Термическая классификация воздушных масс

По этой классификации все воздушные массы разделяются на теплые, холодные и местные. Понятия «теплая» и «холодная» воздушные массы применимы только к движущимся массам.

Теплой воздушной массой называется такая масса воздуха, которая, надвигаясь в данный район, постепенно охлаждается, и ее температура приближается к температуре лучистого равновесия, т. е. к условиям теплового баланса.

Холодной воздушной массой соответственно будем называть такую массу воздуха, которая в данном районе постепенно прогревается.

Местной воздушной массой называется такая масса воздуха, которая длительное время находится в данном районе, сформировалась и ее свойства почти не претерпевают изменений.

Поскольку для определения прогрева или охлаждения воздушных масс во времени с учетом и их состояния на высотах требуется специальный анализ, в практической деятельности часто пользуются относительными характеристиками, т. е. устанавливают различие температур данной массы, с соседними и определяют их как относительно теплые или относительно холодные.

Как теплые, так и холодные воздушные массы могут быть устойчивыми или неустойчивыми.

Свойства теплой воздушной массы. Теплая воздушная масса движется над холодной подстилающей поверхностью, поэтому в ней происходит ряд характерных процессов. Основными из них являются следующие:

1) постепенное охлаждение нижних слоев воздуха от подстилающей поверхности. В свою очередь сама подстилающая поверхность нагревается, так как поток тепла направлен сверху вниз;
2) повышение устойчивости и прекращение конвекции;

3) образование облачности слоистых и слоистокучевых форм, из которых могут выпадать моросящие осадки;
4) появление адвективных туманов и, как следствие, понижение видимости;
5) уменьшение суточного хода температур над сушей;
6) ослабление турбулентности, ветер без резких усилений.

Ярким примером теплой воздушной массы является зимнее вторжение морского воздуха с Атлантического океана на континент Европы. Здесь морозная ясная погода сменяется теплой, влажной погодой с низкими слоистыми облаками и туманами.

Теплые воздушные массы часто сопровождаются ясной погодой. Примерами таких масс являются летние сухие потоки с континента на море, например с континента Африки на Атлантический океан. Вследствие малого влагосодержания и развития температурной инверсии при натекании на водную поверхность в таких массах наблюдается ясная погода с пониженной видимостью. Такие же явления наблюдаются над Черным и Каспийским морями, когда с Заволжья на эти моря натекают сухие теплые массы воздуха («суховеи»). Из-за малого влагосодержания в таких массах облачность не развивается и над континентом.

Свойства холодной воздушной массы. Холодные воздушные массы могут быть как неустойчивыми, так и устойчивыми. Свойства неустойчивых масс следующие:
1) постепенное прогревание нижних слоев воздуха, усиление неустойчивости и термической конвекции;

2) развитие облачности кучевых форм: летом — типичные кучевые и кучево-дождевые, зимой — кучевые и слоисто-кучевые облака. Летом над сушей хорошо выражен суточный ход метеоэлементов;

3) осадки ливневого характера: летом — ливни с грозами, иногда град, зимой над морями — кратковременный снег с сильным порывистым ветром;
4) хорошая видимость;
5) ветер порывистый, над сушей хорошо выражен суточный ход ветра, как результат суточного хода турбулентности.

Над океанами холодные воздушные массы, как правило, наблюдаются неустойчивыми. Они формируются в высоких широтах арктических и антарктических районов. В очагах формирования эти массы вследствие выхолаживания над снежной поверхностью приобретают свойства устойчивых воздушных масс. Однако по- мере движения над открытыми от льда водными поверхностями они быстро увлажняются и приобретают неустойчивость стратификации.

В начальный период движения над морской поверхностью холодные воздушные массы сохраняют устойчивость стратификации, особенно если они сформировались над восточными районами Арктики, Сохранению устойчивости в начальный период движения холодных воздушных масс над морем способствует то, что в очагах формирования в этих массах развиваются инверсии температуры и нисходящие движения воздуха. Устойчивые холодные воздушные массы над морем зимой некоторое время наблюдаются в том случае, когда они движутся с континента из области высокого давления. Свойствами постоянной устойчивости характеризуются.

Сведения об авторах и источниках:

Автор: Н. И. Егоров, И. М. Безуглый, В. А. Мнежинский, и др.

Источник: Морская гидрометеорология

Данные публикации будут полезны для курсантав морских учебных заведений и капитанаов/штурманов гражданского флота, интересующимся глубоким пониманием гидрометеорологии