Какие по разности свойств воздушные масс выделяют
Воздушные массы: определение, основные свойства, типы, трансформация
На этот раз мы разберём с вами, что такое воздушные массы, основные свойства воздушных масс, их типы и трансформацию.
Воздушная масса – объем воздуха, занимающий большое пространство и имеющий относительно однородные (одинаковые) свойства. По горизонтали воздушные массы (далее ВМ) могут занимать тысячи километров, а по вертикали распространяться до верхней границы тропосферы.
Свойствами воздушной массы являются: температура воздуха, влажность, содержание примесей (пыли), дальность видимости. Эти характеристики закладываются в процессе её формирования, поэтому они частично отражают место первоначального происхождения. Иначе говоря, холодная ВМ возникает в более северных широтах, а не на юге. Значительное похолодание происходит в результате затока холодной ВМ из более северных широт.
По влажности
Обычно воздушные массы, приходящие на Европейскую территорию России с западной стороны, более влажные (морские ВМ), с востока – сухие (континентальные ВМ). Но это справедливо далеко не во всех районах мира. Во Владивостоке, например, воздушная масса с востока будет более влажная (морская), а с запада – сухая (континентальная). Это связанно с тем, что с восточной стороны море, а с западной — континент. Поэтому за год в прибрежной зоне выпадает около 1000мм осадков.
По прозрачности
Прозрачнее воздушные массы, которые формируются вблизи полюса. В арктическом воздухе содержится меньше пыли, так как он формируется над водами Северного Ледовитого океана. Менее прозрачный воздух тропических широт, он содержит большое количество пыли (мелких частиц), которые поднимает с поверхности суши ветер (особенно песок). Но на прозрачность воздуха влияет не только пыль, но и частицы воды (водяной пар). При сильном дожде или тумане вы легко заметите, как уменьшается видимость.
Воздушные массы различаются по своим свойствам во всех направлениях: с севера на юг (меридионально), с запада на восток (зонально). Если говорить о той же Европейской территории России, то ВМ, приходящие с востока, являются континентальными (более сухими, как уже отмечалось выше), с запада к нам поступают воздушные массы морского типа (более влажные).
Морские воздушные массы формируются над морем, континентальные — над континентом.
Всего выделяют 4 основных типа воздушных масс: арктические, умеренные (или полярные), тропические, экваториальные. Эта классификация в основном учитывает близость к экватору (т.е. в основе классификации меридиональное изменение). В самом простом варианте можно сказать, что на экваторе теплее, а на полюсах – холоднее. Данную классификацию можно дополнить: каждый из четырёх видов имеет морской и континентальный тип. Итого, уже 8 видов воздушных масс.
Воздушная масса, сформировавшись над какой-то территорией, не остаётся на месте, она перемещается, происходит её трансформация.
Трансформация – это изменение свойств воздушной массы под влиянием подстилающей поверхности. Подстилающей поверхностью может быть море, льды, а может быть и суша.
Пример трансформации воздушных масс в России
При перемещении холодной воздушной массы с севера на юг, она нагревается, меняется содержание примесей. Возрастает содержание пыли в воздухе. Если воздушная масса смещается на восток с Атлантического океана, то она, как правило, имеет высокое содержание водяного пара. По мере её перемещения влажность снижается из-за выпадения осадков.
Процесс трансформации воздушных масс в среднем продолжается 4-6 дней. Признаком окончания трансформации является устойчивый режим температуры ВМ изо дня в день.
О воздушных массах можно говорить долго и мы далее обязательно еще продолжим эту тему. На этот раз всё, до следующих встреч!
Похожие темы:
Классификация климатов
Kamila K. · 24 октября 2018
4,2 K
Мои интересы: разнообразны, но можно выделить следующие: литература, история…
Различают четыре основных типа воздушных масс: арктические (антарктические), умеренные, тропические и экваториальные. Они отличаются свойствами — температурой, влажностью. Эти свойства воздушных масс зависят от той территории, над которой они формируются. Каждый из этих четырех типов формируется над пространством суши и моря.
Как образуются вулканы и в каких районах мира они распространены?
. ВЕРОЯТНЫЕ ПРИЧИНЫ ИЗВЕРЖЕНИЯ ВУЛКАНОВ
И ПОЯВЛЕНИЯ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ
Периодическое воздействие сил инерции суперпозиции движений ЗШ на его оболочку и внутреннюю структуру, создаёт условия для возникновения в его массе периодически меняющихся по величине напряжений, воздействующих на его массу, которые ослабляют сцепление между частицами земной коры,что может привести к локальным поверхностным разрывам и провалам. Это является следствием образования в массе Земного Шара силового поля инерции этих движений или силового поля инерции (СП). В зонах большого градиента сил инерции, создающего значительную разницу в орбитальных ускорениях частиц сопредельных слоёв объёма ЗШ, вероятность превышения этих сил над силами сцепления повышается.
В этих условиях возникает разрывная или сдвиговая деформация пористой структуры земной коры, что может сопровождаться вулканической деятельностью и землетрясениями, что с большой вероятностью проявляется в области полюсов слинерции – точек пересечения орбиты с экватором, ,где присутствует большой градиент ускорений, величина которого может отличаться от величины ускорений в других зонах до 10 раз. Этому способствует центробежная сила вращения Земли, прижимающая с разной силой жидкую магматическую массу к внутренней поверхности сферы и, вследствие давления, оказываемого на неё, заставляет искать путь к выходу этой массы на поверхность через каналы, оказывающие наименьшее сопротивление. Этому содействует деформация внутренней струтуры (сравнение: перекатывание резинового шара, заполненного твёрдой и вязкой массой), происходящая, преимущественно, в шаровом поясе ЗШ, приводящая к постепенному увеличению его зкваториального радиуса. Анализируя, описанные выше, состояния земной коры и оболочки ЗШ, можно утверждать, что землетрясения чаще случаются в ночное время. Центробежная сила, действующая на орбите на полушарие ЗШ, не освещённое Солнцем, находящееся в ночной зоне ЗШ, более удалённой от центра тяжести Солнца, суммируется с центробежной силой вращения ЗШ, так как векторы их сонаправлены. Векторы этих же центробежных сил в освещённой Солнцем полушарии противонаправлены. Поэтому сумма модулей этих векторов являются разностью этих центробежных сил, вследствие чего масса внутреннего объёма шарового пояса дневной зоны ЗШ оказывает меньшее давление на внутреннего поверхность сферы ЗШ. В не освещённой, ночной зоне, это давление больше. Именно в ночной зоне ЗШ испытывает максимальные разрывные усилия в сопредельных слоях земной коры, приводящие к их смещению и возможному последующему выбросу вулканических масс.
Силы инерции, создающие ускорения, воздействующие на континентальные массивы, всю массу ЗШ, могут привести к глобальным резонансным явлениям вследствие их совмещения с другими явлениями. Величина давления земной коры на мантию и литосферу становится не пропорциональной глубине регистрации, вследствие перераспределения направлений в котором действует давление, вектор силы которого, в пределах земной коры, имел направление к центру Земного Шара. С увеличением глубины этот вектор «разветвляется», образуя локальные семейства «векторов давления», имеющих дендритную (разнонаправленную) структуруп, одновремённо стабилизируя свою величину в направлении центра ЗШ. Силы, действующие в направлении этих «ветвей» – векторов производят выталкивающее действие на сопредельные массивы, направленное в сторону меньшего сопротивления окружающих масс меньшей плотности, в сторону пустот в массе, преимущественно к поверхности Земли. Накопление напряжений в пористой внутренней структуре, сочетаясь с описанными выше циклическими процессами может привести к резонансным явлениям, которые могут иметь глобальный характер в виде землетрясений и вулканоизвержений и разломов земной коры.
Прочитать ещё 1 ответ
Если между ядром и летающими вокруг него электронами возможна вакуумная прослойка, значит ли это, что вакуум можно создать без огораживающих стенок (в воздухе)?
Физик по образованию, QA Engineer по воле случая, инстаграм-блоггер по…
Понятие «вакуум» в случае описания «промежутка» между ядром и электроном весьма условно. В приближении классической механики между ними действительно нет других частиц (вроде бы похоже на определение глубокого вакуума), но вместе с тем нет и частиц, которые бы физически могли там находиться. Условно говоря, это «пространство» не может быть «заполнено» каким-то веществом или газом (воздухом, например), потому что атомы любого вещества гораздо (статистически, да?) больше этого самого условного «промежутка». Это всё равно что попытаться наполнить напёрсток теннисными шариками или уместить ещё одну «солнечную систему» между Солнцем и Землёй — кому что ближе.
Однако, в макроскопическом мире газ (например, воздух) будет стараться занять весь предоставленный объём и , соответственно, для того, чтобы создать в какой-то его области вакуум, необходимо оградить эту область и препятствовать распространению воздуха в неё — например, использовать баллон или специальный купол. А без использования «огораживающих стенок» вакуум создать почти невозможно.
Однако, это не значит, что достичь вакуума в открытом пространстве невозможно в принципе. Так, например, огромное количество вещества удерживается колоссальными гравитациями галактик, поэтому плотность межгалактического пространства составляет всего несколько атомов на кубический метр. Это соответствует как раз глубокому вакууму.
Каким должен быть состав атмосферы, чтобы небо было зелёным?
физик-теоретик в прошлом, дауншифтер и журналист в настоящем, живу в Германии
- Вообще-то небо не синее, а ультрафиолетовое. Просто ультрафиолет мы не видим. Поэтому один путь — это оставить атмосферу в покое и ухудшить цветовое зрение людей, исключив восприятие синего света. Тогда из оставшегося видимым спектра самую короткую длину волны будет иметь зеленый и небо будет казаться зеленым. Ведь чем короче длина волны, тем сильнее электромагнитная волна рассеивается на флуктуациях плотности атмосферы.
- Если зрение ухудшать не желаете, надо добавить в атмосферу вещества, поглощающие синий и голубой свет. Более интенсивное рассеяние синего скомпенсируется его (частичным) поглощением. Опять же, из непоглощенного видимого спектра самым коротковолновым будет зеленый и небо станет зеленым. А какие вещества эффективно поглощают синий и голубой — это к спектроскопистам.
- Третий вариант — это тупо добавить вещества, хорошо поглощающие весь видимый спектр, кроме зеленого. То есть, добавить нечто зеленого цвета. Например, хлорофилл, или блиллиантовую зелень — «зеленку» (глазки будет щипать, но ради зеленого неба придется потерпеть). Эти молекулы частично поглотят весь спектр, кроме зеленого. А зеленый — рассеют лучше атмосферных флуктуаций и небо позеленеет, как заказывали.
Последний способ, в принципе, годится для окраски неба в любой цвет. Просто распылить краску (очень-очень много краски) желанного цвета.
Что является причиной неравномерности распределения температуры по земной поверхности?
Основной причиной по которой температура поверхности нашей планеты распределена не равномерно является размещение материков относительно экватора.
Чем дальше от Экватора расположен определенный географический объект, тем меньшее количество солнечного света на него попадает, а в следствии этого и поверхность прогревается меньше.
Также стоит отметить отдаленность центральных частей материков от морей и океанов, из за чего количество осадков и влажность на них значительно меньше чем у прибрежных территорий.(Воздушные массы формируют климат.)
Прочитать ещё 1 ответ
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 2 февраля 2016;
проверки требуют 4 правки.
Воздушные массы — большие объёмы воздуха в нижней части земной атмосферы — тропосфере, имеющие горизонтальные размеры во много сотен или несколько тысяч километров и вертикальные размеры в несколько километров, характеризующиеся примерной однородностью температуры и влагосодержания по горизонтали.
Различные воздушные массы, господствующие над Северным полушарием
Однородность свойств воздушной массы достигается формированием её над однородной подстилающей поверхностью в сходных условиях теплового и радиационного баланса.
Кроме того, необходимы такие циркуляционные условия, при которых воздушная масса длительно циркулировала бы в регионе формирования. Значения метеорологических элементов в пределах воздушной массы меняются незначительно — горизонтальные градиенты малы. Резкое возрастание градиентов метеорологических величин, или, по крайней мере, изменение величины и направления градиентов происходит в переходной зоне между двумя воздушными массами — зоне атмосферного фронта.
Объекты, возникающие в тропосфере в результате взаимодействия воздушных масс — переходные зоны (фронтальные поверхности), фронтальные облачные системы облачности и осадков, циклонические возмущения, имеют тот же порядок величины, что и сами воздушные массы — сравнимы по площади с большими частями материков или океанов, время их существования — более 2-х суток.
Очагами формирования воздушных масс обычно бывают регионы, где воздух опускается, а затем распространяется в горизонтальном направлении — этому требованию отвечают антициклонические системы. Антициклоны чаще, чем циклоны, бывают малоподвижными, поэтому формирование воздушных масс обычно и происходит в обширных малоподвижных (квазистационарных) антициклонах. Кроме того, требованиям очага отвечают малоподвижные и размытые термические депрессии, возникающие над нагретыми участками суши. Наконец, формирование полярного воздуха происходит частично в верхних слоях атмосферы в малоподвижных, обширных и глубоких центральных циклонах в высоких широтах. В этих барических системах происходит трансформация (превращение) тропического воздуха, втянутого в высокие широты в верхних слоях тропосферы, в умеренный воздух.
Воздушные массы классифицируют, прежде всего, по очагам их формирования в зависимости от расположения в одном из широтных поясов. Согласно географической классификации, воздушные массы можно подразделить на основные географические типы по тем широтным зонам, в которых располагаются их очаги :
- Арктический или антарктический воздух (АВ),
- Умеренный воздух (УВ),
- Тропический воздух (ТВ),
- Экваториальный воздух (ЭВ).
Данные воздушные массы, кроме того, можно подразделять на морские (м) и континентальные (к).
Как показывает практика, поскольку умеренная воздушная масса имеет значительную меридиональную протяжённость (в СНГ примерно от 45-48° до 60-65° северной широты), её термические (и другие) свойства значительно различаются в северной и в южной частях этой обширной географической зоны, поэтому правильнее подразделить умеренную ВМ на две самостоятельные — северную умеренную (СУВ) и южную умеренную (ЮУВ).
Трансформация воздушных масс[править | править код]
При перемещении воздушная масса начинает изменять свои свойства — они уже будут зависеть не только от свойств очага формирования, но и от свойств соседних воздушных масс, от свойств подстилающей поверхности, над которой проходит воздушная масса, а также от длительности времени, прошедшего с момента образования воздушной массы. Эти влияния могут вызвать изменения в содержании влаги в воздухе, а также изменение температуры воздуха в результате высвобождения скрытой теплоты или теплообмена с подстилающей поверхностью.
Процесс изменения свойств воздушной массы называется трансформацией или эволюцией. Трансформация, связанная с движением воздушной массы, называется динамической. Скорости перемещения воздушной массы на разных высотах будут различными, наличие сдвига скоростей вызывает турбулентное перемешивание. Если нижние слои воздуха нагреваются, то возникает неустойчивость и развивается конвективное перемешивание. Обычно процесс трансформации воздушной массы продолжается от 3 до 7 суток. Признаком его окончания является прекращение существенных изменений температуры воздуха день ото дня как вблизи земной поверхности, так и на высотах.
Термодинамическая классификация воздушных масс[править | править код]
Тёплой (холодной) называют воздушную массу, которая теплее (холоднее) окружающей её среды и в данном районе постепенно охлаждается (нагревается), стремясь приблизиться к тепловому равновесию. Под окружающей средой здесь понимается характер подстилающей поверхности, её тепловое состояние, а также соседние воздушные массы.
Чтобы определить, охлаждается или прогревается воздушная масса в данном районе, следует в течение несколько дней сравнивать Тмакс (максимальную дневную приземную температуру воздуха) или Т850 (температуру воздуха на уровне 850 гПа, около 1,5 км над уровнем моря).
Местной (нейтральной) воздушной массой называют массу, находящуюся в тепловом равновесии со своей средой, то есть день за днем сохраняющую свои свойства без существенных изменений (Тмакс день ото дня изменяется не более чем на 1…2°). Таким образом, трансформирующаяся воздушная масса может быть и тёплой, и холодной, а по завершении трансформации она становится местной.
На карте АТ-850 холодной воздушной массе соответствует ложбина или замкнутая область холода (очаг холода), тёплой — гребень или очаг тепла. Воздушная масса может характеризоваться как неустойчивым, так и устойчивым равновесием. Данное разделение воздушных масс учитывает один из важнейших результатов теплового обмена — вертикальное распределение температуры воздуха и соответствующий ему вид вертикального равновесия. С устойчивыми (УВМ) и неустойчивыми (НВМ) воздушными массами связаны определённые условия погоды. Нейтральные (местные) воздушные массы в любой сезон могут быть как устойчивыми, так и неустойчивыми в зависимости от начальных свойств и направления трансформации той воздушной массы, из которой образовалась данная воздушная масса.
Устойчивость[править | править код]
Устойчивой называют воздушную массу, в которой преобладает устойчивое вертикальное равновесие, то есть в основной её толще вертикальный температурный градиент меньше влажноадиабатического. Термическая конвекция в УВМ не развивается, а динамическая развита слабо. Среднее значение вертикального температурного градиента в УВМ обычно меньше 0,6°/100 м. Здесь встречаются слои инверсии и изотермии (задерживающие слои). В УВМ могут возникать облака турбулентного обмена — слоистые и слоисто-кучевые. Если же уровень конденсации лежит выше верхней границы турбулентного слоя, то наблюдается ясная погода. Значительных осадков в УВМ не наблюдается, из слоистых облаков, достигших значительной вертикальной мощности, в ряде случаев могут выпадать моросящие осадки, а из слоисто-кучевых зимой — слабый снег. Благодаря слабому вертикальному обмену, в УВМ обычно наблюдаются дымки, а в ряде случаев и туманы.
Тёплая устойчивая воздушная масса над материками наблюдается, как правило, в холодную половину года, и поступает в данный регион в тёплых секторах циклонов и примыкающих к ним северных окраинах антициклонов. В отдельных случаях вертикальная мощность слоистых облаков возрастает настолько, что они превращаются в слоисто-дождевые и начинают давать обложные осадки. Вертикальное распределение температуры воздуха представлено слоями инверсии и изотермии, либо малых температурных градиентов до высоты 3-4 км.
Холодная устойчивая воздушная масса наблюдается над материками, в основном, зимой. Основной тип — морозная безоблачная погода, иногда с радиационными туманами. Дополнительный тип — значительная и сплошная слоистая и слоисто-кучевая облачность, иногда слабые снегопады.
Неустойчивость[править | править код]
Неустойчивой (НВМ) называется воздушная масса, в основной толще которой преобладает влажнонеустойчивая стратификация, что при достаточной влажности приводит к формированию конвективных облаков. Для НВМ характерны кучевые и кучево-дождевые облака, зимой — слоисто-кучевые с отдельными плоскими кучево-дождевыми. Приземная скорость ветра в неустойчивой воздушной массе при одной и той же величине барического градиента больше, чем в устойчивой. Ветер часто бывает порывистым, а при прохождении кучево-дождевых облаков порой наблюдаются шквалы. Наиболее ярко неустойчивость проявляется в образовании развитых кучево-дождевых облаков, выпадении ливневых осадков, развитии гроз. Чем больше неустойчивость воздушной массы, тем больших высот достигает верхняя граница кучево-дождевой облачности.
Тёплая неустойчивая воздушная масса над материками наблюдается летом, вблизи побережий морей может наблюдаться и зимой. Тёплая воздушная масса может быть неустойчивой в тёплых секторах циклонов и на западной периферии антициклонов: наблюдается кучевая облачность, иногда кучево-дождевая с ливневыми осадками и грозами, порой с радиационными туманами (преимущественно после выпадения дождя и ночного прояснения). Вертикальный температурный градиент в значительном слое атмосферы больше влажноадиабатического.
Холодная неустойчивая воздушная масса наблюдается в тыловых частях циклонов за холодными фронтами и частично в примыкающих к ним окраинам антициклонов: наблюдается кучевая, кучево-дождевая облачность, ливневые осадки, часто многократно повторяющиеся, иногда днем грозы. Суточный ход метеорологических элементов велик. Холодная неустойчивая воздушная масса особенно характерно проявляется весной — «апрельская погода», когда в северной зоне умеренных широт ещё лежит снег, а в южной зоне почва уже заметно прогрелась.
Особенно велико влияние на устойчивость воздушной массы свойств подстилающей поверхности. Если воздушная масса теплее подстилающей поверхности, то в приземном слое она охлаждается. У Земли температуры воздуха могут стать ниже, чем на более высоких уровнях. В этом случае в атмосфере могут образоваться задерживающие слои. Воздушная масса становится устойчивой, по крайней мере, в нижнем слое атмосферы. Если воздушная масса холоднее подстилающей поверхности, то в приземном слое она прогревается, увеличиваются контрасты температуры между нижними слоями атмосферы и вышележащими и создаются благоприятные условия для развития конвекции: воздушная масса становится неустойчивой.
См. также[править | править код]
- Циркуляция атмосферы
- Атмосферный фронт
- Атмосфера Земли
- Атмосфера
- Погода
- Планетарный пограничный слой
Ссылки[править | править код]
- Воздушные массы и атмосферные фронты