§ 22. Климатообразующие факторы: циркуляция атмосферы

Что такое воздушная масса?

Какими свойствами отличаются воздушные массы на разных широтах? От чего зависит распределение атмосферных осадков на Земле?

Перемещение воздушных масс. Неравномерное нагревание земной поверхности и приземных слоев воздуха приводит к перемещению (циркуляции) воздушных масс. Свои свойства воздушная масса приобретает от земной поверхности, над которой находится длительное время. Воздушная масса имеет значительные размеры. Вертикально она может охватывать всю тропосферу, а по горизонтали часто распространяется на сотни и тысячи километров. Нередко вся территория Украины бывает занята одной воздушной массой.

На территории Украины преобладают воздушные массы умеренных широт. Морские умеренные воздушные массы - влажные, более прохладные летом и более теплые зимой - поступают из Атлантического океана и Средиземного моря с северо-западными, западными и юго-западными ветрами (рис. 51). В переходные сезоны года, особенно весной, почти на всю территорию Украины могут вторгаться арктические воздушные массы, с которыми связывают волны холода. На климат южных районов Украины влияют также жаркие и сухие тропические воздушные массы, которые могут проникать и в более северные районы.

Атмосферные фронты. Между воздушной массой и земной поверхностью постоянно происходит обмен теплом и влагой: двигаясь, большие массы воздуха теряют запасы влаги и тепла или пополняются ими и, таким образом, изменяют свои свойства. При встрече воздушных масс, имеющих разные свойства, возникают узкие переходные зоны с наибольшей разницей температуры, давления и скоростей ветра. Эти зоны «борьбы» воздушных масс называют атмосферными фронтами. Они распространяются вверх в среднем на 10-12 км, а по горизонтали - на несколько сотен километров.

Атмосферные фронты бывают теплые и холодные. Теплый атмосферный фронт возникает тогда, когда теплый воздух наступает, а холодный - отступает перед ним (рис. 52). Теплый легкий воздух, двигаясь быстрее холодного, натекает на холодный, медленно поднимается вверх и охлаждается. При этом происходит сгущение водяного пара, образуются облака, из которых затем выпадают длительные осадки.

Холодный атмосферный фронт формируется тогда, когда холодный воздух активно движется в сторону теплой воздушной массы (рис. 52). Двигаясь вперед, холодный и тяжелый воздух подтекает под теплый и вытесняет его вверх. С этим фронтом связаны похолодание, развитие кучево-дождевых облаков, грозы, ливни.

Наблюдая внимательно за облаками, образование атмосферных фронтов можно предвидеть. Предвестник приближения фронта - перистые облака. Вскоре они превращаются в перисто-слоистые, затем в слоистые облака, со временем покрывающие все небо и приносящие осадки.

Атмосферные фронты меняют свое положение в течение года в связи с движением Земли вокруг Солнца. Наиболее мощные фронты формируются при столкновении арктических, умеренных и тропических воздушных масс. Зоны, отражающие их среднее многолетнее положение, называют

климатическими фронтами. Фронт, возникающий на стыке умеренных и арктических воздушных масс, называют арктическим климатическим фронтом. Летом он охватывает территорию северных районов Украины, а зимой опускается до широты 48-49°. Фронт, возникающий на стыке умеренных и тропических воздушных масс, называют умеренным климатическим фронтом. Он господствует в Украине преимущественно в теплый сезон.

Атмосферные вихри. Кроме атмосферных фронтов, на территории Украины постоянно возникают, развиваются и разрушаются различные по размерам атмо-сфер-ные вихри. Крупнейшие из них - циклоны и антициклоны.

Циклон - замкнутая область с пониженным давлением в центре и ветрами, дующими от окраины к центру (рис. 53). Благодаря силе вращения Земли воздух в циклонах на территории Украины движется против часовой стрелки. В центре циклона преобладают восходящие движения, что ведет к снижению давления. Подъем воздуха способствует постепенному сгущению водяного пара, образованию облаков и осадков. Причиной возникновения циклона является наличие атмосферного фронта.

Антициклон - это замкнутая область с высоким давлением в центре и ветрами, дующими от центра к окраине по часовой стрелке в Северном полушарии, и в частности на территории Украины (рис. 53). В центре антициклона преобладает нисходящее движение воздуха, что приводит к росту давления и повышению температуры. Благодаря нагреванию воздух постепенно становится сухим, что не способствует образованию облаков и осадков.

При столкновении холодных и теплых атмосферных фронтов образуются так называемые фронты угасания, после чего фронтальная деятельность разрушается. В среднем за год через Украину проходит более 30 холодных и теплых фронтов и 70 фронтов угасания.

В Украине атмосферные вихри приурочены к районам действия арктического и умеренного климатических фронтов и перемещаются с запада на восток - в направлении, характерном для нашей территории. При этом циклоны несколько отклоняются к северу, а антициклоны - к югу. Поэтому пути циклонов чаще всего проходят в северной части Украины, а антициклонов - в южной.

ГЕОГРАФИЧЕСКИЙ ИНТЕРАКТИВ

Пользуясь спутниковыми изображениями перемещения воздушных масс над территорией Украины (сайт uhmi.org.ua Украинского гидрометеорологического института - в режиме доступа - страница «Спутниковые изображения»), выясните, какие воздушные массы и атмосферные системы преобладают над территорией Украины в данный конкретный момент. Спрогнозируйте их влияние на погодноклиматические условия в нашей стране, в своем регионе.

Западное перемещение воздушных масс в Украине связано с общей (планетарной) циркуляцией атмосферы. Как известно, в умеренных широтах в течение года преобладает низкое атмосферное давление. Причиной этого является постоянное столкновение различных воздушных масс и формирование атмосферных фронтов. В умеренные широты с юга перемещается тропический воздух, а с севера - арктический, формируя постоянную область повышенного давления - Азорский максимум. Из этой области благодаря вращению Земли воздушные массы в системе атмосферных фронтов, циклонов и антициклонов отклоняются в направлении с запада на восток. Низкое давление усиливается на территории Украины летом еще и за счет нагревания воздуха, постепенно поднимающегося вверх.

Зимой вдоль линии Луганск - Днепропетровск - Балта формируется полоса несколько повышенного давления, так называемая ось Воейкова, которая простирается и за пределы Украины. Обычно севернее этой полосы преобладает западное перемещение воздуха, теплого и влажного, а южнее -восточное и юго-восточное перемещение холодных и сухих воздушных масс.

ГЛАВНОЕ

На территории Украины господствуют воздушные массы умеренных, арктических и тропических широт.

В Украине действуют теплые и холодные атмосферные фронты, циклоны и антициклоны.

Воздушные массы на территорию Украины перемещаются в течение года преимущественно с запада на восток в системе атмосферных фронтов, циклонов и антициклонов.

С циркуляцией воздушных масс связано образование атмосферных осадков.

ПРОВЕРИМ СВОИ ЗНАНИЯ И УМЕНИЯ

1.    Какие воздушные массы преобладают на территории Украины?

2.    Какие климатические фронты господствуют в Украине?

3.    Чем отличаются циклоны и антициклоны?

4.    Почему циркуляция воздуха на территории Украины осуществляется в направлении с запада на восток?

5.    Объясните, почему с циркуляцией атмосферы связано образование осадков.

Это материал учебника География 8 класс Пестушко