Воздушная масса

Различные воздушные массы, воздействующие на Северную Америку, а также на другие континенты, обычно разделены фронтальными границами.

В метеорологии воздушная масса — это объём воздуха , определяемый его температурой и влажностью . Воздушные массы покрывают многие сотни или тысячи квадратных миль и адаптируются к характеристикам поверхности под ними. Они классифицируются по широте и континентальным или морским регионам происхождения. Более холодные воздушные массы называются полярными или арктическими, а более теплые воздушные массы считаются тропическими. Континентальные и верхние воздушные массы сухие, морские и муссонные — влажные. Погодные фронты разделяют воздушные массы с различными характеристиками плотности (температуры или влажности ). Как только воздушная масса удаляется от региона своего источника, подстилающая растительность и водоемы могут быстро изменить ее характер. Схемы классификации касаются характеристик воздушных масс, а также их модификации.

Классификация и обозначения

Классификация Бержерона является наиболее широко распространенной формой классификации воздушных масс, хотя другие разработали более усовершенствованные версии этой схемы в разных регионах земного шара. ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]} Классификация воздушных масс состоит из трех букв. Первая буква описывает его свойства влажности: «c» обозначает континентальные воздушные массы (сухие) , а «m» обозначает морские воздушные массы (влажные). Его исходный регион следующий: «T» означает тропический , «P» означает полярный , «A» означает Арктику или Антарктику , «M» означает муссон , «E» означает экваториальный , а «S» означает адиабатическое высыхание. и потепление воздуха, вызванное значительным нисходящим движением атмосферы. Например, воздушная масса, возникающая летом над пустыней к юго-западу от США, может быть обозначена как «cT». Воздушную массу, возникающую над северной Сибирью , можно обозначить как «cA». зимой ^{[ 3 ]}

Стабильность воздушной массы можно обозначить третьей буквой: «k» (воздушная масса холоднее, чем поверхность под ней) или «w» (воздушная масса теплее, чем поверхность под ней). ^{[ 3 ]} Примером этого может быть полярная воздушная масса, дующая над Гольфстримом , обозначаемая как «cPk». Иногда можно также встретить использование апострофа или «отметки градуса», обозначающее, что данная воздушная масса, имеющая те же обозначения, что и другая, которую она заменяет, холоднее, чем замещаемая воздушная масса (обычно для полярных воздушных масс). Например, серия фронтов над Тихим океаном может показывать воздушную массу, обозначенную mPk, за которой следует еще одна, обозначенная mPk'. ^{[ 3 ]}

Другое соглашение, использующее эти символы, — это указание на модификацию или преобразование одного типа в другой. Например, арктическая воздушная масса, дующая над заливом Аляска, может быть обозначена как «cA-mPk». Еще одна условность указывает на расслоение воздушных масс в определенных ситуациях. Например, обгон полярной воздушной массы воздушной массой из Мексиканского залива над центральной частью Соединенных Штатов можно было бы показать с помощью обозначения «мТ/сП» (иногда с использованием горизонтальной линии, как в обозначении дробей). ^{[ 4 ]}

Характеристики

Тропические и экваториальные воздушные массы горячие, поскольку развиваются над более низкими широтами. Тропические воздушные массы имеют более низкое давление, поскольку горячий воздух поднимается вверх, а холодный опускается. Те, которые развиваются над сушей (континентальные), более сухие и жаркие, чем те, которые развиваются над океанами, и распространяются к полюсу по южной периферии субтропического хребта . ^{[ 5 ]} Морские тропические воздушные массы иногда называют торговыми воздушными массами. Морские тропические воздушные массы, которые влияют на Соединенные Штаты, берут начало в Карибском море , южной части Мексиканского залива и тропической Атлантике к востоку от Флориды через Багамские острова . ^{[ 6 ]} Муссонные воздушные массы влажны и неустойчивы. Верхние воздушные массы сухие и редко достигают земли. Обычно они обитают над морскими тропическими воздушными массами, образуя более теплый и сухой слой над более умеренно влажной воздушной массой внизу, образуя так называемую пассатную инверсию над морской тропической воздушной массой.

Континентально-полярные воздушные массы (cP) — это воздушные массы, холодные и сухие из-за их континентального региона происхождения. Континентальные полярные воздушные массы, воздействующие на Северную Америку, формируются над внутренней Канадой. Континентальные тропические воздушные массы (КТ) представляют собой тип тропического воздуха, производимого субтропическим хребтом на больших территориях суши и обычно происходящего из пустынь низких широт, таких как пустыня Сахара в северной Африке, которая является основным источником этих воздушных масс. Другими менее важными источниками, производящими воздушные массы КТ, являются Аравийский полуостров , центральная засушливая/полузасушливая часть Австралии и пустыни, расположенные на юго-западе США . Континентальные тропические воздушные массы чрезвычайно жаркие и сухие. ^{[ 7 ]} Арктические, антарктические и полярные воздушные массы холодные. Свойства арктического воздуха проявляются на льду и заснеженной земле. Арктический воздух очень холодный, холоднее, чем полярные воздушные массы. Летом арктический воздух может быть неглубоким и быстро меняться по мере продвижения к экватору. ^{[ 8 ]} Полярные воздушные массы развиваются в более высоких широтах над сушей или океаном, очень стабильны и, как правило, мельче, чем арктический воздух. Полярный воздух над океаном (морской) теряет устойчивость, поскольку набирает влагу над более теплыми океанскими водами. ^{[ 9 ]}

Движение и фронты

Погодный фронт — граница, разделяющая две массы воздуха различной плотности , — основная причина метеорологических явлений . При анализе приземной погоды фронты изображаются с помощью линий и символов разного цвета, в зависимости от типа фронта. Воздушные массы, разделенные фронтом, обычно различаются по температуре и влажности . Холодные фронты могут характеризоваться узкими полосами гроз и суровой погодой , а иногда им могут предшествовать линии шквалов или засушливые линии . Теплым фронтам обычно предшествуют слоистые осадки и туманы . Погода обычно быстро проясняется после прохождения фронта. Некоторые фронты не дают осадков и небольшую облачность, хотя неизменно наблюдается смена ветров. ^{[ 10 ]}

Холодные фронты и фронты окклюзии обычно движутся с запада на восток, тогда как теплые фронты движутся к полюсам . Из-за большей плотности воздуха за собой холодные фронты и холодные окклюзии движутся быстрее, чем теплые фронты и теплые окклюзии. Горы и теплые водоемы могут замедлить движение фронтов. ^{[ 11 ]} Когда фронт становится стационарным и контраст плотности на фронтальной границе исчезает, фронт может переродиться в линию, разделяющую области с различной скоростью ветра, известную как линия сдвига . ^{[ 12 ]} Чаще всего это происходит в открытом океане.

Модификация

Воздушные массы можно модифицировать различными способами. Поверхностный поток от нижележащей растительности, такой как лес, увлажняет вышележащую воздушную массу. ^{[ 13 ]} Тепло от нижележащих более теплых вод может значительно изменить воздушную массу на расстояниях от 35 километров (22 миль) до 40 километров (25 миль). ^{[ 14 ]} Например, к юго-западу от внетропических циклонов изогнутый циклонический поток, переносящий холодный воздух через относительно теплые водоемы, может привести к образованию узких снежных полос с эффектом озера . Эти полосы приносят сильные локализованные осадки, поскольку крупные водоемы, такие как озера, эффективно аккумулируют тепло, что приводит к значительной разнице температур (более 13 °C или 23 °F) между поверхностью воды и воздухом над ней. ^{[ 15 ]} Из-за этой разницы температур тепло и влага переносятся вверх, конденсируясь в вертикально ориентированные облака (см. спутниковый снимок), вызывающие снежные ливни. На снижение температуры с высотой и глубиной облаков напрямую влияют как температура воды, так и крупномасштабная окружающая среда. Чем сильнее снижается температура с высотой, тем глубже становятся облака и тем больше становится интенсивность осадков. ^{[ 16 ]}

См. также

Ссылки

^ Обратите внимание, что широта северного полушария на изображении указана неверно. 60 следует читать 70, а 30 следует читать 40.
^ Х. К. Уиллетт (июнь 1933 г.). «Свойства воздушной массы Америки» (PDF) . Статьи по физической океанографии и метеорологии . 2 (2). Массачусетский технологический институт . Проверено 28 октября 2009 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с Глоссарий метеорологии (июнь 2000 г.). «Классификация воздушных масс» . Американское метеорологическое общество . Архивировано из оригинала 11 июня 2008 года . Проверено 22 мая 2008 г.
^ Бюро погоды США (1 февраля 1950 г.). «Ежедневные карты погоды: 1 февраля 1950 г.» . Министерство торговли США . Проверено 28 октября 2009 г.
^ Глоссарий метеорологии (июнь 2000 г.). «Тропический воздух» . Американское метеорологическое общество . Архивировано из оригинала 6 июня 2011 г. Проверено 28 октября 2009 г.
^ Глоссарий метеорологии (июнь 2000 г.). «Торговый воздух» . Американское метеорологическое общество . Архивировано из оригинала 6 июня 2011 г. Проверено 28 октября 2009 г.
^ Глоссарий метеорологии (июнь 2000 г.). «Превосходный воздух» . Американское метеорологическое общество . Архивировано из оригинала 6 июня 2011 г. Проверено 28 октября 2009 г.
^ Глоссарий метеорологии (июнь 2000 г.). «Арктический воздух» . Американское метеорологическое общество . Архивировано из оригинала 15 марта 2012 г. Проверено 28 октября 2009 г.
^ Глоссарий метеорологии (июнь 2000 г.). «Полярный воздух» . Американское метеорологическое общество . Архивировано из оригинала 2 октября 2012 г. Проверено 28 октября 2009 г.
^ Центр исследования изменения климата (10 ноября 2000 г.). «Урок 7: Облака и осадки» . Университет Нью-Гэмпшира . Архивировано из оригинала 11 января 2005 года . Проверено 29 апреля 2007 г.
^ Дэвид Рот (14 декабря 2006 г.). «Руководство по унифицированному анализу поверхностей» (PDF) . Центр гидрометеорологических прогнозов . Архивировано (PDF) из оригинала 29 сентября 2006 г. Проверено 22 октября 2006 г.
^ Глоссарий метеорологии (июнь 2000 г.). «Линия сдвига» . Американское метеорологическое общество . Архивировано из оригинала 14 марта 2007 г. Проверено 22 октября 2006 г.
^ Джеффри М. Фридман; Дэвид Р. Фитцжарральд (август 2001 г.). «Постфронтальная модификация воздушной массы» (PDF) . Журнал гидрометеорологии . 2 (4). Американское метеорологическое общество : 419–437. Бибкод : 2001JHyMe...2..419F . doi : 10.1175/1525-7541(2001)002<0419:PAM>2.0.CO;2 . Архивировано из оригинала (PDF) 13 ноября 2005 г. Проверено 22 августа 2009 г.
^ Джун Иноуэ; Масаюки Кавасима; Ясуси Фудзиёси; Масааки Вакацучи (октябрь 2005 г.). «Авиационное наблюдение за изменением воздушных масс над Охотским морем в период роста морского льда». Метеорология пограничного слоя . 117 (1): 111–129. Бибкод : 2005BoLMe.117..111I . дои : 10.1007/s10546-004-3407-y . S2CID 121768400 .
^ Б. Гертс (1998). «Снежный эффект озера» . Университет Вайоминга . Проверено 24 декабря 2008 г.
^ Грег Берд (3 июня 1998 г.). «Снег с эффектом озера» . Университетская корпорация по исследованию атмосферы . Архивировано из оригинала 17 июня 2009 года . Проверено 12 июля 2009 г.

[1] Обратите внимание, что широта северного полушария на изображении указана неверно. 60 следует читать 70, а 30 следует читать 40.

[2] Х. К. Уиллетт (июнь 1933 г.). «Свойства воздушной массы Америки» (PDF) . Статьи по физической океанографии и метеорологии . 2 (2). Массачусетский технологический институт . Проверено 28 октября 2009 г.

[airmassclass-3] Jump up to: ^а ^б ^с Глоссарий метеорологии (июнь 2000 г.). «Классификация воздушных масс» . Американское метеорологическое общество . Архивировано из оригинала 11 июня 2008 года . Проверено 22 мая 2008 г.

[4] Бюро погоды США (1 февраля 1950 г.). «Ежедневные карты погоды: 1 февраля 1950 г.» . Министерство торговли США . Проверено 28 октября 2009 г.

[5] Глоссарий метеорологии (июнь 2000 г.). «Тропический воздух» . Американское метеорологическое общество . Архивировано из оригинала 6 июня 2011 г. Проверено 28 октября 2009 г.

[6] Глоссарий метеорологии (июнь 2000 г.). «Торговый воздух» . Американское метеорологическое общество . Архивировано из оригинала 6 июня 2011 г. Проверено 28 октября 2009 г.

[7] Глоссарий метеорологии (июнь 2000 г.). «Превосходный воздух» . Американское метеорологическое общество . Архивировано из оригинала 6 июня 2011 г. Проверено 28 октября 2009 г.

[8] Глоссарий метеорологии (июнь 2000 г.). «Арктический воздух» . Американское метеорологическое общество . Архивировано из оригинала 15 марта 2012 г. Проверено 28 октября 2009 г.

[9] Глоссарий метеорологии (июнь 2000 г.). «Полярный воздух» . Американское метеорологическое общество . Архивировано из оригинала 2 октября 2012 г. Проверено 28 октября 2009 г.

[stm-10] Центр исследования изменения климата (10 ноября 2000 г.). «Урок 7: Облака и осадки» . Университет Нью-Гэмпшира . Архивировано из оригинала 11 января 2005 года . Проверено 29 апреля 2007 г.

[DR-11] Дэвид Рот (14 декабря 2006 г.). «Руководство по унифицированному анализу поверхностей» (PDF) . Центр гидрометеорологических прогнозов . Архивировано (PDF) из оригинала 29 сентября 2006 г. Проверено 22 октября 2006 г.

[12] Глоссарий метеорологии (июнь 2000 г.). «Линия сдвига» . Американское метеорологическое общество . Архивировано из оригинала 14 марта 2007 г. Проверено 22 октября 2006 г.

[13] Джеффри М. Фридман; Дэвид Р. Фитцжарральд (август 2001 г.). «Постфронтальная модификация воздушной массы» (PDF) . Журнал гидрометеорологии . 2 (4). Американское метеорологическое общество : 419–437. Бибкод : 2001JHyMe...2..419F . doi : 10.1175/1525-7541(2001)002<0419:PAM>2.0.CO;2 . Архивировано из оригинала (PDF) 13 ноября 2005 г. Проверено 22 августа 2009 г.

[14] Джун Иноуэ; Масаюки Кавасима; Ясуси Фудзиёси; Масааки Вакацучи (октябрь 2005 г.). «Авиационное наблюдение за изменением воздушных масс над Охотским морем в период роста морского льда». Метеорология пограничного слоя . 117 (1): 111–129. Бибкод : 2005BoLMe.117..111I . дои : 10.1007/s10546-004-3407-y . S2CID 121768400 .

[15] Б. Гертс (1998). «Снежный эффект озера» . Университет Вайоминга . Проверено 24 декабря 2008 г.

[16] Грег Берд (3 июня 1998 г.). «Снег с эффектом озера» . Университетская корпорация по исследованию атмосферы . Архивировано из оригинала 17 июня 2009 года . Проверено 12 июля 2009 г.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]