Фрэнк Форрестер - Тысяча и один вопрос о погоде

250. Что называют воздушной массой?Воздушная масса — это частьатмосферы [8] Правильнее было бы сказать — тропосферы, поскольку это понятие относится именно к этому слою атмосферы. ( Прим. перев .) со сравнительно однородными свойствами. Однородные характеристики температуры и влажности она приобретает, формируясь над районами с однородной подстилающей поверхностью.

251. Что такое очаг формирования воздушных масс?Очагом формирования воздушных масс называют часть земной поверхности, над которой масса воздуха остается длительное время и приобретает определенные характеристики температуры и влажности.

252. Что понимают под анализом воздушных масс?Когда воздушные массы перемещаются далеко от очагов формирования, их можно распознать по характеристикам, которыми они обладают. Метеорологи умеют картографировать передвижение воздушных масс над большими районами земного шара. Они изучают пути перемещения этих масс воздуха, а также предсказывают погоду, которую приносят воздушные массы, и погоду, формирующуюся при взаимодействии различных по своим свойствам воздушных масс.

253. Какие факторы изменяют характеристики воздушных масс?Под действием общей циркуляции атмосферы большие массы воздуха, покрывающие многие сотни квадратных километров и имеющие вертикальную протяженность несколько километров, могут перемещаться на большие расстояния. Воздушные массы при перемещении в некоторой степени сохраняют свои первоначальные свойства. Однако с течением времени при передвижении воздушных масс над новыми районами эти свойства постепенно меняются. Величина изменений зависит от скорости движения воздушной массы, от расстояния, пройденного воздушной массой от очага формирования, и от характера подстилающей поверхности, над которой она перемещается. Характеристики воздушной массы меняются сначала у земли, затем на все более высоких уровнях.

254. Какими особенностями должны обладать очаги формирования воздушных масс?Важной особенностью воздушной массы является однообразие ее свойств. Поэтому считают, что основные очаги их формирования должны иметь однообразную подстилающую поверхность.

255. Где располагаются основные очаги формирования воздушных масс?В некоторых районах Земли с однообразной подстилающей поверхностью в определенные сезоны года воздух оседает, застаивается и находится в состоянии температурного равновесия по отношению к подстилающей поверхности. Такими районами, где формируются воздушные массы, является Атлантический океан у Бермудских островов, тропическая часть Тихого океана у Гавайских островов, пустыня Сахара, Сибирь и Канада, Средиземное море, Восточно-Европейская равнина, покрытые льдами моря Арктики, континент Антарктида и т. д.

256. Какие очаги формирования воздушных масс являются вторичными?На земном шаре есть очень большие районы с однообразной поверхностью, но в которых воздух не имеет тенденции застаиваться. Воздух, перемещающийся над такими районами, постепенно принимает характеристики подстилающей поверхности. Эти районы называют вторичными очагами формирования воздушных масс. Вторичными очагами являются засушливый юго-запад Соединенных Штатов, территория Западной Европы, Южной Америки, Мексики летом, северная часть Атлантики между Канадой и Северо-Западной Европой, а также северная часть Тихого океана между Дальним Востоком и Канадой и т. п.

257. Что называется равновесием воздушной массы?Под действием подстилающей поверхности воздушная масса подвергается процессам трансформации — нагревается или охлаждается, приобретает влагу или теряет ее, приближаясь по своим свойствам к подстилающей поверхности. Когда воздушная масса становится такой, что ее свойства меняются уже очень медленно, т. е. когда трансформация в этом районе закончена, то говорят, что она достигла состояния равновесия.

258. Какое время необходимо для того, чтобы воздушная масса пришла в состояние равновесия?Время, в течение которого воздушная масса приобретает характеристики, свойственные данному очагу формирования, в большинстве случаев определяется состоянием подстилающей поверхности. Воздушная масса достигает состояния равновесия в течение двух-трех дней, если подстилающая поверхность теплее, чем воздух над ней. В этом случае получающая тепло от земной поверхности воздушная масса меняет свои свойства быстро благодаря образованию в таком воздухе восходящих потоков, переносящих тепло и влагу вверх (неустойчивый воздух). В воздухе, который теплее подстилающей поверхности, вертикальное перемешивание затруднено. О таком воздухе говорят, что он устойчив. Он может достигнуть состояния температурного равновесия в течение только одной-двух недель.

259. Что подразумевают под устойчивой и неустойчивой воздушной массой?Устойчивость и неустойчивость характеризует зависимость между вертикальным распределением температуры в воздушной массе и вертикальными движениями частиц воздуха. Быстрое падение температуры с высотой является благоприятным условием для развития восходящих движений. В этом случае говорят, что воздушная масса имеет неустойчивый характер. Устойчивой воздушной массой будет та воздушная масса, которая холоднее у земной поверхности, чем на высоте. Вертикальные движения в лей очень слабы.

260. Что называется вертикальным градиентом температуры?Вертикальным градиентом температуры называют изменение температуры воздуха на единицу изменения высоты. Градиент большой, если температура с высотой падает быстро. В случае, когда температура с высотой не изменяется, атмосферу называют изотермической.

261. В каком случае воздушную массу считают устойчивой или неустойчивой?Устойчивость или неустойчивость воздушной массы определяется величиной ее вертикального градиента температуры. Воздух является неустойчивым, когда индивидуальный объем нагретого внизу воздуха, продолжая подыматься в свободной атмосфере, остается теплее окружающего воздуха и, следовательно, имеет меньшую, чем он, плотность. В этих условиях объем воздуха будет подниматься до тех пор, пока его температура не сравняется с температурой окружающего воздуха. Описанные выше условия наблюдаются в тех воздушных массах, которые обладают большими вертикальными градиентами температуры. Они называются неустойчивыми. С другой стороны, если объем воздуха под действием какой-либо силы подымается вверх и становится холоднее, чем окружающий воздух, он стремится опуститься на уровень, где его плотность окажется равной плотности окружающего воздуха. Это происходит в том случае, когда температура в воздушной массе с высотой падает медленно, не меняется или растет. Такую воздушную массу принято называть устойчивой.