Что такое воздушная масса география
Воздушная масса
Однородность свойств воздушной массы достигается формированием её над однородной подстилающей поверхностью в сходных условиях теплового и радиационного баланса.
Кроме того, необходимы такие циркуляционные условия, при которых воздушная масса длительно циркулировала бы в регионе формирования. Значения метеорологических элементов в пределах воздушной массы меняются незначительно — горизонтальные градиенты малы. Резкое возрастание градиентов метеорологических величин, или, по крайней мере, изменение величины и направления градиентов происходит в переходной зоне между двумя воздушными массами — зоне атмосферного фронта.
Объекты, возникающие в тропосфере в результате взаимодействия воздушных масс — переходные зоны (фронтальные поверхности), фронтальные облачные системы облачности и осадков, циклонические возмущения, имеют тот же порядок величины, что и сами воздушные массы — сравнимы по площади с большими частями материков или океанов, время их существования — более 2-х суток.
Очагами формирования воздушных масс обычно бывают регионы, где воздух опускается, а затем распространяется в горизонтальном направлении — этому требованию отвечают антициклонические системы. Антициклоны чаще, чем циклоны, бывают малоподвижными, поэтому формирование воздушных масс обычно и происходит в обширных малоподвижных (квазистационарных) антициклонах. Кроме того, требованиям очага отвечают малоподвижные и размытые термические депрессии, возникающие над нагретыми участками суши. Наконец, формирование полярного воздуха происходит частично в верхних слоях атмосферы в малоподвижных, обширных и глубоких центральных циклонах в высоких широтах. В этих барических системах происходит трансформация (превращение) тропического воздуха, втянутого в высокие широты в верхних слоях тропосферы, в умеренный воздух.
Воздушные массы классифицируют, прежде всего, по очагам их формирования в зависимости от расположения в одном из широтных поясов. Согласно географической классификации, воздушные массы можно подразделить на основные географические типы по тем широтным зонам, в которых располагаются их очаги :
* Арктический или антарктический воздух (АВ),
* Умеренный воздух (УВ),
* Тропический воздух (ТВ),
Экваториальный воздух (ЭВ).Данные воздушные массы, кроме того, можно подразделять на морские (м) и континентальные (к).
Как показывает практика, поскольку умеренная воздушная масса имеет значительную меридиональную протяжённость (в СНГ примерно от 45-48° до 60-65° северной широты), её термические (и другие) свойства значительно различаются в северной и в южной частях этой обширной географической зоны, поэтому правильнее подразделить умеренную ВМ на две самостоятельные — северную умеренную (СУВ) и южную умеренную (ЮУВ).
Воздушные массы – что это такое?
Воздушные массы – это значительные скопления воздуха в тропосфере, горизонтальный масштаб которых сопоставим с размерами стран, частей материков. Их верхний предел – граница тропосферы. Из статьи можно узнать где они формируются, как влияют на погоду, от чего зависят свойства.
Классификация
По месту формирования выделяют арктические, умеренные, тропические и экваториальные воздушные массы. Их температура повышается от полюсов к экватору. В каждой группе имеются морские и материковые массы.
Над морем воздух насыщается влагой, поэтому в прибрежных районах всегда больше осадков, чем во внутриматериковых областях.
Морские воздушные массы смягчают континентальный климат, особенно велико влияние теплых течений.
На климат Западной Европы влияет теплый Гольфстрим и атлантические ветры, они приносят влагу и тепло.
Континентальные воздушные массы сухие, их температура зависит от сезона – зимой их вторжение приносит сильные морозы, летом жаркую погоду. Независимо от времени года осадков мало. Так формируется резко континентальный климат Якутии.
Если континентальные массы образуются над горячими пустынями, их основные свойства не зависят от сезонов, приближение чувствуется по высокой температуре.
Перемещение воздушных масс фиксируется метеоспутниками, что позволяет спрогнозировать погоду.
Рис. 1. Воздушные потоки в атмосфере, вид из космоса.
Атмосферные фронты
При встрече воздушных масс с разными свойствами возникает зона атмосферного фронта.
Рис. 2. Схема атмосферных фронтов.
Прохождение фронта фиксируется осадками и ветром. Приход холодной массы сопровождается ливнями с градом или сильным снегопадом, грозами (иногда зимними) и шквалистым ветром. Теплые массы двигаются медленно, приносят моросящие дожди или мелкий снег, крупу при слабом ветре.
Над береговой линией Австралии при встрече морских и материковых масс формируются горизонтальные трубчатые облака, внутри которых воздух образует вихри. Жители называют их «утренняя Глория», это редкое явление.
Рис. 3. Утренняя Глория, Австралия.
Что мы узнали?
Мы узнали, что такое воздушная масса, от чего зависят ее свойства. Имеет значение географическая широта места образования. Континентальные и морские массы обладают разными свойствами, поэтому формируют отличающийся климат. Мы познакомились с атмосферными фронтами, узнали, как они изменяют погоду. Мы увидели редкие облака Австралии.
Воздушные массы
Воздушные массы — большие объёмы воздуха, имеющие горизонтальные размеры во много сотен или несколько тысяч километров и вертикальные размеры в несколько километров, характеризующиеся примерной однородностью температуры и влагосодержания по горизонтали.
Однородность свойств воздушной массы достигается формированием её над однородной подстилающей поверхностью в сходных условиях теплового и радиационного баланса.
Воздушные массы классифицируют, прежде всего, по очагам их формирования в зависимости от расположения в одном из широтных поясов. Согласно географической классификации, воздушные массы можно подразделить на основные географические типы по тем широтным зонам, в которых располагаются их очаги :
Данные воздушные массы, кроме того, можно подразделять на морские (м) и континентальные (к).
Содержание
Трансформация воздушных масс
При перемещении воздушная масса начинает изменять свои свойства – они уже будут зависеть не только от свойств очага формирования, но и от свойств соседних воздушных масс, от свойств подстилающей поверхности, над которой проходит воздушная масса, а также от длительности времени, прошедшего с момента образования воздушной массы. Эти влияния могут вызвать изменения в содержании влаги в воздухе, а также изменение температуры воздуха в результате высвобождения скрытой теплоты или теплообмена с подстилающей поверхностью.
Процесс изменения свойств воздушной массы называется трансформацией или эволюцией. Трансформация, связанная с движением воздушной массы, называется динамической. Скорости перемещения воздушной массы на разных высотах будут различными, наличие сдвига скоростей вызывает турбулентное перемешивание. Если нижние слои воздуха нагреваются, то возникает неустойчивость и развивается конвективное перемешивание. Обычно процесс трансформации воздушной массы продолжается от 3 до 7 суток. Признаком его окончания является прекращение существенных изменений температуры воздуха день ото дня как вблизи земной поверхности, так и на высотах.
Термодинамическая классификация воздушных масс
Тёплой (холодной) называют воздушную массу, которая теплее (холоднее) окружающей её среды и в данном районе постепенно охлаждается (нагревается), стремясь приблизиться к тепловому равновесию. Под окружающей средой здесь понимается характер подстилающей поверхности, её тепловое состояние, а также соседние воздушные массы.
Чтобы определить, охлаждается или прогревается воздушная масса в данном районе, следует в течение несколько дней сравнивать Тмакс (максимальную дневную приземную температуру воздуха) или Т850 (температуру воздуха на уровне 850 гПа, около 1,5 км над уровнем моря).
Местной (нейтральной) воздушной массой называют массу, находящуюся в тепловом равновесии со своей средой, т.е. день за днем сохраняющую свои свойства без существенных изменений (Тмакс дент ото дня изменяется не более чем на 1. 2°). Таким образом, трансформирующаяся воздушная масса может быть и тёплой, и холодной, а по завершении трансформации она становится местной.
Тёплая устойчивая воздушная масса над материками наблюдается, как правило, в холодную половину года, и поступает в данный регион в тёплых секторах циклонов и примыкающих к ним северных окраинах антициклонов. В отдельных случаях вертикальная мощность слоистых облаков возрастает настолько,что они превращаются в слоисто-дождевые и начинают давать обложные осадки. Вертикальное распределение температуры воздуха представлено слоями инверсии и изотермии, либо малых температурных градиентов до высоты 3-4 км.
Неустойчивой (НВМ) называется воздушная масса, в основной толще которой преобладает влажнонеустойчивая стратификация, что при достаточной влажности приводит к формированию конвективных облаков.
Тёплая неустойчивая воздушная масса над материками наблюдается летом, вблизи побережий морей может наблюдаться и зимой. Тёплая воздушная масса может быть неустойчивой в тёплых секторах циклонов и на западной периферии антициклонов: наблюдается кучевая облачность, иногда кучево-дождевая с ливневыми осадками и грозами, порой с радиационными туманами (преимущественно после выпадения дождя и ночного прояснения). Вертикальный температурный градиент в значительном слое атмосферы больше влажноадиабатического.
Особенно велико влияние на устойчивость воздушной массы свойств подстилающей поверхности. Если воздушная масса теплее подстилающей поверхности, то в приземном слое она охлаждается. У Земли температуры воздуха могут стать ниже, чем на более высоких уровнях. В этом случае в атмосфере могут образоваться задерживающие слои. Воздушная масса становится устойчивой, по крайней мере, в нижнем слое атмосферы.
Если воздушная масса холоднее подстилающей поверхности, то в приземном слое она прогревается, увеличиваются контрасты температуры между нижними слоями атмосферы и вышележащими и создаются благоприятные условия для развития конвекции: воздушная масса становится неустойчивой.
География
Что такое воздушная масса? От чего зависят ее свойства?
Воздушная масса — это большой объем воздуха тропосферы с однородными свойствами. Свойства воздушной массы зависят от места ее формирования. Если воздух долго находится над какой-либо частью земной поверхности, он приобретает определенные свойства: температуру, влажность, запыленность.
Ещё по теме
Составьте маршрут морского путешествия из Индийского океана в Атлантический, используя карты атласа. Какие интересные места вы встретили по пути? Сделайте фотоколлаж этих мест.
Природные зоны земли. В чём сходство и различие между саваннами и степями?
Назовите два основных вида движения Земли.
Движения земной коры. Сформулируйте и обоснуйте правила поведения во время землетрясения.
Расы и народы. Сравните политическую и физическую карты. Какая более изменчива?
Биосфера — сфера жизни. Известный учёный А. Швейцер выдвинул идею «благоговения перед жизнью». Как вы понимаете слова учёного
Почему весной продолжительность светового дня возрастает, а осенью уменьшается? Как изменяется температура воздуха весной и осенью?
Воды океана. Почему образуются приливы и отливы?
Географическая оболочка земли. Каковы границы географической оболочки?
Если материал понравился Вам и оказался для Вас полезным, поделитесь им со своими друзьями!
О сайте
На нашем сайте вы найдете множество полезных калькуляторов, конвертеров, таблиц, а также справочных материалов по основным дисциплинам.
Самый простой способ сделать расчеты в сети — это использовать подходящие онлайн инструменты. Воспользуйтесь поиском, чтобы найти подходящий инструмент на нашем сайте.
calcsbox.com
На сайте используется технология LaTeX.
Поэтому для корректного отображения формул и выражений
пожалуйста дождитесь полной загрузки страницы.
© 2021 Все калькуляторы online
Копирование материалов запрещено
Воздушные массы Земли
Что такое воздушные массы?
Нашу планету окружает со всех сторон атмосфера, которая, в свою очередь, делится на несколько слоёв. Нас интересует самый нижний — тропосфера. Именно тут располагаются воздушные массы.
По сути, воздушные массы — это подвижные части тропосферы, которые передвигаются по планете. Их размеры настолько огромны, что площадь масс можно сравнить с площадью целой страны, а иногда и материка. Воздух передвигается, как одно целое, поэтому его и называют одной целой массой. Двигаются очень медленно, могут задерживаться на одном месте довольно продолжительное время.
Другим отличительным качеством воздушны масс является то, что их свойства не меняются на всём протяжении. Что это значит? Часть тропосферы, которую выделили в отдельную воздушную массу обладает некоторыми качествами. Среди них: температура, влажность и даже количество пыли в воздухе. Так вот, при горизонтальном смещении воздух не меняет своих свойств. Например, над пустыней Сахара расположена некая воздушная масса. На севере и на юге пустыни воздух будет обладать одинаковыми свойства. Однако, при движении вверх и вниз свойства будут меняться, особенно сильно, это отражается на температуре.
Что касается границ между двумя массами, то чаще всего они представляют узкую границу, но бывают и расплывчатые границы.
Формирование масс
Воздух, который долгое время находится на какой-то территории начинает изменяться и получает различные физические и химические свойства. Такие районы иногда называют «очагом формирования». Этими очагами, обычно становятся большая территория. В таких местах воздух получает первоначальный запас тепла, «впитывает» пыль и грязи, иногда, массы переносят семена разных растений, запас влаги и многое другое. Также, в формировании масс непосредственное участие принимает радиационный баланс.
Движение воздушных масс
И так, мы узнали, что такое воздушные массы на нашей планете. Теперь давайте поговорим о том, как они перемещаются. Стоит ещё сказать, что движение атмосферы оказывает сильное воздействие на климат местности.
Введём новое понятие: циркуляция атмосферы. По сути, это движение всей атмосферы. Сюда входят, как локальные ветра, так и муссоны, пассаты и так далее. Течения в атмосфере могут быть небольшими: от 0-100 метров, так и достигать в размерах нескольких десятков километров. Кстати, всё выше перечисленное относится только к тропосфере. Если говорить про другие области воздушной оболочки нашей планеты, например, стратосферу, то там немного всё иначе.
Существует ещё и общая циркуляция атмосферы — это такая система, в которой находятся замкнутые движения тропосферы. По масштабам такие движения можно сравнить с целым полушарием, либо же всей планетой. Такое устройство воздушных масс приводит к переносу вещества и энергии из одной области в другую.
На нашей планете существует множество разновидностей передвижения воздушной массы. Самые мелкие — это местные ветры, по своим размерам они могут достигать 10-100 метров. Кроме них существуют огромные воздушные массы такие, как циклоны, антициклоны, пассаты, муссоны и так далее. Их размеры достигают нескольких километров. Первое описание циркуляции воздушной массы составили ещё 20 лет назад. Конечно, та схема была довольно просто и содержала ошибки и недочёты, однако, на её основе создали современную схему циркуляции.
Причины движения воздушных масс
Существует две основные причины, из-за которых происходит движение. Первая связана с неравномерным нагреванием, а вторая относится к постоянному вращению Земли. Если со второй причиной все понятно, то первая может вызвать затруднения. Солнце нагревает поверхность Земли неравномерно. Где-то тепла получается больше, а где-то меньше. Как известно, тёплый воздух легче холодного, а холодный тяжелее. Из-за движения воздуха, возникает разница в давлении, что приводит к образованию циркуляции тропосферы.
Трансформация воздушных масс
Если воздух попадёт в другие регионы, то его характеристики будут изменятся. Свойства воздушной массы будут зависеть не только от места формирования, но и от новых условий, например, подстилающей поверхности, скорости теплообмена земли с воздухом и так далее. Передвижение воздушных масс может приводить к изменению погоды в регионе.
Воздушные течения
Неотъемлемой частью движения воздушной массы и циркуляции атмосферы являются воздушные течения. Выделяют устойчивые и неустойчивые течения. К устойчивым можно отнести пассаты — это ветры, которые постоянно дуют в одном направлении. Направлены они у экватору, а начинаются в субтропических лесах. Причём, появляются в обоих полушариях. Кроме пассатов, существуют ещё и муссоны, а также различные течения воздуха. Так, в средних широтах можно встретить множество воздушных течений. Иногда, они образовывают циклон и антициклоны. Эти воронки можно встретить и в тропических широтах. Правда их размеры здесь намного меньше, но скорость больше. Иногда, скорость такой воронки может достигать скорости урагана.
Пассаты
Как уже говорилось выше, пассат — это ветер, который дует в одном направлении: с берега в море. В разных полушариях — разное направление ветра. Например, в северном полушарии ветер дует преимущественно в северном направлении, а вот а юге, направление ветра юго-восточное.
Интересен тот факт, что над пассатами дуют так называемые антипассаты, которые имеют противоположное направление. Располагаются они в самых высоких слоях тропосферы и нижних слоях стратосферы.
Циклон
По сути, циклон — это воронка быстро вращающегося воздуха, которая может занимать в поперечном сечении до нескольких сотен километров. Отличительной чертой циклона является низкое давление, при чём, чем ближе к центру, тем меньше давление. Направление циклона зависит от полушария. Например, в северном полушарии циклоны дуют против часовой стрелки, а вот в южном всё наоборот.
Антициклон
Это полная противоположность циклона. В центре тут самое высокое давление. В северном полушарии ветер дует по часовой стрелке, а вот в южном — наоборот. Если при циклоне погода будет пасмурной и дождливой, с сильным ветром, то присутствие антициклона на территории будет свидетельствовать о сухой и безветренной погоде.
Типы и разновидности воздушных масс
Все воздушные массы делятся на несколько категорий, каждая категория называется по своему месту формирования. Кроме того, каждую воздушную массу можно разделить на континентальную и морскую.
Термодинамические свойства воздушных масс
Помимо все остальных свойств у воздушных масс есть и термодинамические свойства.
Выделяют тёплые и холодные массы. Тёплая воздушная масса — это такая воздушная масса, которая теплее окружающей среды в этом районе. Кроме того, при попадании в более холодный район, воздушная масса начинает постепенно остывать. Для холодной массы всё тоже самое, только наоборот.
Кстати, под окружающей средой понимается температура окружающего воздуха, подстилающей поверхности, температура других воздушных масс и так далее.
Другая классификация воздушных масс — это местная, либо как её ещё называют — нейтральная. Это масса, температура которой равна температуре окружающей среды и с течением времени практический не изменяется, либо изменяется на небольшое значение. Любая воздушная масса может стать нейтральной, если попадёт в другую зону. Например, тропическая воздушная масса попадает в более холодные и влажные регионы. Постепенно её температура понижается, а сама масса обогащается влагой, постепенно она станет нейтральной для данного региона.
Экваториальные воздушные массы
Самые тёплые и важные — это экваториальные массы. Из-за их высокой влажность, учёные не делят экваториальные воздушные массы на континентальные и морские, так как разница в этом показателе незначительная. Как можно понять из названия, образуются они в экваториальном поясе. Массы могут перемещаться в другие полушария: Северное и Южное. Это возможно, благодаря вращению Земли во круг своей оси. Перемещаясь в другие условия, характеристики воздушной массы начинают меняться.
Изменяется количество влаги в воздухе: он становится либо более сухим, либо влажным, всё зависит от того, куда попадут воздушные массы. Перемещение воздушных масс, особенно экваториальных, очень сильно влияет на погодные условия. Например, если бы массы на экваторе находились постоянно, то температура в этом регионе была бы на 20 градусов выше. А вот в умеренных широтах 10 ниже. Как видите, перемещение воздушных масс — это очень полезная вещь.
Тропические воздушные массы
Климат в районах, где преобладают тропические воздушные массы, довольно сухой, обычно выпадает не более 500 миллиметров осадков за год. Температура воздуха может пониматься до 30 градусов летом и 10 градусов зимой. Однако, такие климатические условия характерны не для всех тропических масс. В Калифорнии воздух может прогреваться до 50-60 градусов. Над морями тут постоянно дуют пассаты, из-за этого местный климат называют пассатным.
Умеренные воздушные массы
Могут образовываться, как в Северном, так и в Южном полушарии, в умеренных широтах. Учёные разделяют морские и континентальные воздушные массы. Те массы, которые находятся на континенте, обладают довольно низким содержание влаги, кроме того низкой температурой. Температура воздуха в этих массах держится на довольно низком уровне. Если на территорию попадёт континентальная масса, то погода будет холодной, но при этом ясной. А вот вторжение морской массы может принести осадки. Приход морской воздушной массы зимой может привести к изменению погоды в лучшую сторону.
У умеренной воздушной массы есть одна особенность: большая протяженность по меридианам. Изменение широты в градусах составляет примерно 20, если идти с юга на север по воздушной массе. Свойства массы на юге и на севере будут сильно отличаться. Из-за такой большой протяжённость учёные решили делить массу на два региона: северная и южная, при этом они являются самостоятельными и делятся ещё на континентальную и морскую каждая.
Арктические воздушные массы
Формируются на сервере. Самая яркая черта массы — это очень низкая температура. Также, массы обладают очень маленьким содержанием влаги. Если рассматривать процентное соотношение влаги в континентальной и морской, то во второй воды в воздухе немного больше. Если воздух Арктики попадёт в более низкие широты, то температура окружающей среды быстро понизится.