Воздушные массы земли

Классификация по типам

Место, где формируется масса, накладывает отпечаток на ее характеристики. От области первоначального происхождения объекта зависят его свойства. Например, холодные объекты образуются в северных широтах, а теплые — в южных, и никогда — наоборот.

По географии происхождения массы подразделяются на четыре основных вида:

• полярный (арктический или антарктический);
• умеренный;
• тропический;
• экваториальный.

Помимо классификации по географическому происхождению, массы делятся на подтипы по следующим критериям:

1. По температуре внутреннего воздуха — на теплый и холодный типы. Теплая масса всегда движется на подстилающую поверхность холодного типа, а холодная, напротив, — на теплую.
2. По уровню влажности и области формирования (эти два критерия всегда взаимосвязаны) — на влажный морской и сухой континентальный типы. Морские массы образуются над океаном, а континентальные — над материком. Поэтому влажность первых всегда выше. На континентальную и морскую разновидности подразделяются только тропические и умеренные массы, к остальным эта характеристика неприменима.

Типы воздушных масс в каждом поясе и их основные характеристики приведены в таблице.

Широта (в градусах)	Тип масс	Атмосферное давление	Влажность	Температура
0−10	Экваториальные	Низкое	Высокая	Высокая
10−40	Тропические	Высокое	Смешанная (высокая в морских, низкая — в континентальных)	Очень высокая
40−70	Умеренные	Низкое	Смешанная (в морских — высокая, в континентальных — летом высокая и зимой низкая)	Смешанная (в морских — низкая, в континентальных — низкая зимой и высокая летом)
70−90	Полярные	Высокое	Низкая	Очень низкая

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.

Модель № 3. Сила Кориолиса. Движение преобладающих воздушных масс.

Если мы в предыдущую модель — № 2 — внесем поправку на силу Кориолиса, отклоняющую движущиеся преобладающие воздушные массы вправо в Северном полушарии и влево в Южном, мы получим картину типичных ветров, весьма правдоподобно описывающую наблюдаемую в жизни.

Мы видим на этой картине устойчивые пояса с типичными ветрами. Суммарная мощность этих ветров огромна. Вся эта машина приводится в движение энергией излучения Солнца и силой инерции вращающейся Земли.

Можно уверенно заявить, что парусная яхта — это судно с термоядерным двигателем. Правда, для удобства реактор вынесен на солнце!

Давайте рассмотрим некоторые следствия, вытекающие из такой модели:

• На экваторе и на полюсах преобладают вертикальные составляющие в движении господствующих воздушных масс, что приводит к отсутствию в этих местах уверенных стабильных ветров.
• 60°: полярный фронт. На этих широтах сталкиваются лоб в лоб арктические (сухие и холодные) и субтропические (теплые и насыщенные водой) преобладающие воздушные массы. Здесь проходит великий атмосферный фронт, вдоль которого текут навстречу друг другу разнородные преобладающие воздушные массы, порождая завихрения, из которых образуются циклоны. Постоянное рождение и дальнейшее движение циклонов во многом объясняет крайне нестабильную и динамичную картину движения преобладающих воздушных масс в зоне умеренных широт, расположенной между полярным фронтом и конскими широтами.
• 30°: штилевой пояс конских широт — зона повышенного атмосферного давления. Ближайший к нам антициклон постоянно прописан на Азорских островах, в сердце Атлантики. Любые изменения в его самочувствии и настроениях неизменно отражаются на погодной картине всей Европы.
• 7-30°: пассатные или торговые ветра (Easterly Trades), названные так за свое удивительное постоянство и спокойствие. В этих широтах можно смело рассчитывать на 15-20 узлов попутного ветра в течение всего перехода, только не пытайтесь пересекать океан против их направления! Идеальное место для яхтинга , правда в одном направлении.
• 7 S-7°N: экваториальный штилевой пояс. Это грустная история. Не только кони гибли в этих широтах во время первых экспедиций за экватор. Около 1000 миль штилевой зоны оставляли мало шансов добраться до цели многочисленным командам парусников. Нехватка воды и продовольствия делали свое дело. Однако благодаря совместному влиянию движения торговых преобладающих воздушных масс в районе экватора проходит экваториальное западное течение. Это экваториальное течение, отразившись от берегов Америки, дает начало знаменитому Гольфстриму. Вы должны быть очень везучими, чтобы получить ветер в придачу к яхте, арендованной в экваториальных широтах.

Поскольку Солнце постоянно изменяет свое положение относительно экватора, в течение года отклоняясь от экватора то в Северное, то в Южное полушарие, резонно ожидать, что и все рассмотренные здесь преобладающие воздушные массы будут смещаться вслед за Солнцем к северу или к югу в зависимости от времени года.

Основной вывод, который можно сделать из всего вышесказанного: ежедневные изменения погоды в мире носят скорее упорядоченный и разумный характер, нежели хаотический и случайный, что дает возможность предсказания погоды на ближайшее будущее, в том числе и на основе собственных наблюдений. А это, в свою очередь, сделает Ваш яхтинг более безопасным и комфортным.

Инерция вращающейся Земли и солнечное тепло приводят в движение огромный живой механизм, благодаря которому в разных широтах планеты устанавливаются различные устойчивые картины движения преобладающих воздушных масс, приводящие к возникновению некоторых типичных распознаваемых паттернов (сценариев) развития погодной ситуации, наличие которых позволяет не только делать предсказания, но и надеяться на их достоверность.

Давайте перейдем к рассмотрению отдельных погодных сценариев.Но об этом в следующей статье.

Типы воздушных масс

Понятие о воздушных массах впервые было введено в метеорологическую литературу и в практику прогнозов погоды Т. Бержероном, который предложил двойную классификацию воздушных масс, а именно:

1. Географическую, в основу которой положены главные очаги формирования воздушных масс, описанные в предыдущем разделе.
2. Термодинамическую, в основу которой положены влияния, испытываемые воздушными массами при движении от очага своего формирования.

Термодинамический классификация включает два главных типа воздушных масс, а именно:

• Холодные воздушные массы, или воздух, более холодный, чем подстилающая поверхность. Воздушная масса этого типа поглощает тепло снизу, и температура в ней падает с удалением от поверхности.
• Тёплые воздушные массы, или воздух, более тёплый, чем поверхность, по которой он перемещается. Воздушная масса этого типа отдаёт тепло подстилающей поверхности; она охлаждается снизу, и вертикальный температурный градиент в ней возрастает с высотой.

Географическая классификация относится скорее к интегральному результату всех процессов, ведущих к формированию более или менее однородных воздушных масс при продолжительном пребывании их в районах основных очагов. Термодинамическая классификация по существу своему дифференциальна и относится к ближайшему во времени развитию, которое привело к образованию облаков, осадков и других преходящих явлений внутри воздушных масс.

Описанные здесь две классификации дополняют друг друга. Так, например, термин «холодный морской полярный воздух» указывает на то, что воздушная масса, полярного происхождения перемещается над океаном, который теплее воздуха

Приняв во внимание сезон и время, в течение которых эта воздушная масса находилась под действием моря, увидим, что упомянутый термин описывает определённый тип явлений погоды, характерных для воздушной массы в целом

Климат умеренного пояса

Так как этот климат характерен для большой территории России, то внутри него наблюдаются различия в температуре и увлажнении разных участков, связанные с распространением разных воздушных масс. В умеренном климатическом поясе различают пять типов, сменяющие друг друга с запада на восток.

Умеренно континентальный климат

Он характерен для Европейской части России. Здесь велико влияние Атлантики, откуда круглый год приходят влажные морские воздушные массы, относительно теплые зимой и прохладные летом. Лето здесь теплое (до +24°С), зима мягкая (от -4°С до -20°С), с частыми оттепелями. Осадков выпадает 600-800 мм, причем наибольшее количество осадков приходится на западные районы. Смена увлажнения от избыточного до недостаточного в области господства умеренно континентального климата способствует формированию на Европейской части России смены природных зон от таежной до степной.

Континентальный климат

Он характерен для Западной Сибири и районов Прикаспия. Возникновение континентального климата связано с тем, что морские воздушные массы, двигаясь с Атлантики на восток, трансформируются и приближаются по своим свойствам к континентальным. Для территории континентального климата характерна усиленная меридиональная циркуляция, при которой континентальный теплый тропический воздух проникает на север, а холодный арктический — далеко на юг. Лето здесь жаркое на юге и достаточно теплое на севере (+15-25°С), а зима холодная (-15-25°С).

Среднегодовое количество осадков колеблется от 300 мм (на юге) до 600 мм (на севере). Смена увлажнения от избыточного (на севере) до недостаточного (на юге) в области господства континентального климата способствует формированию здесь смены природных зон от тайги до пустынь.

Резко континентальный климат

Он формируется на юге Сибири и в горах Южной Сибири. В пределах этого типа весь год господствуют континентальные сухие воздушные массы умеренных широт. Лето здесь солнечное и теплое (+16-20°С), зима очень суровая (-25-45°С). Годовое количество осадков — около 500 мм. В пределах данного типа климата находится таежная зона. На погоду зимой данного типа климата сильно влияет Азиатский максимум.

Муссонный климат

Он типичен для районов Дальнего Востока и характеризуется сменой муссонов по сезонам, что оказывает влияние на количество и режим выпадения осадков. Зимой здесь господствуют воздушные массы, поступающие из Азиатского максимума (муссоны дуют с континента на океан), поэтому зима здесь ясная и холодная (-20-27°С). Летом ветры с Тихого океана приносят теплую и дождливую погоду, поэтому лето здесь обычно прохладное (+10-20°С) и облачное. Для лета Дальнего Востока характерна и активная циклоническая деятельность. Осадки выпадают преимущественно летом (до 800 мм) в виде ливней.

Климат восточных побережий характерен для полуострова Камчатка и северных побережий Охотского моря. Он очень похож на муссонный, но более холодный.

На узкой полосе черноморского побережья от Новороссийска до Сочи властвует субтропический климат. Кавказские горы не пропускают сюда холодный воздух со стороны Русской равнины. Это единственная территория, где температуры самого холодного месяца положительные. Лето здесь хотя и не слишком жаркое, но продолжительное. Постоянно с моря приходит влажный воздух. Годовая сумма осадков превышает 1000 мм при относительно равномерном выпадении в течение всего года.

Климат оказывает большое влияние на формирование многих важнейших отраслей хозяйственной деятельности и условия жизни людей (так, например, большая часть территории Сибири и Дальнего Востока не обжита и не освоена из-за природно-климатических условий).

В пределах России природная зональность, проявляющаяся в различиях почвенного покрова, растительности и животного мира выражена также очень хорошо. Границы зон в основном вытянуты вдоль параллелей, отклонения сравнительно невелики. На обширной территории страны последовательно с севера на юг представлены следующие природные зоны: арктическая пустыня, тундра, лесотундра, лесная, лесостепная, степная, зона полупустынь и пустынь.

В горных районах отчетливо выражена высотная поясность.

Типы климата

Что такое климат? Это режим погоды, характерный для определенной местности и повторяющийся на протяжении многих лет. Его проявление – это закономерная смена погоды, которая наблюдается в данной местности. Климат разделяется на типы, под которыми понимаются климатические показатели (их постоянная совокупность), характерные для определенной местности на протяжении длительного времени. К ним относятся:

• Солнечная радиация (ее количество).
• Колебание температур.
• Тип воздушных масс, которые преобладают на данной территории.
• Режим выпадения осадков и их количество.

Для экваториального, арктического и антарктического климатических поясов характерен климат только одного типа, поскольку воздушные массы на протяжении всего года постоянные. У тропических, умеренных и переменных поясов также выделяются области, климат каждой из которых имеет свой тип.

От чего зависит температура воздушных масс

Подстилающая поверхность Земли поглощает солнечную радиацию, за счет чего происходит нагревание сопредельного слоя воздуха и почвы. Но нагревание поверхности планеты в различных ее районах происходит в разной степени. Экваториальные и тропические области получают больший объем солнечной радиации, чем умеренные и, тем более, полярные широты.

Суша имеет свойство быстрее нагреваться, чем океан, но последний дольше остается теплым. Поэтому летом суша теплее, чем море, а зимой — наоборот. Вследствие этих процессов воздушные массы, которые формируются над разными подстилающими поверхностями, прогреваются неодинаково. Таким образом, их температура, как и другие свойства, пребывает в зависимости от количества солнечной радиации в определенной области и характера подстилающей поверхности.

При перемещении на другую территорию с иными физико-географическими условиями воздушная масса меняет изначальные свойства, в том числе может прогреваться или остывать. Так происходит ее трансформация, по окончанию которой устанавливается стабильный режим температуры. Полностью этот процесс завершается на протяжении 4-6 дней. 

Атмосферное давление

Атмосферное давление очень изменчиво. Оно зависит от высоты столба воздуха, его плотности и ускорения силы тяжести, которое изменяется в
зависимости от географической широты и высоты над уровнем моря. Плотностью воздуха называется масса единицы его объёма. Плотность влажного и сухого воздуха
заметно отличается только при высокой температуре и большой влажности. При понижении температуры плотность увеличивается, с высотой плотность воздуха
уменьшается медленнее, чем давление. Плотность воздуха обычно непосредственно не измеряют, а вычисляют по уравнениям на основе измеренных величин температуры и
давления. Косвенно плотность воздуха измеряют по торможению искусственных спутников Земли, а также из наблюдений за расплыванием искусственных облаков из
паров натрия, создаваемых метеорологическими ракетами.

В Европе плотность воздуха у поверхности Земли равна 1,258 кг/м³, на высоте 5 км – 0,735, на высоте 20 км – 0,087, а на высоте 40 км – 0,004 кг/м³.

Чем короче столб воздуха, т.е. чем выше место, тем давление меньше. Но уменьшение плотности воздуха с высотой усложняет эту зависимость.
Уравнение, выражающее закон изменения давления с высотой в покоящейся атмосфере, называется основным уравнением статики. Из него следует, что с увеличением
высоты изменение давления отрицательное, и при подъёме на одну и ту же высоту падение давления тем больше, чем больше плотность воздуха и ускорение силы
тяжести. Основная роль здесь принадлежит изменениям плотности воздуха. Из основного уравнения статики можно вычислить значение вертикального градиента
давления, показывающего изменение давления при перемещении на единицу высоты, т.е. убывание давления на единицу расстояния по вертикали (мб/100 м). Градиент
давления – это и есть сила, приводящая в движение воздух. Кроме силы градиента давления в атмосфере действуют силы инерции (сила Кориолиса и центробежная), а
также сила трения. Все воздушные течения рассматриваются относительно Земли, которая вращается вокруг своей оси.

Пространственное распределение атмосферного давления называется барическим полем. Это система поверхностей равного давления, или изобарических поверхностей.

Вертикальный разрез изобарических поверхностей над циклоном (Н) и антициклоном (В).Поверхности проведены через равные интервалы давления p.

Изобарические поверхности не могут быть параллельны друг другу и земной поверхности, т.к. температура и давление постоянно изменяются в
горизонтальном направлении. Поэтому изобарические поверхности имеют разнообразный вид – от прогнутых вниз неглубоких «котловин» до выгнутых вверх растянутых «холмов».

При пересечении горизонтальной плоскостью изобарических поверхностей получаются кривые – изобары, т.е. линии, соединяющие пункты с одинаковыми значениями давления.

Карты изобар, которые строятся по результатам наблюдений в определённый момент времени, называются синоптическими картами. Карты изобар,
составленные по средним многолетним данным за месяц, сезон, год, называются климатологическими.

Многолетние средние карты абсолютной топографии изобарической поверхности 500 мб
за декабрь — февраль.Высоты в геопотенциальных декаметрах.

На синоптических картах между изобарами принят интервал, равный 5 гектопаскалям (гПа).

На картах ограниченного района изобары могут обрываться, но на карте всего Земного шара каждая изобара, естественно, замкнута.

Понятие воздушных масс

Воздушные массы представляют собой внушительные объёмы воздуха тропосферы (околоземной атмосферный слой), сформированные над определённой территорией или как иначе её называют – подстилающей поверхностью, и имеющие похожие, почти однородные в горизонтальных плоскостях температурные значения и показатели влажности.

Эти объёмы в горизонтальном направлении измеряются несколькими сотнями (иногда тысячами) километров, а в вертикальной достигают 20-25 км (но в среднем их высота составляет около 5 км).

Над подстилающей поверхностью должен установиться температурный и радиационный баланс. Помимо этого, необходимо создание таких условий циркуляции воздуха, при которых было бы возможно длительное пребывание большого его объёма в конкретном месте. Тогда и достигается однородность системы воздушной массы.

Границы объёмов

Слово «фронт» имеет военное определение в привычном понимании. Это граница, на которой ведутся боевые действия вражеских сил. В географии атмосферными фронтами называется грань, где соприкасаются различные массы с разными свойствами. Их формирование происходит над огромными площадями земной поверхности.

Тропосфера — это нижний слой атмосферы. Именно он обеспечивает все живые организмы кислородом, а также постоянно находится в движении. Вся тропосфера поделена на отдельные части, которые объединены одинаковыми или похожими показателями и способом возникновения. Определяющими факторами являются давление, влажность, объём и температура.

Во время передвижения разные массы приближаются друг к другу и сталкиваются. Но у них никогда не пропадают границы, то есть смешение не происходит. Атмосферными фронтами называются участки соприкосновения объёмов воздуха с разными свойствами. При этом происходит быстрая смена погодных условий.

Движение и циркуляция. Смена воздушных масс

Воздушная масса не остаётся в той области, где сформировалась. Под влиянием непостоянства циркуляционных условий она начинает перемещаться и трансформироваться.

Течение воздушных масс носит глобальный характер, ведь их формирование и движение охватывает океаны, континенты, обширные участки планеты. Таким образом совокупность воздушных масс составляет атмосферную циркуляцию планеты.

На процессы циркуляции в атмосфере главным образом влияет солнечная энергия. Причём на все участки планеты эта энергия действует по-разному из-за неоднородности подстилающей поверхности. Отсюда и разница температур. Обладающий высокой плотностью холодный воздух создаёт повышенное давление и всегда стремится в более тёплую область с разреженным воздухом.

Во время перемещения из одной области в другую воздушная масса меняет свои свойства. Это зависит от того, над какой территорией она проходит, с какими воздушными массами граничит и от того, сколько времени прошло с момента её формирования. Причем скорость перемещения воздуха внутри массы непостоянна и разнится с высотой. Таким образом возникает турбулентное перемешивание.

Перемена свойств воздушной массы зовётся её трансформацией или сменой. Она длится от трёх до семи дней и считается завершённой при установлении постоянной среднесуточной температуры во всех слоях массы день за днём. Таким образом формируется новая воздушная масса.

Как происходит преобразование потоков в природе?

Воздушными массы становятся видимыми при определённых условиях. Примерами таких явлений становятся облака, тучи, туманы. Располагаться они могут как на высоте тысяч километров, так и прямо над землёй. Последние образуются при резком снижении температуры окружающего воздуха от повышенной влажности.

Солнце играет важную роль в бесконечном процессе движения воздушных масс. Смена дня и ночи приводит к тому, что потоки устремляются ввысь, поднимая с собой частицы воды. Высоко в небе они кристаллизуются и начинают падать. В летний сезон, когда достаточно тепло, ледышки успевают растаять в полёте, так наблюдают осадки в основном в виде дождя.

А зимой, когда над землей проходят холодные потоки, начинает идти снег или даже град. Поэтому в районах экваториальных и тропических широт тёплый воздух расправляет кристаллики. В регионах же северных районов эти осадки происходят практически каждый день. Холодные потоки подогреваются от нагретой земной поверхности, лучи солнца проходят сквозь воздушные слои. А вот тепло, отданное в ночное время, становится причиной образования облаков, утренней росы, тумана.

Теплопроводность, температуропроводность, число Прандтля воздуха

В таблице представлены такие физические свойства атмосферного воздуха, как теплопроводность, температуропроводность и его число Прандтля в зависимости от температуры. Теплофизические свойства воздуха даны в интервале от -50 до 1200°С для сухого воздуха. По данным таблицы видно, что указанные свойства воздуха существенно зависят от температуры и температурная зависимость рассмотренных свойств этого газа различна.

Теплопроводность воздуха λ при повышении температуры увеличивается во всем диапазоне, достигая при 1200°С величины 0,0915 Вт/(м·град). Другие теплофизические свойства воздуха такие, как его температуропроводность a и число Прандтля Pr, по-разному реагируют на изменение температуры. Температуропроводность, как и вязкость воздуха сильно зависит от температуры и при нагревании, например с 0 до 1200°С, ее значение увеличивается почти в 17 раз.

Число Прандтля воздуха слабо зависит от температуры и при нагревании этого газа его величина сначала снижается до величины 0,674, а затем начинает расти, и при температуре 1200°С достигает значения 0,724.

t, °С	λ·10 2 , Вт/(м·град)	а·10 6 , м 2 /с	Pr	t, °С	λ·10 2 , Вт/(м·град)	а·10 6 , м 2 /с	Pr
-50	2,04	12,7	0,728	170	3,71	45,7	0,682
-40	2,12	13,8	0,728	180	3,78	47,5	0,681
-30	2,2	14,9	0,723	190	3,86	49,5	0,681
-20	2,28	16,2	0,716	200	3,93	51,4	0,68
-10	2,36	17,4	0,712	250	4,27	61	0,677
	2,44	18,8	0,707	300	4,6	71,6	0,674
10	2,51	20	0,705	350	4,91	81,9	0,676
20	2,59	21,4	0,703	400	5,21	93,1	0,678
30	2,67	22,9	0,701	450	5,48	104,2	0,683
40	2,76	24,3	0,699	500	5,74	115,3	0,687
50	2,83	25,7	0,698	550	5,98	126,8	0,693
60	2,9	27,2	0,696	600	6,22	138,3	0,699
70	2,96	28,6	0,694	650	6,47	150,9	0,703
80	3,05	30,2	0,692	700	6,71	163,4	0,706
90	3,13	31,9	0,69	750	6,95	176,1	0,71
100	3,21	33,6	0,688	800	7,18	188,8	0,713
110	3,28	35,2	0,687	850	7,41	202,5	0,715
120	3,34	36,8	0,686	900	7,63	216,2	0,717
130	3,42	38,6	0,685	950	7,85	231,1	0,718
140	3,49	40,3	0,684	1000	8,07	245,9	0,719
150	3,57	42,1	0,683	1100	8,5	276,2	0,722
160	3,64	43,9	0,682	1200	9,15	316,5	0,724

Будьте внимательны! Теплопроводность воздуха в таблице указана в степени 10 2 . Не забудьте разделить на 100! Температуропроводность воздуха указана в степени 10 6 . Допускается интерполяция значений физических свойств воздуха в приведенных таблицах.

Таблица “Характеристика климатических поясов Европы”

Название климатического пояса	Средние температуры лета и зимы, C	Воздушные массы	Сезон осадков	Количество осадков
Арктический	летом: +5° Сзимой: -32° С	Арктический воздух	равномерно в течении всего года	100 мм
Субарктический	летом: +12° Сзимой: -32° С	летом: Умеренный воздухзимой: Арктический воздух	больше летом	300 мм
Умеренный:1)Морской климат2)Континентальный климат	летом: +18° С; зимой: +5° Слетом: +20° С; зимой: -5° С	Умеренный воздух	равномернолетом	1000 ммдо 2000 мм
Субтропический:1)Средиземноморский климат2)Континентальный климат	летом: +18° С; зимой: +5° Слетом: +20° С; зимой: –5° С	летом: Тропический воздух зимой: Умеренный воздух	зимойредко	500 мм100 мм

Мне нравитсяНе нравится

Тропический пояс Африки

Воздушные массы характеризуются такими свойствами, как сухость, запыленность, высокая температура, недостаток осадков, количество которых тем меньше, чем дальше от центра Африканского континента. Поэтому здесь много пустынь, для образования которых есть все условия: наличие сухого воздуха, расположение вдали от океана и давление, которое всегда повышенное.

Крупнейшей пустыней нашей планеты, расположенной в Африке, является Сахара. Здесь на протяжении нескольких лет подряд не выпадают осадки, поэтому человеку выжить в пустыне очень трудно. Воздушные массы тропического пояса наполнены пылью, так как сильные ветра, которые здесь веют часто, создают бури из песка и пыли. Результатом их «творения» являются разной формы рельефы из песка.

Климат Африки характеризуется резкими перепадами температур. Днем она достигает +40 оС и больше, а ночью опускается до нуля и ниже. На территории Ливийской пустыни, расположенной в Африканском тропическом поясе, зафиксирована температура +58 оС.

Умеренные воздушные массы

Могут образовываться, как в Северном, так и в Южном полушарии, в умеренных широтах. Учёные разделяют морские и континентальные воздушные массы. Те массы, которые находятся на континенте, обладают довольно низким содержание влаги, кроме того низкой температурой. Температура воздуха в этих массах держится на довольно низком уровне. Если на территорию попадёт континентальная масса, то погода будет холодной, но при этом ясной. А вот вторжение морской массы может принести осадки. Приход морской воздушной массы зимой может привести к изменению погоды в лучшую сторону.

У умеренной воздушной массы есть одна особенность: большая протяженность по меридианам. Изменение широты в градусах составляет примерно 20, если идти с юга на север по воздушной массе. Свойства массы на юге и на севере будут сильно отличаться. Из-за такой большой протяжённость учёные решили делить массу на два региона: северная и южная, при этом они являются самостоятельными и делятся ещё на континентальную и морскую каждая.

Формирование воздушных масс

Воздушная масса, сформировавшись в определённой области, приобретает свои постоянные свойства. Такая область называется очагом формирования. Он должен иметь конкретные свойства:

• поверхность воды или суши должна быть однородной, то есть должны иметь место схожие воздействия на воздух в очаге формирования;
• радиационный фон стабилен и однороден;
• условия циркуляции воздуха должны обеспечивать его стационарное местоположение.

Обычно очаги формирования — это антициклоны (вихревые потоки с повышенным давлением в центре), которые являются менее подвижными в сравнении с циклонами (для них характерно низкое давление). Здесь воздух опускается вниз и начинает распространяться в горизонтальном направлении.

Над нагретыми областями суши возникают термические депрессии — области с низким атмосферным давлением. Такие условия также способствуют возникновению очага.

Смена тепла и холода: причины

Воздушные массы — это основной участник образования климата на земле. Нагрев слоёв атмосферы происходит благодаря энергии, получаемой от солнца. Благодаря перепадам температуры меняется плотность воздуха. Более разреженные области заполняются плотными объемами.

Воздушные массы — это совокупность различных состояний газообразных слоёв атмосферы, зависящих от перераспределения тепла за счет смены дня и ночи. В тёмное время суток воздух охлаждается, появляется ветер, движущийся из более плотных слоёв в разреженные. Сила потока зависит от скорости снижения температуры, местности, влажности.

На движение масс влияют как горизонтальные перепады температур, так и вертикальные. Днём земля принимает тепло от солнца, начиная отдавать его нижним слоям атмосферы с вечера. Этот процесс продолжается всю ночь, а наутро водяной пар концентрируется в воздухе. Это становится причиной осадков: росы, дождя, тумана.

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.

Какие бывают воздушные массы

В природе почти всегда «всё связано со всем», поэтому элементы погоды изменяются не произвольно, а во взаимосвязи. Их устойчивые сочетания характеризуют различные типы воздушных масс.

Воздушные массы — огромные объёмы воздуха с определёнными однородными свойствами, которые формируются над сушей и над морем.

Главная причина изменения погоды — постоянное перемещение воздушных масс.

Арктические воздушные массы, образующиеся вокруг Северного полюса (над Северным Ледовитым океаном),— холодные в течение всего года. Здесь высокое давление (тяжёлый и плотный холодный воздух опускается), высокая относительная влажность (но абсолютная невелика). На суше (на арктических островах) в зоне господства этих масс — «ледяная зона», постоянные снега и ледники. Если арктические массы вторгаются в умеренные широты, то несут похолодание.

Экваториальные воздушные массы формируются в условиях высоких температур. Тёплый воздух, содержащий много влаги, поднимается вверх, охлаждается, влага конденсируется, и ежедневно идёт дождь. Поскольку воздух поднимается, то давление низкое. Здесь зона постоянно влажных экваториальных лесов.

Тропические воздушные массы формируются в условиях, когда воздух, пришедший из экваториальных широт, опускается вниз, нагревается и становится сухим. Поэтому в областях господства этих масс на суше часто бывает зона пустынь.

Свойства воздушных масс умеренных широт изменяются по временам года.

Воздушные массы под действием ветров могут перемещаться на другую территорию и меняют установившуюся на ней погоду. Если же воздушная масса проникнет слишком далеко, то она постепенно изменит свои первоначальные свойства. Например, морской воздух превратится в континентальный.

Воздушные массы отличаются друг от друга главным образом температурой и влажностью.