В метеорологии , масса воздуха является объем воздуха определяется его температурой и водяного пара содержание. Воздушные массы покрывают многие сотни или тысячи миль и адаптируются к характеристикам поверхности под ними. Они классифицируются по широте и континентальным или морским источникам. Более холодные воздушные массы называются полярными или арктическими, а более теплые - тропическими. Континентальные и верхние воздушные массы сухие, а морские и муссонные воздушные массы влажные. Погодные фронтыотдельные воздушные массы с разными плотностными (температурными или влажностными) характеристиками. Как только воздушная масса удаляется от своего источника, подстилающая растительность и водоемы могут быстро изменить ее характер. В схемах классификации учитываются как характеристики воздушной массы, так и модификации.
Классификация и обозначения [ править ]
Бержерон классификация является наиболее широко признанной формой воздушной массы классификации, хотя другие произвели более изощренные варианты этой схемы по различным регионам земного шара. [1] Классификация воздушных масс состоит из трех букв. Первая буква описывает его влажностные свойства: c используется для континентальных воздушных масс (сухих), а m - для морских воздушных масс (влажных). Его исходный регион: T - тропический , P - полярный , A - Арктический или Антарктический , M - муссонный , E - экваториальный и S - превосходный воздух ( адиабатическийосушающий и согревающий воздух, образованный значительным нисходящим движением атмосферы). Например, воздушная масса, образующаяся летом над пустыней на юго-западе США, может быть обозначена как «cT». Воздушная масса, возникающая зимой над севером Сибири, может быть обозначена как «сА». [2]
Стабильность воздушной массы может быть обозначена с помощью третьей буквы, либо «k» (масса воздуха холоднее, чем поверхность под ней), либо «w» (воздушная масса теплее, чем поверхность под ней). [2] Примером этого может быть полярная воздушная масса, дующая над Гольфстримом , обозначенная как «cPk». Иногда можно также встретить использование апострофа или «градусной отметки», обозначающей, что данная воздушная масса, имеющая то же обозначение, что и другая, которую она заменяет, холоднее, чем замещаемая воздушная масса (обычно для полярных воздушных масс). Например, серия фронтов над Тихим океаном может показывать воздушную массу, обозначенную mPk, за которой следует другая масса, обозначенная mPk '. [2]
Еще одно соглашение, использующее эти символы, - это индикация модификации или преобразования одного типа в другой. Например, арктическая воздушная масса, вырывающаяся над заливом Аляска, может быть обозначена как «cA-mPk». Еще одна конвенция указывает на расслоение воздушных масс в определенных ситуациях. Например, вытеснение полярной воздушной массы воздушной массой из Мексиканского залива над центральной частью Соединенных Штатов может быть показано с помощью обозначения «mT / cP» (иногда с использованием горизонтальной линии для обозначения дробей). [3]
Характеристики [ править ]
Тропические и экваториальные воздушные массы горячие, поскольку они развиваются в более низких широтах. Те, что развиваются над сушей (континентальные), суше и горячее, чем те, что развиваются над океанами, и движутся к полюсу на западной периферии субтропического хребта . [4] Морские тропические воздушные массы иногда называют торговыми воздушными массами. Морские тропические воздушные массы, которые влияют на Соединенные Штаты, берут начало в Карибском море , южной части Мексиканского залива и тропической Атлантике к востоку от Флориды через Багамы . [5]Муссонные воздушные массы влажные и неустойчивые. Верхние воздушные массы сухие и редко достигают земли. Обычно они располагаются над морскими тропическими воздушными массами, образуя более теплый и сухой слой над более умеренной влажной воздушной массой внизу, образуя так называемую инверсию пассата над морской тропической воздушной массой.
Континентальные полярные воздушные массы (cP) - это воздушные массы, которые являются холодными и сухими из-за их континентальной области источника. Континентальные полярные воздушные массы, влияющие на Северную Америку, формируются над внутренними частями Канады. Континентальные тропические воздушные массы (cT) представляют собой тип тропического воздуха, производимого субтропическим хребтом на больших площадях суши, и обычно происходят из низкоширотных пустынь, таких как пустыня Сахара в северной Африке, которая является основным источником этих воздушных масс. Другими менее важными источниками, производящими воздушные массы cT, являются Аравийский полуостров , центральная аридная / полузасушливая часть Австралии и пустыни, расположенные на юго-западе Соединенных Штатов . Континентальные тропические воздушные массы чрезвычайно горячие и сухие. [6]Арктические, антарктические и полярные воздушные массы холодные. Свойства арктического воздуха развиваются над льдом и заснеженной землей. Арктический воздух очень холодный, холоднее полярных воздушных масс. Летом арктический воздух может быть мелким и быстро изменяться по мере продвижения к экватору. [7] Полярные воздушные массы развиваются в более высоких широтах над сушей или океаном, очень стабильны и, как правило, мельче, чем арктический воздух. Полярный воздух над океаном (морской) теряет устойчивость, поскольку он набирает влагу над более теплыми океанскими водами. [8]
Движение и фронты [ править ]
Атмосферный фронт является границей , разделяющей две массы воздуха различных плотностей , и является главной причиной метеорологических явлений . При анализе погоды на поверхности фронты изображаются с помощью разноцветных линий и символов в зависимости от типа фронта. Разделенные фронтом воздушные массы обычно различаются по температуре и влажности . Холодные фронты могут характеризоваться узкими полосами гроз и суровой погодой , а иногда им могут предшествовать линии шквалов или сухие линии . Теплым фронтам обычно предшествуетслоистые осадки и туман . Погода обычно быстро очищается после перехода фронта. На некоторых фронтах нет осадков и небольшая облачность, хотя всегда бывает смещение ветра. [9]
Холодные фронты и фронты окклюзии обычно перемещаются с запада на восток, а теплые фронты движутся к полюсу . Из-за большей плотности воздуха за ними холодные фронты и холодные окклюзии движутся быстрее, чем теплые фронты и теплые окклюзии. Горы и теплые водоемы могут замедлить движение фронтов. [10] Когда фронт становится стационарным и контраст плотности на фронтальной границе исчезает, фронт может выродиться в линию, разделяющую области с различной скоростью ветра, известную как линия сдвига. [11] Это чаще всего встречается в открытом океане ...
Модификация [ править ]
Воздушные массы можно модифицировать разными способами. Поверхностный поток от подстилающей растительности, такой как лес, увлажняет вышележащую воздушную массу. [12] Тепло от нижележащих более теплых вод может значительно изменить воздушную массу на расстояниях от 35 километров (22 миль) до 40 километров (25 миль). [13] Например, к юго-западу от внетропических циклонов изогнутый циклонический поток, несущий холодный воздух через относительно теплые водоемы, может привести к образованию узких полос снежного эффекта озера . Эти полосы приносят сильные локальные осадки, поскольку большие водоемы, такие как озера, эффективно хранят тепло, что приводит к значительным перепадам температур (более 13 ° C или 23 ° F) между поверхностью воды и воздухом над ними. [14]Из-за этой разницы температур тепло и влага переносятся вверх, конденсируясь в вертикально ориентированные облака (см. Спутниковое изображение), которые вызывают снегопады. На снижение температуры с высотой и глубиной облаков напрямую влияет как температура воды, так и крупномасштабная среда. Чем сильнее понижается температура с высотой, тем глубже становятся облака и тем больше становится количество осадков. [15]
См. Также [ править ]
- Солнечное излучение
- Система пространственной синоптической классификации
Ссылки [ править ]
- ↑ HC Willett (июнь 1933 г.). "Свойства американских воздушных масс" (PDF) . Работы по физической океанографии и метеорологии . Массачусетский технологический институт . 2 (2) . Проверено 28 октября 2009 .
- ^ a b c Глоссарий по метеорологии (июнь 2000 г.). «Классификация воздушных масс» . Американское метеорологическое общество . Архивировано 11 июня 2008 года . Проверено 22 мая 2008 .
- ^ Бюро погоды США (1950-02-01). «Ежедневные карты погоды: 1 февраля 1950 г.» . Министерство торговли США . Проверено 28 октября 2009 .
- ↑ Глоссарий по метеорологии (июнь 2000 г.). «Тропический воздух» . Американское метеорологическое общество . Архивировано из оригинала 2011-06-06 . Проверено 28 октября 2009 .
- ↑ Глоссарий по метеорологии (июнь 2000 г.). «Торговый воздух» . Американское метеорологическое общество . Архивировано из оригинала 2011-06-06 . Проверено 28 октября 2009 .
- ↑ Глоссарий по метеорологии (июнь 2000 г.). «Улучшенный воздух» . Американское метеорологическое общество . Архивировано из оригинала 2011-06-06 . Проверено 28 октября 2009 .
- ↑ Глоссарий по метеорологии (июнь 2000 г.). «Арктический воздух» . Американское метеорологическое общество . Архивировано из оригинала на 2012-03-15 . Проверено 28 октября 2009 .
- ↑ Глоссарий по метеорологии (июнь 2000 г.). «Полярный воздух» . Американское метеорологическое общество . Архивировано из оригинала на 2012-10-02 . Проверено 28 октября 2009 .
- ^ Центр исследования изменения климата (2000-11-10). «Урок 7: Облака и осадки» . Университет Нью-Гэмпшира . Архивировано из оригинального 11 - го января 2005 года . Проверено 29 апреля 2007 .
- ↑ Дэвид Рот (14 декабря 2006 г.). «Единое руководство по анализу поверхности» (PDF) . Центр гидрометеорологического прогнозирования . Архивировано 29 сентября 2006 года (PDF) . Проверено 22 октября 2006 .
- ↑ Глоссарий по метеорологии (июнь 2000 г.). «Линия сдвига» . Американское метеорологическое общество . Архивировано из оригинала на 2007-03-14 . Проверено 22 октября 2006 .
- ^ Джеффри М. Фридман; Дэвид Р. Фицджарральд (август 2001 г.). «Постфронтальная модификация воздушной массы» (PDF) . Журнал гидрометеорологии . Американское метеорологическое общество . 2 (4): 419–437. Bibcode : 2001JHyMe ... 2..419F . DOI : 10,1175 / 1525-7541 (2001) 002 <0419: РАМ> 2.0.CO; 2 . Архивировано из оригинала (PDF) на 2005-11-13 . Проверено 22 августа 2009 .
- ↑ Джун Иноуэ; Масаюки Кавасима; Ясуси Фудзиёси; Масааки Вакацути (октябрь 2005 г.). «Авиационные наблюдения за изменением воздушных масс над Охотским морем при нарастании морского льда». Метеорология пограничного слоя . 117 (1): 111–129. Bibcode : 2005BoLMe.117..111I . DOI : 10.1007 / s10546-004-3407-у . S2CID 121768400 .
- ^ B. Geerts (1998). "Эффект озера снег" . Университет Вайоминга . Проверено 24 декабря 2008 .
- ^ Грег Берд (1998-06-03). "Эффект озера снега" . Университетская корпорация атмосферных исследований . Архивировано из оригинала 17 июня 2009 года . Проверено 12 июля 2009 .
