Какие свойства экваториальных воздушных масс
Воздушные массы и их основные типы. Воздушные массы — это крупные массы воздуха тропосферы и нижней стратосферы, которые формируются над определенной территорией суши или океана и обладают относительно однородными свойствами — температурой, влажностью, прозрачностью. Они движутся как одно целое и в одном направлении в системе общей циркуляции атмосферы.
Воздушные массы занимают площадь в тысячи квадратных километров, их мощность (толщина) достигает до 20—25 км. Перемещаясь над поверхностью с иными свойствами, они нагреваются или охлаждаются, увлажняются или становятся суше. Теплой или холодной называют воздушную массу, которая теплее (холоднее) окружающей ее среды.
Различают четыре зональных типа воздушных масс в зависимости от районов формирования: экваториальные, тропические, умеренные, арктические (антарктические) воздушные массы (рис. 13). Они отличаются, прежде всего, температурой и влажностью. Все типы воздушных масс, кроме экваториальных, делятся на морские и континентальные в зависимости от характера поверхности, над которой они сформировались.
Экваториальная воздушная масса формируется в экваториальных широтах, поясе пониженного давления. Обладает достаточно высокими температурами и влажностью, близкой к максимальной, и над сушей, и над морем.
Континентальная тропическая воздушная масса формируется в центральной части материков в тропических широтах. Она обладает высокой температурой, низкой влажностью, сильной запыленностью. Морская тропическая воздушная масса образуется над океанами в тропических широтах, где преобладают довольно высокие температуры воздуха и отмечается высокая влажность.
Континентальная умеренная воздушная масса формируется над материками в умеренных широтах, господствует в Северном полушарии. Ее свойства изменяются по сезонам. Летом довольно высокая температура и влажность, характерны осадки. Зимой низкие и крайне низкие температуры и невысокая влажность. Морская умеренная воздушная масса формируется над океанами с теплыми течениями в умеренных широтах. Летом она прохладнее, зимой — теплее, отличается значительной влажностью.
Континентальная арктическая (антарктическая) воздушная масса формируется над льдами Арктики и Антарктиды, обладает крайне низкими температурами и небольшой влажностью, высокой прозрачностью. Морская арктическая (антарктическая) воздушная масса образуется над периодически замерзающими морями и океанами, ее температура несколько выше, влажность больше.
Воздушные массы находятся в постоянном движении, при их встрече образуются переходные зоны, или фронты. Атмосферный фронт — пограничная зона между двумя воздушными массами, обладающими разными свойствами. Ширина атмосферного фронта достигает десятков километров. Атмосферные фронты могут быть теплыми и холодными в зависимости от того, какой воздух надвигается на территорию и какой вытесняется (рис. 14). Чаще всего атмосферные фронты возникают в умеренных широтах, где встречаются холодный воздух из полярных широт и теплый из тропических широт.
Прохождение фронта сопровождается изменениями в погоде. Теплый фронт перемещается в сторону холодного воздуха. С ним связаны потепление, слоисто-дождевые облака, приносящие моросящие осадки. Холодный фронт перемещается в сторону теплого воздуха. Он приносит обильные кратковременные ливневые осадки, часто со шквалистыми ветрами и грозами, и похолодание.
Рис. 14. Формирование холодного и теплого атмосферных фронтов
Рис. 15. Схема движения воздушных масс в циклоне и антициклоне в Северном полушарии
Циклоны и антициклоны. В атмосфере при встрече двух воздушных масс возникают крупные атмосферные вихри — циклоны и антициклоны. Они представляют плоские вихри воздуха, охватывающие тысячи квадратных километров при высоте всего 15—20 км.
Циклон — атмосферный вихрь огромного (от сотен до нескольких тысяч километров) диаметра с пониженным давлением воздуха в центре, с системой ветров от периферии к центру против часовой стрелки в Северном полушарии. В центре циклона наблюдаются восходящие потоки воздуха (рис. 15).
В результате восходящих потоков воздуха в центре циклонов формируются мощные облака и выпадают атмосферные осадки.
Летом во время прохождения циклонов температура воздуха снижается, а зимой повышается, начинается оттепель. Приближение циклона вызывает пасмурную погоду и изменение направления ветра.
В тропических широтах от 5 до 25° обоих полушарий возникают тропические циклоны. В отличие от циклонов умеренных широт они занимают меньшую площадь. Тропические циклоны возникают над теплой морской поверхностью в конце лета — начале осени и сопровождаются мощными грозами, выпадением ливневых осадков и ветрами штормовой силы, обладают огромной разрушительной силой.
В Тихом океане тропические циклоны называют тайфунами, в Атлантическом — ураганами, у берегов Австралии — вилли-вилли. Тропические циклоны переносят большое количество энергии от тропических широт в направлении умеренных, что делает их важной составляющей глобальных процессов циркуляции атмосферы. За свою непредсказуемость тропическим циклонам дают женские имена (например, «Катрин», «Джульетта» и др.).
Антициклон — атмосферный вихрь огромного диаметра (от сотен до нескольких тысяч километров) с областью повышенного давления у земной поверхности, с системой ветров от центра к периферии по часовой стрелке в Северном полушарии. В антициклоне наблюдаются нисходящие потоки воздуха.
Как зимой, так и летом для антициклона характерны безоблачное небо и безветрие. Во время прохождения антициклонов погода солнечная, летом жарко, а зимой очень холодно. Антициклоны образуются над ледовыми покровами Антарктиды, над Гренландией, Арктикой, над океанами в тропических широтах.
Список литературы
1. География 8 класс. Учебное пособие для 8 класса учреждений общего среднего образования с русским языком обучения /Под редакцией профессора П. С. Лопуха — Минск «Народная асвета» 2014
Тропосфера простирается ввысь на расстояние до 25 километров. Воздушные массы Земли, которые заполняют это пространство, неоднородны. Климат, баланс температур и радиационный фон местности определяют зоны с разными свойствами воздуха.
Характеристики и свойства
Различия между составом выражаются в разных показателях влажности, запылённости и прозрачности. Воздушные области имеют разные температуры и подвержены перепадам давления. Показатели, кроме запылённости, зависят от природных факторов. Запылённость тропосферы повышена над промышленными зонами.
Типы и виды
По видам выделяют морские и континентальные, тёплые и холодные воздушные объёмы. Их делят на пять зональных типов по принадлежности к климатическим поясам планеты.
Климатические пояса Земли
- Экваториальные. Они образовываются в зоне экватора. Воздух имеет повышенную влажность и температуру (от +20 Со и выше).
- Тропические. Формирование в жарких широтах обусловливает высокую температуру. Сильная запылённость и пониженная влажность – это характерные признаки для континентальной атмосферы тропиков.
- Умеренные. Сформированные в умеренных широтах объёмы воздуха зимой сухие и холодные. Летом они влажные и тёплые.
- Арктические. Над Арктикой воздух отличается пониженными температурами. Он сухой и прозрачный. Отсутствие загрязняющих факторов делает его чистым.
- Антарктические. Надо льдами Антарктиды формируются области с пониженными показателями влажности и температуры.
Циркуляция и движение
Причиной движения воздушных масс является изменение температуры. На границах объёмов с разными свойствами формируются атмосферные фронты. Холодный воздух всегда опускается, вытесняя тёплый наверх. В атмосфере происходит постоянное смещение фронтов.
В зоне тёплого фронта активней массы с высокой температурой. Они теснят холодные объёмы, что приносит потепление, которому предшествуют осадки. С холодным фронтом приходит похолодание.
Трансформация воздушных масс
Перемещаясь, воздух меняет свойства. Части тропосферы, сформировавшиеся над океаном, имеют большую влажность. Придя на континент, они становятся суше, нагреваются или остывают. Когда континентальный воздух перемещается в зону над океаном, он увлажняется и меняет температуру.
Изменение свойств обусловлено и смещением областей с разницей давления (низкого и повышенного), которое связано с движением Земли вокруг солнца.
Влияние на климат
Климатом называют повторяющийся из года в год режим передвижения воздушных объёмов в нижних слоях атмосферы. Климатообразующими факторами остаются географическая широта, тип поверхности и передвижение воздуха. Выделяют семь климатических поясов: два полярных, два умеренных, два тропических и экваториальный пояс. Между ними есть переходные зоны: субполярные, субтропические и субэкваториальные. Главными признаками климата являются среднегодовая температура и количество осадков, которые выпадают за год.
Воздушные массы России
Воздух с одинаковыми показателями движется, как единое целое. На карте России можно отметить движения разных циклонов. Таблица воздушных масс помогает дифференцировать эти передвижения.
Западная Сибирь и европейская часть России подвержены постоянному влиянию западных ветров. С ними приходят морские массы, сформированные над северной частью Атлантического океана. После ослабевания западного фронта северными ветрами нагнетаются холодные арктические массы. С этим связано похолодание, которое приходит осенью и в конце зимы.
Континентальный воздух тропиков приходит в азиатскую часть России с севера Китая или из средней Азии. В европейскую часть РФ он перемещается с Малой Азии или из северной Африки.
Оценка статьи:
Загрузка…
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
Большие массы воздуха в тропосфере, соизмеримые по размерам с материком или океаном и обладающие более или менее одинаковыми свойствами (температурой, влажностью, прозрачностью, содержанием пыли и т.п.), называются воздушными массами. Они простираются вверх на несколько километров, достигая границ тропосферы.
Воздушные массы перемещаются из одних районов земного шара в другие, определяя климат и погоду на данной территории. Каждая воздушная масса обладает свойствами, характерными для района, над которым она сформировалась. Перемещаясь на другие территории, она несёт с собой свой режим погоды. Но проходя над территорией с иными свойствами, воздушные массы постепенно изменяются, трансформируются, приобретая новые качества.
Типы воздушных масс
В зависимости от регионов образования различают четыре типа воздушных масс: арктические (в Южном полушарии — антарктические), умеренные, тропические и экваториальные.
Умеренные воздушные массы формируются в умеренных широтах. Те из них, что образуются над континентом, зимой отличаются низкой температурой и низким содержанием влаги и приносят ясную и морозную погоду. Летом континентальные умеренные воздушные массы сухие и жаркие. Умеренные воздушные массы, сформировавшиеся над океаном, тёплые и влажные. Зимой они приносят оттепели, а летом — похолодание и осадки.
Арктические и антарктические воздушные массы формируются над ледяной поверхностью полярных широт. Для них характерны низкая температура и небольшое количество влаги. Они значительно понижают температуру тех районов, куда вторгаются. Летом, продвигаясь в центр Евразии, эти воздушные массы постепенно нагреваются, ещё больше иссушаются и становятся причиной суховеев в южных областях Западносибирской низменности.
Тропические воздушные массы жаркие в любое время года. Морской подтип тропических воздушных масс отличается высокой влажностью, а континентальный — сухостью и запылённостью. Над океанами в тропиках весь год господствуют пассаты. Для воздушных масс, формирующихся в этих районах, характерны умеренно высокие температуры от +20 до +27°C летом и нежаркие — до +10 +15°C зимой. В районах тропических пустынь над материками образуются крайне сухие воздушные массы со средними температурами +26 +40°C.
Экваториальные воздушные массы формируются в экваториальных широтах. Они обладают высокой температурой и высокой влажностью независимо от того, где они сформировались — над материком или над океаном. Средние температуры экваториальных воздушных масс во все месяцы года заключаются в пределах от +24 до +28°C. Поскольку испарение в этих районах велико, велика и абсолютная влажность, а относительная влажность даже в самые сухие месяцы года выше 70%.
Все типы воздушных масс делятся на континентальные и морские
Все типы воздушных масс делятся на подтипы, обладающие своими характерными свойствами. Над материками формируются континентальные воздушные массы, а над океанами — океанические. Смещаясь вместе с поясами атмосферного давления в течение года, воздушные массы занимают не только постоянные пояса своего пребывания, но по сезонам господствуют в соседних, переходных климатических поясах.
В процессе общей циркуляции атмосферы воздушные массы всех типов связаны между собой. Воздушные массы, которые перемещаются с более холодной земной поверхности на более тёплую и которые имеют более низкую температуру, чем окружающий воздух, называют холодными воздушными массами. Они приносят похолодание, но сами прогреваются снизу от тёплой земной поверхности, при этом образуются мощные кучевые облака и выпадают ливневые дожди. Особенно сильные похолодания происходят в умеренных широтах при вторжении холодных масс из Арктики и Антарктиды. Холодные воздушные массы иногда достигают южных районов Европы и даже Северной Африки, но чаще всего задерживаются горными хребтами Альп. В Азии арктический воздух свободно распространяется на обширные территории, до горных хребтов южной Сибири. В Северной Америке горные хребты расположены меридианально, поэтому холодные арктические воздушные массы проникают до Мексиканского залива.
Массы воздуха, имеющие более высокую температуру, чем окружающий воздух, и приходящие на более холодную земную поверхность, называются тёплыми воздушными массами. Они приносят потепление, а сами охлаждаются снизу, при этом образуются слоистые облака и туманы. Летом тёплые тропические воздушные массы из Северной Африки проникают иногда до северных районов Европы и существенно повышают температуру (иногда до +30 °С).
Местной, или нейтральной воздушной массой называют массу, находящуюся в тепловом равновесии со своей средой, то есть день за днём сохраняющую свои свойства. Изменяющаяся воздушная масса может быть и тёплой и холодной, а по завершении трансформации она становится местной. Там, где встречаются воздушные массы разных типов, образуются атмосферные фронты.
Центральный пояс планеты получил свое название экваториальный благодаря своему расположению по обе стороны экватора от 5-8 градусов северной до 4-11 градусов южной широты.
Вечное лето
Ограниченный субэкваториальными поясами экваториальный пояс состоит их трех областей:
- Континент Южная Америка: низменность реки Амазонки;
- Материк Африка: экваториальная часть; Гвинейский залив;
- Часть Больших Зондских островов и ближайшая к ним акватория.
Экваториальные широты охватывают одновременно участки обеих частей света, с одинаковыми климатическими условиями и в Северном, и в Южном полушариях.
Образование экваториальных воздушных масс
Количество теплоты, которое солнце отдает земной поверхности — один из основных факторов, влияющий на климат любого уголка на Земле. Степень прогрева поверхности планеты зависит от того, под каким углом падают на нее солнечные лучи. Чем ближе к экватору, тем больше прогревается поверхность Земли, следовательно, увеличивается температура наземного воздуха.
На территории экваториального пояса угол падения лучей Солнца самый высокий, поэтому средняя годовая температура воздуха в регионах экваториального пояса составляет +26 градусов с незначительными перепадами. Воздушные массы экваториального пояса, нагреваясь, поднимаются и создают восходящее движение воздушных потоков.
У поверхности Земли образуется зона низкого атмосферного давления — экваториальная депрессия. Нагретый и влажный воздух, поднявшийся вверх, становится насыщенным и там охлаждается. В результате термической конверсии собирается множество кучевых облаков, выпадающих осадками в виде дождя.
Формирующиеся в зоне депрессии воздушные массы экваториального пояса всегда имеют высокую температуру. Влажность на этой территории тоже повышена.
Этим и уникален экваториальный климатический пояс. Характеристика воздушных масс всегда схожая. Так как они образуются в зоне низкого атмосферного давления над сушей и океаном, ученые не подразделяют их на морские и континентальные подтипы климата.
Особенности воздушных масс
Господствующие воздушные массы экваториального пояса формируют экваториальный тип климата, который характеризуется:
- Высокой постоянной температурой воздуха от 24 0С до 28 0С с незначительными перепадами в течение года с разницей в 2-3 0С. Смена сезонов проходит незаметно, круглый год господствует лето. Средняя температура в экваториальном поясе не меняется в течение года.
- Обилием атмосферных осадков с двумя максимумами выпадения осадков, соответствующими зенитному положению Солнца, и двумя минимумами во время солнцестояний. Дожди идут, но неравномерно.
- Режим осадков в экваториальном поясе и их количество, выпадающее за год, отличается для разных регионов экваториального пояса.
Типичный экваториальный климат свойственен Западной Амазонке и котловине Конго. В котловине Конго количество атмосферных осадков, выпавших за год, составляет 1200-1500 мм, в некоторых местах 2000 мм в год. Площадь Амазонской низменности существенно больше котловины Конго, воздушные массы экваториального пояса формируются интенсивнее. Годовое количество выпавших осадков достигает 2000-3000 мм. Это во много раз превышает годовую норму.
Экваториальный климатический пояс: характеристика климата
Для западной части Анд и севера Гвинейского побережья характерно выпадение самых обильных осадков, их количество может превышать 5000 мм в год, в некоторых местах до 10000 мм в год. На такое обилие осадков влияет сильное противотечение между пассатными течениями севера и юга. В этих районах выражен летний максимум осадков.
Режим осадков в экваториальном поясе по сезонам существенно различается. Сухой период или отсутствует, или длится один-два месяца. Большая разница в количестве осадков в летнее и зимнее время в этих регионах связано с сухим и пыльным западным африканским пассатом Харматан. С конца ноября по начало марта он дует из Сахары по направлению к Гвинейскому заливу.
Экваториальный пояс: ветры, формирующие климат
Обильность атмосферных осадков непосредственно связано с внутритропической зоной конвергенции пассатов зоной, где наблюдается сходимость воздушных течений. Зона конвергенции тянется вдоль экватора, совпадает с зоной низкого атмосферного давления и находится большую часть года к северу от экватора. В сезоны происходящие смещения зоны конвергенции сопровождаются изменениями, наиболее заметными в бассейне Индийского океана.
Здесь пассаты сменяются на муссоны. Устойчивые ветра, в зависимости от сезона, меняют свое направление. Сила ветра может меняться: из слабой стать шквальной. В этой зоне формируется большая часть всех тропических циклонов. Тропические широты характеризуются высоким атмосферным давлением.
Пассаты и муссоны
В них образуются потоки воздуха, которые устремляются в зону низкого давления – к экватору. Из-за вращения Земли северо-восточный пассат около экватора принимает северное направление, а юго-восточный пассат — южное. Встречаясь, они образуют штиль – безветренную полосу. Пассатные ветры — слабые воздушные потоки, дующие вдоль экватора круглый год, они самые устойчивые ветра на планете.
Таким образом, после дней равноденствия выпадает максимум осадков в экваториальной зоне. Незначительное уменьшение осадков наблюдается после дней солнцестояний. Над земной поверхностью, прогреваемой солнечными лучами, образуется скопление облаков. Обычно после полудня идут ливневые дожди, сопровождающиеся грозами. Над морем ливни и грозы идут в ночное время, в этом и состоит отличие морского и континентального климата.
Атмосферных осадков выпадает так много, что влага не успевает испаряться. Величина относительной влажности держится на 80-95%. Избыток влаги заболачивает почву, способствуя росту непроходимых многоярусных экваториальных лесов. Над влажными лесами экваториальных широт постоянно дуют летом западные муссоны, а зимой — восточные, в Африке гвинейский муссон и муссоны Индонезии.