Воздушные массы и атмосферные фронты

В прошлом году мы говорили исключительно о зональных воздушных массах: экваториальных, тропических, умеренных и полярных. Именно они формируют различные типы климата. Зональные воздушные массы малоподвижны и занимают огромные территории. Но внутри зональных существует много локальных воздушных масс. Их возникновение связано с пребыванием воздуха над определёнными территориями. Воздушные массы — это огромные объёмы атмосферного воздуха, отличающиеся своими свойствами (температурой, влажностью и т.д.). Например, воздух, долгое время находившийся над морем, всегда более влажный, чем тот, который всё время располагался над сушей. При этом и морской, и континентальный воздух могут быть частями одной и той же зональной воздушной массы, например умеренной. Приход на какую-либо территорию воздуха, обладающего совсем другими свойствами, и приводит к смене погоды (рис. 66).

Погода — это состояние приземного слоя воздуха в данное время в данном месте. В отличие от климата, который для данной местности является постоянным, погода характеризуется высокой изменчивостью. Порой в течение одного дня погода может измениться несколько раз: ясная погода сменяется дождливой и т. д. Причина такой изменчивости состояния приземного слоя воздуха заключается в циркуляции (перемещении) воздушных масс.

На границах между разными воздушными массами возникают атмосферные фронты.

Атмосферный фронт — узкая переходная зона между воздушными массами, обладающими различными свойствами.

Существует два основных типа атмосферных фронтов: холодный и тёплый. Оба они являются границами между тёплыми и холодными воздушными массами, а различаются по тому, какая из воздушных масс ведёт себя активно, то есть наступает. При вытеснении тёплого воздуха холодным говорят о прохождении холодного фронта. Когда же тёплый воздух сменяет холодный, мы имеем дело с тёплым фронтом. Прохождение каждого из этих фронтов сопровождается определёнными, хорошо заметными явлениями и приводит к резкому изменению погоды.

Холодный фронт образуется при перемещении холодного воздуха в сторону тёплого (рис. 67). Холодный воздух, более тяжёлый, чем тёплый, подтекает под него и выталкивает его вверх. В зоне фронта возникают сильные восходящие потоки тёплого воздуха. В них активно идёт процесс конденсации водяного пара, при этом возникают мощные кучевые дождевые облака. Прохождение фронта сопровождается резкими шквальными ветрами, сильными ливнями и грозами. Холодный фронт движется быстро. Порой время его прохождения составляет всего около двух часов, и за это время погода полностью меняется. Во время прохождения холодного фронта погода, конечно, портится. Однако сразу после его прохождения, как правило, наступает значительное её улучшение. Летом поверхность Земли быстро прогревается и температура воздуха повышается. Зимой же после прохождения холодного фронта наступает период морозной, но солнечной погоды. Ведь холодный воздух содержит меньше водяного пара, он сухой и прозрачный. Помните пушкинские строки: «Мороз и солнце; день чудесный!»? Именно такая погода зимой связана с приходом холодного воздуха. Таким образом, холодные воздушные массы и летом, и зимой приносят с собой ясную и сухую погоду.

Тёплый фронт образуется при активном движении тёплого воздуха в сторону холодного. Тёплый воздух легче холодного, поэтому он натекает на клин холодного воздуха, заставляя его отступать (рис. 68). Можно сказать, что если холодный воздух «сдвигает» тёплый, как нож бульдозера, то тёплый «выдавливает» холодный, как зубную пасту из тюбика.

Рисунок даёт не совсем точное представление о тёплом фронте. Чтобы понять, как всё обстоит на самом деле, нужно взять метровую линейку, положить её на стол, а потом один конец приподнять на 1 см. Угол, образованный поверхностью стола и линейкой, составит 0,01°. Именно таков угол наклона линии фронта к поверхности Земли.

В процессе вытеснения холодного воздуха тёплый воздух поднимается по границе раздела. При подъёме он охлаждается. Но поскольку угол наклона линии фронта к поверхности Земли очень незначителен, этот подъём и связанная с ним конденсация водяных паров происходят медленно. Фронт движется медленно, его прохождение может занять больше суток. По некоторым признакам можно заранее предсказать его приближение. За сутки до прохождения тёплого фронта появляются его предвестники — перистые облака. Они плывут на высоте 7—10 км в виде лёгких белых мазков, похожих на короткие перья. Потом небо затягивают слоистые облака, и начинается дождь или снег. С тёплым фронтом связаны потепление, выпадение обложных, моросящих осадков. Таким образом, тёплый фронт, как правило, приносит ухудшение погоды. Устанавливается тёплая, но сырая и пасмурная погода.

Помня несколько простых правил, вы можете приблизительно предсказывать погоду. Конечно, вероятность ошибки существует, ведь ваш прогноз строится на небольшом количестве данных, но попробовать и удивить кого-нибудь можно.

Итак, после ливня, особенно сопровождающегося сильным ветром и грозой, стоит ожидать установления хорошей (ясной, солнечной) погоды. А вот если увидели в вышине перистые облака, через несколько часов можно ожидать, что небо будет скрыто под сплошной пеленой слоистых облаков. К сожалению, это признаки ухудшения погоды. Она будет облачная и сырая.