Михаил Беляков - Погода и ее предвидение

Наблюдениями были установлены следующие особенности географических типов воздушных масс. Арктический воздух формируется в центральном полярном бассейне. При этом континентальный арктический воздух (КАВ) приходит в Европу через Баренцево и Карское моря или с Таймыра; на Азиатскую часть СССР — с сибирских районов Арктики, с районов Таймыра, бассейна Колымы и с Чукотки. Морокой арктический воздух (МАВ) вторгается в Европу из района Гренландия — Шпицберген через Норвежское или Северное моря, а из восточного сектора Арктики — на Чукотку, Берингово море, Тихий океан. Как правило, он приносит понижение температуры. «Волны холода» распространяются до южных границ нашей страны. Летом сухой и холодный арктический воздух, попадая на материк, быстро прогревается и приводит к жаркой сухой погоде. Во многих случаях он создает засушливую погоду в районах Приуралья и Заволжья.

Воздух умеренных широт (УВ) приобретает свои свойства в умеренной зоне материков (КУВ) или океанов (МУВ). Морской воздух умеренных широт поступает летом на материк в виде холодной массы, но довольно быстро прогревается. Появление МУВ летом приводит к образованию кучевообразной облачности и ливневых облаков. Зимой морской воздух умеренных широт приходит на материк в виде теплой массы, которая постепенно охлаждается над холодной подстилающей поверхностью. Вторжение МУВ зимой часто приводит к оттепелям с низкой облачностью, туманами и моросящими осадками.

Континентальный умеренный воздух (КУВ) образуется над континентом Европы из масс арктического или морского умеренного воздуха. В первом случае он обладает небольшим запасом влаги и облачность в нем небольшая, во втором влажность его, а соответственно и облачность, больше. Зимой над арктическим материком КУВ может охлаждаться до очень низких температур. Так, в районе Верхоянск — Оймякон зимой температура воздуха понижается иногда до 70 градусов мороза.

Тропический воздух формируется в субтропических, районах. Континентальный тропический воздух (КТВ) образуется на севере Африки и на юге Азии, на юге Европейской части СССР и в Средней Азии, а морской тропический воздух (МТВ) в районе Азорских островов. В Европу МТВ приходит как теплая устойчивая масса со сплошной низкой облачностью, туманами и моросящими осадками. Континентальный тропический воздух летом характеризуется образованием кучевообразных облаков и дождями, иногда с грозами. Весной и летом — это типичная устойчивая масса со слоистой облачностью, туманами.

Перемещаясь в другой район, воздушная масса несет туда свои свойства; однако одновременно эти свойства постепенно изменяются в зависимости от влияния подстилающей поверхности. Таким образом, свойства воздушных масс не остаются неизменными. Недостаточно определить, из какого района и с какими свойствами вышла данная воздушная масса. Нужно учесть и ее возможное превращение под влиянием подстилающей поверхности, над которой масса перемещается.

Характер погоды в районе, куда пришла та или иная воздушная масса, будет определяться, с одной стороны, теми свойствами массы, которые она приобрела в районе формирования, а с другой, — теми изменениями, которые воздушная масса претерпела и претерпевает по пути движения.

Воздушные массы находятся в постоянном взаимодействии. Соседние массы различной температуры, влажности и прозрачности разделяются более или менее узкими переходными зонами, которые характеризуются быстрым переходом от свойств одной массы к свойствам другой. Эти зоны носят название атмосферных фронтов. Ширина такой переходной зоны у поверхности земли обычно не превышает 100 километров. В вертикальном сечении фронт представляет собой наклонную поверхность толщиной порядка нескольких сотен метров, причем под поверхностью раздела находится холодный воздух, а над поверхностью теплый (рис. 6).

Рис. 6. Положение фронтальной поверхности в пространстве.

Если фронт перемещается в сторону холодного воздуха, т. е. холодный воздух отступает от теплого, то фронт называется теплым. Если же фронт перемещается в сторону теплого воздуха (холодный воздух смещается в сторону теплого), фронт называется холодным.

По горизонтали протяженность фронтов может быть весьма значительной, достигая многих сотен и даже нескольких тысяч километров.

На синоптических картах линии фронтов обозначаются разными цветами: теплый — красным, а холодный — синим, а на картах типографских изданий — черными зубчатыми линиями: теплые фронты линиями с круглыми зубцами, а холодные — линиями с острыми зубцами. При этом зубцы обращены в сторону перемещения фронта; у линии теплого фронта они обращены в сторону холодного воздуха, а у линии холодного фронта — в сторону теплого воздуха.

Фронт, который не смещается, называют стационарным. Обозначается он комбинированным расположением круглых и острых зубцов (рис. 7).

Рис. 7. Обозначение линий атмосферных фронтов на синоптических картах:

а) теплый фронт, б) холодный фронт, в) стационарный фронт.

Наклон фронтальной поверхности к горизонтальной плоскости очень невелик и в среднем колеблется около 0,5°. Подсчеты показывают, что при наблюдающихся наклонах фронтальной поверхности горизонтальное протяжение фронта может быть в 50–300 раз больше его высоты. Это необходимо учитывать при рассмотрении приводимых в дальнейшем схем вертикального строения фронтов, на которых в связи с размерами чертежей углы наклона фронтов даны значительно большими, чем в действительности.

Наибольшая протяженность фронтов по высоте в наших широтах составляет 8–12 километров.

Основные зоны образования атмосферных фронтов — это разделы между основными воздушными массами по их географической классификации. Это так называемые главные фронты. Названия их определяются по более холодной из двух масс. Так, раздел между арктическим воздухом и воздухом умеренных широт носит название арктического фронта. Раздел между воздухом умеренных широт и тропическим воздухом называется полярным (умеренным) фронтом. Между тропическим и экваториальным воздухом располагается тропический фронт.

Главные фронты подразделяются на отдельные ветви. Кроме того, они претерпевают изменения и во времени, иногда размываясь и возникая вновь. При этом каждый главный фронт на отдельных участках может быть теплым или холодным, в зависимости от того, в какую сторону происходит смещение фронта на том или ином участке.