Презентація "Повітряні маси"

Повітряні маси

Що таке повітряні маси?Пові́тряна ма́са — великий об'єм повітря в тропосфері з певними порівняно стабільними властивостями (температура, вологість тощо), що рухається як одне ціле. Загальні властивості повітряних мас залежать від того, на якій географічній широті, на материках чи над океанами вони формуються. Відповідно до цього розрізняють:арктичні (антарктичні),помірних широт (полярні),тропічні,екваторіальні повітряні маси.              

Глобальний розподіл повітряних мас. Усі вони, за винятком екваторіальних повітряних мас, можуть бути і континентальними, і морськими, тому що екваторіальні повітряні маси зберігають високу вологість з температурою і над сушею, і над морем. У вузькій прикордонній смузі, яка розділяє повітряні маси, виникають фронтальні зони (атмосферні фронти), що характеризуються мінливим станом метеорологічних елементів. Глобальні атмосферні фронти — це фронти між географічними типами повітряних мас. Найбільш активні у північній та південній півкулі два глобальні фронти: арктичний і полярний. Тропічний фронт формується на межі тропічного та екваторіального повітря. Зона, де холодне повітря рухається у бік теплого, називається холодним фронтом, а зона, де тепле повітря рухається у бік холодного — теплим фронтом. У тропічному фронті відбувається утворення тропічних циклонів, аналогічні процеси відбуваються і у зонах між сусідніми субтропічними антициклонами.

Поняття повітряних мас. Повітряні маси являють собою значні об’єми повітря тропосфери (навколоземній атмосферний шар), сформовані над певною територією або як інакше її називають – підстильною поверхнею і мають схожі, майже однорідні в горизонтальних площинах температурні значення і показники вологості. Ці обсяги в горизонтальному напрямку вимірюються кількома сотнями (іноді тисячами) кілометрів, а у вертикальній досягають 20-25 км (але в середньому висота їх становить близько 5 км). Над підстилаючою поверхнею повинна встановитися температурний і радіаційний баланс. Крім цього, необхідно створення таких умов циркуляції повітря, при яких було б можливе тривале перебування великого його обсягу в конкретному місці. Тоді і досягається однорідність системи повітряної маси. Будь-яка повітряна маса відділяється від іншої чіткими кордонами. Метеорологічні величини в межах маси практично не змінюються. Їх різке збільшення або зменшення відбувається на кордоні двох повітряних мас, в перехідній зоні (зоні атмосферного фронту).

Атмосферні фронти. Рух і циркуляція. Зміна повітряних мас. На кордоні різних сусідніх повітряних мас є перехідні області або зони — фронти. Вони нахилені відносно земної поверхні з-за того, що повітряні маси рухливі. Атмосферний фронт завжди передує йдучій слідом за ним масі повітря. В залежності від місць виникнення, пов’язаних з кліматичними поясами, розрізняють такі фронти, як арктичний, полярний, тропічний. Перший є холодним, інші вважаються теплими. Фронти надають безпосереднє вплив на тиск в атмосфері і визначають погоду в конкретному місці. Це виражається у виникненні і зникнення хмар, вітрів, опадів. Повітряна маса не залишається в тій області, де сформувалася. Під впливом мінливості циркуляційних умов вона починає переміщатися і трансформуватися. Переміщення повітряних мас носить глобальний характер, адже їх формування і рух охоплює океани, континенти, великі ділянки планети. Таким чином сукупність повітряних мас становить атмосферну циркуляцію планети.

Рух і циркуляція. Зміна повітряних мас. На процеси циркуляції в атмосфері головним чином впливає сонячна енергія. Причому на всі ділянки планети ця енергія діє по-різному-за неоднорідності підстильної поверхні. Звідси і різниця температур. Володіюче високою щільністю холодне повітря створює підвищений тиск і завжди прагне більш теплу область з розрідженим повітрям. Під час переміщення з однієї області в іншу повітряна маса змінює свої властивості. Це залежить від того, над якою територією вона проходить, з якими повітряними масами межує і від того, скільки часу пройшло з моменту її формування. Причому швидкість переміщення повітря всередині маси непостійна і різниться з висотою. Таким чином виникає турбулентне перемішування.

Види та типи повітряних мас. Зміна властивостей повітряної маси зветься її трансформацією або зміною. Вона триває від трьох до семи днів і вважається завершеною при встановленні постійної середньодобової температури у всіх шарах маси день за днем. Таким чином формується нова повітряна маса. Повітряні маси залежать від місця формування, від температури, від виду підстилаючої поверхні. Термодинамічна класифікація. За термодинамічною ознакою повітряні маси поділяють на три види. Теплою називається повітряна маса, чия температура перевищує температуру навколишнього середовища. Охолоджуючись, вона прагне зрівноважитися. Холодна повітряна маса, якщо в конкретній області відбувається підвищення її температури. Нейтральна (місцева) повітряна маса знаходиться в термодинамічній рівновазі з середовищем, що оточує її. Несучі холодне і тепле повітря маси перетворюються в місцеві, поступово трансформуючись у певному регіоні.

Географічна класифікація 3. Маси повітря бувають морські і континентальні. Це залежить від характеру території їх утворення. Осередок формування морських мас виникає над поверхнею океану, тому їх повітря насичене вологою. Виникнення континентальних повітряних мас відбувається над сушею материків, у зв’язку з чим їх повітря сухе і запорошене. Географічна класифікація. Виникнення повітряних мас відбувається в різних широтах планети. Виходячи з цього, їх підрозділяють географічно на чотири типи: Екваторіальні. Осередок формування таких мас знаходиться в районі екватора і прилеглих широтах. Характеризуються температурами від 20 °С і підвищеним показником вологості. При переміщенні з океану на сушу відбувається випадання опадів у вигляді дощів. Тропічні. Утворюються в широтах тропіків. Для них характерні підвищені температури. Континентальне повітря сухе і запилене. А морське вологе. Помірні. Виникають в межах від 45 до 65 градусів північної широти. Сформовані над континентом взимку вони є сухими й холодними, а влітку їх температура і вологість значно вище. Повітря морських мас зволожене і низькотемпературне постійно. Арктичні і антарктичні. З’являються у широтних поясах, близьких до полюсів. Мають знижену температуру і вологовмісткість. Континентальні суші, морські більш вологі.

Вплив на клімат. Кліматом називається циклічно повторюваний режим погоди, що сформувався в конкретній місцевості протягом багатьох років. Повітряні маси впливають на клімат. Саме за їх типом виділили головні пояси: полярні (на північному і південному полюсах), помірний, тропічний і екваторіальний. Між ними лежать перехідні пояси: субполярний, субтропічний, а також субекваторіальний. Всі вони розрізняються зміною повітряних мас у суворій відповідності з сезонністю. У зимовий період кліматичні умови визначають повітряні маси такого поясу, який розташований ближче до екватора, а влітку — до полюса. Наприклад, взимку в субтропічний пояс приходять помірні повітряні маси, а в літній час — тропічні. У полярних зонах, до яких належать території Арктики і Антарктики, формуються холодні і сухі маси повітря. Тут переважають низькі температури, практично не випадають опади та сніговий покрив зберігається цілий рік. Повітряні маси помірних широт визначають клімат помірних поясів. У них переважають позитивні температури влітку і негативні температури, і тверді опади у зимовий період. У тропічних поясах формуються повітряні маси тропіків. Повітря тут в основному тепла з низькою вологістю. Екваторіальна повітряна маса виникає в екваторіальному поясі і ставить дуже високу температуру повітря. Тут випадає велика кількість опадів протягом всього року. В областях перехідних поясів погодні умови визначають ті повітряні маси, які панують на цих територіях в даний сезон року.

Властивості та характеристика повітряних мас. Властивості повітряних мас залежать від теплового випромінювання Сонця, а також від підстилаючої поверхні. До них можна віднести такі величини, як температура, відносна вологість, прозорість (видимість), тиск повітря. У місці формування повітряної маси її властивості зберігаються до моменту її переміщення. Опиняючись над іншою територією, що володіє іншими властивостями і характеристиками, початкові ознаки маси змінюються. Вона може прогріватися (вичахати), або зволожуватися (висохти). Щоб охарактеризувати повітряні маси, потрібно пам’ятати, що утворюються вони в різних поясах нашої планети: над морями і океанами і над материками.

Властивості та характеристика повітряних мас. Арктичне морське повітря, що приходить в Атлантику і Європу, прозорий і несе з собою похолодання, вітру. Характеризується наявністю купчастих хмар, опадів у вигляді грозових дощів. Континентальний його підвид, що накриває Азію і Північну Америку, влітку крім перерахованого вище несе низьку хмарність і слабкі вітри. Взимку встановлює ясну погоду з хорошою видимістю. Морське повітря у помірних широтах влітку проявляє себе схоже з арктичним морським, а в зимовий час помірні маси сприяють утворенню шаруватих хмар, мряки і туманів. Континентальний в зимовий період проявляє себе ясною погодою, поганою видимістю і зниженими температурами. Влітку ж часто грозові дощі, купчасті хмари, туман і сніг. Тропічні морські маси панують в Атлантичному і Тихому океанах, несучи потепління і створюючи шаруваті хмари, тумани. А утворені над сушею маси (Європа, Азія, океанічні узбережжя) влітку і взимку над водними поверхнями встановлюють ясну погоду з низькою прозорістю, а взимку над сушею часті тумани і шаруваті хмари. Що стосується екваторіальних повітряних мас, “мігруючих” вздовж екватора, то в будь-який час року вони несуть сильні і рясні опади у вигляді зливових дощів.

Повітряні маси України. Повітряні маси України. На клімат України великий вплив надають повітряні маси з північної частини Атлантичного океану, в меншій мірі – з боку Північного Льодовитого океану. На мікроклімат території роблять вплив річкова мережа, грунтово рослинний покрив  і т. Д. Україна майже вся розташована в межах помірно континентального пояса. Тільки для Південного берега Криму характерний субтропічний середземноморський клімат. Клімат що сформувався в Україні є результатом взаємодії трьох кліматотворчих факторів. Основними показниками клімату є: температура повітря, атмосферний тиск, атмосферні опади, напрямок і сила вітру. Характерні сезонні відмінності, зими помірно холодні, літо тривале, тепле або спекотне, середня температура липня 18-24° С, січня від 8° С до 2-4 ° С (на південному березі Криму). Сумарна річна кількість опадів для більшої частини України складає 600 мм, в Карпатах – до 1600 мм, на півдні і південному сході 400-300 мм. Південний берег Криму характеризується субтропічним кліматом середземноморського типу. Відповідно до медичної кліматологічної класифікації в Україні розрізняють кілька кліматичних районів: північно-східний, центральний, західний, прикарпатський, закарпатський, а також південний кліматичний регіон.