Η παρακολούθηση των αλλαγών του καιρού είναι πολύ συναρπαστική. Ο ήλιος δίνει τη θέση του στη βροχή, η βροχή στο χιόνι, και θυελλώδεις άνεμοι πνέουν πάνω από όλη αυτή την ποικιλομορφία. Στην παιδική ηλικία, αυτό προκαλεί θαυμασμό και έκπληξη, σε ηλικιωμένους - επιθυμία να κατανοήσουν τον μηχανισμό της διαδικασίας. Ας προσπαθήσουμε να καταλάβουμε τι διαμορφώνει τον καιρό και πώς σχετίζονται τα ατμοσφαιρικά μέτωπα.
Όριο μάζας αέρα
Στη συνηθισμένη αντίληψη, το "μέτωπο" είναι ένας στρατιωτικός όρος. Αυτή είναι η άκρη στην οποία γίνεται η σύγκρουση των εχθρικών δυνάμεων. Και η έννοια των ατμοσφαιρικών μετώπων είναι τα όρια επαφής μεταξύ δύο μαζών αέρα που σχηματίζονται σε τεράστιες περιοχές της επιφάνειας της Γης.
Με τη θέληση της φύσης, ο άνθρωπος είχε την ευκαιρία να ζήσει, να εξελιχθεί και να κατοικήσει όλο και περισσότερες περιοχές. Η τροπόσφαιρα, το κατώτερο μέρος της ατμόσφαιρας της Γης, μας παρέχει οξυγόνο και βρίσκεται σε συνεχή κίνηση. Όλα αποτελούνται από ξεχωριστές μάζες αέρα, ενωμένες από ένα κοινό φαινόμενο και παρόμοιους δείκτες. Μεταξύ των κύριων δεικτών αυτών των μαζών καθορίζεται ο όγκος, η θερμοκρασία, η πίεση και η υγρασία. Κατά τη διάρκεια της κίνησης, διαφορετικές μάζες μπορούν να πλησιάσουν και να συγκρουστούν. Ωστόσο, δεν χάνουν ποτέ τα όριά τους και δεν τα χάνουνανακατεύονται μεταξύ τους. Τα ατμοσφαιρικά μέτωπα είναι περιοχές όπου αγγίζουν αέριες μάζες και σημειώνονται απότομες καιρικές αυξήσεις.
Λίγη ιστορία
Οι έννοιες «ατμοσφαιρικό μέτωπο» και «μετωπική επιφάνεια» δεν προέκυψαν από μόνες τους. Εισήχθησαν στη μετεωρολογία από τον Νορβηγό επιστήμονα J. Bjerknes. Συνέβη το 1918. Ο Bjerknes απέδειξε ότι τα ατμοσφαιρικά μέτωπα είναι οι κύριοι σύνδεσμοι στον ατμοσφαιρικό κύκλο στα ψηλά και μεσαία στρώματα. Ωστόσο, πριν από την έρευνα του Νορβηγού, το 1863, ο ναύαρχος Fitzroy πρότεινε να ξεκινήσουν βίαιες ατμοσφαιρικές διεργασίες στους τόπους συνάντησης των μαζών αέρα που προέρχονται από διάφορα μέρη του κόσμου. Αλλά εκείνη τη στιγμή, η επιστημονική κοινότητα δεν έδωσε σημασία σε αυτές τις παρατηρήσεις.
Η σχολή του Μπέργκεν, εκπρόσωπος της οποίας ήταν ο Bjerknes, όχι μόνο πραγματοποίησε τις δικές της παρατηρήσεις, αλλά συγκέντρωσε όλες τις γνώσεις και τις υποθέσεις που εκφράστηκαν από προηγούμενους παρατηρητές και επιστήμονες και τις παρουσίασε με τη μορφή μιας συνεπούς επιστημονικής σύστημα.
Εξ ορισμού, η κεκλιμένη επιφάνεια, η οποία είναι η περιοχή μετάβασης μεταξύ διαφορετικών ροών αέρα, ονομάζεται μετωπική επιφάνεια. Αλλά τα ατμοσφαιρικά μέτωπα είναι μια απεικόνιση μετωπικών επιφανειών σε έναν μετεωρολογικό χάρτη. Συνήθως, η μεταβατική περιοχή του ατμοσφαιρικού μετώπου δένεται κοντά στην επιφάνεια της Γης και ανεβαίνει σε εκείνα τα ύψη στα οποία οι διαφορές μεταξύ των μαζών του αέρα είναι ασαφείς. Τις περισσότερες φορές, το κατώφλι αυτού του ύψους είναι από 9 έως 12 χιλιόμετρα.
Ζεστό μέτωπο
Τα ατμοσφαιρικά μέτωπα είναι διαφορετικά. Εξαρτώνται από την κατεύθυνση.κίνηση θερμών και ψυχρών ορέων. Υπάρχουν τρεις τύποι μετώπων: ψυχρό, θερμό και απόφραξη, που σχηματίζονται στη διασταύρωση διαφόρων μετώπων. Ας ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά στο τι είναι τα ζεστά και κρύα ατμοσφαιρικά μέτωπα.
Ένα θερμό μέτωπο είναι μια κίνηση των μαζών αέρα κατά την οποία ο ψυχρός αέρας δίνει τη θέση του στον θερμό αέρα. Δηλαδή, ο αέρας υψηλότερης θερμοκρασίας, προχωρώντας προς τα εμπρός, βρίσκεται στην περιοχή όπου κυριαρχούσαν ψυχρές αέριες μάζες. Επιπλέον, ανεβαίνει κατά μήκος της ζώνης μετάβασης. Ταυτόχρονα, η θερμοκρασία του αέρα μειώνεται σταδιακά, λόγω της οποίας συμβαίνει η συμπύκνωση των υδρατμών σε αυτόν. Έτσι σχηματίζονται τα σύννεφα.
Τα κύρια σημάδια με τα οποία μπορεί να αναγνωριστεί ένα ζεστό ατμοσφαιρικό μέτωπο:
- η ατμοσφαιρική πίεση πέφτει απότομα;
- σημείο δρόσου αυξάνεται;
- ανεβαίνει η θερμοκρασία;
- εμφανίζονται cirrus, μετά cirrostratus και μετά σύννεφα ψηλού στρώματος;
- άνεμος στρίβει ελαφρώς προς τα αριστερά και γίνεται πιο δυνατός;
- τα σύννεφα γίνονται nimbostratus;
- Η βροχόπτωση ποικίλλει σε ένταση.
Συνήθως ζεσταίνεται όταν σταματήσει η βροχή, αλλά δεν διαρκεί πολύ, καθώς το κρύο μέτωπο κινείται πολύ γρήγορα και φτάνει στο ζεστό ατμοσφαιρικό μέτωπο.
Κρύο μέτωπο
Υπάρχει ένα τέτοιο χαρακτηριστικό: ένα ζεστό μέτωπο έχει πάντα κλίση προς την κατεύθυνση της κίνησης και ένα κρύο μέτωπο έχει πάντα κλίση προς την αντίθετη κατεύθυνση. Όταν τα μέτωπα κινούνται, ο κρύος αέρας σφηνώνεται στον ζεστό αέρα, ωθώντας τον προς τα πάνω. Τα ψυχρά ατμοσφαιρικά μέτωπα οδηγούν σε μείωση της θερμοκρασίας και ψύξη σε μεγάλη περιοχή. Καθώς οι ανερχόμενες θερμές μάζες αέρα ψύχονται, η υγρασία συμπυκνώνεται σε σύννεφα.
Κύρια σημάδια ψυχρού μετώπου:
- πριν από το μπροστινό μέρος, η πίεση πέφτει, πίσω από τη γραμμή του ατμοσφαιρικού μετώπου ανεβαίνει απότομα.
- Σωρευτικά σύννεφα σχηματίζονται;
- εμφανίζεται θυελλώδης άνεμος, με απότομη αλλαγή κατεύθυνσης δεξιόστροφα.
- αρχίζει καταρρακτώδης βροχή με καταιγίδες ή χαλάζι, η διάρκεια της βροχόπτωσης είναι περίπου δύο ώρες.
- η θερμοκρασία πέφτει απότομα, μερικές φορές κατά 10°C ταυτόχρονα;
- Υπάρχουν πολλά ξέφωτα πίσω από το ατμοσφαιρικό μέτωπο.
Το ταξίδι σε ένα κρύο μέτωπο δεν είναι εύκολη δουλειά για τους ταξιδιώτες. Μερικές φορές πρέπει να ξεπεράσεις τους ανεμοστρόβιλους και τις καταιγίδες σε συνθήκες κακής ορατότητας.
Μπροστινή απόφραξη
Έχει ήδη ειπωθεί ότι τα ατμοσφαιρικά μέτωπα είναι διαφορετικά, αν όλα είναι λίγο πολύ καθαρά με θερμά και κρύα μέτωπα, τότε το μέτωπο των αποφράξεων εγείρει πολλά ερωτήματα. Ο σχηματισμός τέτοιων επιπτώσεων συμβαίνει στη διασταύρωση ψυχρών και θερμών μετώπων. Ο θερμότερος αέρας ωθείται προς τα πάνω. Η κύρια δράση εμφανίζεται στους κυκλώνες τη στιγμή που ένα πιο γρήγορο ψυχρό μέτωπο πλησιάζει ένα θερμό. Ως αποτέλεσμα, τα ατμοσφαιρικά μέτωπα κινούνται και τρεις αέριες μάζες συγκρούονται, δύο ψυχρές και μία θερμή.
Τα κύρια σημάδια με τα οποία μπορείτε να προσδιορίσετεμέτωπο αποφράξεων:
- σύννεφα και αποσπασματική βροχόπτωση;
- απότομες αλλαγές στην κατεύθυνση του ανέμου χωρίς μεγάλη αλλαγή στην ταχύτητα;
- ομαλή αλλαγή στην πίεση;
- χωρίς ξαφνικές αλλαγές θερμοκρασίας;
- κυκλώνες.
Το μέτωπο απόφραξης εξαρτάται από τη θερμοκρασία των ψυχρών μαζών αέρα μπροστά και πίσω από αυτό. Διάκριση μεταξύ ψυχρού και θερμού μετώπου απόφραξης. Οι πιο δύσκολες συνθήκες παρατηρούνται τη στιγμή του άμεσου κλεισίματος των μετώπων. Καθώς ο ζεστός αέρας βγαίνει έξω, το μπροστινό μέρος διαβρώνεται και οι καιρικές συνθήκες βελτιώνονται.
Κυκλώνας και αντικυκλώνας
Δεδομένου ότι η έννοια του "κυκλώνα" χρησιμοποιήθηκε στην περιγραφή του μετώπου των αποφράξεων, είναι απαραίτητο να πούμε για τι είδους φαινόμενο πρόκειται.
Λόγω της ανομοιόμορφης κατανομής του αέρα στα επιφανειακά στρώματα, σχηματίζονται ζώνες υψηλής και χαμηλής πίεσης. Οι ζώνες υψηλής πίεσης χαρακτηρίζονται από περίσσεια αέρα, χαμηλή - ανεπαρκή αέρα. Ως αποτέλεσμα της ροής αέρα μεταξύ των ζωνών (από υπερβολική σε ανεπαρκή), σχηματίζεται άνεμος. Ο κυκλώνας είναι μια περιοχή χαμηλής πίεσης που αντλεί, όπως μια χοάνη, τον αέρα και τα σύννεφα που λείπουν από περιοχές όπου είναι υπερβολικά.
Ο αντικυκλώνας είναι μια περιοχή υψηλής πίεσης που αναγκάζει την περίσσεια αέρα σε περιοχές χαμηλής πίεσης. Κύριο χαρακτηριστικό είναι ο αίθριος καιρός, καθώς και τα σύννεφα απωθούνται από αυτή τη ζώνη.
Γεωγραφική διαίρεση ατμοσφαιρικών μετώπων
Ανάλογα με τις κλιματικές ζώνες στις οποίες σχηματίζονται τα ατμοσφαιρικά μέτωπα,γεωγραφικά χωρισμένο σε:
- Αρκτική, που διαχωρίζει τις ψυχρές αρκτικές αέριες μάζες από τις εύκρατες.
- Πολικό, μεταξύ εύκρατων και τροπικών μαζών.
- Τροπικός (εμπορικός άνεμος), που οριοθετεί τις τροπικές και τις ισημερινές ζώνες.
Επίδραση της υποκείμενης επιφάνειας
Οι φυσικές ιδιότητες των μαζών του αέρα επηρεάζονται από την ακτινοβολία και τον τύπο της υποκείμενης επιφάνειας της Γης. Δεδομένου ότι η φύση μιας τέτοιας επιφάνειας μπορεί να είναι διαφορετική, η τριβή εναντίον της εμφανίζεται άνισα. Η δύσκολη γεωγραφική τοπογραφία μπορεί να παραμορφώσει την ατμοσφαιρική πρώτη γραμμή και να αλλάξει τα αποτελέσματά της. Για παράδειγμα, υπάρχουν γνωστές περιπτώσεις καταστροφής ατμοσφαιρικών μετώπων κατά τη διέλευση οροσειρών.
Αέριες μάζες και ατμοσφαιρικά μέτωπα φέρνουν πολλές εκπλήξεις στους μετεωρολόγους. Συγκρίνοντας και μελετώντας τις κατευθύνσεις κίνησης των μαζών και τις ιδιοτροπίες των κυκλώνων (αντικυκλώνων), κάνουν γραφήματα και προβλέψεις που χρησιμοποιούν οι άνθρωποι καθημερινά, χωρίς καν να σκέφτονται πόση δουλειά κρύβεται πίσω από αυτό.
