Шке верхней атмосферы, о метеорологических условиях по
 Скачать 1.82 Mb.
|
|
Основные АФ имеют большую горизонтальную (несколько тысяч километров) и вертикальную (несколько километров) протяженность, обычно прослеживаются по всей гропосфере. Разделяют ВМ, существенно различающиеся по своим свойствам. Контраст температуры на приземной карте в юне основных фронтов обычно превышает 5 °С. Вторичные фронты являю гея разделами внутри одной и той же воздушной массы, но между различными по температуре объемами (порциями) воздуха. Контраст температур обычно составляет несколько градусов. Горизонтальная протяженность таких фронтов не превышает несколько сотен километров, по вертикали они достигают 3-5 км. По особенностям перемещения, вертикального строения и условий погоды различают: простые фронты - теплые, холодные, стационарные (малоподвижные); сложные фронты или фронты окклюзии -- теплые, холодные. Теплым фронтом (ТФ) называется такой атмосферный фронт, который образуется при движении теплого воздуха в сторону отступающего холодного воздуха. Средняя скорость ею движения достигает 20-30 км/ч. На картах погоды наносится линией красного цвета. В холодное время года на ТФ (рисунок 3.4) за счет восходящего скольжения теплого воздуха по холодному образуется слоистообразная облачность. Облачность может быть сплошной, но зачастую облака верхнего яруса отделены от слоисто-дождевых и высоко-слоистых облаков безоблачной прослойкой. Из слоисто-дождевых и высоко-слоистых облаков выпадают обложные осадки, ширина зоны которых достигает 400-500 км (летом она не превышает 200-300 км, так как осадки из высоко-слоистых облаков испаряются и до земли не доходят). В зоне осадков образуются низкие1 разорванно-дождевые облака, а иногда и фронтальные туманы, ширина зоны которых вдоль линии фронта достигает 100-200 км. У земли при приближении ГФ отмечается падение давления, что приводит к усилению ветра и возникновению общих метелей. Если теплый воздух сухой, то облачная система ТФ состоит только из облаков среднего и/или верхнего ярусов.  Рисунок 3.4 - Схема облачности теплого фронта в холодное время года При полетах в облаках, осадках и туманах возможно обледенение воздушных судов, интенсивность которого зависит от температуры воздуха и водности облака. Наиболее интенсивным и опасным обледенение бывает при полетах в юнс переохлажденного (ледяного) дождя. При пробивании облачности сверху вниз или снизу вверх возможна электризация воздушного судна и поражение ею разрядом статического электричества. В зоне осадков в «лет. посадка и визуальные полеты затрудняются или исключаются из-за низкой облачности и плохой видимости в осадках, туманах и метелях. В теплое время года (рисунок 3.5), если теплый воздух имеет высокое влагосодержание, на ТФ наряду со слоисто- образными облаками образуются кучево-дождевые облака и развиваются грозы. Обычно это бывает летом ночью или утром, реже - днем. Развитие этих гроз обусловливается сильным ночным радиационным выхолаживанием верхнего слоя фронтальной облачности (1н) при относительно неизменных температурах в нижних слоях облаков (1о). Это приводит к увеличению контраста температуры между нижним и верхним краем облака, а следовательно, к увеличению вертикального температурного градиента (рисунок 3.6). Большие вертикальные температурные градиенты являются причиной развития вертикальных токов внутри слоистообразных облаков. Эти токи и приводят к образованию кучево-дождевых облаков, замаскированных слоистообразными облаками теплого фронта. Нижняя граница кучево-дождевых облаков находится на высоте 1,5-2 км, а верхняя граница может значительно выступать над облаками теплого фронта.  Рисунок 3.5 - Схема облачности теплого фронта в теплое время года     § ) ЙОМ» Рисунок 3.6 - Условия возникновения вертикальных токов в облаках теплого фронта Условия полетов в зоне теплого фронта летом ослож- •Ш1О1СЯ сильным обледенением, сильной болтанкой и скры- Н1М11 (замаскированными) кучево-дождевыми облаками, в мнорых развиваются грозы. Холодным фронтом (ХФ) называется такой атмо- »фсрпый фронт, который образуется при движении холодно- 1о воздуха в сторону отступающего теплого воздуха. В зави- »и мости от скорости движения различаю! ХФ 1-го рода и \Ф 2-го рода. На картах погоды ХФ наносятся линией сине- 10 цвета. ХФ 1-го рода - это медленно движущийся ХФ (рисунок 3.7). Средняя скорость его движения составляет 30- 10 км/ч. Холодный воздух медленно подтекает под теплый воздух и вынуждает часть его двигаться вверх вертикально (вынужденная конвекция), а другую часть - путем восходящего скольжения. В результате этого в передней чао и фрон- И1 образуются кучево-дождевые облака, которые сонровож- 1.110ГСЯ ливневыми осадками, грозами, шквалами и смерчами, »ильным обледенением и сильной болтанкой. К’учево- юждевые облака располагаются вдоль линии фронта и занимают полосу шириной 40-60 км, развиваются в теплое время года до 8-10 км. а иногда и до тропопаузы, зимой - не превышают 4-5 км. Над верхней частью фронтальной поверхности образуются слоистообразные облака, как на типичном теплом фронте. Ширина зоны обложных осадков за линией фронта достигает 100-200 км летом и до 300 км зимой В зоне осадков образуются низкие разорванно-дождевые облака и иногда туманы. ХФ 1-го рода по характеру облачности в холодное время напоминает ТФ, только все явления проходят в обратном порядке: сначала появляются низкие слоистодождевые и разорванно-дождевые облака, затем высокослоистые, перисто-слоистые и, наконец, перистые.  Рисунок 3.7 - Схема облачности холодного фронта 1-го рода Условия полетов зимой такие же, как и на теплом <| |нчис Летом условия полетов определяются, в основном, "I ■1И'|исм кучево-дождевых облаков, входить в которые ру- н'по 1ЯЩИМИ документами запрещается. АФ 2 -го рода - это быстродвижущи йся ХФ (рису- < К). Средняя скорость его движения 40-60 км/ч. макси- м ин.пая 80-100 км/ч. Холодный воздух движется с большой скоростью, интенсивно подтекает под теплый воздух и ншосияет весь теплый воздух вертикально вверх. В резуль- ц| ц >того образуются кучево-дождевые облака, которые до- < НН .11О1 тропопаузы, а иногда и нижних слоев стратосферы. 1пмой очи не превышают 5-7 км. Ширина зоны облачности и • и п'1ков достигает 40-60 км.  Рисунок 3.8 - Схема облачности холодного фронта 2-го рода В теплое время года кучево-дождевые облака сопровождаются ливневыми осадками, часто с градом, шквалами, смерчами, грозами. В засушливых районах кучево-дождевые облака на ХФ 2-го рода не образуются, но часто наблюдаются пыльные бури. В холодное время года фронт проходит с резким усилением ветра, снежными "‘зарядами”, иногда с грозами. За фронтом сразу же наступает прояснение, но оно кратковременно, так как за основным фронтом часто движутся вторичные фронты или кучевообразные облака неустойчивой воздушной массы. Перед фронтом на удалении 80-200 км движутся высоко-кучевые чечевицеобразные или линзовидные облака (Ас 1еЩ). которые являются предвестниками приближения ХФ 2-го рода. Условия полетов в зоне фронта обусловливаются кучево-дождевыми облаками. Особенно опасными такие фронты бывают летом днем в послеполуденные часы (в часы максимального прогрева подстилающей поверхности). На картах погоды холодные фронты 1-го и 2-го рода различают по облачным системам. Фронты окклюзии (ФО) - это такие атмосферные фронты, которые образуются при слиянии теплых и холодных фронтов (рисунок 3.9). На картах погоды наносятся линией коричневого цвета. Слияние фронтов происходит в связи с тем, что ХФ движется значительно быстрее, чем ТФ В момент слияния фронтов происходит сближение их облачных систем. Кучево-дождевые облака ХФ сливаются со слоистообразными облаками ТФ и приобретают скрытый характер. Теплый воздух при этом отрывается от земли и вытесняется вверх, а его место занимают сомкнувшиеся массы холодного воздуха. В зависимости от соотношения температур холодного воздуха перед теплым фронтом и за холодным фронтом при слиянии могут образовываться фронты окклюзии по типу теплого фронта (ТФО) или по типу холодного фронта (ХФО).  Рисунок 3.9 - Процесс образования фронта окклюзии Теплый фронт окклюзии - это такой фронт окклю- 111И, у которого тыловой холодный воздух является менее м«иодной воздушной массой, чем передний холодный воздух (рисунок 3.10). При слиянии фронтов тыловой холодный воздух патент! на передний более холодный воздух. Образуется сложная многоярусная система облачности. Выше точки окклю- 1ии располагаются вытесненные вверх сомкнувшиеся облака Iсплою и холодного фронтов. Ниже точки окклюзии, на самом ТФО, образуются < поисго-дождевые (иногда слоисто-кучевые) облака, под ко- юрыми в зоне обложных осадков образуются разорванно- дождевые облака и туманы. При этом обложные осадки чередуются с ливневыми (с преобладанием обложных). Вся зона осадков располагается впереди линии фронта и занимает полосу шириной 100-200 км летом и до 300 км зимой. В теплое время года на фронте образуются скрытые грозы с лив- нями, в облаках наблюдается сильное обледенение и сильная болтанка.  Рисунок 3.10 — Схема облачности теплого фронта окклюзии Условия полета в зоне ТФО в основном такие же, как и на теплом фронте. На ТФО имеется большое количество безоблачных прослоек, которое увеличивается по мере старения (окклюдирования) фронта. Чаще ТФО наблюдаются в холодное время года, когда тыловым холодным воздухом является воздух морского происхождения. Холодный фронт окклюзии - это такой фронт окклюзии, у которого тыловой холодный воздух является более холодной воздушной массой, чем передний холодный воздух (рисунок 3.11).   Рисунок 3.11 - Схема облачности холодного фронта окклюзии При слиянии фронтов тыловой более холодный воздух подтекает под передний холодный воздух. В результате ного, ниже точки окклюзии за счет конвекции образуются кучево-дождевые облака, вершины которых летом могут до- I I игнуть тропопаузы. Выше точки окклюзии, как и в случае теплою фронта окклюзии, располагаются вытесненные вверх сомкнувшиеся облака теплого и холодного фронтов. Под облаками., в зоне обложных осадков, образуются разорванно-дождевые облака и иногда туманы. Зона осадков располагается как перед, так и за линией фронта. При этом ливневые осадки чередуются с обложными (с преобладанием ливневых). Условия полетов в зоне ХФО более сложные и опасные, чем в зоне ТФО. так как здесь преобладаю! кучеводождевые облака. Летом эти облака сопровождаются ливнями, шквалами, грозами, сильным обледенением и сильной болтанкой, зимой наблюдаются сильный снег, плохая видимость в снегопадах и сильная болтанка в облаках. Эти фронты чаще встречаются в теплое время года. По мере окклюди- рования все фронты окклюзии постепенно размываются. Над европейской территорией России холодные фронты окклюзии наиболее часто встречаются в теплое время года, когда воздух, поступающий за холодным фронтом с океана на материк, оказывается холоднее континентального. По мере продвижения к востоку температурный контраст между воздушными массами увеличивается, и фронт окклюзии иногда принимает характер обычного холодного фронта с хорошо развитой зоной фронтальных осадков, грозовой деятельностью и шквалами. Поэтому в теплое время года пересечение таких фронтов представляет определенную опасность, особенно в послеполуденные и вечерние часы. Вторичные фронты - это разделы внутри одной и той же воздушной массы, но между различными по температуре порциями воздуха (рисунок 3.12). На картах погоды вторичные холодные фронты обозначаются штриховой линией синего цвета. Чаще встречаются вторичные ХФ. Они образуются внутри арктического или умеренного воздуха при движении их к югу. Погода на вторичных фронтах в основном такая же, как и на основных фронтах, но из-за меньших контрастов температуры облачность менее развита как по вертикали, гак и по горизонтали. Летом на вторичных холодных фронтах наблюдаются ливни и грозы, а зимой снежные заряды, сильные ветры. Ширина зоны осадков обычно не превышает 5- 10 км. Условия полетов такие же, как на основных фронтах. Н»н  Рисунок 3.12. - Схема облачности вторичного холодного фронта С тационарные фронты - это медленно движущие- . н инн неподвижные фронты. Средняя скорость движения 5- I(I км/ч. II холодное время года на стационарном фронте из-за . 1.НИ.1Х восходящих движений образуются только слоистые и нош ю-кучевые облака. Нижняя граница облачности 100-200 м и менее. Из попетых облаков выпадают моросящие осадки. Иногда они игре ходят в туманы. Зона неблагоприятной погоды распола- НИ1СЯ вдоль линии фронта со стороны холодного воздуха и снимает полосу шириной 50-100 км. Низкая облачность и плохая видимость затрудняют или исключают взлет, посадку и визуальные полеты. В теп- юс время года при неравномерном нагревании подстилающей поверхности в дневные часы на стационарном фронте г Играчуются кучево-дождевые облака с соответствующей по- 10 юй. Они достигают высоты 6-9 км. Стационарные фронты существуют недолго и. как правило, переходят в теплые или холодные фронты. 3.2. Барические образования и условия полетов в них 3.2.1 Циклоны. Условия погоды и полетов в области циклона Барическими образованиями называются системы распределения атмосферного давления, характеризуемые определенным расположением изобар на картах погоды. Основными формами барического поля являются сле-  Рисунок 3.13 - Основные формы барического поля: а - циклон; б - антициклон; в - ложбина; г - гребень: д - седловина Циклон - это область низкого атмосферного давлении о| раниченная замкнутыми изобарами, с наименьшим ын ь пнем в центре, с циркуляцией воздуха против часовой • I •• пи1 Обозначается буквой «Н». Антициклон это область высокого давления, огра- нич1 иная замкнутыми изобарами, с наибольшим давлением в |ц шре, с циркуляцией воздуха по часовой стрелке. Обозначь н ч буквой «В». |