Циркуляция воздушных масс: свойства и влияние на климат

Давление атмосферы

Важнейшим климатообразующим процессом на территории Беларуси является западный перенос воздушным масс. С западным переносом со стороны Атлантического океана вместе с циклонами, образующимися на полярном (умеренном) и арктическом фронтах, приходят морские умеренные воздушные массы. Значительно меньшее влияние на климат страны оказывают арктические и тропические воздушные массы.

Известно, что перемещение воздушных масс зависит от особенностей барического поля, распределения давления в течение года и положения барических центров над материком и прилегающими к нему частями Мирового океана. В свою очередь, давление над территорией страны формируется под влиянием общей циркуляции атмосферы.

Зимой над Евразией формируется Азиатский максимум. Повторяемость погоды зимой, устанавливающейся под воздействием Азиатского антициклона, составляет 18-20 %, весной и осенью – 10-14 %. Интенсивность влияния Азиатского антициклона уменьшается в направлении с востока на запад.

Летом Азорский максимум, постоянно находящийся в тропических широтах, смещается на север и его восточное ответвление проходит к югу от Беларуси. Азорский максимум в целом определяет характер погоды страны в летний период. Повторяемость погоды летом, устанавливающейся под влиянием этого антициклона, составляет около 18 %.

В среднем за год на территорию Беларуси приходят или непосредственно над ней формируются 15-16 антициклонов. Более заметное влияние на климат Беларуси оказывают циклоны.

Воздействие циклонов на условия и характер погоды выявляется на протяжении 150-160 суток в году. Циклональная циркуляция оказывает воздействие на погоду в течение примерно 216 суток. Циклоны, как известно, образуются на арктическом и полярном фронтах, но могут также возникать и в результате неравномерного нагревания земной поверхности.

Взаимодействие барических максимумов и минимумов, формирование антициклонов и циклонов, траектории их перемещения определяют многие атмосферные процессы на территории страны: особенности и распределение барического поля, преобладающий перенос воздушных масс, адвекцию тепла и холода, количество и режим осадков.

Атмосферное давление постепенно возрастает с севера и северо-запада на юг и юго-восток. Например, в Витебске оно равно 994,9 Па, а в Гомеле – 1001, 5 Па. Среднее же давление на уровне моря составляет 1013, 2 Па.

Справка: Паскаль (Па) – единица давления и механического напряжения СИ, названная в честь Б.Паскаля; обозначается Па. 1 Па = 1 Н/м2 = 10 дин/см2 = 0,102 кгс/м2=10-5 бар=7,50х10-3 мм.рт.ст. = 0,102 мм вод.ст.

Максимальное давление над всей территорией страны устанавливается в январе. Изобары января простираются с юго-запада на северо-восток. Летом над прогретой сушей давление понижается. В пределах территории Беларуси падение атмосферного давления летом происходит с запада на восток. Наименьшее атмосферное давление на территории страны фиксируется в июле.

Годовой ход атмосферного давления приводит к тому, что летом преобладают ветры западных и северо-западных направлений, а зимой – западных и северо-западных направлений. В системе общей циркуляции атмосферы наблюдается периодическая смена зонального западного переноса воздушных масс на меридиональный перенос с перемещением воздушных масс с юга на север или с севера на юг. Характер атмосферной циркуляции определяет тип и свойства приходящих на территорию страны воздушных масс.

Умеренные воздушные массы господствуют над территорией страны в течение всего года.

Зимой западные и юго-западные ветры приносят в основном морской воздух.

Морские воздушные массы попадают на территорию Беларуси с циклонами, зарождающимися над Атлантическим океаном и Средиземным морем на арктическом и умеренном (полярном) фронтах. Зимой над территорией Беларуси морские воздушные массы господствуют на протяжении 50-60 % зимнего периода.

Вторжение морского умеренного воздуха сопровождается потеплением, оттепелями, облачностью, повышением влажности и выпадением осадков. Летом морской умеренный воздух поступает в основном с запада и северо-запада. Он также приносит влагу, но, будучи более холодным, в целом понижает температуру. Двигаясь на восток, морские воздушные массы быстро прогреваются и трансформируются в теплый континентальный воздух.

Континентальный умеренный воздух, формирующийся только над сушей; проникает на территорию страны с востока и юго-востока и зимой приносит похолодание, а летом – потепление и сухость. Наибольшая повторяемость умеренного континентального воздуха характерна для северо-восточной части Беларуси.

Арктические воздушные массы попадают на Беларусь в системе циклонов, образующихся на арктическом фронте и движущихся в основном в восточном и северо-восточном направлениях. Арктические воздушные массы, формирующиеся над Шпицбергеном и Гренландией, двигаясь над теплой поверхностью Атлантического океана, приобретают свойства морских воздушных масс. Сталкиваясь с умеренными воздушными массами, они образуют холодные фронты, которые сопровождаются выпадением осадков, усилением ветров северных направлений и снижением температуры воздуха.

Континентальные арктические воздушные массы приходят на Беларусь с северо-востока, с Карского и Баренцева морей, принося сильные ветры и обильные снегопады.

Арктические воздушные массы бывают над территорией Беларуси около 40-70 суток в году; зимой и летом они вызывают похолодание, весной – поздние заморозки, а осенью – ранние заморозки.

Тропические воздушные массы менее характерны для Беларуси, чем умеренные и арктические. Средняя их повторяемость составляет около 20-25 %. Тропические воздушные массы приходят на территорию страны летом с юго-запада и юго-востока.

Чаще на территорию Беларуси проникают морские тропические воздушные массы, которые приносят относительно высокую температуру и повышенную влажность.

Континентальный тропический воздух на территорию страны поступает значительно реже.

Таким образом, для климата Беларуси характерно поступление различных воздушных масс, которые приносят тепло или холод и определяют выпадение осадков. Смена воздушных масс, взаимодействие циклонов и антициклонов, динамика атмосферных фронтов обусловливают перемену температур и неустойчивость режима погоды (6,7,21,22,23,36,37,49,105,108,109).

Циркуляция воздушных масс: что это?

Большие массы воздуха в тропосфере, соизмеримые по размерам с материком или океаном и обладающие более или менее одинаковыми свойствами (температурой, влажностью, прозрачностью, содержанием пыли и т.п.), называются воздушными массами. Они простираются вверх на несколько километров, достигая границ тропосферы.

Воздушные массы перемещаются из одних районов земного шара в другие, определяя климат и погоду на данной территории.

Каждая воздушная масса обладает свойствами, характерными для района, над которым она сформировалась. Перемещаясь на другие территории, она несёт с собой свой режим погоды.

Но проходя над территорией с иными свойствами, воздушные массы постепенно изменяются, трансформируются, приобретая новые качества.

В зависимости от регионов образования различают четыре типа воздушных масс: арктические (в Южном полушарии — антарктические), умеренные, тропические и экваториальные.

Все типы делятся на подтипы, обладающие своими характерными свойствами. Над материками формируются континентальные воздушные массы, а над океанами — океанические. Смещаясь вместе с поясами атмосферного давления в течение года, воздушные массы занимают не только постоянные пояса своего пребывания, но по сезонам господствуют в соседних, переходных климатических поясах.

В процессе общей циркуляции атмосферы воздушные массы всех типов связаны между собой.

Воздушные массы, которые перемещаются с более холодной земной поверхности на более тёплую и которые имеют более низкую температуру, чем окружающий воздух, называют холодными воздушными массами.

Они приносят похолодание, но сами прогреваются снизу от тёплой земной поверхности, при этом образуются мощные кучевые облака и выпадают ливневые дожди.

Особенно сильные похолодания происходят в умеренных широтах при вторжении холодных масс из Арктики и Антарктиды. Холодные воздушные массы иногда достигают южных районов Европы и даже Северной Африки, но чаще всего задерживаются горными хребтами Альп.

В Азии арктический воздух свободно распространяется на обширные территории, до горных хребтов южной Сибири. В Северной Америке горные хребты расположены меридианально, поэтому холодные арктические воздушные массы проникают до Мексиканского залива.

Массы воздуха, имеющие более высокую температуру, чем окружающий воздух, и приходящие на более холодную земную поверхность, называются тёплыми воздушными массами. Они приносят потепление, а сами охлаждаются снизу, при этом образуются слоистые облака и туманы.

Летом тёплые тропические воздушные массы из Северной Африки проникают иногда до северных районов Европы и существенно повышают температуру (иногда до +30 °С).

Местной, или нейтральной, воздушной массой называют массу, находящуюся в тепловом равновесии со своей средой, то есть день за днём сохраняющую свои свойства.

Изменяющаяся воздушная масса может быть и тёплой и холодной, а по завершении трансформации она становится местной. Там, где встречаются воздушные массы разных типов, образуются атмосферные фронты.

В большинстве стран района климат позволяет вести сельское хозяйство практически повсеместно (ограничивающими факторами в большинстве случаев выступают особенности рельефа и почв) и непрерывно.

Такие культуры, как какао, бананы, плодоносят на островах Вест-Индии круглогодично. Количество осадков влияет на выбор выращиваемых культур.

Какао, мускатный орех, ваниль возделывают обычно в более гористых и, следовательно, влажных местах, в то время как более низкие и сухие районы специализируются на сахарном тростнике или хлопчатнике.

Пассатная циркуляция воздушных масс оказывает воздействие на хозяйство региона не только как регулятор выпадения осадков.

Пассаты, когда-то приведшие в Вест-Индию корабли европейцев, обусловили расположение главных портов на западном и юго-западном побережье островов, т. е. с подветренной стороны.

Почти все страны Вест-Индии подвержены действию тропических ураганов. Сезон ураганов обычно продолжается с июня по ноябрь.

В этот период бывает восемь — десять ураганов различной силы. Наиболее опасными месяцами считаются август и сентябрь. Ураганы наносят хозяйству этих стран значительный ущерб.

В конце августа 1979 г. над Вест-Индией пронесся ураган «Дэвид», оказавшийся одним из самых смертоносных в этом столетии. Он причинил странам Карибского бассейна Ущерб в 1,5 млрд. долл., а число жертв достигло 1500 человек.

Растительный покров островов Вест-Индии претерпел значительные антропогенные изменения.

Первоначально большая их часть была покрыта лесами. В ходе колонизации происходило интенсивное сведение лесов, в результате чего площадь их сильно сократилась, а на Барбадосе и на восточных островах Багамского архипелага леса исчезли совсем.

Оставшиеся леса были сильно изменены человеком в результате посадок в них какао, а также таких пород, как сандал, тик и др.

Участки влажных тропических лесов сохранились на севере Тринидада и в горах Малых Антильских островов. В районах с более продолжительным сухим сезоном или там, где подстилающие известняки увеличивают сухость почв, влажные тропические леса сменяются вечнозелеными сухими лесами, а затем лесами, состоящими из пород деревьев, сбрасывающих листья на сухой сезон.

Значительные участки в западной части Тринидада и на некоторых островах Багамского архипелага занимают саванны, частично естественные, частично образовавшиеся на вырубленных лесных участках.

Что такое климат?

Климат – это многолетний режим погоды, характерный для данной местности в силу её географического положения.

Какие воздушные массы формируют климат нашей страны?

Морской воздух умеренных широт, морской тропический воздух, арктический воздух.

Что такое трансформация воздушных масс?

Трансформация – процесс изменения свойств воздушной массы под влиянием подстилающей поверхности.

Например, арктические воздушные массы, проходя летом через всю Русскую равнину, прогреваются до такой степени, что приводят к образованию суховеев в Предкавказье.

Циклоны — это вихри с низким давление в центре Антициклоны — вихри с высоким давлением в центре
Циклоны особенно активны над европейской частью страны Антициклоны характерны для юга Русской равнины (зимой и летом) и для Восточной Сибири
Циклоны приносят основную массу осадков Антициклоны — погода ясная, безоблачная, с большими суточными колебаниями температуры, без осадков

Распределение осадков зависит от циркуляции воздушных масс, особенностей рельефа, температуры воздуха, близости или удалённости от моря.

Названия воздушных масс Район формирования Район действия
Арктический воздух — АВ

Континентальный арктический воздух — КАВ

Морской арктический воздух — МАВ

Арктика

Северо-восток страны

Баренцево море

Северные районы страны
Воздух умеренных широт — ВУШ

Континентальный воздух умеренных широт — КВУШ

Морской воздух умеренных широт — МВУШ

Россия, Монголия, Китай

Северная Атлантика, северная часть Тихого океана

Умеренные широты

Западная часть Дальнего востока

Тропический воздух — ТВ

Континентальный тропический воздух — КТВ

Морской тропический воздух — МТВ

Северная Африка, Предняя Азия, Средняя Азия, Казахстан, Закавказье

Средиземное море, центральная часть Тихого океана

Южные районы Русской равнины

Юго-запад Русской равнины, Кавказ, юг Дальнего Востока

Свойства воздушных масс Какую погоду приносят воздушные массы
температура влажность прозрачность
Январь -24 -30

Июль +2 +5

200-300 мм высокая характеризуется низкими температурами, малым содержанием влаги, при этом морской арктический воздух более влажен, чем континентальный.

Способствует образованию суховеев

Январь -4 -20

Июль +12 +24

500-800 мм хорошая ясная морозная погода. Летом воздух сух и сильно нагрет. Воздушные массы умеренных широт влажные, умеренной температуры; зимой приносят оттепели, летом — пасмурную погоду и похолодание
Январь -5 -15

Июль +10 +25

600-800 мм пониженная обычно морская их разновидность отличается высокой влажностью и температурой, а континентальная — запыленностью, сухостью и еще более высокой температурой

Что такое коэффициент увлажнения?

Коэффициент увлажнения – отношение годового количества осадков к годовой величине испаряемости для данного ландшафта, является показателем соотношения тепла и влаги.

Чем меньше коэффициент увлажнения, тем суше климат. Если коэффициент увлажнения равен единице, то увлажнение считается достаточным.

Воздушные массы: определение, свойства, типы, трансформация

На этот раз мы разберём с вами, что такое воздушные массы, основные свойства воздушных масс, их типы и трансформацию.

Воздушная масса – объем воздуха, занимающий большое пространство и имеющий относительно однородные (одинаковые) свойства.

По горизонтали воздушные массы (далее ВМ) могут занимать тысячи километров, а по вертикали распространяться до верхней границы тропосферы.

Свойствами воздушной массы являются: температура воздуха, влажность, содержание примесей (пыли), дальность видимости.

Эти характеристики закладываются в процессе её формирования, поэтому они частично отражают место первоначального происхождения.

Иначе говоря, холодная ВМ возникает в более северных широтах, а не на юге. Значительное похолодание происходит в результате затока холодной ВМ из более северных широт.

По влажности

Обычно воздушные массы, приходящие на Европейскую территорию России с западной стороны, более влажные (морские ВМ), с востока – сухие (континентальные ВМ).

Но это справедливо далеко не во всех районах мира. Во Владивостоке, например, воздушная масса с востока будет более влажная (морская), а с запада – сухая (континентальная). Это связанно с тем, что с восточной стороны море, а с западной — континент. Поэтому за год в прибрежной зоне выпадает около 1000мм осадков.

По прозрачности

Прозрачнее воздушные массы, которые формируются вблизи полюса.

В арктическом воздухе содержится меньше пыли, так как он формируется над водами Северного Ледовитого океана. Менее прозрачный воздух тропических широт, он содержит большое количество пыли (мелких частиц), которые поднимает с поверхности суши ветер (особенно песок).

Но на прозрачность воздуха влияет не только пыль, но и частицы воды (водяной пар). При сильном дожде или тумане вы легко заметите, как уменьшается видимость.

Воздушные массы различаются по своим свойствам во всех направлениях: с севера на юг (меридионально), с запада на восток (зонально).

Если говорить о той же Европейской территории России, то ВМ, приходящие с востока, являются континентальными (более сухими, как уже отмечалось выше), с запада к нам поступают воздушные массы морского типа (более влажные).

Морские воздушные массы формируются над морем, континентальные — над континентом.

Всего выделяют 4 основных типа воздушных масс: арктические, умеренные (или полярные), тропические, экваториальные.

Эта классификация в основном учитывает близость к экватору (т.е. в основе классификации меридиональное изменение). В самом простом варианте можно сказать, что на экваторе теплее, а на полюсах – холоднее.

Данную классификацию можно дополнить: каждый из четырёх видов имеет морской и континентальный тип. Итого, уже 8 видов воздушных масс.

Воздушная масса, сформировавшись над какой-то территорией, не остаётся на месте, она перемещается, происходит её трансформация.

Трансформация – это изменение свойств воздушной массы под влиянием подстилающей поверхности.

Подстилающей поверхностью может быть море, льды, а может быть и суша.

Пример трансформации воздушных масс в России

При перемещении холодной воздушной массы с севера на юг, она нагревается, меняется содержание примесей. Возрастает содержание пыли в воздухе.

Если воздушная масса смещается на восток с Атлантического океана, то она, как правило, имеет высокое содержание водяного пара. По мере её перемещения влажность снижается из-за выпадения осадков.

Процесс трансформации воздушных масс в среднем продолжается 4-6 дней. Признаком окончания трансформации является устойчивый режим температуры ВМ изо дня в день.

О воздушных массах можно говорить долго и мы далее обязательно еще продолжим эту тему.

На этот раз всё, до следующих встреч!

cyber
Оцените автора
CyberLesson | Быстро освоить программирование Pascal и C++. Решение задач Pascal и C++
Добавить комментарий