Погодный фронт - Weather front

Приближающиеся погодные фронты часто видны с земли, но не всегда так четко очерчены, как это.

А погодный фронт граница, разделяющая воздушные массы различных характеристик, таких как плотность воздуха, ветер, и влажность. Из-за этих различий часто возникает ненастная погода. Например, холодные фронты может принести группы грозы или ему предшествует линии шквала, пока теплые фронты обычно предшествуют стратиформный осадки и туман. Летом более слабые градиенты влажности, известные как или сухие линии может вызвать суровая погода. На некоторых фронтах нет осадков и небольшая облачность, хотя всегда бывает сдвиг ветра.[1]

Холодные фронты обычно перемещаются с запада на восток, а теплые - смещаются. к полюсу. Окклюзионные фронты - это гибрид, а неподвижные фронты тормозятся в своем движении. Фронты складок и холодные окклюзии движутся быстрее, чем теплые фронты и теплые окклюзии, потому что плотный воздух за ними может поднимать, а также выталкивать более теплый воздух. Горы и водоемы могут влиять на движение и свойства фронтов.[2] Когда контраст плотности между воздушными массами уменьшается, например, после истечения однородно теплого океана фронт может выродиться в линию, разделяющую области разных скорость ветра известный как линия сдвига. Чаще всего это встречается в открытом океане.

Классификация воздушных масс Бержерона

Основная статья: Масса воздуха

В Бержерон классификация - наиболее широко распространенная форма классификации воздушных масс. Классификация воздушных масс обозначена тремя буквами. Первая буква описывает его влага свойства, где c используется для континентальных воздушных масс (сухих) и m для морских воздушных масс (влажных). Вторая буква описывает тепловой характеристика его исходной области: T для тропический, P для полярный, А для Арктический или же Антарктика, M для сезон дождей, E для экваториальный и S для превосходного воздуха (сухой воздух, образованный значительным восходящим движением атмосферы). Третья буква обозначает стабильность атмосферы. Если воздушная масса холоднее земли под ней, она обозначается буквой k. Если воздушная масса теплее земли под ней, она обозначается буквой w.[3] Фронты разделяют воздушные массы разного типа или происхождения и расположены вдоль желоба нижнего давление.[4]

Различные воздушные массы, влияющие на Северную Америку, а также на другие континенты, имеют тенденцию разделяться фронтальными границами. На этой иллюстрации арктический фронт отделяет Арктику от полярных воздушных масс, а полярный фронт отделяет полярный воздух от теплых воздушных масс. (cA - континентальная арктика; cP - континентальная полярная; mP - морская полярная; cT - континентальный тропический; и mT - морской тропический.)

Анализ погоды на поверхности

Условные обозначения карты погоды:
1. холодный фронт;
2. теплый фронт;
3. Стационарный фронт;
4. передняя окклюзия;
5. поверхностный желоб;
6. линия шквала / сдвига;
7. сухая линия;
8. тропическая волна;
9. тровал
Основные статьи: Анализ погоды на поверхности, Зона низкого давления, и Зона высокого давления

Анализ приземной погоды - это особый вид карта погоды который обеспечивает просмотр погодных элементов над географической зоной в указанное время на основе информации от наземных метеостанций.[5] Карты погоды создаются путем построения или отслеживания значений соответствующих величин, таких как давление на уровне моря, температура, и облачность на географическая карта чтобы помочь найти синоптическая шкала такие функции, как погодные фронты. Анализы погоды на поверхности имеют специальные символы, которые показывают фронтальные системы, облачный покров, осадки, или другую важную информацию. Например, ЧАС может означать высокое давление, предполагающее хорошую погоду. An L с другой стороны, это может означать низкое давление, которое часто сопровождает осадки. Низкое давление также создает приземные ветры, возникающие из зон высокого давления. Различные символы используются не только для фронтальных зон и других границ поверхности на погодных картах, но и для изображения текущей погоды в различных местах на погодной карте. Кроме того, по зонам выпадения осадков можно определить фронтальный тип и расположение.[5]

Типы

В метеорологии для описания погоды во фронтальной зоне используются два разных значения. Период, термин "анафронт «описывает границы, которые показывают нестабильность, то есть воздух быстро поднимается вдоль и над границей, вызывая значительные погодные изменения. A»катафронт "слабее, вызывая меньшие изменения температуры и влажности, а также ограниченное количество осадков.[6]

Холодный ветер

Основная статья: Холодный ветер

Холодный фронт располагается вдоль теплой стороны плотно упакованного температурного градиента. На диаграммах анализа поверхности этот температурный градиент виден в изотермы и иногда может быть идентифицирован с помощью изобары так как холодные фасады часто совпадают с поверхностью впадина. На погодных картах положение холодного фронта на поверхности обозначено синей линией с треугольниками, указывающими в направлении движения холодного воздуха, и он расположен у передней кромки более холодной воздушной массы.[2] Холодные фронты часто приносят дождь, а иногда и сильный грозы также. Холодные фронты могут вызывать более резкие изменения погоды и двигаться со скоростью до двух раз быстрее, чем теплые фронты, поскольку холодный воздух более плотный, чем теплый воздух, поднимая, а также выталкивая теплый воздух, предшествующий границе. Подъемное движение часто создает узкую линию душ и грозы если достаточно влажность настоящее. Концепция «вклинивания» более холодного и плотного воздуха под менее плотным более теплым воздухом слишком упрощена.[7], так как движение вверх на самом деле является частью процесса обслуживания для геострофический балансировать на вращающейся Земле в ответ на фронтогенез.

Теплый фронт

Основная статья: Теплый фронт

Теплые фронты находятся на переднем крае однородной массы теплого воздуха, которая расположена на экваториальном крае градиента на изотермах и лежит внутри более широких впадин низкого давления, чем холодные фронты. Теплый фронт движется медленнее, чем холодный фронт, который обычно следует, потому что холодный воздух более плотный и его труднее удалить с поверхности Земли.[2]

Это также приводит к увеличению разницы температур на теплых фронтах. Облака перед теплым фронтом в основном стратиформный, и количество осадков постепенно увеличивается по мере приближения фронта. Туман также может возникать перед теплым лобным проходом. Очищение и прогревание обычно происходит быстро после фронтального прохода. Если теплая воздушная масса нестабильна, грозы могут образовываться среди слоистых облаков впереди фронта, и после фронтального прохождения грозовые ливни могут продолжаться. На погодных картах расположение теплого фронта на поверхности обозначено красной линией полукругов, указывающей в направлении движения.[2]

Окклюзия спереди

Основная статья: Окклюзия спереди
Изображение окклюзированного фронта в Северном полушарии

An закрытый фронт образуется, когда холодный фронт настигает теплый фронт,[8] и обычно образуется вокруг зрелых областей низкого давления.[2] Холодный и теплый фронты естественно изгибаются к полюсам в точку окклюзии, которая также известна как тройная точка.[9] Он находится внутри острого желоба, но воздушная масса за границей может быть как теплой, так и холодной. При холодном окклюзии воздушная масса, обгоняющая теплый фронт, холоднее, чем холодный воздух впереди теплого фронта, и проникает под обе воздушные массы. При теплой окклюзии воздушная масса, обгоняющая теплый фронт, теплее, чем холодный воздух впереди теплого фронта, и движется над более холодной воздушной массой, поднимая теплый воздух.[2]

Вдоль закрытого фронта может быть множество погодных условий, возможны грозы, но обычно их прохождение связано с высыханием воздушной массы. В пределах окклюзии передней части, циркуляция воздуха направляет теплый воздух вверх и направляет потоки холодного воздуха вниз или наоборот, в зависимости от окклюзии передней части. Осадки и облака связаны с трель - выступ на поверхности Земли языка теплого воздуха наверху, образовавшийся в процессе окклюзии депрессии.[10]

Закрытые фронты обозначены на погодной карте фиолетовой линией с чередующимися полукругами и треугольниками, указывающими направление движения.[2] Затирка обозначена серией синих и красных линий соединения.

Теплый сектор

Основная статья: Теплый сектор

В теплый сектор приповерхностный масса воздуха между теплый фронт и холодный ветер, на экваториальной стороне внетропический циклон. С его теплым и влажный характеристики, этот воздух восприимчив к конвективная неустойчивость и может выдержать грозы, особенно если их поднимает наступающий холодный фронт.

Стационарный фронт

Основная статья: Стационарный фронт

А стационарный фронт представляет собой неподвижную (или застрявшую) границу между двумя воздушными массами, ни одна из которых не является достаточно прочной, чтобы заменить другую. Они имеют тенденцию оставаться в основном в одной и той же области в течение длительных периодов времени, обычно перемещаясь волнами.[11] Обычно бывает широкий температурный градиент за границей с более широко расположенными изотерма упаковка.

Вдоль стационарного фронта можно встретить самые разные погодные условия, но обычно там наблюдаются облака и продолжительные осадки. Стационарные фронты либо рассеиваются через несколько дней, либо превращаются в линии сдвига, но они могут трансформироваться в холодный или теплый фронт при изменении условий на высоте. Стационарные фронты отмечены на погодных картах чередующимися красными полукругами и синими шипами, указывающими в противоположных направлениях, что указывает на отсутствие значительного движения.

Когда стационарные фронты становятся меньше в масштабе, переходя в узкую зону, где направление ветра значительно меняется на относительно коротком расстоянии, они становятся известными как линии сдвига.[12] Линия сдвига изображается в виде линии красных точек и штрихов.[2] Стационарные фасады могут приносить снег или дождь в течение длительного периода времени.

Сухая линия

Основная статья: Сухая линия

Подобное явление с погодным фронтом - это сухая линия, которая является границей воздушных масс со значительными перепадами влажности. Когда западные ветры увеличение с северной стороны от возвышенностей поверхности, области пониженных давление образует с подветренной стороны горные цепи, ориентированные с севера на юг, что приведет к образованию желоба с подветренной стороны. У поверхности в дневное время теплый влажный воздух плотнее, чем сухой более высокой температуры, и поэтому теплый влажный воздух расклинивается под более сухим воздухом, как холодный фронт. На больших высотах теплый влажный воздух менее плотен, чем сухой, и граница меняется на противоположную. Вблизи разворота вверху, суровая погода возможно, особенно при образовании тройной точки с холодным фронтом.[13] Более слабая форма сухой линии, которая встречается чаще, - это подветренный желоб, который показывает более слабые различия в влага. Когда влага скапливается вдоль границы в теплое время года, это может быть средоточием дневных грозы.[14]

Сухая линия может возникнуть где угодно на Земле в регионах, промежуточных между пустыня районы и теплое море. Южные равнины к западу от Река Миссисипи в Соединенные Штаты являются особенно популярным местом. Сухая линия обычно движется на восток днем ​​и на запад ночью. Сухая линия изображена на Национальная служба погоды (NWS) поверхность анализируется как оранжевая линия с гребешками, обращенными во влажный сектор. Сухие линии - это один из немногих участков поверхности, на которых обозначенные точки не обязательно отражают направление движения.[15]

Линия шквала

Основная статья: Линия шквала
Облако на полке, подобное этому, может быть признаком надвигающегося шквала

Организованные области грозовой активности не только усиливают ранее существовавшие фронтальные зоны, но и могут обогнать холодные фронты по схеме, когда струя верхнего уровня разделяется на два потока, в результате чего Мезомасштабная конвективная система (MCS), образующиеся в точке разделения верхнего яруса в ветровой схеме, идущей на юго-восток в теплый сектор, параллельно линиям толщины нижнего уровня. Когда конвекция сильная, линейная или изогнутая, MCS называется линией шквала, с особенностью, расположенной на переднем крае значительного сдвига ветра и повышения давления.[16] Даже более слабые и менее организованные области грозы приводят к локальному более прохладному воздуху и более высокому давлению, а границы оттока существуют перед этим типом активности, которые могут действовать как очаги дополнительной грозовой активности в конце дня.[17]

Эти особенности часто отображаются в теплое время года на территории Соединенных Штатов при анализе поверхности и лежат внутри поверхностных впадин. Если границы оттока или линии шквала образуются над засушливыми регионами, хабуб может привести.[18] Линии шквала изображены при анализе поверхности NWS как чередующийся узор из двух красных точек и тире, обозначенных SQLN или SQUALL LINE, в то время как границы оттока изображены как впадины с меткой ГРАНИЦА ВЫХОДА.

Осадки произведены

Основная статья: Осадки
Конвективные осадки

Фронты - основная причина плохой погоды. Конвективные осадки (ливни, грозовые ливни и связанная с ними нестабильная погода) вызваны подъемом воздуха и его конденсацией в облака из-за движения холодного фронта или холодного перекрытия под массой более теплого влажного воздуха. Если разница температур двух задействованных воздушных масс велика и турбулентность очень сильна из-за сдвиг ветра и наличие сильного струйный поток, "катиться облака " и торнадо может возникнуть.[19]

В тепле время года, подветренные желоба, ветры, границы оттока и закупорки могут привести к конвекции, если имеется достаточно влаги. Орографические осадки это осадки, образующиеся за счет подъемного действия воздуха, движущегося по местности, такой как горы и холмы, что наиболее часто встречается за холодными фронтами, которые перемещаются в горные районы. Иногда это может произойти до того, как теплые фронты продвинутся с севера на восток от гористой местности. Однако осадки вдоль теплых фронтов относительно стабильны, как в дождь или изморось. Туман, иногда обширный и густой, часто возникает на предварительно прогретых лобных участках.[20] Хотя не все фронты вызывают осадки или даже облака, потому что влага должна присутствовать в поднимаемой воздушной массе.[1]

Движение

Фронты обычно руководствуются ветры ввысь, но не двигайтесь так быстро. Холодные фронты и фронты окклюзии в Северном полушарии обычно перемещаются с северо-запада на юго-восток, в то время как теплые фронты со временем перемещаются к полюсу. В Северном полушарии теплый фронт движется с юго-запада на северо-восток. В Южном полушарии верно обратное; холодный фронт обычно движется с юго-запада на северо-восток, а теплый фронт с северо-запада на юго-восток. Движение в значительной степени вызвано силой градиента давления (горизонтальные перепады атмосферного давления) и Эффект Кориолиса, что вызвано земной шар крутится вокруг своей оси. Фронтальные зоны могут быть замедлены географическими особенностями, такими как горы и большие водоемы с теплой водой.[2]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б Сэмюэл Миллер. «Урок 7: Облака и осадки». Архивировано из оригинал на 2005-01-11. Получено 2011-07-08.
  2. ^ а б c d е ж грамм час я Дэвид Рот. «Единое руководство по анализу поверхности» (PDF). Центр гидрометеорологического прогнозирования. Получено 2006-10-22.
  3. ^ Глоссарий метеорологии. Классификация по воздушной массе. Проверено 22 мая 2008.
  4. ^ К. Дональд Аренс (2007). Метеорология сегодня: введение в погоду, климат и окружающую среду. Cengage Learning. п. 296. ISBN  978-0-495-01162-0.
  5. ^ а б Монмонье, Марк С. (1999). Air Apparent: как метеорологи научились наносить на карту, предсказывать и драматизировать погоду. Чикаго: Издательство Чикагского университета. ISBN  0-226-53422-7.
  6. ^ Крис С. Парк (2001). Окружающая среда: принципы и применение. Психология Press. п. 309. ISBN  978-0-415-21771-2.
  7. ^ «Обгон». Глоссарий NWS. Национальная служба погоды. Получено 2010-05-02.
  8. ^ «Окклюзированный фронт». Университет штата Иллинойс Департамент атмосферных наук. Получено 2006-10-22.
  9. ^ Национальная служба погоды, Норман, Оклахома. «Тройная точка». NOAA. Получено 2006-10-22.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  10. ^ "Троваль". Всемирная метеорологическая организация. Eumetcal. Архивировано из оригинал на 2014-03-31. Получено 2013-08-28.
  11. ^ Стационарный фронт. Отделение атмосферных наук Университета Иллинойса. Проверено 22 октября 2006 г.
  12. ^ «Линия сдвига». Глоссарий по метеорологии. Американское метеорологическое общество. Архивировано из оригинал на 2007-03-14. Получено 2006-10-22.
  13. ^ Huaqing Cai. «Поперечное сечение сухой линии». Архивировано из оригинал на 2008-01-20. Получено 2006-12-05.
  14. ^ "Ли Корм". Глоссарий по метеорологии. Американское метеорологическое общество. Архивировано из оригинал на 2011-09-19. Получено 2006-10-22.
  15. ^ «Сухая линия: граница влажности». Университет Иллинойса, Департамент атмосферных наук. Получено 2006-10-22.
  16. ^ Управление Федерального координатора по метеорологии. «Глава 2: Определения» (PDF). Архивировано из оригинал (PDF) на 2009-05-06. Получено 2006-10-22.
  17. ^ Майкл Браник. «Всеобъемлющий словарь погоды». Американское метеорологическое общество. Получено 2006-10-22.
  18. ^ "Хабуб". Глоссарий AMS. 8 июня 2016 г.
  19. ^ «Конвекция». Глоссарий по метеорологии. Американское метеорологическое общество. Получено 2006-10-22.
  20. ^ «Орографический лифтинг». Глоссарий по метеорологии. Американское метеорологическое общество. Получено 2006-10-22.

дальнейшее чтение

  • Монмонье, Марк С. (1999). Air Apparent: как метеорологи научились наносить на карту, предсказывать и драматизировать погоду. Чикаго: Издательство Чикагского университета. ISBN  0-226-53422-7.

внешняя ссылка