Это хорошая статья. Для получения дополнительной информации нажмите здесь.
Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлено из Фронтальной системы )
Перейти к навигации Перейти к поиску
Приближающиеся погодные фронты часто видны с земли, но не всегда так четко очерчены, как это.

Атмосферный фронт является границей , разделяющей воздушные массы нескольких характеристик , таких как плотность воздуха , ветра и влажности . Из-за этих различий часто возникает ненастная погода. Например, холодным фронтам могут предшествовать полосы гроз или им предшествуют линии шквалов , тогда как теплым фронтам обычно предшествуют слоистые осадки и туман . Летом более слабые градиенты влажности, известные как сухие линии, могут вызвать суровую погоду.. На некоторых фронтах нет осадков и небольшая облачность, хотя всегда бывает смещение ветра . [1]

Холодные фронты обычно перемещаются с запада на восток, а теплые - к полюсу . Окклюзионные фронты - это гибрид, а неподвижные фронты застопорились в своем движении. Холодные фронты и холодные окклюзии движутся быстрее, чем теплые фронты и теплые окклюзии, потому что плотный воздух позади них может поднимать, а также выталкивать более теплый воздух. Горы и водоемы могут влиять на движение и свойства фронтов. [2] Когда контраст плотности между воздушными массами уменьшается, например, после истечения однородно теплого океана, фронт может выродиться в линию, разделяющую области с различной скоростью ветра, известной как линия сдвига . Это чаще всего встречается в открытом океане.

Классификация воздушных масс Бержерона [ править ]

Основная статья: Воздушная масса

Бержерон классификация является наиболее широко признанной формой воздушной массы классификации. Классификация воздушных масс обозначена тремя буквами. Первая буква описывает его влажностные свойства, где c используется для континентальных воздушных масс (сухих), а m - для морских воздушных масс (влажных). Вторая буква описывает тепловую характеристику его исходного региона: T - тропический , P - полярный , A - арктический или антарктический , M - муссонный , E - экваториальный., и S для превосходного воздуха (сухой воздух, образованный значительным восходящим движением атмосферы). Третья буква обозначает стабильность атмосферы. Если воздушная масса холоднее земли под ней, она обозначается буквой k. Если воздушная масса теплее земли под ней, она обозначается буквой w. [3] Фронты разделяют воздушные массы разного типа или происхождения и расположены вдоль впадин с более низким давлением . [4]

Различные воздушные массы, влияющие на Северную Америку, а также на другие континенты, обычно разделяются фронтальными границами. На этой иллюстрации арктический фронт отделяет Арктику от полярных воздушных масс, а полярный фронт отделяет полярный воздух от теплых воздушных масс. (cA - континентальная арктика; cP - континентальная полярная; mP - морская полярная; cT - континентальный тропический; и mT - морской тропический.)

Анализ погоды на поверхности [ править ]

Условные обозначения карты погоды:
1. холодный фронт;
2. теплый фронт;
3. Стационарный фронт;
4. передняя окклюзия;
5. поверхностный желоб;
6. линия шквала / сдвига;
7. сухая линия;
8. тропическая волна;
9. тровал
Основные статьи: анализ поверхности погоды , область низкого давления , и высокое давление площадь

Анализ приземной погоды - это особый тип карты погоды, который обеспечивает просмотр погодных элементов над географической областью в указанное время на основе информации с наземных метеостанций. [5] Карты погоды создаются путем нанесения или отслеживания значений соответствующих величин, таких как давление на уровне моря , температура и облачность, на географической карте, чтобы помочь найти особенности синоптического масштаба, такие как погодные фронты. Для анализа погоды на поверхности используются специальные символы, которые показывают фронтальные системы, облачный покров, осадки или другую важную информацию. Например, Hможет означать высокое давление, предполагающее хорошую погоду. С другой стороны, L может означать низкое давление, которое часто сопровождает осадки. Низкое давление также создает приземные ветры, возникающие из зон высокого давления. Различные символы используются не только для фронтальных зон и других границ поверхности на погодных картах, но также для изображения текущей погоды в различных местах на погодной карте. Кроме того, по зонам выпадения осадков можно определить фронтальный тип и расположение. [5]

Типы [ править ]

В метеорологии для описания погоды во фронтальной зоне используются два разных значения. Термин « анафронт » описывает границы, которые демонстрируют нестабильность, что означает, что воздух быстро поднимается вдоль и над границей, вызывая значительные погодные изменения. « Катафронт » более слабый, вызывая меньшие изменения температуры и влажности, а также ограниченное количество осадков. [6]

Холодный фронт [ править ]

Основная статья: Холодный фронт

Холодный фронт располагается вдоль теплой стороны плотно упакованного температурного градиента. На диаграммах анализа поверхности этот температурный градиент виден на изотермах и иногда может быть идентифицирован с помощью изобар, поскольку холодные фронты часто совпадают с впадиной на поверхности . На погодных картах положение холодного фронта на поверхности обозначено синей линией с треугольниками, указывающими в направлении движения холодного воздуха, и он расположен на переднем крае более холодной воздушной массы. [2] Холодные фронты часто приносят дождь, а иногда и сильные грозы.также. Холодные фронты могут вызывать более резкие изменения погоды и двигаться со скоростью до двух раз быстрее, чем теплые фронты, поскольку холодный воздух более плотный, чем теплый воздух, поднимая, а также выталкивая теплый воздух, предшествующий границе. Подъемное движение часто создает узкую полосу ливней и гроз, если присутствует достаточная влажность . Концепция «заклинивания» более холодного и плотного воздуха под менее плотным более теплым воздухом слишком упрощена [7], поскольку восходящее движение на самом деле является частью процесса поддержания геострофического баланса на вращающейся Земле в ответ на фронтогенез .

Теплый фронт [ править ]

Основная статья: Теплый фронт

Теплые фронты находятся на переднем крае однородной массы теплого воздуха, которая расположена на экваториальном крае градиента на изотермах и лежит внутри более широких впадин низкого давления, чем холодные фронты. Теплый фронт движется медленнее, чем холодный фронт, который обычно следует за ним, потому что холодный воздух плотнее и его труднее удалить с поверхности Земли. [2]

Это также приводит к увеличению разницы температур на теплых фронтах. Облака перед теплым фронтом в основном слоистые , и по мере приближения фронта количество осадков постепенно увеличивается. Туман также может возникать перед тёплым фронтальным проходом. Очистка и прогревание обычно происходит быстро после фронтального прохода. Если теплая воздушная масса нестабильна, грозы могут образовываться среди слоистых облаков впереди фронта, и после фронтального прохождения грозовые ливни могут продолжаться. На погодных картах расположение теплого фронта на поверхности обозначено красной линией полукругов, указывающей в направлении движения. [2]

Окклюзия спереди [ править ]

Основная статья: Окклюзия спереди
Изображение окклюзированного фронта в Северном полушарии

Окклюзировано фронт образуется , когда холодный фронт догоняет теплый фронт, [8] и , как правило , образует вокруг зрелой области низкого давления. [2] Холодный и теплый фронты естественно изгибаются к полюсу в точку окклюзии, которая также известна как тройная точка. [9] Он находится внутри острого желоба, но воздушная масса за границей может быть как теплой, так и холодной. При холодном окклюзии воздушная масса, обгоняющая теплый фронт, холоднее, чем холодный воздух впереди теплого фронта, и проникает под обе воздушные массы. При теплой окклюзии воздушная масса, обгоняющая теплый фронт, теплее, чем холодный воздух впереди теплого фронта, и движется над более холодной воздушной массой, поднимая теплый воздух. [2]

Вдоль закрытого фронта может быть множество погодных условий, возможны грозы, но обычно их прохождение связано с высыханием воздушной массы. В пределах окклюзии передней части, циркуляция воздуха поднимает теплый воздух вверх и направляет потоки холодного воздуха вниз, или наоборот, в зависимости от окклюзии передней части. Осадки и облака связаны с trowal , выступом на поверхности Земли языка теплого воздуха наверху, образовавшимся в процессе окклюзии депрессии. [10]

Закрытые фронты обозначены на карте погоды фиолетовой линией с чередующимися полукругами и треугольниками, указывающими направление движения. [2] Затирка обозначена серией синих и красных линий соединения.

Теплый сектор [ править ]

Основная статья: Теплый сектор

Теплый сектор является приповерхностной массой воздуха в периоде между передним теплым и холодным фронтом , на экваториальном стороны от внетропического циклона . Благодаря своим теплым и влажным характеристикам этот воздух подвержен конвективной нестабильности и может выдерживать грозы , особенно если поднимается надвигающимся холодным фронтом.

Стационарный фронт [ править ]

Основная статья: Стационарный фронт

Стационарный фронт не является перемещением (или тупика) границей между двумя воздушными массами, ни один из которых является достаточно сильным , чтобы заменить другие. Они имеют тенденцию оставаться в основном в одной и той же области в течение длительных периодов времени, обычно перемещаясь волнами. [11] Обычно за границей имеется широкий температурный градиент с более широко разнесенной упаковкой изотерм .

Вдоль стационарного фронта можно встретить самые разные погодные условия, но обычно там наблюдаются облака и продолжительные осадки. Стационарные фронты либо рассеиваются через несколько дней, либо превращаются в линии сдвига, но они могут трансформироваться в холодный или теплый фронт при изменении условий на высоте. Стационарные фронты отмечены на погодных картах чередующимися красными полукругами и синими шипами, указывающими в противоположных направлениях, что указывает на отсутствие значительного движения.

Когда стационарные фронты уменьшаются в масштабе, переходя в узкую зону, где направление ветра значительно меняется на относительно коротком расстоянии, они становятся известными как линии сдвига. [12] Линия сдвига изображается как линия из красных точек и тире. [2] Стационарные фасады могут приносить снег или дождь в течение длительного периода времени.

Сухая линия [ править ]

Основная статья: Сухая линия

Подобное явление с погодным фронтом - это сухая линия , которая является границей между воздушными массами со значительными перепадами влажности. Когда западные ветры увеличиваются на северной стороне поверхностных возвышенностей, области пониженного давления будут формировать с подветренной стороны горные цепи, ориентированные с севера на юг, что приведет к образованию подветренной впадины. У поверхности в дневное время теплый влажный воздух плотнее, чем сухой более высокой температуры, и поэтому теплый влажный воздух расклинивается под более сухим воздухом, как холодный фронт. На больших высотах теплый влажный воздух менее плотный, чем сухой, и наклон границы меняется на противоположный. Вблизи разворота на высоте возможна суровая погода , особенно когда образуется тройная точка с холодным фронтом.[13] Более слабая форма сухой линии, которая встречается чаще, - это подветренный желоб, который показывает более слабые различия во влажности . Когда влага скапливается вдоль границы в теплое время года, это может быть очагом суточных гроз . [14]

Сухая полоса может возникнуть где угодно на Земле, в регионах, промежуточных между пустынями и теплыми морями. Южные равнины к западу от реки Миссисипи в Соединенных Штатах - особенно излюбленное место. Сухая линия обычно движется на восток днем ​​и на запад ночью. Сухая линия изображена на анализе поверхности Национальной метеорологической службой (NWS) в виде оранжевой линии с гребешками, обращенными во влажный сектор. Сухие линии - это один из немногих участков поверхности, на которых обозначенные точки не обязательно отражают направление движения. [15]

Линия шквала [ править ]

Основная статья: Линия шквала
Облако на полке, подобное этому, может быть признаком надвигающегося шквала.

Организованные области грозовой активности не только усиливают ранее существовавшие фронтальные зоны, но и могут обогнать холодные фронты по схеме, при которой струя верхнего уровня разделяется на два потока, в результате чего в точке верхнего уровня формируется мезомасштабная конвективная система (MCS). в ветровой схеме юго-восточного расщепления на теплый сектор, параллельный линиям малой толщины. Когда конвекция сильная и линейная или изогнутая, MCS называется линией шквала, с особенностью, расположенной на переднем крае значительного сдвига ветра и повышения давления. [16] Даже более слабые и менее организованные области грозы приводят к локальному более холодному воздуху и более высокому давлению, а границы оттока существуют перед этим типом активности, которые могут действовать как очаги дополнительной грозовой активности в конце дня. [17]

Эти особенности часто обнаруживаются в теплое время года по всей территории Соединенных Штатов при анализе поверхности и лежат внутри поверхностных впадин. Если границы оттока или линии шквала образуются над засушливыми регионами, это может привести к засухе . [18] Линии шквала изображены при анализе поверхности NWS как чередующийся узор из двух красных точек и тире, обозначенных SQLN или SQUALL LINE, в то время как границы оттока изображены как впадины с меткой ГРАНИЦА ВЫХОДА.

Осадки произведены [ править ]

Основная статья: Осадки
Конвективные осадки

Фронты - основная причина плохой погоды. Конвективные осадки (ливни, ливни и связанная с ними нестабильная погода) вызываются подъемом воздуха и его конденсацией в облака в результате движения холодного фронта или холодного окклюзии под массой более теплого влажного воздуха. Если разница температур двух задействованных воздушных масс велика, а турбулентность очень сильна из-за сдвига ветра и наличия сильного реактивного потока , могут возникнуть « катящиеся облака » и торнадо . [19]

В теплое время года подветренные желоба, ветерок, границы оттока и закупорки могут привести к конвекции при наличии достаточного количества влаги. Орографические осадки - это осадки, создаваемые подъемным действием воздуха, движущегося над местностью, такой как горы и холмы, что наиболее часто встречается за холодными фронтами, которые перемещаются в горные районы. Иногда это может произойти до того, как теплые фронты продвинутся с севера на восток от гористой местности. Однако осадки вдоль теплых фронтов относительно стабильны, как в дождь или изморось. Туман, иногда обширный и густой, часто возникает на предварительно прогретых лобных участках. [20] Хотя не все фронты производят осадки или даже облака, потому что влага должна присутствовать в поднимаемой воздушной массе. [1]

Движение [ править ]

Фронты обычно управляются ветром , но не двигаются так быстро. Холодные фронты и фронты окклюзии в Северном полушарии обычно перемещаются с северо-запада на юго-восток, в то время как теплые фронты со временем перемещаются к полюсу. В Северном полушарии теплый фронт движется с юго-запада на северо-восток. В Южном полушарии верно обратное; холодный фронт обычно перемещается с юго-запада на северо-восток, а теплый фронт с северо-запада на юго-восток. Движение в значительной степени вызвано силой градиента давления (горизонтальные различия атмосферного давления) и эффектом Кориолиса , который вызван вращением Земли вокруг своей оси. Фронтальные зоны могут быть замедлены географическими особенностями, такими как горы и большие водоемы с теплой водой. [2]

См. Также [ править ]

  • Циклогенез
  • Внетропический циклон
  • Норвежская модель циклона
  • Анализ погоды на поверхности
  • Желоб (метеорология)
  • Антициклонический шторм

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b Сэмюэл Миллер. «Урок 7: Облака и осадки» . Архивировано из оригинала на 2005-01-11 . Проверено 8 июля 2011 .
  2. ^ a b c d e f g h я Дэвид Рот. «Единое руководство по анализу поверхности» (PDF) . Центр гидрометеорологического прогнозирования . Проверено 22 октября 2006 .
  3. ^ Глоссарий метеорологии. Классификация по воздушной массе. Проверено 22 мая 2008.
  4. ↑ C. Дональд Аренс (2007). Метеорология сегодня: введение в погоду, климат и окружающую среду . Cengage Learning. п. 296. ISBN. 978-0-495-01162-0.
  5. ^ a b Монмонье, Марк С. (1999). Air Apparent: как метеорологи научились наносить на карту, предсказывать и драматизировать погоду . Чикаго: Издательство Чикагского университета. ISBN 0-226-53422-7.
  6. Перейти ↑ Chris C. Park (2001). Окружающая среда: принципы и приложения . Психология Press. п. 309. ISBN. 978-0-415-21771-2.
  7. ^ "Обгон" . Глоссарий NWS . Национальная метеорологическая служба . Проверено 2 мая 2010 .
  8. ^ "Окклюзия спереди" . Отделение атмосферных наук Университета Иллинойса . Проверено 22 октября 2006 .
  9. ^ Национальная служба погоды Офис, Норман, Оклахома. «Тройная точка» . NOAA . Проверено 22 октября 2006 .CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  10. ^ "Троваль" . Всемирная метеорологическая организация . Eumetcal. Архивировано из оригинала на 2014-03-31 . Проверено 28 августа 2013 .
  11. ^ Стационарный фронт. Отделение атмосферных наук Университета Иллинойса. Проверено 22 октября 2006 года.
  12. ^ «Линия сдвига» . Глоссарий метеорологии . Американское метеорологическое общество. Архивировано из оригинала на 2007-03-14 . Проверено 22 октября 2006 .
  13. ^ Huaqing Cai. «Поперечное сечение сухой линии» . Архивировано из оригинала на 2008-01-20 . Проверено 5 декабря 2006 .
  14. ^ "Ли Корм" . Глоссарий метеорологии . Американское метеорологическое общество. Архивировано из оригинала на 2011-09-19 . Проверено 22 октября 2006 .
  15. ^ «Сухая линия: граница влажности» . Отделение атмосферных наук Университета Иллинойса . Проверено 22 октября 2006 .
  16. ↑ Управление Федерального координатора по метеорологии. «Глава 2: Определения» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 06 мая 2009 года . Проверено 22 октября 2006 .
  17. ^ Майкл Браник. «Всеобъемлющий словарь погоды» . Американское метеорологическое общество . Проверено 22 октября 2006 .
  18. ^ "Хабуб" . Глоссарий AMS . 8 июня 2016 г.
  19. ^ «Конвекция» . Глоссарий метеорологии . Американское метеорологическое общество . Проверено 22 октября 2006 .
  20. ^ "Орографический подъем" . Глоссарий метеорологии . Американское метеорологическое общество . Проверено 22 октября 2006 .

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Монмонье, Марк С. (1999). Air Apparent: как метеорологи научились наносить на карту, предсказывать и драматизировать погоду . Чикаго: Издательство Чикагского университета. ISBN 0-226-53422-7.

Внешние ссылки [ править ]

  • Руководство по анализу поверхности
  • Холодные фронты
  • Теплые фронты
  • Фронты: границы между воздушными массами