Тропосфера поднимается на высоту до 25 км. Масса земного воздуха, заполняющего это пространство, неоднородна. Местный климат, температурный баланс и радиационный фон определяют зоны с различными характеристиками воздуха.
Воздушная масса
Газовая масса — это большой объем воздуха в нижней части атмосферы Земли — тропосфере — с горизонтальными размерами в сотни или тысячи километров и вертикальными размерами в несколько километров, характеризующийся примерной однородностью и температурой.
Однородность свойств газовой массы достигается за счет ее формирования на однородной подстилающей поверхности при одинаковых условиях теплового и радиационного баланса.
Кроме того, условия движения необходимы для того, чтобы газ циркулировал в области пласта в течение длительного периода времени. Метеорологические величины в пределах газовой массы не важны — горизонтальные наклоны малы. Быстрое увеличение метеорологических цен или, по крайней мере, изменение цены и направления наклона происходит в зоне перехода между двумя газами (зона атмосферного фронта).
Объекты, возникающие в тропосфере в результате взаимодействия газов — переходные зоны (фронтальные), фронтальные облака и системы осадков, циклонические возмущения — имеют примерно такой же размер, как и масса газа — 2 дня.
Началом газообразования обычно является область, где воздух опускается и распространяется горизонтально — антициклонные системы отвечают этому требованию. Поскольку антициклоны имеют меньше двигателей, чем циклоны, газообразование обычно происходит в обширных, менее моторизованных (квазирастворенных) антициклонах. Кроме того, малоподвижность и коррозийные тепловые пещеры, возникающие над нагретой землей, отвечают требованиям горячих варочных панелей. Наконец, формирование полярных областей частично происходит в верхней атмосфере низкоширотных, широких и глубоких центральных циклонов. Эти системы атмосферного давления подвержены трансформации (преобразованию) тропического воздуха, привлекаемого в более высокие широты, в верхний умеренный воздух.
Во-первых, газовые массы классифицируются по центру их образования, в зависимости от их расположения в одной из широтных зон. Согласно географической классификации, газовые массы можно разделить на основные географические типы в зависимости от широтной зоны, в которой находится их источник.
- Арктический или антарктический воздух (АВ),
- Умеренный воздух (УВ),
- Тропический воздух (ТВ),
- Экваториальный воздух (ЭВ).
Эти газовые массы также можно разделить на морские (М) и континентальные (К).
Как следует из закона, существуют значительные меридиональные зоны умеренных газовых масс (примерно от 45-48° до 60-65° широты в СА), поэтому характеристики (и другие) этого гигантского свойства (и другие) сильно варьируются в этом гигантском свойстве. географической зоны, поэтому целесообразнее подавлять два независимых типа умеренной газовой массы — северную температуру (NMM) и южную температуру (SMM).
Содержание
По мере движения газовые массы начинают менять свои свойства — они зависят не только от свойств источника, но и от свойств соседнего газа, свойств подстилающей поверхности, через которую проходит газ, и времени, прошедшего с момента появления газа. образовалась масса. Эти эффекты могут вызвать изменение содержания влаги в воздухе и изменение температуры воздуха вследствие выделения скрытого тепла или теплообмена с подстилающей поверхностью.
Процесс изменения свойств газовой массы называется трансформацией или эволюцией. Преобразования, связанные с движением газовой массы, называются динамическими преобразованиями. Газовые массы, движущиеся на разных высотах, имеют разные скорости, и наличие смещения скоростей вызывает турбулентное перемешивание. Если нижний слой воздуха нагревается, возникают неустойчивости и смешиваются с синагогами. Процесс преобразования газовой массы обычно длится 3-7 дней. Признаком его окончания является прекращение значительных суточных изменений температуры, как у поверхности Земли, так и на больших высотах.
Термодинамическая классификация воздушных масс
Более теплые (более холодные) газовые массы теплее (холоднее) окружающей среды и имеют тенденцию к постепенному охлаждению (нагреву) в определенной области, приближаясь к тепловому балансу. Под окружающей средой здесь понимается природа подстилающей поверхности, ее тепловое состояние и прилегающие газы.
Чтобы определить, охлаждается или нагревается газовая масса в районе, необходимо сравнить TMAX (максимальная дневная температура воздуха у поверхности) или T850 (температура воздуха на высоте около 1,5 км над уровнем моря) за несколько дней.
Местная (нейтральная) масса газа — это качественная масса окружающей среды и тепловой баланс. Это означает, что он сохраняет свои свойства каждый день без существенных изменений (TMAX изменяется ежедневно на 1 … 2° или меньше). Таким образом, преобразованная масса газа является теплой и холодной и локализована в конце преобразования.
На карте AT-850 холодные газовые массы соответствуют долинам или областям холодных волос (холодные зоны), а теплые зоны — хребтам или теплым зонам. Для газовых масс характерны как неустойчивые, так и устойчивые равновесия. Такое разделение газовой массы учитывает один из наиболее важных эффектов теплообмена, вертикальное распределение температуры воздуха и соответствующий тип вертикального баланса. Постоянные (ПГМ) и неустойчивые (НГМ) газовые массы связаны с определенными метеорологическими условиями. Нейтральная (локальная) газовая масса каждого сезона является стабильной или нестабильной, в зависимости от начальных характеристик и направления трансформации газовой массы, из которой она была сформирована.
Различия в составе выражаются в разной влажности, запыленности и прозрачности. Температура в авиационном секторе отличается и зависит от перепадов давления. Показатели зависят не только от пыли, но и от природных факторов. Тропосферная пыль над промышленными районами.
Что такое воздушные массы? Виды и свойства.
Наблюдения за климатом и погодными явлениями получили еще более широкое распространение в 19 веке. Это исследование было необходимо для составления кратких карт, помогающих метеорологам определить распределение ветра, осадков, температурных режимов и давления по всему миру. В результате этих наблюдений была получена объективная картина газовых масс, что позволило сделать очень точные прогнозы погоды.
Газовые массы — это большие объемы воздуха в нижних слоях атмосферы. Их высота обычно составляет два-три километра, а длина может достигать сотен и тысяч километров.
Они характеризуются равномерным уровнем температуры и влажности по всей длине, но могут менять свои свойства во время движения. Граница между двумя газовыми массами называется «атмосферным фронтом» и отличается различиями в температурном режиме.
Как формируются воздушные массы?
Каждая воздушная масса имеет свою направленность. Обычно это географическая область, где воздух сначала опускается, а затем рассеивается в горизонтальном направлении. Процесс формирования газовых масс происходит в зонах слабого движения, таких как антициклоны. Иногда газовые массы могут образовываться и в циклонах, но только если они движутся медленно и расположены на широтах выше экватора.
Список типов газовых масс очень обширен и зависит от термодинамики и происхождения их образования. С точки зрения географического распределения газовые массы можно разделить на континентальные, которые образуются на суше, и океанические, которые образуются на море. И те и другие можно разделить на типы в зависимости от широты, на которой находится источник. К ним относятся арктический или антарктический воздух, умеренные, тропические и экваториальные массы.
С точки зрения термодинамики они могут быть горячими, холодными или локализованными. Горячий или холодный воздух определяется как воздух с более высокой (или более низкой) температурой по сравнению с окружающей средой. Пытаясь достичь равновесия, его охлаждают или нагревают с течением времени, в зависимости от его температуры. Локальная масса — это масса, которая находится в температурном равновесии с окружающей средой и сохраняет это равновесие в течение длительного периода времени. Первоначально все массы являются горячими или холодными, но после преобразования они преобразуются в локальные массы.
Согласно другой классификации, массы газов подразделяются на стабильные и нестабильные. Первые характеризуются устойчивым вертикальным равновесием и вызывают туман и дымку. Они чаще возникают на континенте зимой, но могут вызывать различные метеорологические явления, в зависимости от термодинамики. Например, теплые массы приносят дождь, а холодные — ясное небо.
Нестабильный воздух характеризуется наличием высокой влажности в его толще и образованием конвективных облаков. Они наблюдаются над земной поверхностью в летние месяцы и приносят сильные дожди и грозы.
Как упоминалось выше, коммерческие ветры — это ветры, дующие в одном направлении от берега к морю. В разных полушариях разные направления ветра. Например, в Северном полушарии ветры дуют в основном в северном направлении, а в Южном полушарии — в южном.
Воздушные массы
Газовые массы — это значительные скопления воздуха в тропосфере, горизонтальные масштабы которых сопоставимы с размерами стран, входящих в состав континента. Их верхний предел — край тропосферы. Из статьи вы узнаете, где они образуются, как влияют на погоду и от чего зависят их свойства.
Классификация
В зависимости от места формирования различают полярные, умеренные, тропические и экваториальные массы. Их температура повышается от полюсов к экватору. Каждая группа имеет океан и внутреннюю массу.
Над океанами воздух насыщен влагой, поэтому в прибрежных районах всегда выпадает больше осадков, чем во внутренних.
Океанические газовые массы смягчают воздействие континентального климата, особенно горячих течений.
Климат Западной Европы находится под влиянием теплых течений и атлантических ветров, которые приносят влагу и тепло.
Континентальные газовые массы сухие, и температура зависит от сезона — интрузия приносит сильные морозы зимой и жару летом. Количество осадков минимально, независимо от времени года. Так формируется интенсивный континентальный климат Якутии.
Когда континентальные массы формируются над теплыми пустынями, их основные черты не зависят от времени года, а их приближение распознается по высоким температурам.
Движение газовых масс регистрируется метеорологическими спутниками, и по ним можно прогнозировать погоду.
Рисунок 1.Атмосферный поток воздуха, вид из космоса.
Атмосферные фронты
Когда встречаются газовые массы с различными свойствами, возникает атмосферный фронт.
Рисунок 2.Форма атмосферного фронта.
О прохождении фронта свидетельствуют осадки и ветер. Приход холодных масс характеризуется градом, сильным снегопадом, грозами (иногда зимой) и штормовыми ветрами, обрушивающимися на землю. Горячие массы движутся медленно, принося бураны, мелкий снег, песчаные мозги и слабые ветры.
Над побережьем Австралии море и суша образуют горизонтальные, трубчатые облака с завихрениями воздуха внутри. Жители называют их «утренними славами» — редкое явление.
Рисунок 3.Утренняя глория в Австралии.
Когда континентальные массы формируются над теплыми пустынями, их основные черты не зависят от времени года, а их приближение распознается по высоким температурам.
Трансформация воздушных масс
При их движении воздух меняет свои свойства. Части тропосферы, сформированные над морем, имеют больше влаги. Когда они достигают эпируса, они становятся суше, теплее или холоднее. Когда континентальный воздух перемещается в область над океанами, он становится более влажным, и температура меняется.
Изменения свойств также вызваны перемещением разности давлений (низкого и высокого давления) из-за движения Земли вокруг Солнца.
Влияние на климат
Климат — это режим движения воздуха в нижних слоях атмосферы, который повторяется ежегодно. Широта, тип поверхности и движение воздуха остаются факторами, определяющими климат. Можно выделить семь климатических зон: две полярные зоны, две умеренные зоны, две тропические зоны и экваториальная зона. Внутри этих зон существует переходная зона. За ним следуют субтропическая и субсубтропическая зоны. Основными характеристиками климата являются среднегодовая температура и ежегодно уменьшающееся количество осадков.
Воздух с одинаковыми показателями движется как единое целое. Движение различных циклонов можно отметить на карте России. Таблицы воздушных масс помогают различать эти движения.
Западная Сибирь и европейская часть России постоянно находятся под влиянием западных ветров. Вместе с ними над Северной Атлантикой формируется океаническая масса. Как только западный фронт исчезает, северные ветры несут холодные арктические массы. Это связано с похолоданием, которое наступает осенью и в конце зимы.
Континентальный тропический воздух поступает из северного Китая или Центральной Азии в азиатскую часть России. Он перемещается из Азии или Северной Африки в европейскую часть Российской Федерации.
Однородность свойств газовой массы достигается за счет ее формирования на однородной подстилающей поверхности при одинаковых условиях теплового и радиационного баланса.
Циклон
По сути, циклоны представляют собой быстро вращающиеся воздушные воронки, которые могут охватывать сечения до нескольких сотен километров. Циклоны характеризуются низким давлением; чем ближе к центру, тем ниже давление. Направление циклона зависит от полушария. Например, в северном полушарии циклоны дуют против часовой стрелки, а в южном полушарии — наоборот.
Это противоположность циклону. Самое высокое давление находится в центре. В северном полушарии ветер дует по часовой стрелке, а в южном полушарии — наоборот. При циклоне погода пасмурная и дождливая, с сильным ветром, в то время как наличие антициклона в этом регионе указывает на сухую, безветренную погоду.
Типы и разновидности воздушных масс
Все газовые массы делятся на различные категории, каждая из которых названа по месту образования. Кроме того, каждая газовая масса может быть разделена на континентальную и океаническую категории.
- Экваториальная, единственная воздушная масса, которая не делиться на две под категории: континентальную и тропическую.
- Тропическая
- Умеренная
- Арктическая
- Антарктическая
Термодинамические свойства воздушных масс
Помимо всех прочих свойств, газовые массы обладают термодинамическими свойствами.
Различают горячие и холодные газы. Теплые газовые массы — это газовые массы, которые теплее, чем окружающие газовые массы в данной области. Кроме того, при входе в холодную область масса газа начинает постепенно охлаждаться. То же самое относится и к холодным массам, только наоборот.
Кстати, термин окружающая среда относится к температуре воздушной среды, поверхности под ней и температуре других газов.
Другая классификация газов — местные, также называемые локальными или нейтральными. Это масса, температура которой соответствует температуре окружающей среды и которая либо остается практически неизменной, либо незначительно изменяется с течением времени. Воздушная масса может стать нейтральной, когда она попадает в другую зону. Например, масса тропического газа попадает в холодную сжиженную область. Постепенно его температура снижается, и масса газа постепенно становится нейтральной по мере увеличения влажности.
