что такое атмосферный фронт кратко

Что такое атмосферный фронт кратко

Погода — состояние тропосферы в данном месте в данный момент времени. Погода характеризуется совокупностью значений всех рассмотренных метеорологических элементов и редко бывает устойчивой, меняясь в течение суток и на протяжении года.

! Подробнее об элементах погоды смотрите в конспекте урока «Элементы погоды».

Наблюдения за погодой.

Существует Всемирная служба погоды (ВСП), объединяющая Национальные службы погоды. Она имеет три мировых центра: Москва, Вашингтон и Мельбурн. На территории государств систематические наблюдения за погодой в системе службы погоды проводятся метеорологическими станциями. Метеорологическая станция представляет собой площадку, на которой в определенном порядке расположены различные установки и приборы, имеются помещения для сотрудников. Метеорологические станции проводят наблюдения за погодой восемь раз в сутки через каждые три часа. Результаты наблюдений зашифровываются с помощью особого международного синоптического кода и передаются в центральные органы службы погоды.

Синоптическая карта — географическая карта, на которой цифрами и символами нанесены результаты метеорологических наблюдений на сети станций в определенное время.

Прогноз погоды — составление научно обоснованных предположений о будущем состоянии погоды. Прогноз погоды составляется на разное время (день, неделю, месяц, год), следовательно, может быть краткосрочным и долгосрочным. В хозяйственной жизни человека предсказание и прогнозы погоды играют большую роль в различных сферах жизни. Обычно погоду предсказывают точно на 24—48 ч. Составление долгосрочных прогнозов погоды связано с большими трудностями.

Атмосферный фронт

Атмосферный фронт – зона раздела различных по свойствам воздушных масс в тропосфере. Возникает при сближении и встрече масс холодного и теплого воздуха. Его ширина достигает нескольких десятков километров при высоте в сотни метров и протяжении иногда в тысячи километров при небольшом уклоне к поверхности Земли. Атмосферный фронт, проходя по определенной территории, резко изменяет погоду.

Среди атмосферных фронтов различают теплый и холодный фронты.

Теплый фронт образуется при активном движении теплого воздуха в сторону холодного. Тогда теплый воздух натекает на отступающий клин холодного и поднимается по плоскости раздела. При подъеме он охлаждается. Это приводит к конденсации водяного пара, возникновению перистых и слоисто-дождевых облаков и выпадению осадков. С приходом теплого фронта атмосферное давление понижается, с ним, как правило, связано потепление и выпадение обложных, моросящих осадков.

Холодный фронт образуется при перемещении холодного воздуха в сторону теплого. Холодный воздух, как более тяжелый, подтекает под теплый и подталкивает его вверх. При этом возникают слоисто- кучевые дождевые облака, из которых выпадают осадки в виде ливней со шквалами и грозами. С прохождением холодного фронта связано похолодание, усиление ветра и увеличение прозрачности воздуха.

Конспект урока «Погода». Следующая тема: «Элементы погоды»

Источник

Атмосферный фронт

Атмосфе́рный фронт (от. др.-греч. ατμός — пар, σφαῖρα — шар и лат. frontis — лоб, передняя сторона), фронты тропосферные — переходная зона в тропосфере между смежными воздушными массами с разными физическими свойствами.

Атмосферный фронт возникает при сближении и встрече масс холодного и тёплого воздуха в нижних слоях атмосферы или во всей тропосфере, охватывая слой мощностью до нескольких километров, с образованием между ними наклонной поверхности раздела.

Основными атмосферными фронтами являются:

Зона атмосферного фронта очень узка по сравнению с разделяемыми ею воздушными массами, поэтому для целей теоретического исследования её приближённо рассматривают как поверхность раздела двух воздушных масс разной температуры и называемой фронтальной поверхностью. По этой причине на синоптических картах фронты изображают в виде линии (линия фронта). В пересечении с земной поверхностью зона фронты имеет ширину порядка десятков километров, горизонтальные же размеры самих воздушных масс — порядка тысяч километров.

При сближении воздушных масс, имеющих различные характеристики, в зоне между ними образуется Тангенциальный разрыв, то есть 1) Увеличиваются горизонтальные градиенты температуры воздуха, влажности. 2) Поле давления имеет ложбину или «скрытую ложбину». 3) Касательная к линии разрыва скорость ветра имеет скачек. Наоборот, при удалении воздушных масс друг от друга градиенты метеорологических величин и скорости ветра уменьшаются. Переходные зоны в тропосфере, в которых происходит сближение воздушных масс с различными характеристиками, называются фронтальными зонами.

В горизонтальном направлении протяжённость фронтов, как и воздушных масс, имеет тысячи километров, по вертикали — около 5 км, ширина фронтальной зоны у поверхности Земли — порядка сотни километров, на высотах — несколько сотен километров. Фронтальные зоны характеризуются значительными изменениями температуры воздуха и влажности, направлений ветра вдоль горизонтальной поверхности, как на уровне Земли, так и выше.

«Фронтальная поверхность» — это поверхность или зона перехода, разделяющая воздушные массы с различными свойствами, в том числе, различной плотностью воздуха. Непрерывность давления накладывает определённые условия на пространственную ориентацию фронтальной поверхности. При отсутствии движения любой разрыв в поле плотностей (или зона быстрого перехода из одной воздушной массы в другую) должен быть горизонтальным. При наличии движения поверхность перехода становится наклонной, при этом более плотный воздух (холодный) образует клин под менее плотным (тёплым), а тёплый воздух совершает восходящее скольжение вдоль этого клина.

Толщина фронтальной поверхности по вертикали очень мала — несколько сотен метров, это гораздо меньше, чем ширина воздушных масс, которые она разделяет. В пределах тропосферы одна воздушная масса перекрывает другую. Ширина зоны фронта на картах погоды составляет несколько десятков километров, но при анализе синоптических карт фронт проводят в виде одной линии. Лишь на вертикальных разрезах атмосферы крупного масштаба удается выявить верхнюю и нижнюю границы переходного слоя.

На фронтах большое развитие получают восходящие движения воздуха, поэтому вблизи фронтов имеются благоприятные условия для образования облаков и выпадения осадков. Их появлению способствует, во-первых, сходимость ветра к линии фронта в приземном слое (отрицательная дивергенция горизонтальной компоненты ветра). Кроме того, в системе фронтов происходит подъём тёплого воздуха (восходящее скольжение) по клину холодного воздуха. Восходящие движения воздуха возникают и вследствие разности скоростей зафронтального и предфронтального воздуха, то есть когда зафронтальный воздух движется быстрее, чем предфронтальный. Подъём воздуха происходит на тех участках фронта, где наблюдается нестационарность движения. Восходящим движениям на ранней стадии развития циклона способствует также динамическое падение давления. При подъёме воздуха происходит его адиабатическое охлаждение, формирование облачности и осадков.

Хорошо выраженный фронт имеет высоту несколько километров, чаще всего — 3-5 км. С основными фронтами связаны продолжительные и обильные осадки; в системе вторичных фронтов процессы облакообразования выражены слабее, осадки кратковременны и не всегда достигают Земли. Так же существуют внутримассовые осадки, не связанные с фронтами.

В приземном слое вследствие сходимости воздушных потоков к оси барических ложбин здесь создаются наибольшие контрасты температуры воздуха — поэтому фронты у Земли располагаются именно вдоль осей барических ложбин. Фронты не могут располагаться вдоль осей барических гребней, где имеет место расходимость воздушных потоков, а могут лишь пересекать ось гребня под большим углом.

С высотой контрасты температур на оси барической ложбины уменьшаются — ось ложбины смещается в сторону более низких температур воздуха и стремится совместиться с осью термической ложбины, где контрасты температуры минимальны. Так с высотой фронт постепенно отходит от оси барической ложбины на её периферию, туда, где создаются наибольшие контрасты.

Подстилающая поверхность оказывает значительное влияние на перемещение и свойства фронтов. В пределах нижних сотен метров влияние трения приводит к деформации профиля фронта. Неравномерность трения, связанная с различием в характере подстилающей поверхности, также приводит к деформации профиля фронта, особенно в условиях сложного рельефа. Орографические препятствия могут влиять на перемещение фронтов и вызывать как деформации самих фронтов, так и изменения связанных с ними эффектов, или создавать новые эффекты. Переваливание фронтов через горные препятствия отражается на процессах облако- и осадкообразования. Воздух вообще стремится обтекать препятствия в горизонтальном направлении, так как при этом происходит наименьшая затрата энергии. В том случае, если воздух стратифицирован неустойчиво, он частично перетекает через хребет, особенно в центральной его части. Это перетекание в десятки раз менее интенсивно, чем боковое обтекание. Кроме того, оно имеет резко турбулентный характер, благодаря сильному трению в условиях горного рельефа.

Фронт, пересекающий горный хребет, частично разрушается, линия фронта приобретает «извилистый» характер. Даже низкие препятствия частично будут обтекаться горизонтально, а при устойчивой стратификации и высоких препятствиях единственно возможное перетекание — горизонтальное. При приближении холодного фронта к хребту происходит восходящее движение тёплого воздуха, который оказывается «зажатым» между клином холодного воздуха и хребтом, усиливаются процессы облако- и осадкообразования перед фронтом. Ветер перед фронтом также усиливается, так как сближаются линии тока в тёплом воздухе, между холодным фронтом и хребтом.

Источник

Атмосферный фронт – что это такое, какие бывают, как при этом меняется погода 8 класс география

Холодные и тёплые атмосферные фронты

Как мы знаем, из курса 7 класса по географии, воздушные массы не однородны и обладают разными физическими параметрами и свойствами. Воздух в атмосфере всегда находится в движении. Благодаря разному географическому рельефу, разному углу падения лучей солнца при смене географических широт – массы воздуха приобретают соответствующие характеристики, при этом они активно взаимодействуют друг с другом. Одна воздушная масса оказывает влияние на другую и наоборот.

Место их взаимодействия называют атмосферным фронтом (далее – АФ), то есть границей, вдоль которой происходит влияние друг на друга разных слоёв воздуха с разными физическими параметрами.

Например, атмосферный фронт появляется при сближении и встрече масс холодного и тёплого воздуха в нижних слоях атмосферы. Они несут характерные погодные изменения.

Когда атмосферный фронт называют тёплым, а когда холодным? Какие бывают типы атмосферных фронтов? Как изменяется погода при прохождение АФ? – см. ниже.

Виды атмосферных фронтов

* Тропосфера – нижний, наиболее изученный слой атмосферы, высотой в полярных областях 8—10 км, в умеренных широтах до 10—12 км, на экваторе — 16—18 км

Источник

Процесс образования

В процессе перемещения воздушных масс происходит встреча теплых и холодных течений. Скорость их прохождения может колебаться в широких пределах. Временами она достигает величины 30−35 км/час. Полоса соприкосновения потоков воздуха называется атмосферным фронтом. Его плоскость по отношению к Земле наклонена под углом. Ширина фронта колеблется в пределах 500−900 км, а длина может достигать 2000−3000 км.

Граница фронтов неровная, она изменяется в зависимости от текучести воздушных потоков. При столкновении масс теплый воздух вытесняется холодным и поднимается. В местах столкновения двух потоков из-за конденсации паров образуются облака. Вот почему здесь начинается активное выпадение осадков.

Типы фронтов

В зависимости от температуры воздушных масс фронты бывают нескольких видов. Каждый из них отличается своими характеристиками. Их название и краткое описание представлено в таблице:

Формирование атмосферных фронтов происходит из-за неустойчивости погоды. Они могут устанавливаться в любой точке земного шара, в том числе и России.

Теплая полоса

Наблюдается в том районе, где холодный воздушный поток смещается, уступая место теплому. Нагретые воздушные массы занимают большую территорию. Со временем они поднимаются. Какова бы ни была температура воздуха, она постепенно снижается. В результате начинается конденсация водяного пара. Это приводит к формированию облаков.

Признаки образования теплого фронта носят следующий характер:

Как только дождь заканчивается, наступает недолгое потепление. Затем холодные массы приносят холод.

Агрессивный холодный

Холодный воздух, двигаясь в направлении теплого потока, занимает его место, располагаясь под ним. Это может происходить медленно или с высокой скоростью. С холодным атмосферным фронтом связана погода. Его приближение сопровождается следующими признаками:

В этот момент может начаться настоящая буря с сильным ветром и шквальным дождем. Наблюдая за атмосферным фронтом, можно увидеть, что за этой полосой идет прояснение.

Малоподвижные стационарные

Воздушные потоки, которые стоят на месте и не смещаются в сторону, называются стационарными. Обычно они формируются в местах глубоких ложбин. Образование облаков идет примерно такое же, как и при приближении теплой полосы. Часто наблюдается выпадение осадков. Атмосферное давление практически остается без изменений, а ветер не меняет своего направления.

При этом возможны волновые возмущения. Проходят они быстро вдоль всего фронта. В этот момент времени возможно образование циклона. Когда это происходит в осенний и весенний периоды, то наблюдается усиление грозовой активности. Реже ливневые шквалы налетают летом.

Явление окклюзии

Чтобы разъяснить понятие окклюзии, нужно знать, что в этом процессе участвуют 2 холодные массы и 1 теплая. При их столкновении теплые воздушные потоки поднимаются. В зависимости от того, в какой последовательности располагаются 2 холодные массы, окклюзии разделяются на 2 типа:

Ухудшение погоды начинается во время смыкания потоков. В это время происходят ливневые дожди и сильный ветер, который постепенно ослабевает.

Циклоны и антициклоны

В результате неравномерности распределения воздуха формируются зоны высокого и низкого давления. Если на участке наблюдается избыточное количество воздуха, то в этой зоне присутствует высокое давление. Те места, где воздуха меньше, называются зонами низкого давления. По законам природы происходит перетекание воздушных масс из мест с высоким давлением в зоны низкого. Выражается это в возникновении ветра.

Отсюда появилось такое понятие, как циклон. Его можно охарактеризовать как воронку с низким давлением, куда затягивается воздух из мест, где его в избытке.

Как следствие, существует определение антициклона. Это ветер, возникающий по причине вытеснения воздуха из зоны высокого давления в места с низким его содержанием.

География движения воздуха

В соответствии с существующими климатическими зонами наука сумела установить, какие существуют разновидности атмосферных фронтов на каждой из территорий. По географическому признаку они разделяются на:

В зависимости от географии земной поверхности изменяется конфигурация линии атмосферного фронта. Например, происходит его деформация во время переваливания через высокие горные хребты.

Составление прогноза погоды — очень сложная процедура. Вызвано это изменчивостью поведения воздушных масс. Только кропотливым трудом синоптикам удается правильно составлять графики воздушных течений.

Источник

Атмосферный фронт: что это такое, основные признаки и разновидности, особенности в центральной России

Погода — очень изменчивая субстанция. Нередко приходится наблюдать, как постепенные, предсказуемые, так и резкие, неестественные изменения погодных условий. Среди механизмов, связанных с подобными переменами, большое место занимает такое явление, как атмосферные (воздушные) фронты (АФ).

Что такое атмосферный фронт

Это переходная полоса между двумя различными воздушными массами. Образуется высоко над поверхностью Земли в атмосфере, а точнее, в самом нижнем из ее слоев — тропосфере. Воздушные массы при этом должны обладать противоположными свойствами. Соприкасаясь друг с другом, они вступают во взаимодействие, чем побуждают возникновение резких изменений в погоде.

Причины образования

Тропосферу, нижнюю часть атмосферы, образуют неодинаковые по качествам воздушные потоки. Все они чем-то похожи и чем-то различаются. Обычно их разделяют по показателям объема, давления, влажности и температуры. Тропосфера находится в постоянном движении. Из-за этого отличные друг от друга воздушные потоки соприкасаются, и место их столкновения называют атмосферным фронтом.

Основные причины образования:

Что влияет на образование

Для того, чтобы возник АФ, должна произойти встреча противоположных по свойствам воздушных масс (или, для возникновения фронта окклюзий, противоположных фронтов). Для этого нужно обеспечить их движение, а также наделить различными друг от друга свойствами. Факторы, осуществляющие достижение этих целей, перечислены в следующем списке.

Объяснение первого фактора. Разные климатические пояса обладают неодинаковыми по свойствам воздушными массами. Поэтому именно на границах двух и более климатических поясов появляется высокая вероятность соприкосновения отличных друг от друга воздушных массивов.

Вторым фактором является разница в поверхностях тех областей Земли, где образовывались массивы воздуха. Такие массивы будут не похожи друг на друга.

В зависимости от подстилающих поверхностей различают в основном два вида массивов:

В результате третьей причины движения тропосферы, эти разные по свойствам воздушные потоки, имеют возможность перемещаться и сталкиваться между собой.

АФ подразделяют на разновидности, каждая из которых обладает собственными особенностями и приносит с собой собственные погодные условия.

Теплый

Теплый АФ всегда направлен в одну общую сторону движения обоих потоков. Он образуется, когда теплая воздушная масса нагоняет холодную и занимает ее территорию.

Теплый воздух может двигаться быстро, а холодный — нет. Когда обе массы воздуха соприкасаются, холодная образует своеобразный склон, по которому теплая перемещается вверх. Теперь оба потока устремляются в направлении движения теплого воздуха. В процессе набора высоты он охлаждается и начинает формировать дождевые облака.

Холодный

Холодный АФ всегда направлен в сторону, противоположную направлению теплой массы воздуха. Он образуется, когда холодный воздух нагоняет теплый и занимает его территорию. Последний из-за легкости начинает быстро набирать высоту, и его температура стремительно опускается. Из влаги образуется пар, который формирует кучево-дождевые облака. Воздух продолжает двигаться туда, куда направлялся холодный поток. Начинаются ливни, и наступает резкое похолодание.

Стационарный

Это почти или полностью неподвижный АФ. Ему могут принадлежать признаки как теплого, так и холодного фронтов, так как любой из них может стать стационарным. Именно изначальный фронтальный вид определяет погоду образовавшегося стационарного. На некоторых этапах его существования погода приобретает качества погоды фронта окклюзий.

Фронт окклюзий

Это зона встречи двух других АФ, где холодный оказывается сильнейшим и перебивает теплый или стационарный.

Признаки

Если уметь различать признаки теплого и холодного атмосферных фронтов, можно предугадать погоду на ближайшее время. Чтобы различить эти два типа, нужно обратить внимание на облака, осадки, температуру, ветер и атмосферное давление.

Признаки теплого АФ:

Признаки холодного АФ:

Формула Маргулиса

Если бы воздушные потоки не двигались, то поверхность АФ была бы расположена параллельно поверхности Земли, то есть горизонтально. Но массы постоянно перемещаются, поэтому АФ наклонен к Земле в среднем на 1°. Теплый АФ наклонен в сторону своего движения, холодный АФ — в обратную. Просчитать угол наклона можно с помощью формулы Маргулиса.

Макс Маргулис — австрийский метеоролог, проводивший свои исследования в конце 19-начале 20 веков. Годы жизни — 1856—1920. Разработал формулу, названную впоследствии его же именем (формула Маргулиса).

Циклон и антициклон

Циклон — воронка воздуха с низким давлением в области центра, антициклон — с высоким. Воздушные воронки формируются в результате передвижения воздуха из областей, где его много, и давление повышено, в места, где его не хватает, и давление понижено.

Процесс в циклоне: зона с низким давлением и дефицитом воздуха (центр воронки) высасывает недостающий из областей с его избытком.

Процесс в антициклоне: зона с повышенным давлением и избытком воздуха (центром воронки) отдает лишний в участки с низким давлением.

Атмосферные фронты России

На территории страны преимущественно действуют 2 из 3 фронтов: полярный и арктический. Воздействию 3-го, тропического, подвержен юг Дальнего Востока.

Циклоны образуются в основном над Охотским, Карским и Баренцевом морями. Большое влияние на атмосферу оказывают океаны: Северный Ледовитый, Тихий и Атлантический.

Примеры

Действующий в июле на территории РФ полярный фронт вызывает обильное выпадение осадков в средней полосе страны и в центральной России.

Арктические воздушные массы возникают над Северным Ледовитым океаном и над северной частью Евразии и Северной Америки. Характеристика: низкая температура, низкая влажность, высокая прозрачность воздуха. Если арктические потоки переходят в умеренные широты, то из-за столкновения с противоположными потоками возникает стремительное похолодание с малооблачной или безоблачной погодой.

Континентальные арктические воздушные массивы образуются в центре и на востоке Арктики, а также (в зимний период) над северными берегами континентов. Характеризуются очень низкой температурой и влажностью. Приносят похолодание и безоблачную погоду.

Морские арктические массивы образуются в областях с более высокой температурой и влажностью — в европейской части Арктики, свободной ото льда. Такие потоки даже зимой приносят на материк потепление.

Место с наиболее интенсивным появлением тропических циклонов расположено в юго-западной части севера Тихого океана. В промежутке с 1940 до 1955 года здесь было зафиксировано прохождение 27 тайфунов, затем 28 в промежутке с 1955 до 1965 года, и 29 тайфунов за период с 1966 по 1975 год. В последнее время их число колеблется от 26 до 30.

Влияние на жизнедеятельность человека

Резкие изменения погоды, сопровождающие наступление АФ, могут значительно повлиять на жизнедеятельность людей.

Обильные осадки, грозы, резкие изменения температуры и ветра могут привести к возникновению опасных ситуаций на улицах: к зимней оттепели и гололеду, мощным ветрам и падению деревьев, повреждению проводов электропередач, пожарам, сильным грозам, ударам молний по незащищенным объектам и т. п. Циклоны нередко превращаются в мощные ураганы.

Неожиданные скачки и резкие спады/повышения атмосферного давления могут негативно сказаться на людях, страдающих от проблем с собственным давлением. Кроме этого, резкая смена погодных условий оказывает негативное влияние на метеочувствительных или метеозависимых людей, может вызывать обострение хронических заболеваний, рецидивы и пр.

Интересные факты

Циклоны представляют собой гигантские вихри диаметром до нескольких тысяч километров.

Они могут существовать от нескольких дней до нескольких недель, а в определенных местах и до года. Обычно это районы с низким атмосферным давлением. Такими циклонами являются Исландский и Алеутский.

Во второй половине прошлого века антициклоны и циклоны стали называть мужскими и женскими именами. Это оказалось очень удобным для обмена информацией и позволило сократить количество ошибок.

Источник