Vērot laikapstākļu izmaiņas ir ļoti aizraujoši. Saule dod vietu lietum, lietus – sniegam, un visai šai dažādībai pūš brāzmaini vēji. Bērnībā tas izraisa apbrīnu un izbrīnu, gados vecākiem cilvēkiem - vēlmi izprast procesa mehānismu. Mēģināsim saprast, kas veido laikapstākļus un kā ar to saistītas atmosfēras frontes.
Gaisa masas robeža
Parastā uztverē "fronte" ir militārs termins. Šī ir mala, uz kuras notiek ienaidnieka spēku sadursme. Un atmosfēras frontes jēdziens ir divu gaisa masu saskares robežas, kas veidojas virs milzīgiem Zemes virsmas laukumiem.
Ar dabas gribu cilvēks ieguva iespēju dzīvot, attīstīties un apdzīvot arvien jaunas teritorijas. Troposfēra, Zemes atmosfēras apakšējā daļa, nodrošina mūs ar skābekli un atrodas pastāvīgā kustībā. Tas viss sastāv no atsevišķām gaisa masām, kuras vieno kopīga parādība un līdzīgi rādītāji. Starp galvenajiem šo masu rādītājiem nosaka tilpumu, temperatūru, spiedienu un mitrumu. Kustības laikā var pietuvoties un sadurties dažādas masas. Tomēr viņi nekad nezaudē savas robežas un nezaudētiek sajaukti viens ar otru. Atmosfēras frontes ir apgabali, kur saskaras gaisa masas un notiek krasi laikapstākļi.
Mazliet vēstures
Jēdzieni "atmosfēras fronte" un "frontālā virsma" nav radušies paši no sevis. Tos meteoroloģijā ieviesa norvēģu zinātnieks J. Bjerkness. Tas notika 1918. gadā. Bjerkness pierādīja, ka atmosfēras frontes ir galvenās saites atmosfēras ciklā augstajā un vidējā slānī. Taču pirms norvēģu izpētes, tālajā 1863. gadā, admirālis Ficrojs ierosināja, ka no dažādām pasaules daļām nākošo gaisa masu satikšanās vietās sākas vardarbīgi atmosfēras procesi. Taču tajā brīdī zinātnieku sabiedrība nepievērsa šiem novērojumiem uzmanību.
Bergenas skola, kuras pārstāvis bija Bjerkness, ne tikai veica savus novērojumus, bet arī apkopoja visas agrāko novērotāju un zinātnieku paustās zināšanas un pieņēmumus un izklāstīja tos konsekventa zinātniskā formā. sistēma.
Pēc definīcijas slīpo virsmu, kas ir pārejas zona starp dažādām gaisa plūsmām, sauc par frontālo virsmu. Bet atmosfēras frontes ir frontālo virsmu attēlojums meteoroloģiskajā kartē. Parasti atmosfēras frontes pārejas apgabals ir piesaistīts pie Zemes virsmas un paceļas līdz tiem augstumiem, kuros gaisa masu atšķirības ir izplūdušas. Visbiežāk šī augstuma slieksnis ir no 9 līdz 12 km.
Silta priekšpuse
Atmosfēras frontes ir dažādas. Tie ir atkarīgi no virziena.silto un auksto masīvu kustība. Ir trīs veidu frontes: aukstā, siltā un oklūzija, kas veidojas dažādu frontu krustpunktā. Apskatīsim tuvāk, kas ir siltās un aukstās atmosfēras frontes.
Silta fronte ir gaisa masu kustība, kurā aukstais gaiss dod vietu siltam gaisam. Tas ir, augstākas temperatūras gaiss, virzoties uz priekšu, atrodas teritorijā, kur dominēja aukstās gaisa masas. Turklāt tas paceļas uz augšu gar pārejas zonu. Tajā pašā laikā gaisa temperatūra pakāpeniski pazeminās, kā rezultātā tajā notiek ūdens tvaiku kondensācija. Tādā veidā veidojas mākoņi.
Galvenās pazīmes, pēc kurām var atpazīt silto atmosfēras fronti:
- atmosfēras spiediens strauji pazeminās;
- rasas punkta paaugstināšanās;
- temperatūra paaugstinās;
- parādās spalvu mākoņi, tad cirrostratus un tad augstie slāņu mākoņi;
- vējš nedaudz pagriežas pa kreisi un kļūst stiprāks;
- mākoņi kļūst nimbostratus;
- Nokrišņu intensitāte ir dažāda.
Pēc lietus beigšanās parasti kļūst siltāks, taču tas nav ilgi, jo aukstā fronte virzās ļoti ātri un panāk silto atmosfēras fronti.
Aukstā fronte
Ir tāda iezīme: siltā fronte vienmēr ir noliekta kustības virzienā, bet aukstā fronte vienmēr ir noliekta pretējā virzienā. Kad frontes pārvietojas, aukstais gaiss iekļūst siltā gaisā, spiežot to uz augšu. Aukstās atmosfēras frontes izraisa temperatūras pazemināšanos un atdzišanu lielā teritorijā. Augošā siltā gaisa masām atdziestot, mitrums kondensējas mākoņos.
Galvenās aukstās frontes pazīmes:
- pirms frontes spiediens pazeminās, aiz atmosfēras frontes līnijas strauji paaugstinās;
- veidojas gubu mākoņi;
- iestājas brāzmains vējš ar krasām virziena maiņām pulksteņrādītāja virzienā;
- sākas lietusgāze ar pērkonu vai krusu, nokrišņu ilgums ir aptuveni divas stundas;
- temperatūra strauji pazeminās, dažkārt uzreiz par 10°C;
- Aiz atmosfēras frontes ir daudz izcirtumu.
Ceļošana aukstajā frontē nav viegls uzdevums ceļotājiem. Reizēm sliktas redzamības apstākļos nākas pārvarēt virpuļus un brāzmas.
Oklūzijas priekšpuse
Jau tika teikts, ka atmosfēras frontes ir dažādas, ja ar siltajām un aukstajām frontēm viss ir vairāk vai mazāk skaidrs, tad oklūzijas fronte rada daudz jautājumu. Šādu efektu veidošanās notiek aukstās un siltās frontes krustojumā. Siltāks gaiss tiek spiests uz augšu. Galvenā darbība ciklonos notiek brīdī, kad straujāka aukstā fronte tuvojas siltajai. Rezultātā atmosfēras frontes pārvietojas un saduras trīs gaisa masas, divas aukstas un viena silta.
Galvenās pazīmes, pēc kurām var noteiktoklūzijas priekšpuse:
- mākoņi un nelieli nokrišņi;
- pēkšņas vēja virziena izmaiņas bez lielām ātruma izmaiņām;
- vienmērīgas spiediena izmaiņas;
- nav pēkšņu temperatūras izmaiņu;
- cikloni.
Okluzijas fronte ir atkarīga no aukstā gaisa masu temperatūras tās priekšā un aiz tās. Atšķiriet aukstās un siltās oklūzijas frontes. Sarežģītākie apstākļi tiek novēroti frontu tiešās slēgšanas brīdī. Tā kā siltais gaiss tiek izspiests ārā, fronte tiek erodēta un laika apstākļi uzlabojas.
Ciklons un anticiklons
Tā kā oklūzijas priekšpuses aprakstā tika lietots jēdziens "ciklons", tad ir jāpasaka, kāda veida parādība tā ir.
Nevienmērīga gaisa sadalījuma dēļ virszemes slāņos veidojas augsta un zema spiediena zonas. Augstspiediena zonām raksturīgs gaisa pārpalikums, zemam - nepietiekams gaiss. Gaisa plūsmas starp zonām rezultātā (no pārpalikuma līdz nepietiekamam) veidojas vējš. Ciklons ir zema spiediena apgabals, kas kā piltuve izvelk trūkstošo gaisu un mākoņus no vietām, kur to ir pārāk daudz.
Anticiklons ir augsta spiediena zona, kas lieko gaisu iespiež zema spiediena zonās. Galvenā īpašība ir skaidrs laiks, jo arī mākoņi tiek izspiesti no šīs zonas.
Atmosfēras frontes ģeogrāfiskais sadalījums
Atkarībā no klimatiskajām zonām, pār kurām veidojas atmosfēras frontes, toģeogrāfiski sadalīts:
- Arktika, atdala aukstās arktiskās gaisa masas no mērenajām.
- Polārs, starp mērenām un tropiskām masām.
- Tropisks (tirdzniecības vējš), kas norobežo tropiskās un ekvatoriālās zonas.
Pamatvirsmas ietekme
Gaisa masu fizikālās īpašības ietekmē starojums un Zemes pamatā esošās virsmas veids. Tā kā šādas virsmas raksturs var būt atšķirīgs, berze pret to notiek nevienmērīgi. Sarežģīta ģeogrāfiskā topogrāfija var deformēt atmosfēras frontes līniju un mainīt tās ietekmi. Piemēram, ir zināmi atmosfēras frontu iznīcināšanas gadījumi, šķērsojot kalnu grēdas.
Gaisa masas un atmosfēras frontes sagādā daudzus pārsteigumus sinoptiķiem. Salīdzinot un pētot masu kustības virzienus un ciklonu (anticiklonu) kaprīzes, viņi veido grafikus un prognozes, ko cilvēki izmanto ikdienā, nemaz nedomājot par to, cik daudz darba aiz tā stāv.
