Charakteristika vzduchových hmot. Jak se hmotnost mořského vzduchu liší od kontinentální?

Stav atmosféry, nebo počasí, které je v určité době pozorováno v určité lokalitě, je jednoznačně určeno konceptem vývoje vzdušných hmot. Článek se zabývá otázkou, jak se liší mořská vzduchová hmota od kontinentálních a také popisuje další jevy spojené s tímto atmosférickým jevem.

Co je obecně chápáno slovy "vzduchová hmota"?

Na počátku 20. let dvacátého století nórský fyzik a meteorolog Wilhelm Bjerknes poprvé použil pojem "vzdušné maso" ve svých vědeckých pracích. Co je vzduchová hmota? Tento termín znamená obrovské množství vzduchu, které může pokrývat plochu až 1 milion km ² a je několik kilometrů silné. Je charakterizována určitou teplotou a vlhkostí. Tyto dvě fyzikální charakteristiky jsou stejné v celém objemu vzdušné hmotnosti, avšak vzhledem k jejich velké velikosti se mohou v různých bodech mírně lišit.

Z této definice je zřejmé, že pokud se určitý objem vzduchu nachází několik dní na daném území, pak povětrnostní podmínky budou do značné míry záviset na jeho vlastnostech: bude studené a suché nebo naopak teplé a nasycené vodní párou. To vše ovlivní teplotní podmínky, přítomnost srážek v uvažované oblasti a tak dále.

Podmínky vzniku vzduchových hmot

Vzhledem k tomu, co je vzdušnou hmotou, pojďme se pustit k otázce jejího formování. Tento atmosférický jev se nevyskytuje v žádné lokalitě ani nad každým územím. Pro jeho vzdělání vyžaduje splnění dvou podmínek:

1. Území by mělo mít velkou plochu a jednotnou úlevu. Pokud se na poměrně malé ploše zemského povrchu střídají malé pláně střídavě s pohořími nebo jsou zde silné rozdíly v nárůstu, nemůže se vytvořit vzduchová hmota.
2. Na daném území by nemělo být téměř žádný vítr. Trvá nějaký čas, než se vzduch vyrovná s povrchem, na kterém se nachází. V opačném případě bude jeho konstantní pohyb a změna některých objemů jinými zabraňovat tvorbě velkých hmotností vzduchu, které jsou homogenní v teplotě a vlhkosti.

Tyto podmínky jsou splněny plochými plochami kontinentů, stejně jako téměř jakýkoli povrch moře.

Druhy vzduchových hmot

Vzhledem k tomu, že uvažovaný objekt je charakterizován dvěma hlavními parametry (teplota a vlhkost), ovlivňují také dva faktory:

1. Geografická šířka, která určuje teplotu hmoty.
2. Povrchové vlastnosti (kontinent nebo oceán), které určují vlhkost vzduchu.

V souvislosti s tím, co bylo řečeno, je obvyklé rozlišit následující typy vzdušných hmot (jejich symboly se vztahují k latinské abecedě v závorkách):

1. Arktida (A). Je tvořena v nejvyšších zemských šířkách (90 °) na obou pólech a je kontinentální ve svých charakteristikách. Na mapách je označena symbolem cA.
2. Polaris (P). Tvoří ji v polohách sousedících s polárními kruhy jižní a severní polokoule (rovnoběžně s 66 °), ale její oblast působení se rozprostírá na středních šířkách (až 50 °). Tyto masy mohou být jak kontinentální (cP), tak námořní (mP).
3. Tropické (T). Jeho zónou je tropická klimatická oblast (přibližně 20˚-35˚). Stejně jako polární, může být kontinentální (cT) nebo námořní (mT).
4. Rovníková (E). Jmenovitě můžete odhadnout, že oblasti jeho formace jsou v rámci rovníku nízké zeměpisné šířky. Může být pouze mořský (mE).

Vlastnosti hmot různých typů

Vzhledem k zóně tvorby vzdušných hmotností mohou být charakteristiky každého z nich uvedeny následovně:

1. Arktida je charakteristická extrémně nízkými teplotami (-40 ° C a nižšími) a praktickou absencí vodní páry v ní.
2. Polární. Stejně jako Arktida je studená (až do -30 ˚C), ale v létě teplota stoupá na 15 ˚C. Hmotnostní cP je poměrně suchá, naopak mP je charakterizována hladinou vlhkosti 5 až 10 g H20 na kg vzduchu.
3. Tropické je nejžhavější ze všech vzdušných hmot. Teplota cT může překročit +40 ° C, mT je mírně chladnější - typická teplota leží v rozmezí + 22-30 ° C.
4. Rovnicová mE je nejmírnější hmotnost vzduchu. Indikátory vodní páry v něm dosahují hodnoty více než 20 g H ₂ O na 1 kg vzduchu. Stejně jako tropická, rovníková hmota je charakterizována vysokými teplotami (přibližně +27 ° C).

Pohyb a stabilita vzdušných hmot

Pokud objem vzduchu po dostatečně dlouhou dobu (dny, týdny) nemění jeho fyzikální vlastnosti, pak mluvíme o stabilitě takových vzdušných hmotností. Obvykle se vytvářejí ve vysokých zeměpisných šířkách, to znamená, že je cA a cP. Výrazným příkladem nestabilních hmotností jsou mT a mE. Tyto teplé a vlhké objemy vzduchu jsou v pásmu vlivu větru obchodních větrů, které provádějí konstantní míchání atmosféry, která je jak vertikální, tak horizontální.

Po jeho vzniku se obrovské objemy zemské atmosféry začnou pohybovat v nízkotlaké oblasti. Pohyb vzdušných hmot vede k tomu, že se začínají měnit pod vlivem povrchu, přes který projíždějí. Zde jsou dva případy:

1. Pokud má hmota teplotu vyšší než povrch, ochladí se ve spodních vrstvách, což vede ke zvýšení její stability díky teplotní inverzi.
2. Je-li povrch teplejší než vzduchová hmota, která se pohybuje nad ním, zahřívají se spodní vrstvy vzduchu a vytvoří se podmínky pro aktivaci konvekčních proudů. Tato skutečnost vede k destabilizaci zvažované hmotnosti.

Tato stabilita je ovlivněna nejen povrchovou teplotou, ale také znaky reliéfu (výstup na horském svahu destabilizuje hmotu a naopak) a rozložení isobarů, tj. Oblastí se stejným tlakem (stabilizuje anticyklon a cyklón destabilizuje vzduchovou hmotu).

Na následujícím obrázku jsou znázorněny vzdušné hmotnosti a jejich pohyb v zimě (horní obraz) av létě (dolní obraz). Písmena k a w znamenají, že tento objem vzduchu má nižší nebo vyšší teplotu než plocha.

Vzduchová fronta

Vzhledem k otázce pohybu vzdušných mas, je třeba říct pár slov o jejich frontě. Je to oblast kolize mezi dvěma obrovskými objemy vzduchu, které mají různé fyzikální vlastnosti. Například může být teplá a mokrá (mT) a druhá suchá a studená (cP).

Když jsou teplé hmoty vytlačovány chladem nebo naopak, vytvářejí se na jejich předcích příznivé podmínky pro vytváření vertikálních konvekčních proudů, které vedou ke vzniku dešťových mračen. Tato skutečnost vysvětluje, proč ve středních zeměpisných šířkách klesá maximální hodnota srážek na podzim a na jaře.

Jak se hmotnost mořského vzduchu liší od kontinentální?

Tento článek uzavíráme tím, že tuto otázku zvažujeme. Z výše uvedených charakteristik pro vzduchové masy lze nezávisle zodpovídat. Jak se liší mořské vody od kontinentálních vzdušných hmot? První a nejdůležitější rozdíl je úroveň vlhkosti. Hlavní vlastností kontinentálních vzdušných hmot je jejich suchost. Masy typu m (mP, mT, mE) se tvoří na mořích a oceánech, takže s sebou nesou obrovské množství vodní páry.

Jak se hmotnost mořského vzduchu liší od kontinentálních? Vzhledem k vysokému obsahu H ₂ O v masech typu m se při jejich tvorbě v různých obdobích roku vyznačují méně výraznými teplotními rozdíly, než je typické pro objemy vzduchu typu c (kontinentální). Ze stejného důvodu jsou mořské masy méně průhledné a rozptýlenější sluneční světlo.