Воздушные массы и их географическая классификация

Барические системы.

В формировании погоды и в общей циркуляции атмосферы большую роль играют циклоны и антициклоны, представляющие собой гигантские воздушные вихри, вовлекающие огромные массы воздуха, обладающие колоссальными запасами кинетической энергии. Метеоусловия, которые может встретить пилот при полете в той или иной барической системе, зависит от многих факторов: стадии развития данной барической системы, времени года и суток, положение маршрута полета относительно центра барического образования. Однако, несмотря на большое разнообразие погодных условий, все же можно указать характерные особенности в различных частях барических образований.

Рис. 1 Основные формы барического поля

А)циклон, б) антициклон, в) ложбина циклона, г) гребень антициклона, д) седловина

Циклоны

Циклоны - это огромные атмосферные вихри с низким давлением в центре, возникающие на главных атмосферных фронтах в результате волновых колебаний их фронтальных поверхностей. Циркуляция в циклоне происходит против часовой стрелки в Северном полушарии и по часовой в Южном. В своем развитии циклоны проходят четыре стадии: волна, молодой циклон, окклюдированный циклон, достигающий максимального развития, и заполняющийся циклон (Рис. 2).

Циклон сформирован из нескольких ВМ, разделенных атмосферными фронтами, поэтому характер погоды в нем весьма разнообразен. Циклон условно делят на четыре погодных зоны, где условия полетов будут различны (Рис. 3).

 

Рис.2 Стадии развития циклона

1 Центральная часть охватывает территорию в радиусе 300-500 км, характеризуется наиболее неблагоприятными условиями погоды для полетов. В центре развивающегося циклона (стадия волны и молодого циклона), как правило, наблюдается хорошо развитая по вертикали облачность до 6-9 км и

выше без прослоек типа слоисто-дождевых, кучево-дождевых, с разорванно-дождевыми с высотой 50-100 м, интенсивные осадки, ухудшение видимости до 1-2 км и менее, возможны переохлажденные осадки, в осадках и облаках интенсивное обледенение самолетов, летом грозы, ливни, возможны

броски самолета. В центре заполняющегося циклона облачность постепенно размывается, расслаивается и осадки прекращаются.

2. Передняя часть - характеризуется сплошной облачностью и погода этой, части зависит от активности ТФ кромка понижается к центру циклона, обложные осадки, ухудшающие видимость, фронтальные туманы, в переходные периоды - выпадение переохлажденных осадков. Ветры преобладают ЮВ и В. Полеты на всех эшелонах ниже 6-8 км, как правило, в облаках с обледенением. Возникают иногда летом замаскированные очаги кучево-дождевых облаков.

3. Тыловая часть циклона. Погода определяется циркуляцией холодных неустойчивых ВМ, преобладает переменная облачность, кучевые, кучево-дождевые с кратковременными осадками, летом внутримассовые грозы, ветер сильный, порывистый северного и северо-западного направления. Полет всегда сопровождается болтанкой.

4. Теплый сектор - в нем циркулируют теплые, устойчивые ВМ. В холодное полугодие наблюдается сплошная низкая облачность (слоисто-кучевые, слоистые) с моросящими осадками и адвективными туманами. Вся эта погода наблюдается в приземных слоях до 500-1500 м, выше ясно. Усложняются визуальные полеты, а также взлет и посадка ВС, на эшелонах сложности в полетах не наблюдается. Летом - малооблачно.

 

Рис 3 Погода в циклоне

При полетах в области циклонов следует помнить, что наиболее активны фронты и велика скорость восходящих движений и сложнее погода - это ближе к центру циклона, а наиболее благоприятные условия полета на периферии.

Ложбина - это узкая вытянутая полоса пониженного давления, направленная от центра циклона.

Погода в ее области имеет циклонический характер и определяется тем типом фронта, с которым она связана. В приземном слое наблюдается сходимость воздушных течений, что создает условия для возникновения по оси восходящих движении воздуха. Последние приводят к образованию облаков и выпадению осадков, к болтанке самолетов при пересечении ложбины.

Антициклоны –Антициклон, в отличие от циклона состоит из однородной воздушной массы, в которой фронты возможны лишь на периферии и они бывают связаны с соседними циклонами. Циркуляция происходит по часовой стрелке в Северном полушарии, против часовой стрелки в Южном. В центральной части Az наблюдается нисходящее движение воздуха. В нижних слоях этот воздух от центра растекается к периферии. Вследствие нисходящих потоков и наличия на высоте 1-3км мощного слоя инверсии сжатия в Az в теплую половину года преобладает безоблачная или малооблачная погода с плоскими кучевыми облаками, без осадков, иногда с радиационными туманами. В холодную половину года под инверсией сжатия часто образуется и удерживается продолжительное время низкая слоистая или слоисто-кучевая облачность толщиной в несколько сотен метров. Эта облачность может занимать большие площади, усложняя полеты на малых высотах. В приземном слое могут иногда возникать туманы с большой вертикальной мощностью.

Метеоусловия полетов в антициклоне в целом значительно лучше, чем в циклоне. Это относится, в первую очередь, к теплому времени года, когда по всей площади его преобладает малооблачная погода. В центре антициклона в утренние часы, при достаточном влагосодержании воздуха, местами образуются радиационные туманы. Если антициклон сформирован в массах неустойчивого влажного воздуха, то во вторую половину дня в нем могут развиваться мощно-кучевые и кучево-дождевые облака с грозами, особенно на его восточной периферии.

В холодное время года для полетов на малых высотах сложность представляет адвективные туманы, низкие подинверсионные облака, густые дымки, моросящие осадки, гололед, особенно такие условия наблюдаются на западной и юго-западной периферии антициклонов, где наблюдается вынос теплых устойчивых ВМ.

 

Рис 4. Погода в антициклоне

 

Гребень - это вытянутая область повышенного давления от центра антициклона. В гребне наблюдается сильно развитое нисходящее движение воздуха. Опускаясь, воздух адиабатически нагревается. Этот процесс приводит к тому, что водяной пар, находящийся в воздухе, постепенно удаляется от состояния насыщения. Вследствие этого в гребне преобладает малооблачная или ясная погода, иногда наблюдаются радиационные туманы.

Седловина - это барическая система, заключенная между двумя областями высокого давления и двумя областями низкого давления, расположенными крест-накрест. Погода седловины определяется влагосодержанием ВМ, если она сформирована сухими ВМ погода малооблачная. В седловине при достаточном влагосодержании летом развиваются мощно-кучевые и кучево-дождевые облака с грозами и ливнями, зимой радиационно-адвективные туманы, низкая слоистая облачность с моросящими осадками, гололед.

Воздушные массы и их географическая классификация

Наблюдения за погодой получили достаточно широкое распространение во второй половине 19 века. Они были необходимы для составления синоптических карт, показывающих распределение давления и температуры воздуха, ветра и осадков. В результате анализа этих наблюдений сложилось представление о воздушных массах. Это понятие позволило объединять отдельные элементы, выявлять различные условия погоды и давать её прогнозы.

Воздушной массой называется большой объём воздуха, имеющий горизонтальные размеры во много сотен или несколько тысяч километров и вертикальные размеры в несколько километров, характеризующийся примерной однородностью температуры и влагосодержания по горизонтали.