид пластин, шаров, валов разных размеров, белого либо серого цвета расположенные грядами, группами либо слоями идущими в одном либо 2-х направлениях. Изредка эти облака располагаются параллельно волнами между элементами облаков. Зачастую бывают, видны существенные просветления либо голубое небосвод.
-высокослоистые - представляют серую пелену, эта пелена зачастую бывает настоль тонкой, что через нее, как через матовое стекло видно светило либо луну в виде размытых пятнышек. Они могут давать осадки в виде ливня либо снега, но летом осадки из этих облаков во время падения традиционно испаряются и не достигают поверхности земли.
-слоисто-кучевые - серого цвета с темными частями, собранные в группы, ряды либо валы в одном либо 2-х направлениях между элементами облаков изредка видны просветы голубого неба. Почаще каждого облака возникают на суше зимой. Зачастую они покрывают все небосвод и придают ему волнистый вид.
-слоистые - эти облака представляют сплошной однородный слой, светло/темно серого цвета, покрывающий небосвод и придающий ему мрачный вид. Эти облака могут давать осадки в виде мороси либо в виде дюже мелких снежных зерен и ледяных игл.
-слоисто-дождевые - низкие плотные, темно-серые облака с разорванными краями. Выпадают осадки обложного нрава в виде ливня либо снега. Изредка осадки не достигают поверхности земли, т.е. по пути испаряются. В этом случае в облаках бывают видны полосы падения осадков.
-кучевые - плотные облака, крепко развитые в высоту с куполообразной белой вершиной, с крутыми круглыми очертаниями и горизонтальным серым/темным основанием. Осадки они в наших условиях не дают. Изредка они разрываются ветром на отдельные небольшие клочки, такие облака носят наименование разорвано - дождевые.
-кучево-дождевые - сильные массы, клубящихся кучево-образных облаков с крепким вертикальным становлением, имеющих вид гор либо башен, основание у этих облаков темные.
Образование облаков конвекции, восходящего скольжения и волнистых.
С точки зрения происхождения перечисленных выше родов облаков дозволено поделить на облака конвекции, облака восходящего скольжения и волнистые.
Коблакам конвекцииотносятся кучевые и кучево-дождевые облака. Они прогрессируют основным образом при неустойчивом разделении температуры по вертикали и появляются предпочтительно в теплое время года. Но кучево-дождевые облака изредка образуются и в холодное время года. При прохождении холодного фронта, когда леденящий воздух стремительно подтекает под теплый и конечный буйно подымается вверх. В этом случае кучево-дождевые облака могут давать зимой в виде хлопьев ранней весной и поздней осенью крупу.
Облака восходящего скольженияк ним относятся перистые, перисто-слоистые, высоко-слоистые и слоисто-дождевые. Эти облака образуются при восходящем скольжении тёплого воздуха по наклонных фронтальных поверхностей. Такое скольжение отслеживается при натекании теплого влажного воздуха под теплый, когда конечный вытесняется вверх и начинает натыкать на леденящий. Все эти скольжения совершаются медлительно и помаленьку, при таких скольжениях воздуха адиабатически охлаждается(круто), что приводит к сужению водяного пара. В итоге появляется облачная система, основание которой совпадает с общей поверхностью. Облака входящие в эту систему занимают огромное пространство. В этой облачной системе самыми высокими являются перистые, после этого идут перисто-слоистые, ниже высоко-слоистые, а потом слоисто-дождевые.
Другой нрав образования имеютволнистые облака, т.е. облака располагающиеся на небе полосами, грядами либо волами, между которыми бывают видны больше ясные части облака либо просветы голубого неба. Волнистый вид имеет следующие облака: слоисто-кучевые, высоко-кучевые, перисто-кучевые. Эти облака образуются в случае, если в воздухе располагается на одной и той же высоте два слоя, имеющих различную температуру, влажность и плотность. Если эти слои перемешиваются, то на границе между ними появляются волны с огромный длиной и крупной амплитудой. Впрочем такие волны являются неустойчивыми и превращаются в ряд вихрей. Воздух тот, что они захватывают, прогрессируя при этом на огромное число ячеек и в всей из них появляется движение воздуха вверх вниз. Такая ячейковая циркуляция воздуха и приводит к образованию волнистых облаков.
Вопросы для рассмотрения:
1. Состав и строение атмосферы.
2. Температура воздуха.
3. Влажность воздуха.
4. Образование облаков, осадки.
5. Давление атмосферы.
6. Ветры и их виды.
1. Состав и строение атмосферы.
«Атмосфера» - воздушная оболочка Земли (с греч. «атмос» - газ, «сфера» - шар). Атмосфера охраняет Землю от ультрафиолетового излучения Солнца, космической пыли и метеоритов.
Состав атмосферы:
- азот - 78 %;
- кислород - 21 %;
- углекислый газ - 0,033 %;
- аргон - 0,9 %;
- водород, гелий, неон, двуокись серы, аммиак, угарный газ, озон, водяные пары - маленькая доля;
- засоряющие вещества: частицы дыма, пыль, вулканический пепел.
Атмосфера простирается от поверхности планеты и понемногу сливается с космическим пространством. Плотность атмосферы меняется с высотой: у поверхности Земли она наивысшая, с подня тием вверх уменьшается. Так, на высоте 5,5 км плотность атмосферы в 2 раза, а на высоте 11 км в 4 раза поменьше, чем в приземном слое.
Она состоит из основных слоев:
1. Тропосфера - от 8 до18 км
2. Стратосфера - до 40-50 км
3. Мезосфера - 50-80 км
4. Термосфера - 80-800 км
5. Экзосфера - свыше 800 км
Тропосфера- это ближайший к земной поверхности и самый плотный, теплый слой атмосферы. Высота на полюсах 8-10 км, на экваторе 16-18 км. В нем содержится 80% воздушной массы всех слоев и примерно каждый водяной пар. Тут находятся системы формирования погоды нашей планеты и биосфера. Приземная температура понижается на 6,5°С с всем километром до достижения тропопаузы. В верхних слоях тропосферы температура достигает - 55оС.
Стратосфера
Простирается до высоты 50-55 км. Плотность воздуха и давление в стратосфере незначительны. Разреженный воздух состоит из тех же газов, что и в тропосфере, но в нем огромнее озона. Наибольшая насыщенность озона отслеживается на высоте 15- 30 км. В нижней части этого слоя отслеживается температура около -55°С. Выше она нарастает до 0, + 10°С из-за тепла, которое вырабатывается вследствие образованию озона. Находящаяся на высоте 50 км стратопауза отделяет стратосферу от дальнейшего слоя.
Мезосфера
Происходит стремительное уменьшение температуры до - 70-90°С. Отслеживается огромная разряженность воздуха. Самая холодная часть атмосферы - мезопауза (80 км). Плотность воздуха там в 200 раз меньше, чем у поверхности Земли.
Термосфера
Высота от 80 до 800 км. В этом самом тонком слое содержится лишь 0,001 % воздушной массы атмосферы. Температура в этом слое возрастает: на высоте 150 км до 220 °С; на высоте 480-600 км до 1500 °С.
В пределах термосферы находитсяионосфера, где происходят полярные свечения (150-300 км), магнитосфера (300-400 км) - наружний край магнитного поля Земли. Газы атмосферы (азот и кислород) находятся в ионизированном состоянии. Малая плотность дает небу черный цвет.
Экзосфера- свыше 800 км, понемножку сливающаяся с космическим пространством.
2. Температура воздуха.
Основным источником тепла служит светило. Каждая общность лучистой энергии Солнца именуется ясной радиацией. Земля получает от Солнца одну двухмиллиардную часть.Различают радиацию прямую, рассеянную и суммарную.
Прямой радиацией поверхность Земли нагревается в ясную погоду. Мы ощущаем ее как жгучие ясные лучи.Рассеянная радиация освещает предметы в тени. Проходя через атмосферу, лучи отражаются от молекул воздуха, капелек воды, пылинок и рассеиваются. Чем пасмурнее погода, тем большее число радиации рассеивается в атмосфере. При сильной запыленности воздуха, скажем во время пыльных бурь либо в индустриальных центрах, рассеивание ослабляет радиацию на 40-45 %.
Интенсивность радиации зависит от угла падения солнечных лучей на земную поверхность. Когда светило находится высоко над горизонтом, его лучи преодолевают атмосферу больше коротким путем, следственно, меньше рассеиваются и мощнее нагревают поверхность Земли. По этой причине в ясную погоду утром и вечером неизменно прохладнее, чем в полдень.
Ясные лучи не нагревают прозрачный воздух, а нагревают поверхность земли, от которой прилегающим слоям воздуха передается тепло. Нагреваясь, воздух становится больше легким и подымается вверх, где перемешивается с больше холодным, в свою очередь, нагревая его.
Светило нагревает Землю не идентично. Причинами является:
- шарообразность планеты;
- наклон земной оси;
- рельеф (на склонах гор, холмов, оврагов и т. д., обращенных к солнцу, угол падения солнечных лучей возрастает, и они мощней нагреваются).
В экваториальных и тропических широтах светило в течение каждого года находится высоко над горизонтом, в средних широтах его высота меняется в зависимости от времени года, а в Арктике и Антарктике высоко над горизонтом оно не подымается никогда. В итоге в тропических широтах ясные лучи рассеиваются поменьше. Чем дальше от экватора, тем меньше тепла поступает на земную поверхность. На Северном полюсе, скажем, летом светило не заходит за горизонт 186 дней, т. е. 6 месяцев, и число поступающей радиации даже огромнее, чем на экваторе. Впрочем ясные лучи имеют малый угол падения, и огромная часть радиации рассеивается в атмосфере. В итоге поверхность Земли нагревается незначительно. Зимой светило в Арктике находится за горизонтом, и прямая радиация на поверхность Земли не поступает.
Неравномерно нагреваются суша и вода. Поверхность суши нагревается и охлаждается стремительно. Вода же нагревается медлительно, но но дольше удерживает тепло. Объясняется это тем, что теплоемкость воды огромнее теплоемкости горных пород, слагающих сушу. На суше ясные лучи нагреваюm0; только поверхностный слой, а в прозрачной воде тепло проникает на значительную глубину, в итоге чего нагревание происходит неторопливей. На его скорость влияет и испарение, потому что на него надобно много тепла. Вода остывает медлительно, в основном потому, что объем прогреваемой воды во много раз огромнее объема нагревающейся суши; к тому же при ее охлаждении верхние, остывшие слои воды опускаются на дно, как больше плотные и тяжелые, а на смену им из глубины водоема подымается теплая вода. Собранное тепло вода расходует больше равномерно. В итоге море в среднем теплее суши, а колебания температуры воды никогда не бывают такими крутыми, как колебания температуры суши.
В течение суток температура воздуха не остается постоянной, а постоянно изменяется. Днем поверхность Земли нагревается и нагревает прилегающий слой воздуха. Ночью Земля излучает тепло, охлаждается, и происходит охлаждение воздуха. Особенно низкие температуры отслеживаются не ночью, а перед восходом солнца, когда земная поверхность теснее отдала все тепло. Подобно этому особенно высокие температуры воздуха устанавливаются не в полдень, а около 15 ч.
Суточный ход температур на Земле не повсюду идентичен:
- на экваторе днем и ночью они примерно идентичны;
- незначительны у морях и у морских побережий;
- в пустынях днем поверхность земли зачастую нагревается до 50-60 °С, а ночью часто охлаждается до 0 °С.
В широтах наибольшее число ясной радиации поступает на Землю в дни летних солнцестояний, т. е. 22 июня в Северном полушарии и 21 декабря в Южном. Впрочем, самыми жаркими месяцами является не июнь (декабрь), а июль (январь), потому что в день солнцестояния громадное число радиации тратится на нагревание земной поверхности. В июле (январе) радиация уменьшается, но эта убыль компенсируется крепко нагретой земной поверхностью. Самый леденящий месяц не декабрь, а январь. На море, в связи с тем, что вода больше медлительно охлаждается и нагревается, смещение температур еще огромнее. Тут самый жаркий месяц август, а самый леденящий - февраль в Северном полушарии и соответственно самый жаркий - февраль и самый леденящий - август в Южном.
Годовая амплитуда температур зависит от широты места.
- на экваторе - идентична 22-23 °С;
- в глубине материка - максимальные.
Различают температуру безусловную и среднюю.
Безусловные температуры устанавливают путем многолетних слежений на метеостанциях. Так, самое жаркое (+58 °С) место на Земле находится в Ливийской пустыне; самое холодное (-89,2 °С) - в Антарктиде на станции «Восток». В Северном полушарии самая низкая (-70,2 °С) температура подмечена в поселке Оймякон в Восточной Сибири.
Средние температуры определяют как среднеарифметическое нескольких показателей термометра (4 раза в сутки).На карте дозволено обозначить точки с идентичными значениями температур и провести линии, соединяющие их. Эти линии называют изотермами. Особенно показательны изотермы января и июля, т. е. самого холодного и самого теплого месяцев в году.
Расположение изотерм дозволяет выделить семь тепловых поясов:
· жаркий, расположенный между годовыми изотермами 20 °С в Северном и Южном полушариях;
· два умеренных, заключенных между изотермами 20 и 10 °С самых теплых месяцев, т. е. июня и января;
· два холодных, расположенных между изотермами 10 и 0 °С также самых теплых месяцев;
· две области нерушимого мороза, в которых температура самого теплого месяца ниже 0 °С.
Границы поясов освещенности, проходящие по тропикам и полярным кругам, не совпадают с границами тепловых поясов.
3. Влажность воздуха.
В итоге испарения в воздухе неизменно содержится водяной пар. Скорость испарения зависит от температуры и ветра.
Число воды, которое может испариться с той либо другой поверхности, именуется испаряемостью. Испаряемость зависит от температуры воздуха и числа в нем водяного пара. Чем выше температура воздуха и чем меньше он содержит водяного пара, тем выше испаряемость. В полярных странах при низкой температуре воздуха она жалка. Невелика она и на экваторе, где воздух содержит ограниченное число водяного пара. Максимальна испаряемость в тропических пустынях, где она достигает 3000 м.
Воздух может принимать водяной пар до знаменитого предела, пока он не станет интенсивным. Число водяного пара, которое содержится в воздухе в данный момент (в г на 1 м3), называют безусловной влажностью. Отношение числа водяных паров, содержащихся в воздухе в данный момент к тому их числу, которое он может вместить при данной температуре, именуется относительной влажностью и измеряется в %.
Момент перехода воздуха от ненасыщенного состояния к интенсивному называют точкой росы. При наступлении точки росы, когда относительная влажность приближается к 100 %, происходит конденсация водяных паров - переход воды из газообразного состояния в жидкое. При негативных температурах водяной пар может сразу превращаться в лед. Данный процесс именуется сублимацией водяных паров. Конденсация и сублимация водяного пара определяют образование осадков.Влажность воздуха измеряется волосным гигрометром.
4. Образование облаков. Осадки.
При конденсации водяного пара в атмосфере образуются облака.
Это происходит в итоге испарения водяного пара с поверхности Земли и его поднятия восходящими потоками теплого воздуха. В зависимости от своей температуры облака состоят из капелек воды либо кристалликов льда и снега. Эти капли и кристаллы настоль малы, что их удерживают в атмосфере даже слабые восходящие потоки воздуха.
Форма облаков дюже многообразна и зависит от многих факторов: высоты, скорости ветра, влажности и т. д. Их делят на слоистые, кучевые и перистые.
Классификация облаков:
*** - ледяные кристаллы;… - мельчайшие капли
| Семейство | Форма облаков | Высота, км | Характеристика |
| Облака верхнего яруса | Перистые | В высоту до 18 км, из них не выпадают осадки.Имеют волнистую конструкцию,форму тонких белых полос, белые с шелковистым блеском. | |
| Перисто-слоистые | |||
| Перисто-кучевые | напоминают волнистые пласты либо «барашки», гряды перистовидных белых хлопьев в виде ряби, не дают серебристого цвета. | ||
| Облака среднего яруса | Высококучевые | .*.*. | Из нихвыпадает дюже немного осадков.Серо-белые разорванные пласты, гряды. |
| Высокослоистые | .*.*. | Серо-голубые цельные полотна, слоистая пелена. Светило и Луна через них видны в виде расплывшихся пятнышек. | |
| Облака нижнего яруса | Слоистые | .*.*. | Однородный слой облаков без определенных очертаний, серого цвета. Особенно низкие. Дают моросящие осадки. |
| Слоисто-дождевые | .*.*. | Темно-серый пласт, несут обложные ливни. | |
| Слоисто-кучевые | Слои либо гряды из больших валов серого цвета (серое полотно с ясно-выраженными фрагментами туч). | ||
| Отдельные плотные облака с плоским основанием и куполообразными вершинами, растущие вертикально. Напоминают комки ваты с белым верхом и серым низом. | |||
| Кучево-дождевые | Крупные, плотные и темные, изредка с плоской вершиной, несущие мощные дожди и грозы. |
Поводы образования облаков:
1. Турбулентность, вызванная крутым изменением направления и скорости ветра.
2. Подъем воздуха при его прохождении над холмами и горами. Образуются облака
флагоподобные. Облачная шапка, горный туман и др.
3. Конвекция - подъем теплых воздушных масс, их охлаждение и конденсация воды.
4. Конвергенция - образование облаков при взаимодействии теплых и холодных фронтов. Леденящий и плотный воздух вытесняет вверх больше теплый и легкий воздух. В итоге вода в теплом воздухе конденсируется, т.к. он остывает, и образуются облака, приносящие обильные осадки.
Степень покрытия неба облаками, выраженную в баллах (от 1 до 10), называют облачностью.
Воду, вывалившуюся в твердом либо жидком состоянии в виде ливня, снега, града либо сконденсировавшуюся на поверхности разных тел в виде росы, инея, называют атмосферными осадками. Маленькие капли воды в облаке не висят, а движутся вверх-вниз. Опускаясь, они сливаются с другими каплями, пока их вес не дозволит упасть на землю. Если в облаке оказываются мельчайшие частицы твердых тел, скажем пыль, то процесс конденсации ускоряется, от того что пылинки играют роль ядер кнденсации.
В пустынных районах при низкой относительной влажности конденсация водяного пара возможна только на большой высоте, где температура ниже, впрочем дождинки, не долетая до земли, испаряются в воздухе. Это явление получило наименование сухих ливней.
Если конденсация водяного пара в облаке происходит при отрицательных температурах (то - 4 до - 15° С), образуются осадки в виде снега. Изредка снежинки из верхних слоев облака опускаются в нижнюю его часть, где температура выше и содержится большое число переохлажденных капель воды, удерживаемых в облаке восходящими потоками воздуха. Соединяясь с капельками воды, снежинки теряют форму, вес их возрастает, и они выпадают на землю в виде снежной пурги - шарообразных снежных комочков диаметром 2-3 мм.
Нужное условие образования града - присутствие облака, нижний край которого находится в зоне положительных, а верхний - в зоне негативных температур При этих условиях образовавшаяся снежная пурга восходящими потоками подымается в зону отрицательных температур, где превращается в льдинку шарообразной формы - градину. Процесс поднятия и опускания градины может протекать неоднократно и сопровождаться увеличением ее массы и размера. Наконец градина, преодолевая сопротивление восходящих потоков воздуха, выпадает на землю. Градины неодинаковы по размеру: они могут быть величиной от горошины до куриного яйца.
Число атмосферных осадков измеряют с помощью осадкомера. Многолетние слежения за числом выпадающих осадков дозволили установить всеобщие закономерности их распространения по поверхности Земли.
Наибольшее число осадков выпадает в экваториальной полосе - в среднем 1500-2000 мм. В тропиках количество их снижается до 200-250 мм. В умеренных широтах происходит увеличение выпадающих осадков до 500- 600 мм, а в полярных областях число их не превышает 200 мм в год.
Неровность обусловлена рельефом местности, скажем, горы задерживают влагу и не пропускают за свои пределы.
Есть на Земле места, где осадки фактически отсутствуют. Скажем, в пустыне Атакама осадки выпадают раз в несколько лет, а по многолетним данным, величина их не превышает 1 мм в год. Дюже сухо и в Центральной Сахаре, где среднее годичное число осадков менее 50 мм. В то же время в некоторых местах выпадает громадное число осадков. Скажем, в Черрапунджи - на южных склонах Гималаев их выпадает до 12 000 мм, а в отдельные годы - до 23 000 мм, на склонах горы Камерун в Африке - до 10 000 мм.
В приземном слое атмосферы образуются осадки: роса, иней, туман, изморозь, гололед. Конденсируясь у поверхности земли, образуется роса, а при низких температурах - иней. При наступлении больше теплого воздуха и его соприкосновении с холодными предметами (почаще каждого проводами, ветками деревьев) выпадает изморозь - налет рыхлых кристалликов льда и снега. При концентрации водяных паров в приземном слое атмосферы образуется туман. Когда температура поверхности Земли ниже 0 °С, а из больше верхних слоев выпадают осадки в виде ливня, начинается гололедица. Смерзаясь, капельки влаги образуют ледяную корку. Похож на гололедицу гололед. Но он формируется напротив: землю выпадают жидкие осадки, а при понижении температуры ниже 0 °С вода замерзает, образуя склизкую ледяную пленку.
5. Давление атмосферы.
Масса 1 м3 воздуха на ярусе моря при температуре 4°С в среднем составляет 1 кг 300 г, что обусловливает существование атмосферного давления. На 1 м2 давит 10 т. Живые организмы, в том числе и здоровый человек, не чувствуют этого давления, потому что оно уравновешивается внутренним давлением организма.
За давлением воздуха и его изменениями ведутся систематические слежения на метеостанциях. Давление измеряют барометрами - ртутными и пружинными, либо анероидами. Измеряется давление в паскалях (Па). Давление атмосферы на широте 45° на высоте 0 м над ярусом моря при температуре 4 °С считается типичным, оно соответствует 1013 гПа, либо 760 мм ртутного столба, либо 1 атмосфере.
Давление атмосферы зависит не только от высоты, но и от плотности воздуха. Леденящий воздух плотнее и тяжелее теплого. В зависимости от того, какие воздушные массы преобладают в данной местности, в ней устанавливается высокое либо низкое атмосферное давление. На метеостанциях либо в пунктах слежения оно фиксируется автоматическим прибором - барографом.
Если на карте объединить все точки с идентичным давлением, то получившиеся линии - изобары покажут, как оно распределяется на поверхности Земли. Традиционно на экваторе давление пониженное, в тропических областях (исключительно над океанами) - повышенное, в умеренных - переменное от сезона к сезону, а в полярных опять повышается. Над континентами зимой устанавливается повышенное, а летом - пониженное давление.
6. Ветры, их виды
Ветром именуется движение воздуха. Воздух перемещается из области высокого давления в область низкого. У ветра есть колляции: скорость, сила и направление. Для их определения применяют флюгер и анемометр. По итогам слежений за направлением ветра строят розу ветров за месяц, сезон либо год. Обзор розы ветров разрешает установить преобладающие направления ветров для данной местности.
Скорость ветра измеряют в метрах в секунду. При штиле скорость ветра не превышает 0 м/с. Ветер, скорость которого больше 29 м/с, именуется циклоном. Самые крепкие циклоны подмечены в Антарктиде, где скорость ветра достигала 100 м/с.
Силу ветра измеряют в баллах, она зависит от его скорости и плотности воздуха. По шкале Бофорта штилю соответствует 0 баллов, а циклону - 12.
Планетарные ветры.
1. Пассаты - непрерывно дующие ветры.
В районе экватора жгучий воздух подымается вверх, создавая зону низкого давления. Воздух охлаждается и опускается вниз, создавая зону высокого давления (конские широты). Из тропиков к экватору в область постоянно низкого давления дуют ветры. Под влиянием отклоняющей силы вращения Земли эти потоки отклоняются вправо в Северном полушарии и налево - в Южном.
2. Западные ветры умеренных широт.
Часть тропического (теплого) воздуха перемещается в умеренные широты. Это движение исключительно активизируется летом, когда там преобладает больше низкое давление. Эти потоки воздуха в Северном полушарии также отклоняются вправо и принимают сначала юго-западное, а после этого и западное направление, а в Южном - северо-западное, переходящее в западное.
3. Полярные восточные ветры. Из полярных областей высокого давления воздух перемещается в умеренные широты, принимая северо-восточное направление в Северном и юго-восточное - в Южном полушариях.
4. Муссоны - ветры, изменяющие свое направление по сезонам: зимой дуют с суши на море, а летом - с моря на сушу. Повод - сезонного метаморфозы давления над сушей и прилегающей водной поверхностью океана. Под действием отклоняющего могущества вращающейся Земли летние муссоны принимают юго-восточное направление, а зимние - северо-западное. Муссонные ветры исключительно характерны для Далекого Востока и Восточного Китая, в меньшей мере они проявляются на восточном побережье Северной Америки.
Местные ветры.
Появляются из-за особенностей рельефа, неравномерности нагревания подстилающей поверхности.
1. Бризы - береговые ветры, наблюдающиеся в ясную погоду на берегах водоемов. Днем они дуют с водной поверхности (морской бриз), ночью - с суши (береговой бриз). Днем суша нагревается стремительней, чем море. Над ней формируется область низкого давления. Воздух над сушей подымается, потоки воздуха с моря устремляются на его место, образуя дневной бриз. Ночью поверхность воды нагрета мощнее, чем суша. Воздух подымается вверх, а на его место устремляется воздух с суши. Образуется ночной бриз. Он слабее.
2. Горно-долинные ветры. По той же причине дуют ветры с гор в долины и обратно. Образуются из-за того, что днем воздух над склонами становится теплее, чем в долине. Днем фёны дуют на гору, а ночью - с горы.
3. Фёны - теплые и сухие ветры, дующие по склонам гор. Сырой морской воздух подымается над горами и проливается ливнями. После этого он дует вниз с подветренной стороны гор, становится теплее и суше. Схожий ветер в Канаде и США - чинук.
4. Бора - горный леденящий ветер. Леденящий воздух, одолев невысокий барьер, с громадной силой обрушивается вниз, причем при этом происходит крутое понижение температуры. В России бора особенной силы достигает в Новороссийске. Схож на бора мистраль, дующий зимой из Центральной Европы (область высокого давления) к Средиземноморью. Зачастую наносит крупной урон сельскому хозяйству.
5. Суховеи - это сухие и знойные ветры. Они характерны для засушливых районов земного шара. В Средней Азии суховей называют самумом, в Алжире - сирокко (дующий из пустыни Сахара), в Египте - хатсином (хамсин) и т. д. Скорость ветра-суховея достигает 20 м/с, а температура воздуха + 40 °С. Относительная влажность при суховее круто падает и понижается до 10 %. Растения, испаряя влагу, высыхают на корню. В пустынях суховеи частенько сопровождаются пыльными бурями.
Направление и силу ветра нужно рассматривать при строительстве населенных пунктов, индустриальных предприятий, жилищ. Ветер - один из важнейших источников альтернативной энергии, его применяют для выработки электроэнергии, а также для работы мельниц, водокачек и др.
КАК ОБРАЗУЮТСЯ ВЕТРЫ |sites/default/files/images/29042021/image_xida_2_5046.jpg Откуда приходит теплый атмосферный фронт. Теплый фронт, его особенности, облака. Могущество на погоду|Атмосферные фронты, имеют несколько разных колляций. По ним происходит деление этого природного явления на различные виды.
Атмосферные фронты могут добиваться ширины 500-700 км, а в длину простираться на 3000-5000 км.
Атмосферные фронты систематизируют по перемещению касательно расположения воздушных масс. Еще один критерий - пространственная протяженность и циркуляционная важность. И, наконец, географический знак.
Характеристика атмосферных фронтов
По перемещению атмосферные фронты дозволено поделить на холодные, теплые и фронты окклюзии.
Теплый атмосферный формируется, когда теплые воздушные массивы, как водится, сырые надвигаются на больше сухие и холодные. Приближающийся теплый фронт приносит постепенное понижение атмосферного давления, незначительное возрастание температуры воздуха и небольшие, но продолжительные осадки.
Леденящий фронт образуется под влиянием северных ветров, нагнетающих леденящий воздух в области, которые ранее занимал теплый фронт. Леденящий атмосферный фронт влияет на погоду в маленький полосе и зачастую сопровождается грозами и понижением атмосферного давления. Позже того, как фронт пройдет, температура воздуха круто понижается, а давление возрастает.
Циклон, тот, что считается самым мощным и разорительным в истории, обрушился на дельту Ганга в восточной части Пакистана в ноябре 1970 года. Скорость ветра достигла больше 230 км/ч, а высота приливной волны была около 15 метров.
Фронты окклюзии появляются при наложении одного атмосферного фронта на иной, образованный ранее. Между ними располагается существенная масса воздуха, температура которого гораздо выше, чем у воздуха, тот, что его окружает. Окклюдирование появляется при вытеснении теплой воздушной массы и ее отрыве от поверхности земли. В итоге фронт перемешается у поверхности земли теснее под воздействием 2-х холодных масс воздуха. На фронтах окклюзии частенько расположены большие волновые ураганы, образованные в виде дюже хаотичных волновых возмущений. Ветер при этом гораздо усиливается, и волна становится отчетливо выраженной. В итоге фронт окклюзии превращается в огромную размытую фронтальную зону и по прошествии некоторого времени всецело пропадает.
По географическим знакам фронты разделяются на арктические, полярные и тропические. В зависимости от того, в каких широтах они образованы. Помимо этого, в зависимости от подстилающей поверхности, фронты делятся на континентальные и морские.
На тёплом фронте тёплый воздух натекает на леденящий, расположенный в виде клина внизу. Впереди приземной линии отслеживается область падения давления, которая обусловлена заменой холодного воздуха тёплым. С падением давления усиливается ветер, максимальной скорости от достигает перед прохождением фронта, после этого ослабевает. Пред фронтом господствуют ветры юго-восточного направления, переходящие за фронтом на южные и юго-западные. Неторопливое восходящее движение тёплого воздуха по общей поверхности приводит к его адиабатическому охлаждению и образованию облачной системы и зоны осадков огромный протяженности, ширина зоны облаков простирается до 600-700км.
Наклон общей поверхности отслеживается в пределах 1/100 до 1/200.
Стержневой облачной системой фронта являются слоисто-дождевые и высоко-слоистые облака Ns-As, расположенные в нижнем и среднем уровнях (5-6 км). Их верхняя граница примерно горизонтальная, а нижняя понижается от переднего края к линии фронта, где достигает высоты около 100м (в холодное время может быть ниже). Выше As-Ns располагаются перисто-слоистые и перистые облака. Изредка они сливаются с нижележащей облачной системой. Но нередко облака верхнего уровня отделены от системы Ns-As облачной прослойкой. Под стержневой облачной системой отслеживается зона обложных осадков. Она лежит впереди приземной линии фронта и имеет протяженность по нормали от фронта до 400 км.
В зоне осадков образуются низкие разорванно-дождевые облака с нижней границой 50-100м, изредка появляются фронтальные туманы, при температурах от 0 до -3 отслеживается гололёд.
Зимой при мощных ветрах прохождение фронта сопровождается крепкими метелями, Летом на тёплом фронте могут появляться отдельные очаги кучево-дождевых облаков с дождями и грозами. Почаще каждого они появляются ночью. Их становление объясняется мощным ночным выхолаживанием верхнего слоя стержневой общей облачной системы при касательно непоколебимой температуре в нижних слоях облака. Это приводит к возрастанию температурных градиентов и к увеличению вертикальных токов, которые и приводят к образованию кучево-дождевых облаков. Они, как водится, замаскированы слоисто-дождевой облачностью, что затрудняет их визуальное определение. При подлёте к слоисто-дождевым облакам, внутри которых спрятаны кучево-дождевые, начинается болтанка (турбулентность), повышенная электризация, негативно влияющая на работу приборного оборудования.
Зимой в зоне негативных температур облачности тёплого фронта имеется угроза обледенения самолётов. Нижней рубежом обледенения является нулевая изотерма. Крепкое обледенение отслеживается в полёте в зоне переохлажденного ливня. В холодное время года тёплый фронт обостряется и почаще даёт трудные погодные данные: низкую облачность, ухудшенную видимость в метелях, осадках, туманах, обледенение в осадках, гололёд на земле, электризацию в облаках.
Тёплый фронт отмечается красным цветом либо зачернёнными полукружками, направленными в сторону перемещения фронта. По мере приближения линии тёплого фронта начинает падать давление, уплотняются облака, выпадают обложные осадки. Зимой при прохождении фронта традиционно возникают низкие слоистые облака. Температура и влажность воздуха медлительно возрастают. При прохождении фронта температура и влажность традиционно стремительно нарастают, ветер усиливается. Позже прохождения фронта направление ветра меняется (ветер поворачивает по часовой стрелке), падение давления прекращается и начинается его слабый рост, облака рассеиваются, осадки прекращаются. Поле барических тенденций представлено дальнейшим образом: перед тёплым фронтом располагается замкнутая область падения давления, за фронтом - либо рост давления, либо относительный рост (падение, но меньшее, чем перед фронтом).
В случае тёплого фронта тёплый воздух, перемещаясь в сторону холодного, натекает на клин холодного воздуха и делает восходящее скольжение по этого клина и динамически охлаждается. На некоторой высоте, определяемой исходным состоянием восходящего воздуха, достигается насыщение - это ярус конденсации. Выше этого яруса в восходящем воздухе происходит облакообразование. Адиабатическое охлаждение тёплого воздуха, скользящего по клина холодного, усиливается становлением восходящих движений от нестационарности при динамическом падении давления и от сходимости ветра в нижнем слое атмосферы. Охлаждение тёплого воздуха при восходящем скольжении по поверхности фронта приводит к образованию характерной системы слоистообразных облаков (облаков восходящего скольжения): перисто-слоистые - высоко-слоистые -слоисто-дождевые (Cs-As-Ns).
При приближении к пункту тёплого фронта с классно развитой облачностью вначале возникают перистые облака в виде параллельных полос с когтевидными образованиями в передней части (вестники тёплого фронта), вытянутые в направлении воздушных течений на их ярусе (Ci uncinus). Первые перистые облака отслеживаются на расстоянии многих сотен километров от линии фронта у поверхности Земли (около 800-900 км). Перистые облака переходят после этого в перисто-слоистые облака (Cirrostratus). Для этих облаков характерны явления гало. Облака верхнего уровня - перисто-слоистые и перистые (Ci и Cs) состоят из ледяных кристаллов, и осадки из них не выпадают. Почаще каждого облака Ci-Cs представляют собой независимый слой, верхняя граница которого совпадает с осью струйного течения, то есть близка к тропопаузе.
После этого облака становятся всё плотнее: высоко-слоистые облака (Altostratus) помаленьку переходят в слоисто-дождевые (Nimbostratus), начинают выпадать обложные осадки, которые ослабевают либо вовсе прекращаются позже прохождения линии фронта. По мере приближения к линии фронта высота основания Ns снижается. Минимальное её значение определяется высотой яруса конденсации в восходящем тёплом воздухе. Высокослоистые (As) являются коллоидальными и состоят из смеси мельчайших капелек и снежинок. Их вертикальная мощность достаточно значительна: начинаясь на высоте 3-5 км, эти облака простираются до высот порядка 4-6 км, то есть имеют 1-3 км в толщину. Выпадающие из этих облаков осадки летом, проходя через тёплую часть атмосферы, испаряются и не неизменно достигают поверхности Земли. Зимой осадки из As в виде снега примерно неизменно достигают поверхности Земли, а также стимулируют выпадение осадков из нижележащих St-Sc. В этом случае ширина зоны обложных осадков может добиваться ширины 400 км и больше. Ближе каждого к поверхности Земли (на высоте нескольких сотен метров, а порой 100-150 м и даже ниже) находится нижняя граница слоисто-дождевых облаков (Ns), из которых выпадают обложные осадки в виде ливня либо снега; под слоисто-дождевыми облаками часто прогрессируют разорванно-дождевые (St fr).
Облака Ns простираются до высот 3…7 км, то есть имеют крайне существенную вертикальную мощность. Облака также состоят из ледяных элементов и капель, причём, и капли и кристаллы исключительно в нижней части облаков больше огромные, чем в As. Нижнее основание системы облаков As-Ns в всеобщих чертах совпадает с поверхностью фронта. От того что верхняя граница облаков As-Ns примерно горизонтальна, наибольшая их толщина отслеживается возле линии фронта. У центра урагана, где система облаков тёплого фронта имеет наибольшее становление, ширина облачной зоны Ns и зоны обложных осадков в среднем - около 300 км. В совокупности облака As-Ns имеют ширину 500-600 км, ширина зоны облаков Ci-Cs - около 200-300 км. Если спроецировать данную систему на приземную карту, то каждая она окажется перед линией тёплого фронта на расстоянии 700-900 км. В отдельных случаях зона облачности и осадков может быть гораздо шире либо теснее, в зависимости от угла наклона общей поверхности, высоты яруса конденсации, термических условий нижней тропосферы.
В ночное время радиационное выхолаживание верхней границы облачной системы As-Ns и понижение температуры в облаках, а также усиление вертикального перемешивания при опускании охлаждённого воздуха вовнутрь облака содействует образованию ледяной фазы в облаках, росту облачных элементов и образованию осадков. По мере удаления от центра урагана восходящие движения воздуха ослабевают, осадки прекращаются. Фронтальные облака могут образовываться не только над наклонной поверхностью фронта, а в некоторых случаях - и по обе стороны от фронта. Это исключительно свойственно для исходной стадии урагана, когда восходящие движения захватывают зафронтальную область - тогда и осадки могут выпадать с обеих сторон фронта. Но за линией фронта общая облачность традиционно мощно расслоена и зафронтальные осадки почаще представлены в виде мороси либо снежных зёрен.
В случае дюже пологого фронта система облаков может быть смещена вперед от линии фронта. В тёплое время года восходящие движения возле линии фронта приобретают нрав конвективных, и на тёплых фронтах часто прогрессируют кучево-дождевые облака и отслеживаются ливневые осадки и грозы (как днём, так и ночью).
Летом в дневные часы в приземном слое за линией тёплого фронта при существенной облачности температура воздуха над сушей может быть ниже, чем перед фронтом. Это явление именуется маскировкой тёплого фронта.
Облачность ветхих тёплых фронтов также может быть расслоенной на всём протяжении фронта. Понемножку эти слои рассеиваются и осадки прекращаются. Порой тёплый фронт не сопровождается осадками (исключительно летом). Так бывает при малом влагосодержании тёплого воздуха, когда ярус конденсации лежит на существенной высоте. При сухости воздуха и исключительно в случае его невидимой устойчивой стратификации восходящее скольжение тёплого воздуха не приводит к становлению немного-мальски сильной облачности - то есть облака вообще отсутствуют, либо отслеживается полоса облаков верхнего и среднего уровней.
Wikimedia Foundation . 2010 .
Смотреть что такое Тёплый фронт в иных словарях:
- Фронт окклюзии атмосферный фронт, связанный с гребнем тепла в нижней и средней тропосфере, тот, что обусловливает крупномасштабные восходящие движения воздуха и образование протяжённой зоны облаков и осадков. Зачастую фронт окклюзии… … Википедия
Переходная зона (ширина неск. десятков км) между возд. массами с различными физ. свойствами. Различают арктич. фронт (между арктич. и среднеширотным воздухом), полярный (между среднеширотным и тропич. воздухом) и тропический (между тропич. и экв.… …Естествознание. Энциклопедический словарьЭнциклопедия «Авиация»
атмосферный фронт- Рис. 1. Схема тёплого фронта в вертикальном разрезе. атмосферный фронт ? переходная зона между воздушными массами, частями нижнего слоя атмосферы Земли (тропосферы), горизонтальные размеры которых соизмеримы с крупными частями континентов и… …Энциклопедия «Авиация»
Атмосферный фронт (от. др. греч. ????? пар, ?????? шар и лат. frontis лоб, передняя сторона), фронты тропосферные переходная зона в тропосфере между смежными воздушными массами с различными физическими свойствами. Атмосферный фронт появляется при… … Википедия
Атмосферный фронт (от. др. греч. ????? пар, ?????? шар и лат. frontis лоб, передняя сторона), фронты тропосферные переходная зона в тропосфере между смежными воздушными массами с различными физическими свойствами. Атмосферный фронт появляется при… … Википедия
Тёплый фронт отмечается красным цветом либо зачернёнными полукружками, направленными в сторону перемещения фронта. По мере приближения линии тёплого фронта начинает падать давление, уплотняются облака, выпадают обложные осадки. Зимой при прохождении фронта традиционно возникают низкие слоистые облака. Температура и влажность воздуха медлительно возрастают. При прохождении фронта температура и влажность обыкновенно стремительно нарастают, ветер усиливается. Позже прохождения фронта направление ветра меняется (ветер поворачивает по часовой стрелке), падение давления прекращается и начинается его слабый рост, облака рассеиваются, осадки прекращаются. Поле барических тенденций представлено дальнейшим образом: перед тёплым фронтом располагается замкнутая область падения давления, за фронтом - либо рост давления, либо относительный рост (падение, но меньшее, чем перед фронтом).
В случае тёплого фронта тёплый воздух, перемещаясь в сторону холодного, натекает на клин холодного воздуха и делает восходящее скольжение по этого клина и динамически охлаждается. На некоторой высоте, определяемой исходным состоянием восходящего воздуха, достигается насыщение - это ярус конденсации. Выше этого яруса в восходящем воздухе происходит облакообразование. Адиабатическое охлаждение тёплого воздуха, скользящего по клина холодного, усиливается становлением восходящих движений от нестационарности при динамическом падении давления и от сходимости ветра в нижнем слое атмосферы. Охлаждение тёплого воздуха при восходящем скольжении по поверхности фронта приводит к образованию характерной системы слоистообразных облаков (облаков восходящего скольжения): перисто-слоистые - высоко-слоистые -слоисто-дождевые (Cs-As-Ns).
При приближении к пункту тёплого фронта с отлично развитой облачностью вначале возникают перистые облака в виде параллельных полос с когтевидными образованиями в передней части (вестники тёплого фронта), вытянутые в направлении воздушных течений на их ярусе (Ci uncinus). Первые перистые облака отслеживаются на расстоянии многих сотен километров от линии фронта у поверхности Земли (около 800-900 км). Перистые облака переходят после этого в перисто-слоистые облака (Cirrostratus). Для этих облаков характерны явления гало. Облака верхнего уровня - перисто-слоистые и перистые (Ci и Cs) состоят из ледяных кристаллов, и осадки из них не выпадают. Почаще каждого облака Ci-Cs представляют собой независимый слой, верхняя граница которого совпадает с осью струйного течения, то есть близка к тропопаузе.
После этого облака становятся всё плотнее: высоко-слоистые облака (Altostratus) понемногу переходят в слоисто-дождевые (Nimbostratus), начинают выпадать обложные осадки, которые ослабевают либо вовсе прекращаются позже прохождения линии фронта. По мере приближения к линии фронта высота основания Ns снижается. Минимальное её значение определяется высотой яруса конденсации в восходящем тёплом воздухе. Высокослоистые (As) являются коллоидальными и состоят из смеси мельчайших капелек и снежинок. Их вертикальная мощность достаточно значительна: начинаясь на высоте 3-5 км, эти облака простираются до высот порядка 4-6 км, то есть имеют 1-3 км в толщину. Выпадающие из этих облаков осадки летом, проходя через тёплую часть атмосферы, испаряются и не неизменно достигают поверхности Земли. Зимой осадки из As в виде снега примерно неизменно достигают поверхности Земли, а также стимулируют выпадение осадков из нижележащих St-Sc. В этом случае ширина зоны обложных осадков может добиваться ширины 400 км и больше. Ближе каждого к поверхности Земли (на высоте нескольких сотен метров, а порой 100-150 м и даже ниже) находится нижняя граница слоисто-дождевых облаков (Ns), из которых выпадают обложные осадки в виде ливня либо снега; под слоисто-дождевыми облаками частенько прогрессируют разорванно-дождевые (St fr).
Облака Ns простираются до высот 3…7 км, то есть имеют крайне существенную вертикальную мощность. Облака также состоят из ледяных элементов и капель, причём, и капли и кристаллы исключительно в нижней части облаков больше огромные, чем в As. Нижнее основание системы облаков As-Ns в всеобщих чертах совпадает с поверхностью фронта. От того что верхняя граница облаков As-Ns примерно горизонтальна, наибольшая их толщина отслеживается возле линии фронта. У центра урагана, где система облаков тёплого фронта имеет наибольшее становление, ширина облачной зоны Ns и зоны обложных осадков в среднем - около 300 км. В совокупности облака As-Ns имеют ширину 500-600 км, ширина зоны облаков Ci-Cs - около 200-300 км. Если спроецировать данную систему на приземную карту, то каждая она окажется перед линией тёплого фронта на расстоянии 700-900 км. В отдельных случаях зона облачности и осадков может быть гораздо шире либо теснее, в зависимости от угла наклона общей поверхности, высоты яруса конденсации, термических условий нижней тропосферы.
В ночное время радиационное выхолаживание верхней границы облачной системы As-Ns и понижение температуры в облаках, а также усиление вертикального перемешивания при опускании охлаждённого воздуха вовнутрь облака содействует образованию ледяной фазы в облаках, росту облачных элементов и образованию осадков. По мере удаления от центра урагана восходящие движения воздуха ослабевают, осадки прекращаются. Фронтальные облака могут образовываться не только над наклонной поверхностью фронта, а в некоторых случаях - и по обе стороны от фронта. Это исключительно свойственно для исходной стадии урагана, когда восходящие движения захватывают зафронтальную область - тогда и осадки могут выпадать с обеих сторон фронта. Но за линией фронта общая облачность обыкновенно крепко расслоена и зафронтальные осадки почаще представлены в виде мороси либо снежных зёрен.
В случае дюже пологого фронта система облаков может быть смещена вперед от линии фронта. В тёплое время года восходящие движения возле линии фронта приобретают нрав конвективных, и на тёплых фронтах частенько прогрессируют кучево-дождевые облака и отслеживаются ливневые осадки и грозы (как днём, так и ночью).
Летом в дневные часы в приземном слое за линией тёплого фронта при существенной облачности температура воздуха над сушей может быть ниже, чем перед фронтом. Это явление именуется маскировкой тёплого фронта.
Облачность ветхих тёплых фронтов также может быть расслоенной на всём протяжении фронта. Понемножку эти слои рассеиваются и осадки прекращаются. Порой тёплый фронт не сопровождается осадками (исключительно летом). Так бывает при малом влагосодержании тёплого воздуха, когда ярус конденсации лежит на существенной высоте. При сухости воздуха и исключительно в случае его приметной устойчивой стратификации восходящее скольжение тёплого воздуха не приводит к становлению немного-мальски сильной облачности - то есть облака вообще отсутствуют, либо отслеживается полоса облаков верхнего и среднего уровней.
Wikimedia Foundation . 2010 .
- Леви-Чивита, Туллио
- Бондарь, Николай Семёнович
Смотреть что такое Тёплый фронт в иных словарях:
- Фронт окклюзии- Фронт окклюзии атмосферный фронт, связанный с гребнем тепла в нижней и средней тропосфере, тот, что обусловливает крупномасштабные восходящие движения воздуха и образование протяжённой зоны облаков и осадков. Зачастую фронт окклюзии… … Википедия
Фронт атмосферный
ФРОНТ АТМОСФЕРНЫЙ- переходная зона (ширина неск. десятков км) между возд. массами с различными физ. свойствами. Различают арктич. фронт (между арктич. и среднеширотным воздухом), полярный (между среднеширотным и тропич. воздухом) и тропический (между тропич. и экв.… …Естествознание. Энциклопедический словарьЭнциклопедия «Авиация»
атмосферный фронт- Рис. 1. Схема тёплого фронта в вертикальном разрезе. атмосферный фронт ? переходная зона между воздушными массами, частями нижнего слоя атмосферы Земли (тропосферы), горизонтальные размеры которых соизмеримы с огромными частями континентов и… …Энциклопедия «Авиация»
Катафронт- Атмосферный фронт (от. др. греч. ????? пар, ?????? шар и лат. frontis лоб, передняя сторона), фронты тропосферные переходная зона в тропосфере между смежными воздушными массами с различными физическими свойствами. Атмосферный фронт появляется при… … Википедия
Фронты атмосферные- Атмосферный фронт (от. др. греч. ????? пар, ?????? шар и лат. frontis лоб, передняя сторона), фронты тропосферные переходная зона в тропосфере между смежными воздушными массами с различными физическими свойствами. Атмосферный фронт появляется при… … Википедия
В предыдущей статье мы разглядели поводы происхождения ветра, которыми являются ураганы и антициклоны и их взаимодействие. Безоговорочно, яхтсмена в первую очередь волнуют ураганы, несущие с собой дрянную погоду с мощными ветрами, которых он хотел бы избежать, либо, по крайней мере знать, с какими условиями придется столкнуться, дабы подготовиться к ним. Традиционно, ураган несет с собой атмосферные фронты - теплый и леденящий, всякий из которых владеет определенными свойствами, и которые мы изучим в этой статье.
Атмосферным фронтом называют рубеж раздела между двумя воздушными массами различной плотности. От того что температура является основным регулятором плотности воздуха, то фронт традиционно разделяет воздушные массы с различной температурой. Наравне с этими колляциями, прохождение фронтов обуславливает метаморфоза давления, направления и силы ветра, влажности, облачности. Существует несколько типов атмосферных фронтов: теплый фронт, леденящий фронт, фронт окклюзии и неперемещаемый фронт. Обыкновенно, фронт называют соответственно температуре воздушной массы, идущей следом за ним. Фронт, за которым находится теплый воздух (либо теплый сектор урагана), называют теплый фронт, и напротив, если за фронтом приходит леденящий воздух - это леденящий фронт. Раньше, чем разглядеть особенности всего из них, давайте разглядим конструкцию урагана с фронтами в совокупности.
На рисунке G450a представлен ураган с фронтами и направления ветров в нем.
Рис. G450a Нормальный ураган с фронтами
Дальнейшая иллюстрация G450b показывает разделение облачности на фронтах.
Рис. G450b
Выпадение осадков и при прохождении фронтов показано на рисунке G450c
Рис. G450с
Приведенные выше рисунки наглядно показывают, с какими различными условиями мы сталкиваемся при прохождении фронтов. Сравнительная колляция фронтов приведена в таблице 1.
| Фронт | Теплый | Холодный | Фронт окклюзии | Стационарный |
| Погода | Непрерывный ливень, после этого туман | Проливной ливень, ливни | Дождь, после этого шквалы | Периодический ливень, после этого прояснение |
| Основные облака | Слоистые | Кучево-дождевые | Слоистые, после этого дождевые | Низко-слоистые, после этого дождевые |
| Изменение температуры | Медленно растет | Резко падает при прохождении фронта | Поднимается либо падает | Медленно растет |
| Скорость ветра | 10 -15 узлов | 15 -30 узлов | 10 -15 узлов | Тихий либо штиль |
| Обозначение фронта на метео картах |
Таблица 1.
Разглядим ближе всякий из атмосферных фронтов
Теплый фронт
Всякий фронт (помимо окклюдированного), движущийся таким образом, что леденящий воздух замещается теплым при прохождении фронта, именуется теплый фронт. (См. рис. G207a)
Рис. G207a
Теплый фронт приходит дальнейшим образом. Позже первого происхождения перистых облаков, небосвод помаленьку понижается, наполняясь перисто-слоистыми облаками. 22-градусное гало вокруг солнца либо луны оповещает нас о наличии ледяных кристаллов в этих облаках, которое мы могли бы и не подметить, не будь этого гало. Беспрерывный, мелкий ливень начинается где-то на середине пути между первым происхождением перистых облаков и прохождением самого фронта. Давление понемножку падает, а ветер усиливается и при прохождении фронта, достигает наибольшей силы и круто поворачивает по часовой стрелке. Подробнее ознакомьтесь с колляциями теплого фронта в таблице 2.
| Перед фронтом | При проходе фронта | За фронтом | |
| Погода | Продолжительный ливень либо снег | Дождь заканчивается | Морось либо легкий дождь |
| Облачность | Последовательно Ci, Cs, As, Ns | Низкие слоисто-дождевые | Слоистые либо слоисто-кучевые |
| Ветер | Постоянно усиливается и поворачивает вопреки часовой стрелки | Резко поворачивает по часовой стрелке | Постоянное направление и сила |
| Давление | Постоянно падает | Наименьшее значение | Небольшие изменения |
| Температура | Стабильная либо слегка растет | Повышается | Не меняется либо слегка растет |
| Видимость | Плохая из-за тумана | Хорошая либо плохая при тумане либо мороси |
Таблица 2. Теплый фронт
Холодный фронт
Всякий фронт (помимо окклюдированного), движущийся таким образом, что теплый воздух замещается холодным при его прохождении, именуется теплый фронт. (См. рис. G207b)
Рис. G207b
При своем приближении леденящий фронт выглядит как стена темных кучево-дождевых грозовых облаков. При прохождении фронта ожидается проливной ливень с грозой, допустимо град. Ветер порывистый и круто сменяет направление по часовой стрелке. После этого небосвод проясняется.
Подробности глядите в таблице 3.
| Перед фронтом | При проходе фронта | За фронтом | |
| Погода | Возможен ливень либо гроза | Проливной ливень с грозой. Допустимо град | Ливень, переходящий в слабый ливень и прояснение |
| Облачность | Ac, As и Ns, сменяемые кучево-дождевыми | Грозовые кучево-дождевые | Быстро подымающиеся As, Ac, прояснение |
| Ветер | Усиливается и становится шквалистым | Резко поворачивает по часовой стрелке, оченьшквалистый | Порывистый, меняет направление по часовой стрелке |
| Давление | Резко повышается | Медленно поднимается | |
| Температура | Может немножко упасть | Резко падает | Медленно падает немного |
| Видимость | Резко уменьшается | В основном хорошая |
Таблица 3. Леденящий фронт
Теплый сектор
Участок теплого воздуха в урагане, ограниченный теплым и холодным фронтом, именуется теплый сектор. Характеризуется больше либо менее прямыми изобарами. (См. рис. G207e)
Рис. G207e
Погода в теплом секторе характеризуется мощными ветрами непрерывной силы и направления. На небе - кучевые и слоисто-кучевые облака, периодично идут дожди.
Фронт окклюзии
Фронт, состоящий из 2-х фронтов и сформированный таким образом, что леденящий фронт перекрывает теплый либо неперемещаемый фронт, называют фронтом окклюзии. Это обыкновенный процесс в последней стадии становления урагана, когда леденящий фронт догоняет теплый. Существует три основных типа фронтов окклюзии, обусловленных относительной прохладностью воздушной массы, идущей следом за изначальным холодным фронтом к воздуху впереди теплого фронта. Это фронты холодной, теплой и нейтральной окклюзии. (См. рис. G207c)
Рис. G207c. Окклюдированные фронты различных типов
Погодные данные при прохождении таких фронтов также неблагополучны для яхтсменов - они сопровождаются ливнями с грозами и градом, мощными и порывистыми ветрами с резкой сменой направлений и подчас - дрянной видимостью.
Стационарный фронт
Фронт, тот, что статичен либо примерно статичен, называют неперемещаемый фронт. Обыкновенно фронты, движущиеся со скоростью менее 5 узлов, рассматривают как стационарные. (См. рис.G207d)
Рис. G207d. Неперемещаемый фронт
Погодные данные стационарного фронта не могут быть описаны, как принадлежащие именно этому фронту по той причине, что как теплый, так и леденящий фронт могут остановиться в своем движении и превратиться в неперемещаемый фронт. В этом случае он имеет погоду того фронта, из которого он произошел. На некоторой стадии существования, неперемещаемый фронт будет иметь погодные данные фронта окклюзии. Как только он остается стационарным на длинный период времени, существует огромная вероятность получения свойств теплого фронта.
В средних широтах северного полушария ураганы традиционно движутся в восточном и северо-восточном направлении, а их фронты находятся в южной части урагана. Если яхтсмену случиться оказаться в этой части урагана, он - на «опасной стороне» урагана и должен быть готовым встретить крайне тяжелые погодные данные. Левая же сторона урагана больше неопасна для навигации. Даже ураганы без фронтов, имеют гораздо больше крепкие ветра на своей опасной стороне. Следственно будет увлекательным разглядеть прохождение урагана и фронтов над наблюдателем, находящимся на опасной стороне урагана. Механизм этого явления детально рассмотрен нами в статье «В шторме. Небезопасные для навигации районы циклонического шторма».
На рисунке G136a представлено метаморфоза давления по пути яхты, проходящей через фронты урагана.
Рис. G136a
При приближении теплого фронта, атмосферное давление понижается и стабилизируется за фронтом, в теплом секторе. Традиционно имеется крутой изгиб в изобарах на линиях фронтов, отражающий отличие в структуре воздушных масс. При подходе холодного фронта, давление традиционно непрерывно либо немножко понижается с тем, дабы при прохождении холодного фронта, начался его рост.
Рисунок G136b показывает метаморфоза силы ветра, измеренное на борту яхты, при проходе через фронты:
Рис. G136b
Скорость ветра понемножку повышается с приближением теплого фронта и после этого стабилизируется в теплом секторе. Позже прохождения холодного фронта сила ветра уменьшается. Наибольшей силы он достигает при прохождении фронтов. В обоих случаях при пересечении фронтов, ветер становится порывистым и шквальным.
Метаморфоза направления ветра при пересечении яхтой фронтов отражено на рисунке G136с:
Рис. G136с
Ветер медлительно поворачивает вопреки часовой стрелки при подходе теплого фронта. Непринужденно на фронте он круто меняет направление по часовой стрелке, в соответствии с крутым изгибом изобар. Такое метаморфоза направления происходит на всех фронтах. В теплом секторе направление ветра стабильно. На холодном фронте метаморфоза направления ветра может быть огромнее, чем на теплом. После этого ветер плавно идет по часовой стрелке в хвосте урагана.
Сейчас, вооруженные познаниями о природе ураганов и фронтов, мы можем с огромный долей вероятности предсказать, с какими условиями мы можем столкнуться в урагане с фронтами.
Перевод: С.Свистула
Добавить комментарий