Повітряні маси. Циклони і антициклони. Атмосферні фронти

§6. Повітряні маси. Циклони і антициклони

Які властивості має повітря?

Повітряна маса — це великий об'єм повітря тропосфери з певними властивостями: температурою, вологістю, запиленістю. Цих властивостей повітряна маса набуває від підстилаючої поверхні, над якою вона утримується тривалий час. Повітряна маса може охоплювати по вертикалі увесь шар тропосфери і водночас поширюватися на величезну територію, площею, наприклад, з Україну.

За температурою розрізняють повітряні маси теплі та холодні, за вологістю — сухі (або континентальні) та вологі (або морські). Повітряні маси можуть бути також запиленими та майже зовсім не утримувати пилових часток.

За районами формування розрізняють п'ять зональних типів повітряних мас (мал.17):

• екваторіальну,
• тропічні,
• помірні,
• арктичну та
• антарктичну.

За назвами повітряних мас можна визначити також їхні властивості.

Мал.17. Зональні типи повітряних мас

Наприклад, антарктична повітряна маса, що формується над Антарктидою, переважно дуже холодна, суха та прозора. В районі екватора, навпаки, повітря жарке й вологе.

Дуже важливо, де — над морем чи суходолом — формуються повітряні маси. І мореплавці в тропіках, і жителі тропічних пустель однаково страждають від спеки. Але морські тропічні повітряні маси так насичені вологою, що мокрий одяг тривалий час не висихає. Надзвичайно сухі континентальні тропічні повітряні маси сприяють, наприклад, перетворенню в мумії решток загиблих тварин пустель.

Повітряні маси тривалий час зберігають свої головні властивості та визначають погоду тієї місцевості, куди надходять. Просуваючись усе далі й далі, вони змінюють свої властивості: втрачають або поповнюють запаси вологи та тепла.

Повітряні маси набувають властивостей територій, над якими вони формуються. Внаслідок переміщення повітряні маси змінюють свої властивості.

Атмосферні фронти

Між різними за властивостями повітряними масами виникають перехідні зони — атмосферні фронти. Вони простягаються на кілька сотень кілометрів, нестійкі в часі та постійно пересуваються.

Атмосферні фронти бувають теплі та холодні. Теплі фронти виникають, коли тепле повітря натікає на холодне (мал.18). Проходження такого фронту супроводжується потеплінням, тривалими дощами і мрякою. Коли холодне повітря, яке більше за об'ємом, підтікає під тепле і, рухаючись уперед, відтісняє його вгору, утворюється холодний фронт (мал.19). З ним пов'язані похолодання та зливи.

Перехідна зона, що розділяє дві повітряні маси з різними властивостями, називається атмосферним фронтом.

Мал.18. Схема теплого атмосферного фронту

Мал.19. Схема холодного атмосферного фронту

З проходженням атмосферних фронтів пов'язані опади і зміна температури.

Важливе значення для формування клімату мають перехідні зони між районами переважання зональних типів повітряних мас — кліматологічні фронти. Порівняно з атмосферними фронтами вони малорухомі. Розрізняють арктичний (антарктичний), помірний і тропічний кліматологічні фронти.

Так, поблизу екватора між тропічними та екваторіальними повітряними масами виникають тропічні фронти. Між 40 і 50 паралелями тропічні та помірні повітряні маси розділяє помірний фронт. Поблизу 70-75 паралелей, на межі помірних і арктичних мас утворюється арктичний, а на межі помірних і антарктичних — антарктичний фронт.

На карті атласу знайдіть кліматологічні фронти. Визначіть, як вони зміщуються за сезонами.

Головні кліматологічні фронти — арктичний (антарктичний), помірний та тропічний — розділяють зональні типи повітряних мас.

Циклони

Циклон — замкнута область з низьким тиском у центрі. До нього в приземному шарі стікається повітря. Звідси воно піднімається по спіралі вгору (мал.20). Внаслідок висхідних рухів формуються потужні хмари й опади. Влітку, під час проходження циклонів температура знижується. Взимку — підвищується, настає відлига.

Мал.20. Рух повітря в антициклоні (а) і циклоні (б) в Північній півкулі

Циклони виникають на кліматологічних фронтах, де взаємодіють зональні повітряні маси з різними властивостями. Наприклад, на помірному фронті, де стикаються морські прохолодні помірні маси та сухі жаркі тропічні, циклони прямують у західному потоці повітря, досягаючи розмірів понад 1000 км у діаметрі. Вони впливають на клімат усієї Європи.

У тропічних широтах виникають так звані тропічні циклони — урагани (тайфуни), які мають незначні розміри, але характеризуються вітрами величезної сили (мал.21).

Мал.21. Тропічний циклон. Знімок з космосу

Антициклони

Антициклон — замкнута область з високим тиском у центрі. Тут переважають низхідні рухи повітря, яке біля поверхні Землі розтікається у різні боки (мал.20). Опускання повітря спричиняє його висушування та розсіювання хмар. Ось чому для антициклону не характерне утворення опадів. Під час проходження антициклонів погода сонячна, влітку жарко, а взимку може бути дуже холодно.

На рух повітря в антициклоні та циклоні впливає відхиляюча сила обертання Землі. Так, повітря в антициклоні в Північній півкулі рухається за годинниковою стрілкою, а в циклоні — проти. У Південній півкулі — все навпаки.

У повітряному океані утворюються замкнуті області високого і низького тиску — своєрідні атмосферні вихори — циклони і антициклони. Вони можуть охоплювати всю товщу тропосфери, а діаметр їх дорівнює кілька сотень кілометрів.

ЗАПИТАННЯ І ЗАВДАННЯ

1. Поясніть залежність властивостей повітряної маси від характеру підстилаючої поверхні.
2. На що впливають атмосферні і кліматологічні фронти?
3. За якими ознаками розпізнають циклон і антициклон?