Что такое трансформация воздушных масс кратко

Обновлено: 07.07.2024

Воздушная масса - основополагающее понятие синоптики- науки о процессах формирования погоды. Воздушными массами называются большие объемы воздуха, сформировавшиеся в одинаковых условиях, имеющие близкие физические свойства и общую направленность движения.

В пределах одной воздушной массы наблюдаются небольшие горизонтальные градиенты метеорологических элементов, а изменение этих элементов по вертикали в различных ее точках имеет одинаковые закономерности.

Площади, занимаемые воздушными массами, сопоставимы с площадями материков и океанов.

Воздушные массы различаются по своим термодинамическим свойствам и происхождению. Поэтому в синоптике применяют две классификации воздушных масс термодинамическую и географическую.

Термодинамическая классификация делит воздушные массы на теплые, холодные и нейтральные.

Воздушная масса называется теплой, если в процессе движения над некоторой подстилающей поверхностью она отдает последней свое тепло (воздух при этом охлаждается).

Холодная воздушная масса при взаимодействии с подстилающей поверхностью прогревается .

Нейтральной называется воздушная масса, при взаимодействии которой с подстилающей поверхностью ее теплосодержание не меняется.

Каждая воздушная масса в зависимости от характерного для нее вертикального распределения температуры и плотности может быть устойчивой, либо неустойчивой.

Устойчивой называется воздушная масса, в которой самопроизвольные вертикальные движения невозможны. Любая воздушная масса устойчива , если величина среднего вертикального градиента температуры меньше 0.6 град/100м.

Неустойчивой называется воздушная масса, в которой слои воздуха обладают способностью самопроизвольного перемещения по вертикали.

В зависимости от подстилающей поверхности, а также характера теплообмена с ней, одна и та же воздушная масса может быть как теплой, так и холодной. Как правило, если воздушная масса длительное время оставалась теплой, она устойчива. Если длительное время холодной - неустойчива.

Если произошло изменение характера подстилающей поверхности (воздушная масса с моря переместилась на сушу и наоборот), то теплая воздушная масса может быть неустойчивой, а холодная – устойчивой.

Термодинамическая классификация воздушных масс как видим- относительна. Абсолютной является – географическая классификация.

Географическая классификациядает название воздушной массе в зависимости от географического, климатического пояса, где происходило ее формирование.

Формированием воздушной массы называется процесс приобретения ею характерных теплофизических свойств.

Регионы, над которыми происходит формирование воздушных масс, называются очагамиформирования.

На формирование воздушнызх масс оказывают влияние радиационный баланс и тип подстилающей поверхности соответствующих очагов, характерные для них особенности

Различают следующие типы воздушных масс:

Арктический или антарктический (морской и континентальный);

Умеренный (морской и континентальный);

Тропический (морской и континентальный);

Экваториальный (только морской).

Континентальные воздушные массы от морских отличаются малыми запасами влаги, резкими колебаниями температур между днем и ночью, высокой запыленностью .

Из очагов своего формирования воздушные массы перемещаются в другие регионы планеты. При этом происходит непрерывное изменение их свойств. Этот процесс называется трансформацией.

Трансформация возникает при перемещении воздушных масс как по горизонтали, так и по вертикали.

В синоптике наибольший интерес представляет термическая трансформация, связанная с изменением теплосодержания воздушной массы при ее перемещении по горизонтали.

Зимой континентальные воздушные массы, перемещаясь на поверхность океана, нагреваются, летом – охлаждаются.

Морские воздушные массы, перемещаясь на сушу зимой, охлаждаются, а летом нагреваются.

Интенсивность термической трансформации определяется изменением средней температуры воздушной массы, которое происходит за 24 часа.

В экологии большой интерес представляет трансформация воздушных масс при их перемещении по вертикали. Особо существенна трансформация в зоне нисходящих движений воздушных масс.

Воздух обладает очень малой теплопроводностью, поэтому большинство термодинамических процессов в атмосфере можно считать происходящими без теплообмена с окружающей средой- т.е. адиабатическими. Вследствие убывания атмосферного давления с высотой поднимающийся воздух самопроизвольно расширяется и охлаждается, опускающийся – сжимается и нагревается.

Изменение температуры адиабатически поднимающегося объема воздуха зависит от его влажности. Если воздух сухой, то его температура понижается на 1 градус при подъеме на 100м. Если происходит подъем объема влажного воздуха с относительной влажностью 100%, то при подъеме на 100 м его температура понижается на 0.6 градуса .

Параметр 0.6 град/100м называется влажноадиабатическим градиентом, а 1 град/100м- сухоадиабатическим. Фактические значения вертикальных градиентов температуры в реальной атмосфере могут быть больше сухоадиабатического и меньше влажноадиабатического.

Если фактическое значение вертикального градиента температуры меньше влажноадиабатического подъем воздуха не происходит- такое состояние атмосферы наз. устойчиво стратифицированным.

Если фактическое значение вертикального градиента температуры больше влажноадиабатического , (и при этом меньше либо больше сухоадиабатического) в атмосфере происходит подъем воздуха. Это состояние наз. неустойчивой стратификацией.

Теплые воздушные массы,в процессе термической трансформации стремятся к устойчивым . При охлаждении соприкасающегося с подстилающей поверхностью слоя атмосферы значение вертикального градиента температуры в нем понижается . Если оно понижается до 0.6 град/100 м и менее теплая воздушная масса становится устойчивой. Если пониженное значение вертикального градиента температуры все же превышает 0.6 град/100м- то теплая воздушная масса- неустойчива.

Холодные воздушные массы в процессе термической трансформации стремятся к неустойчивым. При нагреве нижнего слоя такой воздушной массы от подстилающей поверхности значение вертикального градиента температуры в нем возрастает. Чаще всего холодные воздушные массы неустойчивы, но если при возрастании вертикального градиента температуры в этой массе его значение не превышает 0.6 град/100м –холодная воздушная масса становится устойчивой.

Определение и классификации воздушных масс.

Площади, занимаемые воздушными массами, сопоставимы с площадями материков и океанов.

Термодинамическая классификация делит воздушные массы на теплые, холодные и нейтральные.

Холодная воздушная масса при взаимодействии с подстилающей поверхностью прогревается .

Формированием воздушной массы называется процесс приобретения ею характерных теплофизических свойств.

Регионы, над которыми происходит формирование воздушных масс, называются очагамиформирования.

Различают следующие типы воздушных масс:

Арктический или антарктический (морской и континентальный);

Умеренный (морской и континентальный);

Тропический (морской и континентальный);

Экваториальный (только морской).

Трансформация возникает при перемещении воздушных масс как по горизонтали, так и по вертикали.

Морские воздушные массы, перемещаясь на сушу зимой, охлаждаются, а летом нагреваются.

Это изменение свойств воздушных масс тропосферы при перемещении в др. широты и на др. подстилающую поверхность (например, с моря на сушу или с суши на море) . Воздушная масса при этом нагревается или охлаждается, в ней увеличивается или уменьшается содержание водяного пара и пыли, меняется характер облачности и т. д. В условиях радикального изменения свойств воздушной массы (абсолютная Т. в. м. ) её относят к другому географическому типу; например, массы холодного арктического воздуха, проникая летом на юг СССР, сильно прогреваются, иссушаются и запыляются, приобретая свойства континентального тропического воздуха, нередко вызывающего засухи.

Воздушной массой принято считать большой обьем воздуха, характеризующийся примерной однородностью температуры и влажности и перемещающийся кау единая система в одном из течений атмосферы.
Однородность свойств воздушной массы достигается формированием ее над однородной подстилающей поверхностью и в сходных радиационных условиях. Кроме того, необходимы такие циркуляционные условия, при которых воздушная масса длительно задерживалась бы в районе формирования.

Но вечно на одном месте воздушная масса находится не может, циркуляционные условия в атмосфере меняются и воздушная масса как единое целое смещается из очага своего формированиямв в соседние районы, взаимодействуя с другими воздушными массами.
При перемещении воздушная масса начинает изменять свои свойства - они уже будут зависеть не только от свойств очага формирования, но и от свойств соседних воздугных масс, от свойств подстилающей поверхности, над которой проходит воздушная масса, а также от длительности времени, прошедшего с образования воздушной массы.
Эти влияния вызывают изменения в содержании влаги в воздухе, изменения температуры воздуха и т. д.
И вот этот процесс изменения свойств воздушной массы и называют трансформацией. Иногда используют термин эволюция.

Трансформация воздушных масс, изменение свойств воздушных масс тропосферы при перемещении в другие широты и на другую подстилающую поверхность (например, с моря на сушу или с суши на море).

Никогда не любила ветер, ведь он постоянно мешает. Путает волосы, заставляет медленнее идти или останавливаться, чтобы переждать очередной порыв, может опрокинуть то, что плохо стоит. Но движение воздушных масс, которое и создаёт пресловутый ветер, остановить невозможно, да и не нужно.

Коротко о воздушных массах

Для начала напомню, что такое воздушная масса. Это очень большой объём воздуха в тропосфере шириной в сотни и высотой в несколько километров с примерно одинаковым количеством влаги и температурой. Формируются такие области воздуха не абы как, а по своим законам:

стационарность (воздух максимально неподвижен, поэтому обычно массы формируются в антициклонах);
атмосферное давление ниже нормы;
ровный рельеф Земли под очагом формирования.

Как трансформируются массы воздуха

Этот процесс ещё называют эволюцией. Во время эволюции масса воздуха перемещается над Землёй и постепенно изменяет свои свойства, подстраивается под местный климат. Так, холодная арктическая масса станет нагреваться при перемещении на юг. На трансформирующуюся воздушную массу влияет не только климат местности, куда она движется, но и наличие рядом других скоплений воздуха. По термодинамическому отношению к климату местности масса может быть:

тёплой (температура воздуха выше, чем у окружающей среды, воздух постепенно остывает);
холодной (масса холоднее, чем климат местности, со временем её температура повышается);
нейтральной или местной (примерно одинаковая температура).

Суть трансформации и заключается в том, чтобы постепенно воздушная масса стала нейтральной относительно климата территории, над которой она находится.

В зависимости от объёма воздуха массе нужно от трёх дней до недели, чтобы её эволюция завершилась. Именно движение воздушных скоплений и порождает непродолжительные, но резкие изменения погоды. Ведь, если вспомнить изменения погоды в родном регионе, можно проследить, что резко изменившаяся, нехарактерная для местности погода редко держится дольше недели, а дальше принёсшая её воздушная масса становится нейтральной и не влияет на климат.

Воздушные массы

Большое количество воздуха с однородными свойствами — вот что называют воздушыми массами. Их основные свойства — температура и влажность. Но так как массы — это подвижные явления, то и свойства их нестабильны.

Причины трансформации воздушных масс

От места формирования и расположения массы зависят ее начальные свойства. Часто воздушные массы и делят по месту формирования: в Арктике формируются арктические, на экваторе — экваториальные массы. И если место их локации меняется (остывает, например) или массы двигаются, то, разумеется, их свойства начинают быстро меняться.
Можно выделить такие причины трансформации:

взаимодействие с поверхностью;
взаимодействие с соседними воздушными массами;
длительность существования воздушной массы;
скорость передвижения масс воздуха.

Кстати, массы могут формироваться вовсе не над любой поверхностью. Поверхность должна иметь большую площадь, не иметь перепадов высот, рельеф ее должен быть однороден, а движение воздуха в этой местности должно быть минимальным.

Виды трансформации воздушных масс

Но изменение свойств воздуха может пойти и дальше. Классический пример: арктический воздух (самых холодный и сухой) доходит до пустынь. Где, прогреваясь, из арктического превращается в тропический воздух. Такую трансформацию называют абсолютной — ведь сменился даже географический тип воздуха.

Из-за чего случается трансформация воздушных масс

Это обстоятельство способствует формированию воздушных масс. Исключением можно назвать полярный воздух, который возникает в практически неподвижных центральных циклонах. Воздушные массы классифицируются в зависимости от их расположения на широте (например, умеренные, тропические). Еще различают морские и континентальные массы воздуха.

Со временем воздушные массы начинают перемещаться в другие места из очагов формирования. Этими местами могут быть другие широты или иная подстилающая поверхность (например, в случае, когда масса перемещается с суши на море). Из-за этого свойства воздушных масс изменяются под влиянием тех или иных факторов, это и называется трансформацией воздушных масс.

Как трансформируются воздушные массы

Воздушные массы могут трансформироваться с разной скоростью. Скорость трансформации зависит от многих причин, вот некоторые из них:

Например, если воздушная масса перемещается с суши в океан, а вода в нем холоднее, чем температура на берегу, то трансформация будет проходить медленнее. Также, когда более холодная воздушная масса расположена над той, температура которой выше, то верхняя опустится вниз и произойдет их смешивание.
Обычно сам процесс изменения массы воздуха проходит за несколько дней. Оно оканчивается, когда прекращаются существенные изменения температуры.

Трансформация воздушных масс – постепенное изменение свойств воздушных масс под влиянием подстилающей поверхности.

Это изменение свойств воздушных масс тропосферы при перемещении в др. широты и на др. подстилающую поверхность (например, с моря на сушу или с суши на море).

Это изменение свойств воздушных масс тропосферы при перемещении в др. широты и на др. подстилающую поверхность (например, с моря на сушу или с суши на море). Воздушная масса при этом нагревается или охлаждается, в ней увеличивается или уменьшается содержание водяного пара и пыли, меняется характер облачности и т. д. В условиях радикального изменения свойств воздушной массы (абсолютная Т. в. м.) её относят к другому географическому типу; например, массы холодного арктического воздуха.

Читайте также: