Если вы хоть изредка интересуетесь тем, какая будет погода, то вам просто необходимо узнать о том, что такое атмосферный фронт. Когда две воздушные массы встречаются вместе, граница между ними называется атмосферным фронтом. В зоне атмосферного фронта две воздушные массы имеют разную плотность в зависимости от температуры и влажности, поэтому нелегко смешиваются, чаще всего, одна воздушная масса поднимается над другой, создавая зону низкого давления. Если поднимаемый воздух влажный, будет конденсат и осадки. Обычно, в зоне атмосферного фронта возникают ветра. Чем больше разница температур между двумя воздушными массами, тем сильнее будет ветер. Фронты - основная причина непогоды.
Различают несколько типов атмосферных фронтов:
- тёплые фронты,
- холодные фронты,
- стационарные фронты,
- фронты окклюзии.
Рассмотрим их более подробно.
Теплые атмосферные фронты
Тёплый фронт имеет треугольную форму. Тёплый фронт образуется при перемещении тёплой воздушной массы в сторону холодной воздушной массы. Над фронтом поднимаются облака. Вдоль теплого фронта тёплая воздушная масса скользит по холодной воздушной массе. Когда теплый, менее плотный воздух перемещается над более холодным и более плотным воздухом, атмосфера относительно стабильна.
Представьте, что вы находитесь на земле зимой под холодными зимними воздушными массами с приближением теплого фронта. Переход от холодного воздуха к теплому происходит на большом расстоянии, поэтому первые признаки перемены погоды появляются задолго до того, как фронт действительно оказывается над вами.
Изначально воздух холодный: холодная воздушная масса находится над вами, а теплая - над ней. Высокие перистые облака отмечают переход от одной воздушной массы к другой. Со временем перистые облака становятся толще и образуются перисто-слоистые облака. По мере приближения фронта появляются высококучевые и высокослоистые облака, и небо становится серым. Так как сейчас зима, падают снежинки. Облака сгущаются и образуются нимбослоистые облака. Снегопад увеличивается. С приближением низкого давления ветры усиливаются. По мере приближения фронта холодная воздушная масса оказывается чуть выше вас, а теплая - не намного выше. Погода ухудшается. По мере приближения теплой воздушной массы температура повышается, и снег превращается в мокрый снег и ледяной дождь. Теплый и холодный воздух смешиваются спереди, что приводит к образованию слоистых облаков и тумана.
Холодные атмосферные фронты
Холодный фронт имеет изогнутую форму. Холодный фронт образуется при перемещении холодной воздушной массы в сторону тёплой воздушной массы. Над фронтом поднимаются облака. Представьте, что вы стоите на одном месте, когда приближается холодный фронт. Вдоль холодного фронта более плотный холодный воздух выталкивает теплый воздух, вызывая снижение давления воздуха.
Если влажность достаточно высока, некоторые типы кучевых облаков будут разрастаться. Высоко в атмосфере ветры сдувают кристаллы льда с вершин этих облаков, образуя перисто-слоистые и перистые облака. Вдоль фронта будет линия ливневых дождей, снегопадов или гроз с порывистыми ветрами. Линия шквала это линия сильных гроз, которая формируется вдоль холодного фронта. За фронтом находится холодная воздушная масса. Эта масса более сухая, поэтому осадки прекращаются. Погода может быть холодной и ясной или лишь частично пасмурной. Ветры могут и дальше дуть в зону низкого давления за фронтом. Погода при холодном фронте зависит от сезона.
- весна и лето: воздух нестабилен, поэтому могут образовываться грозы или торнадо.
- весна: при большом перепаде температур дуют сильные ветры.
- осень: сильные дожди выпадают на большую территорию.
- зима: холодная воздушная масса, вероятно, образовалась в холодной Арктике, поэтому здесь низкие температуры и сильный снегопад.
Стационарные атмосферные фронты
При стационарном атмосферном фронте воздушные массы не перемещаются или движутся крайне медленно движущийся (5-10 км/ч). Располагается стационарный фронт, между двумя областями высокого давления. Фронт может стать стационарным, если воздушная масса остановлена преградой, например горным хребтом. Вертикально, стационарный фронт получает размеры в 1-2 километра.
В холодную половину года на фронте образуются слоистые, слоисто-кучевые облака на высотах 100-200 метров, иногда ниже и переходят в туман. Из облаков выпадают моросящие осадки, которые при отрицательной температуре способствуют образованию гололеда.
Стационарный фронт обозначается линией с красными полукругами, направленными вверх, чередующимися с синими треугольниками, направленными вниз.
Стационарный фронт может принести дни с дождем, изморосью и туманом. Ветры обычно дуют параллельно фронту, но в противоположных направлениях. Через несколько дней часть фронта, скорее всего, исчезнет. Когда холодная воздушная масса заменяется теплой воздушной массой, то возникает холодный фронт.
Атмосферные фронты окклюзии
Фронты окклюзии обычно образуются вокруг системы низкого давления. Окклюзия начинается, когда холодный фронт догоняет теплый фронт. Воздушные массы, идущие спереди назад, холодные, теплые, а затем снова холодные. С фронтами окклюзии связаны интенсивные осадки, в летнее время — сильные ливни и грозы.
Фронт окклюзии обозначается линией, состоящей из чередующихся обращенных вверх фиолетовых полукругов и фиолетовых треугольников.
Эффект Кориолиса изгибает границу, где встречаются два фронта, по направлению к полюсу. Если воздушная масса, которая прибывает третьей, холоднее, чем любая из первых двух воздушных масс, эта воздушная масса проскальзывает под ними обеими. Это называется холодным прикусом. Если воздушная масса, которая прибывает третьей, теплая, эта воздушная масса движется над другой воздушной массой. Это называется теплой окклюзией. Погода на передней части окклюзии особенно суровая прямо на окклюзии. Типичны осадки и переменчивые ветры. Тихоокеанское побережье имеет частые фронты окклюзии.
Помните, что погодный фронт - это, по сути, граница между двумя воздушными массами разной плотности. В центре каждой воздушной массы обычно находится высокое давление. Это означает, что погода обычно солнечная в пределах воздушных масс, но их температура может меняться в зависимости от сезона, а влажность может меняться в зависимости от региона источника воздушной массы.
Если бы воздушные массы были неподвижны, поверхность атмосферного фронта была бы горизонтальной, с холодным воздухом внизу и тёплым над ним, но поскольку обе массы движутся, она располагается наклонно к земной поверхности. При этом в среднем угол наклона составляет около 1° к поверхности Земли. Теплый фронт наклонен в ту же сторону, в которую движется, а холодный — в противоположную.
На фронтах большое развитие получают восходящие движения воздуха, поэтому вблизи фронтов имеются благоприятные условия для образования облаков и выпадения осадков.