Атмосферно налягане и атмосферни фронтове

Барично поле. Изобарни повърхности

Разпределението на атмосферното налягане в пространството се нарича барично поле. То може да се представи нагледно с помощта на повърхности, във всички точки на които налягането е еднакво – т. н. изобарни повърхности. Вече споменахме, че вертикалните изменения на налягането зависят от температурата и големината му при земята. Знаем също така, че стойностите на тези метеорологични елементи върху земната повърхност не са еднакви – има топли и студени места и области на високо и ниско атмосферно налягане. Ето защо различни части от дадена изобарна повърхност се намират на различна височина над земята, т. е. тя се огъва и по нея има “вдлъбнатини” и “Възвишения” с различни размери. С други думи, изобарните повърхности имат свой собствен релеф или, както се казва, своя топография. Това, че изобарните повърхности не са успоредни на морското равнище, може да се установи, като се пресече атмосферния слой с вертикална равнина, т. е. като се направи вертикален разрез на атмосферата. При пресичането на дадена изобарна повърхност с някаква хоризонтална повърхност върху нея се получава линия, във всяка точка от която налягането има една и съща стойност. Тази линия се нарича изобара. Всъщност, хоризонталната повърхност пресича не само една, а няколко изобарни повърхности, така че върху нея се получава цяла система от изобари. Те дават представа за разпределението на налягането на дадената хоризонтална повърхност, т. е. на съответната височина в атмосферата. high and low pressureНай-общо могат да се разграничат области на понижено и области на повишено атмосферно налягане. Най-добре изразените области на ниско налягане са циклоните и баричните долини, а на високо – антициклоните и баричните гребени. Циклон, или барична депресия, се нарича системата от една или няколко затворени изобари с ниско налягане в центъра; означава се с буквата L. Системата от една или няколко затворени изобари с високо налягане в центъра се нарича антициклон; означава се с буквата H. Баричното образувание, представляващо изтеглени от центъра на циклона към неговата периферия изобари с понижено налягане по оста, се нарича долина, а системата от изтеглени от центъра на антициклона изобари с повишено налягане по оста се нарича гребен. Освен това се образува и т. н. седловина – барична област между два циклона (долини) и два антициклона (гребена), разположени шахматно.

wind-flow-in-both-hemispheresЦиклоните са система от ветрове, които се образуват в област, където атмосферното налягане се понижава от периферията към центъра. Въздухът започва да се движи от периферията към центъра. Поради въртенето на Земята, в северното полукълбо ветровете са с посока обратна на часовата стрелка.

Всеки циклон има две части – северна и южна. Вятърът от север е по-студен, защото се движи от по-студени, към по-топли области. За вятърът от юг правилото важи в обратна посока.

На мястото, където се срещат студените и топли маси се образува въздушен фронт. Той бива два вида:

топъл – там където топлия и лек въздух настига студения и запачва да се издига над него. Поради възходящото хлъзгане се създават условия за образуване на слоесто-дъждовни облаци.

студен – студеният въздух се среща с топлия. Като по-плътен и тежък се промушва под него и го изтласква във височина. Създават се условия за купесто-дъждовни облаци.

Между топлия и студения фронт на циклона се намира неговата топла част. Поради по-голямата плътност на студения въздух, студеният фронт се движи по-бързо от топлия, стеснява топлата част на циклона и като настигне топлия фронт циклонът замира.

Атмосферни фронтове. При преместването на определени въздушни маси от даден район в друг с различни от него метеорологични свойства се наблюдава образуването на гигантски атмосферни вихри наречени циклони и антициклони. Преходната зона между двете въздушни маси с различни свойства се нарича Aтмосферен фронт. В зависимост от отделните свойствата на въздуха той бива топъл и студен. При движението си циклоните и антициклоните въвличат в своята циркулация и двете въздушни маси, както и преходната зона между тях. В резултат на тези явления се наблюдава смесване и асимилиране на различните техни свойства и отделните атмосферни фронтове се разпадат и размиват. Възможно е и усилването им, както и появяване на нови такива, вследствие на непрекъснатото движение на атмосферата. Често срещано явление е и появата и на вторични атмосферни фронтове. При сближаване на две различни по свойства въздушни маси, се наблюдава значително увеличение на хоризонталната градиента на температурата и влажността на въздуха. В следствие се увеличава и генерацията на кинетичната енергия, което води до усилване скоростта на вятъра в околността на атмосферните фронтове. Във височина тя се изразява в скорост до 200 км/ч. Линията в която фронтовите зони пресичат земята, се нарича линия на фронта. Тъй като топлите и студените въздушни маси има различна плътност, фронтовата линия не е вертикална, а е наклонена в посока на студения, който се стреми да се вклини под топлия. В зависимост от хоризонталните и вертикалните си размери, фронтовете са разделени на Главни (Тропосферни) и Вторични (Приземни).

Топъл Фронт се образува тогава когато топлата и влажна въздушна маса измества студената въздушна маса. В следствие се образува характерна облачна система състояща се от две части – надфронтална и подфронтална. Надфронталната облачност се образува в издигащия се топъл въздух, в горната половина на тропосферата, където на височина от 7 до 9 км. и разстояние от 800 – 1000 км. преди линията на фронта се образуват перести (Ci) облаци. С приближаване на фронтовата линия, те се уплътняват и преминават в пересто-слоести (Cs) облаци. Следват високо-слоести (As) облаци от който през зимата могат да паднат и валежи. На 300 – 400 км. преди линията на фронта високо-слоестите облаци (As) преминават в слоесто-дъждовни (Ns). Поради неравномерното разпределение на влажността на въздуха във височина, могат да се образуват и безоблачни коридори. Под фронтална облачност може да бъде вътрешно масова купеста (Cu) и високо-купеста (Sc), или облаци образуващи се близо до линията на фронта – слоеста (St) и дъждовно-слоеста (Ns).
С приближаването на топлия фронт налягането пада и се появява вятър, който духа перпендикулярно на посоката от където идва фронта. В България, по-често топлият фронт преминава от запад, така че вятъра има силно изразена южна посока. На 200 – 300 км. пред линията на фронта започва да вали в зависимост от сезона дъжд или сняг. Често под основния облачен слой се наблюдава черна облачна валма – фрактoнимбуси (Fn), която се движи в различна посока от тази на основната облачна маса. След преминаването на фронта, валежите обикновено спират, вятъра сменя посоката и започва да духа от посоката от която идва фронта и налягането се повишава.

Студен Фронт се появява тогава когато студената въздушна маса измества топлата и влажна въздушна маса. Облачната система е много по-тясна, отколкото при топлият фронт. Възходящите движения са много по-интензивни и преобладават облаци с вертикално развитие – купести (Cu) и купесто-дъждовни (Cb). Придружена е с поройни дъждове, както и със силни поривисти ветрове, гръмотевични бури и градушки. В зависимост от скоростта на движение, могат да се определят и два вида студени фронтове.

В първият случай движението е бавно, наблюдава се наредено издигане на топлият въздух над клина от студеният. Облачната система е масив от ниски слоесто-дъждовни (Ns) и високо-слоести (As) облаци, като най-напред се появява мощна слоесто-дъждовна (Ns) облачност, която преминава във високо-слоеста (As) . Следват слоести (St) облаци, пересто-слоести (Cs) и във височина – перести (Ci). Налягането се понижава а вятъра се усилва. Често по линията на фронта се образуват купесто-дъждовни (Cb) облаци с гръмотевични бури и краткотрайни валежи. С отминаването на фронта валежите спират, облачността се разкъсва и вятъра рязко се завърта на дясно и отслабва. Атмосферното налягане бързо се повишава.
Във вторият случай студеният въздух се движи с голяма скорост – над 40 км/ч. В следствие на това се създават силни конвективни потоци с образуване на мощни купесто-дъждовни (Cb) и слоесто-дъждовни (Ns) облаци. Едновременно с тях се образуват и високо-слоести (As) и пересто-слоести (Cs) облаци, както и облаци получаващи се от тяхното разпадане – лещовидни високо-купести (Ac lent), пересто-слоести (Cs) и перести (Ci). Разпадането на облачността се дължи на низходящите движения пред и зад линията на фронта. Валежите са краткотрайни и съпроводени с интензивни гръмотевични и шквалови бури. В същото време атмосферното налягане се понижава силно – върху барограмата се образува V образен гръмотевичен нос. Вятъра пред фронта се завъртва наляво, а след преминаването на фронта – на дясно като се усилва многократно, температурата се понижава значително, а атмосферното налягане силно се повишава. Валежите бързо спират и настъпва разкъсване и намаление на облачността В много случай може да се наблюдава и появата на вторични фронтове, не притежаващи такъв интензитет, но със свойствата на основният фронт.

Оклюзионен Фронт е резултат от много голямата деформация на основния фронт, при което два съседни участъка – топъл и студен се сливат. Условие за появяването му е че студеният фронт се движи много по-бързо от топлият и клинът от студен въздух догонва и започва да взаимодейства с клина от студен въздух пред топлият фронт. Тези две студени въздушни маси са се намирали в различни райони и са придобили различни свойства в процеса на трансформацията си, така че по оклюзионния фронт влизат във взаимодействие три въздушни маси. Най-топлата от тях, тази между двата фронта се изтласква на горе и се отделя от земята. В зависимост от температурите на двете студени въздушни маси (тилна и челна) са познати три вида оклюзионни фронтове – топъл, студен и неутрален.

Източници:

  1. nauchensviat.eu;
  2. flywithus.hit.bg;
  3. academic.uni-ruse.bg;
  4. Векилска Б., Обща климатология, Ун. изд. “Св. Кл. Охридски”, София, 1991;
  5. Сиракова М. и колектив, Метеорология за всеки, Изд. Наука и изкуство, София, 1989
Реклами
Published in: on март 27, 2014 at 12:30  Вашият коментар  

The URI to TrackBack this entry is: https://starinthenightsky.wordpress.com/2014/03/27/%d0%b0%d1%82%d0%bc%d0%be%d1%81%d1%84%d0%b5%d1%80%d0%bd%d0%be-%d0%bd%d0%b0%d0%bb%d1%8f%d0%b3%d0%b0%d0%bd%d0%b5-%d0%b8-%d0%b0%d1%82%d0%bc%d0%be%d1%81%d1%84%d0%b5%d1%80%d0%bd%d0%b8-%d1%84%d1%80%d0%be/trackback/

RSS feed for comments on this post.

Вашият коментар

Попълнете полетата по-долу или кликнете върху икона, за да влезете:

WordPress.com лого

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out /  Промяна )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out /  Промяна )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out /  Промяна )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out /  Промяна )

Connecting to %s