Повітряні маси - студопедія
Через розбіжності сонячного тепла на Землі і самої підстильної поверхні (суша, океан), які по-різному перетворять сонячне тепло, основні властивості повітряних мас - температура, вологість, прозорість - неоднакові. В результаті повітря тропосфери в горизонтальному напрямку розчленовується на окремі повітряні маси. Це великі обсяги повітря, що володіють відносно однорідними фізичними властивостями і рухомі як одне ціле в одному з течій планетарної циркуляції атмосфери. Розміри повітряних мас визначаються тисячами кілометрів - по горизонталі, т. Е. Сумірні з великими частинами материків і океанів, і аж до Тропопауза - по вертикалі. Один від одного вони відокремлюються атмосферними фронтами.
Властивості повітряних мас несуть відбиток вогнища формування - тієї території або акваторії, над якою вони виникли. Для придбання певних властивостей повітряні маси, крім формування в однорідних радіаційних умовах над однотипної підстильної поверхнею, повинні мати можливість більш-менш тривалий час застоюватися в районі освіти. Такі умови дуже характерні для областей високого тиску, які є типовими осередками формування повітряних мас.
Повітряні маси не абсолютно однорідні у всіх своїх частинах, але більш-менш тривалий час зберігають свою індивідуальність при переміщенні з одних районів Землі в інші. Однак оскільки вони все-таки рухаються, то властивості їх змінюються. Процес зміни властивостей повітряних мас називається трансформацією. Переродження їх тим значніше, ніж контрастніше різниця радіаційних умов і підстильної поверхні вогнища формування і тієї території, на яку прийшла повітряна маса. Але при цьому важлива швидкість її руху. Якщо повітряна маса рухається повільно, то зміни її властивостей вельми відчутні, якщо швидко, то вона довше зберігає початкові властивості, так як на трансформацію потрібен час.
Повітряні маси за швидкістю переміщення діляться на місцеві (малорухливі) і рухомі.
Місцеві повітряні маси тривало знаходяться в одному районі. Властивості їх визначаються охолодженням або нагріванням знизу в залежності від пори року. Тому вони можуть бути стійко і нестійкий стратифікованим. Над нагрітою поверхнею (влітку над сушею, взимку над океаном) повітряні маси мають нестійкою стратифікацією, над охолодженої поверхнею (взимку над сушею, влітку над океаном) - стійкою стратифікацією. Потужна конвекція в зв'язку з волого-нестійким станом повітря відбувається весь рік в екваторіальних широтах.
Рухомі повітряні маси по відношенню до підстильної поверхні діляться на теплі (ТВ) і холодні (ХВ). Тепла повітряна маса та, яка приходить на холодну підстилаючої поверхню, а холодна, навпаки, - на теплу підстилаючої поверхню. Температури тут відносні, а не абсолютні. Наприклад, повітря з Атлантики, що приходить на Східно-Європейську рівнину взимку з температурою близько Про ° С, теплий, а влітку з температурою близько + 15 ° С - холодний.
Тепла повітряна маса, що приходить на холодну поверхню, сприяє потеплінню, але сама охолоджується і набуває стійку стратифікацію. У ній можливі адвектівние тумани, шаруваті хмари з мжичать опадами, температурна інверсія, так як знизу, особливо від снігу, відбувається сильне охолодження.
Холодна повітряна маса, приходячи на теплу поверхню, приносить похолодання (в помірних широтах навесні і восени аж до заморозків), а й сама трансформується. Внаслідок прогрівання знизу вона стає нестійкий стратифікованою, в ній розвивається конвекція, утворюються купчасті і купчасто-дощові хмари, які, як правило, дають зливові опади.
За вологості повітряні маси діляться на відносно сухі і щодо вологі.
Прихід тих чи інших повітряних мас в регіон супроводжується не тільки їх трансформацією, а й зміною режиму погоди: різким або поступовим залежно від швидкості їх переміщення і ступінь контрастності колишніх і нових умов.
Географічна (зональна) класифікація повітряних мас: за фізичними властивостями розрізняють чотири зональних типу повітряних мас: арктичний (антарктичний) повітря - АВ, полярний (за міжнародною класифікацією) або повітря помірних широт - ПВ (ВУШ), тропічний - ТВ і екваторіальний - ЕВ. Перші три типи діляться на континентальний і морський підтипи. В екваторіальному повітрі великих відмінностей у властивостях немає, де б він не сформувався.
Цю класифікацію з повним правом можна назвати і географічної та генетичної, оскільки в ній враховуються зональні радіаційні умови і характер підстильної поверхні. Кожному типу і підтипу повітряних мас притаманні більш-менш певні інтервали температур, вологості, прозорості. Однак вирішити питання про приналежність повітряної маси до того чи іншого типу і підтипу не завжди просто, так як в атмосфері немає чітких меж, а повітряні маси постійно рухаються і трансформуються.
Континентальне полярне (помірних широт) повітря (КПВ) формується над материками в північній півкулі. Його властивості по сезонах року неоднакові: влітку характерні досить висока температура, значна абсолютна вологість, спостерігається підйом повітря при нагріванні від підстильної поверхні і випадання опадів, прозорість повітря середня; взимку характерні низькі і вкрай низькі (в Східному Сибіру) температури, невисока абсолютна вологість, більша прозорість.
Морський полярний (помірних широт) повітря (МПВ) утворюється над незамерзаючими океанами з теплими течіями в північній півкулі і безроздільно панує над океанічними просторами південної півкулі з нейтральним по температурі плином Західних вітрів. Влітку МПВ прохолодніше, ніж КПВ; взимку тепліше, температура його вище 0 ° С, вологість велика, прозорість низька. Вторгаючись взимку в циклонах на західні окраїни і в глиб материків, він приносить потепління, опади і похмуру погоду.
Вторгнення МПВ влітку на західні і східні околиці материків викликають похолодання, сприяють випаданню фронтальних опадів з КПВ. Нагріваючись, він сам стає нестійкий стратифікованим, утворюються конвективні хмари і опади.
Континентальне тропічне повітря (КТБ) формується над тропічними і субтропічними пустелями і напівпустелями Північної і Південної Африки, Передньої і Центральної Азії, Північної Америки та Австралії. У нього висока температура, особливо влітку, середня абсолютна вологість, невелика прозорість через пил. Вторгнення тропічного повітря в помірні широти, особливо влітку, називають хвилями тепла. При цьому встановлюється спекотна суха погода, восени - тепле сухе бабине літо.
Морське тропічне повітря (МТВ) утворюється в барических субтропічних максимумах над океанами. Температура його в порівнянні з КТБ нижче, вологість більше, прозорість гірше. Його вторгнення на сушу взимку викликають відлиги.
Екваторіальний повітря (ЕВ) утворюється в смузі зниженого тиску уздовж екватора над вологими вічнозеленими лісами і океанами з теплими течіями. Він має велику потужність - аж до Тропопауза, високими, рівними температурами. при-
ніж ЕВ прогрітий до великих висот - до верхньої межі купчастих і купчасто-дощових хмар завдяки виділенню прихованої теплоти пароутворення вище рівня конденсації. У нього велика абсолютна і відносна вологість, мала прозорість. Влітку відповідного півкулі у вигляді екваторіальних мусонів він проникає в сторону тропіків, особливо далеко в Індії (до 30 ° пн.ш.). Типові повітряні маси з усіма притаманними їм характерними властивостями спостерігаються лише в осередках формування. Зважаючи на великий обсяг, протяжності і рухливості вони не можуть мати абсолютних стандартних характеристик.