Над поверхностью планеты постоянно происходит движение различных воздушных масс. От режима их перемещения над территориями зависит очень многое: погода, осадки, давление. Взаимосвязь атмосферного фронта и погоды на географии в 8 классе рассматривается таким образом, чтобы школьники могли понимать механизмы, по которым устанавливается погода в какой-либо полосе.
Атмосферные фронты
Атмосферным фронтом называют пограничную зону, которая возникает на стыке двух разновидностей тропосферных масс, имеющих различные свойства. Воздушные массивы могут различаться по следующим признакам, свойствам и параметрам:
- температура (различают тёплые и холодные);
- давление;
- запылённость;
- влажность.
В частности, такая область разграничения образуется при встрече массивов холодного и тёплого воздуха. Ширина такого рубежа исчисляется в десятках километров, а высота — в сотнях метров. Протяжённость атмосферного воздушного рубежа может достигать тысяч километров.
Линией фронта называют место пересечения фронтальной плоскости с поверхностью Земли.
Погодные условия на территории, над которой проходит рубеж между воздушными массивами, резко изменяются в зависимости от свойств господствующего массива. Время, в течение которого меняется погода, зависит от скорости передвижения фронтальных масс.
Разграничительные воздушные фронты принято подразделять на тёплые и холодные. Формирование тёплого воздушного рубежа связано с активными движениями тёплой воздушной массы в сторону холодной. При этом тёплый воздух как бы натекает сверху на клинообразную область холодного фронта (поскольку он более лёгкий) и поднимается вверх. Это приводит к его охлаждению в более высоких слоях атмосферы. Результатом является интенсивное явление конденсации водяных паров, что приводит к формированию слоисто-дождевых и перистых облаков и выпадение осадков обложного, моросящего характера.
Атмосферное давление в процессе формировании тёплого атмосферного фронта понижается. Это явление сопровождается повышением температуры воздуха — потеплением в соответствующем районе (именно прохождение тёплого воздушного фронта является ответом на вопрос, почему вдруг стало тепло).
Холодный фронт формируется в случае перемещения холодных воздушных масс в сторону тёплых. Будучи более тяжёлым, холодный воздух проходит под волной тёплого, выталкивая его вверх. Результатом является образование облаков слоисто-кучевого его характера, сопровождающееся выпадением ливневых осадков, грозами и шквалистым ветром. Прохождение холодного фронта над территорией сопровождается похолоданием и увеличением силы ветра в её пределах.
С холодным атмосферным фронтом связана погода дождливая, с сильными порывами ветра и резким похолоданием. При переходе через рубеж положительных и отрицательных температур возникают гололедица и ледяные дожди. Влияние таких явлений на повседневную жизнедеятельность людей делает крайне важной возможность прогнозирования как самого прохождения, так и его последствий.
В зависимости от динамики, атмосферные воздушные зоны разграничения бывают:
- Движущиеся (способные к перемещению); именно они приносят в тот или иной регион похолодания или потепления; под их влиянием погода может измениться в считаные минуты. От скорости их прохождения зависит, каков будет перепад погоды.
- Стационарные — если перемещение в сторону холодных или тёплых воздушных масс отсутствует.
Цикл, состоящий из зарождения, формирования, движения и разрушения атмосферных воздушных фронтов, длится приблизительно несколько дней.
Влияние на погоду
Роль деятельности атмосферных фронтов в формировании климатических особенностей выражены в различных широтах по-разному. Особенно её значение велико в формировании климата в умеренном широтном поясе. Именно этим объясняется неустойчивость погодных условий на большей части территории России.
Наиболее постоянно существующие воздушные потоки нанесены специалистами на метеорологическую карту, а их основные параметры (сезонность, время образования, скорость прохождения) занесены в специальные таблицы.
Максимальная мощность характерна для климатических рубежей, которые возникают при соприкосновении основных разновидностей воздушных масс:
- тропических;
- умеренных;
- арктических.
В северных широтах России на стыке умеренных и арктических атмосферных масс образуется Арктический климатический рубеж. Полярный умеренный воздушный фронт разделяет тропические и умеренные воздушные массы и располагается южнее российских границ.
Зимой арктический и полярный фронты перемещаются в южном направлении, а в летние месяцы — по направлению к северу.
В зимние месяцы в восточной части России арктический атмосферный рубеж достигает берегов Охотского моря. Cеверо-восточнее от него бушуют в этот период сухие и очень холодные арктические воздушные массы.
Распространяться по европейской части страны арктическому фронту не позволяет воздействие северо-атлантического течения — его отепляющее влияние смягчает климат. Влияние полярного фронта возможно только летом — его ветви пролегают над южными регионами России.
Циклоны и антициклоны
Это — крупные атмосферные вихри. Они являются движущей силой, приводящей в движение атмосферные воздушные массы.
В зоне циклона ветра дуют по направлению к центру от краёв, отклоняясь против часовой стрелки. Для циклона характерно создание области низкого атмосферного давления с тенденцией к его повышению.
Антициклон характеризуется наличием системы ветров, направляющихся по часовой стрелке, от центра к краям. Для области антициклона типично наступление погоды с высоким атмосферным давлением и его последующим понижением.
Как правило, от образования до разрушения атмосферных вихрей проходит от 5 до 10 суток.
Знание закономерностей формирования и дальнейшей деятельности атмосферных фронтов позволяет специалистам прогнозировать изменение погоды, выпадение или прекращение осадков на той или иной территории. Для определения погодных условий метеорологические станции и ведут наблюдение за движениями воздушных массивов в атмосфере.