Circulația atmosferică. Masele de aer și circulația lor Care este mișcarea maselor de aer
Masele de aer- acestea sunt părțile mobile ale troposferei, care diferă unele de altele prin proprietățile lor - temperatură, transparență. Aceste proprietăți ale maselor de aer depind de teritoriul pe care se formează în condițiile unei șederi lungi. În funcție de formație, există 4 tipuri principale de mase de aer: (), tropicale și. Fiecare dintre aceste patru tipuri este format pe o zonă de uscat și mare. Deoarece pământul și marea se încălzesc în grade diferite, în fiecare dintre aceste tipuri se pot forma subtipuri - mase de aer continental și marin.
Aerul arctic (Antarctic) se formează pe suprafața înghețată a latitudinilor polare; caracterizat prin temperaturi scăzute, conținut scăzut de umiditate, în timp ce aerul marii arctici este mai umed decât aerul continental. Invadând latitudinile joase, aerul arctic scade semnificativ temperaturile. Terenul plat facilitează pătrunderea lui departe în interiorul continentului. Un fenomen similar poate fi observat. Pe măsură ce se deplasează spre sud, aerul arctic se încălzește și contribuie la formarea vântului uscat, care provoacă vânturi frecvente în zonă.
Masele de aer moderate se formează la latitudini temperate. Masele de aer temperat continental sunt foarte răcite iarna. Au un conținut scăzut de umiditate. Odată cu invazia maselor de aer continentale, se instalează vremea geroasă senină. Vara, aerul continental este uscat și foarte cald. Masele de aer marin de latitudini temperate sunt umede, moderate; Iarna aduc dezgheț, vara aduc vreme înnorată și temperaturi mai reci.
Masele de aer tropical se formează pe tot parcursul anului la tropice. De obicei, soiul marin se caracterizează prin umiditate și temperatură ridicate, în timp ce soiul continental se caracterizează prin praf, uscăciune și temperaturi chiar mai ridicate.
Masele de aer ecuatoriale se formează în zona ecuatorială. în jurul axei sale contribuie la deplasarea maselor de aer fie către emisfera nordică, fie către emisfera sudică. Aceste mase de aer se caracterizează prin temperatură ridicată și umiditate ridicată și nu există o divizare clară pentru ele în mase de aer marin și cele continentale.
Masele de aer rezultate încep inevitabil să se miște. Motivul pentru aceasta este încălzirea neuniformă suprafata pamantuluiși, în consecință, diferența. Dacă nu a existat nicio mișcare a maselor de aer, atunci la ecuator temperatura medie anuală ar fi cu 13° mai mare, iar la latitudini cu 70° - 23° mai mici decât în prezent.
Invadând zone cu proprietăți termice de suprafață diferite, masele de aer se transformă treptat. De exemplu, aerul marin temperat, care intră pe uscat și se deplasează spre interior, se încălzește treptat și se usucă, transformându-se în aer continental. Transformarea maselor de aer este caracteristică mai ales latitudinilor temperate, în care invadează din când în când aer cald și uscat de la latitudini și aer rece și uscat de la cele subpolare.
Mișcarea maselor de aer ar trebui să conducă, în primul rând, la netezirea gradienților barici și de temperatură. Cu toate acestea, pe planeta noastră rotativă, cu proprietăți diferite de capacitate termică a suprafeței pământului, rezerve diferite de căldură ale pământului, mărilor și oceanelor, prezența căldurii și a frigului curenții oceanici, polar și gheață continentală procesele sunt foarte complexe și adesea contrastele în conținutul de căldură al diferitelor mase de aer nu numai că nu se netezesc, ci, dimpotrivă, cresc.[...]
Mișcarea maselor de aer pe suprafața Pământului este determinată de mai multe motive, inclusiv de rotația planetei, încălzirea neuniformă a suprafeței sale de către Soare, formarea de zone de presiune joasă (cicloni) și înaltă (anticicloni), plate sau muntoase. teren, și multe altele. În plus, la diferite altitudini viteza, stabilitatea și direcția fluxurilor de aer sunt foarte diferite. Prin urmare, transportul poluanților care intră în diferite straturi ale atmosferei are loc la viteze diferite și uneori în alte direcții decât în stratul de sol. Cu emisii foarte puternice asociate cu energii mari, poluarea care intră în mare, până la 10-20 km, straturile din atmosferă se pot deplasa mii de kilometri în câteva zile sau chiar ore. Astfel, cenușa vulcanică aruncată de explozia vulcanului Krakatoa din Indonezia în 1883 a fost observată sub formă de nori deosebiti peste Europa. Repercuții radioactive de intensitate diferită după testare deosebit de puternice bombe cu hidrogen a căzut pe aproape toată suprafața Pământului.[...]
Mișcarea maselor de aer - vânt rezultat din diferențele de temperatură și presiune în regiuni diferite planeta, afectează nu numai proprietățile fizice și chimice ale aerului în sine, ci și intensitatea schimbului de căldură, modificările de umiditate, presiune, compozitia chimica aer, reducând sau crescând cantitatea de poluare.[...]
Mișcarea maselor de aer poate fi sub forma mișcării lor pasive de natură convectivă sau sub formă de vânt - datorită activității ciclonice a atmosferei Pământului. În primul caz se asigură împrăștierea sporilor, polenului, semințelor, microorganismelor și animalelor mici, care au adaptări deosebite pentru aceasta - anemocore: dimensiuni foarte mici, anexe ca parașute etc. (Fig. 2.8). Toată această masă de organisme se numește aeroplancton. În al doilea caz, vântul transportă și aeroplanctonul, dar pe distanțe mult mai mari, și poate transporta și poluanți în zone noi etc. [...]
Mișcarea maselor de aer (vânt). După cum se știe, motivul formării fluxurilor de vânt și al mișcării maselor de aer este încălzirea neuniformă a diferitelor părți ale suprafeței pământului asociată cu schimbările de presiune. Fluxul vântului este îndreptat spre presiune mai scăzută, dar rotația Pământului afectează și circulația maselor de aer la scară globală. În stratul de suprafață al aerului, mișcarea maselor de aer influențează toți factorii meteorologici de mediu, adică clima, inclusiv regimurile de temperatură, umiditate, evaporare de la suprafața pământului și a mării, precum și transpirația plantelor.[...]
MIȘCAREA ANORMALE A CICLONULUI. Mișcarea unui ciclon într-o direcție puternic diferită de cea obișnuită, adică de la jumătatea de est a orizontului până la jumătatea de vest sau de-a lungul meridianului. A.P.C este asociată cu direcția anormală a fluxului de conducere, care la rândul său este cauzată de distribuția neobișnuită a maselor de aer cald și rece în troposferă.[...]
TRANSFORMAREA MASEI DE AER. 1. O schimbare treptată a proprietăților masei de aer pe măsură ce aceasta se mișcă datorită modificărilor condițiilor suprafeței subiacente (transformare relativă).[...]
Al treilea motiv pentru mișcarea maselor de aer este dinamic, ceea ce contribuie la formarea zonelor presiune mare. Datorită faptului că cea mai mare căldură vine în zona ecuatorială, aici masele de aer cresc până la 18 km. Prin urmare, se observă condens intens și precipitații sub formă de averse tropicale. În așa-numitele latitudini „cai” (aproximativ 30° N și 30° S), masele de aer rece uscat, scufundarea și încălzirea adiabatică, absorb intens umiditatea. Prin urmare, principalele deșerturi ale planetei se formează în mod natural la aceste latitudini. S-au format în principal în părțile vestice ale continentelor. Vânturile de vest care vin din ocean nu conțin suficientă umiditate pentru a se transfera în aerul uscat care coboară. Prin urmare, aici sunt foarte puține precipitații.[...]
Formarea și mișcarea maselor de aer, localizarea și traiectoriile cicloanelor și anticiclonilor sunt de mare importanță pentru realizarea prognozelor meteo. O hartă sinoptică oferă o reprezentare vizuală a stării meteo la un moment dat pe un teritoriu vast.[...]
SCHIMBAREA VREMEI. Mișcarea anumitor condiții meteorologice împreună cu „purtătorii” acestora - mase de aer, fronturi, cicloane și anticicloni.[...]
Într-o fâșie de graniță îngustă care separă masele de aer, apar zone frontale (fronturi), caracterizate printr-o stare instabilă a elementelor meteorologice: temperatură, presiune, umiditate, direcția și viteza vântului. Aici, cu o claritate excepțională, cel mai important geografie fizică principiul contrastului dintre medii, exprimat printr-o activare bruscă a schimbului de materie și energie în zona de contact (contact) a diferitelor proprietăți complexe naturaleși componentele lor (F.N. Milkov, 1968). Schimbul activ de materie și energie între masele de aer din zonele frontale se manifestă prin faptul că aici au loc originea, mișcarea cu creșterea simultană a puterii și, în final, stingerea cicloanelor.[...]
Energia solară provoacă mișcări planetare ale maselor de aer ca urmare a încălzirii neuniforme a acestora. Apar procese grandioase de circulație atmosferică, care sunt de natură ritmică.[...]
Dacă într-o atmosferă liberă în timpul mișcărilor turbulente ale maselor de aer, acest fenomen nu joacă un rol vizibil, atunci în aerul interior nemișcat sau cu mișcare redusă ar trebui să se ia în considerare această diferență. În imediata apropiere a suprafeței diferitelor corpuri, vom avea un strat cu un oarecare exces de ioni negativi de aer, în timp ce aerul din jur se va îmbogăți cu ioni de aer pozitivi.[...]
Schimbările meteorologice neperiodice sunt cauzate de mișcarea maselor de aer dintr-o zonă geografică în alta în sistemul general de circulație atmosferică.[...]
Datorită faptului că altitudini mari viteza de deplasare a maselor de aer ajunge la 100 m/sec, ionii care se deplasează într-un câmp magnetic pot fi deplasați, deși aceste deplasări sunt nesemnificative în comparație cu transportul într-un flux. Ceea ce este important pentru noi este faptul că în zonele polare, unde liniile câmpului magnetic al Pământului sunt închise pe suprafața sa, distorsiunile ionosferei sunt foarte semnificative. Numărul de ioni, inclusiv oxigenul ionizat, în straturile superioare atmosfera zonelor polare este redusă. Dar motivul principal conținut scăzut de ozon în regiunea polilor - intensitate scăzută a radiației solare, căzând chiar și în timpul zilei polare la unghiuri mici față de orizont, iar în timpul nopții polare este complet absent. În sine, rolul de ecranare al stratului de ozon în regiunile polare nu este atât de important tocmai din cauza poziţiei joase a Soarelui deasupra orizontului, care elimină intensitatea mare a iradierii UV a suprafeţei. Cu toate acestea, zona „găurilor” polare din stratul de ozon este un indicator de încredere al modificărilor conținutului total de ozon din atmosferă.[...]
Mișcările orizontale de translație ale maselor de apă asociate cu deplasarea unor volume semnificative de apă pe distanțe lungi se numesc curenți. Curenții apar sub influența diferiților factori, cum ar fi vântul (adică frecarea și presiunea maselor de aer în mișcare pe suprafața apei), modificări în distribuția presiunii atmosferice, distribuția neuniformă a densității apa de mare(adică, gradientul de presiune orizontal al apelor de diferite densități la aceeași adâncime), forțele de maree ale Lunii și Soarelui. Natura mișcării maselor de apă este influențată semnificativ și de forțele secundare, care nu o provoacă ele însele, ci apar numai în prezența mișcării. Aceste forțe includ forța care apare din cauza rotației Pământului - forța Coriolis, forțe centrifuge, frecarea apelor cu fundul și țărmurile continentelor, frecarea internă. Influență mare asupra curenții marini influențează distribuția pământului și a mării, topografia fundului și contururile coastelor. Curenții sunt clasificați în principal după origine. În funcție de forțele care îi excită, curenții sunt combinați în patru grupe: 1) frecare (vânt și derivă), 2) gradient-gravitațional, 3) maree, 4) inerțial.[...]
Turbinele eoliene și nave cu vele Silonul misca masele de aer datorita incalzirii sale de catre soare si a crearii de curenti de aer sau vant. 1.[...]
CONTROLUL TRAFICULUI. Formularea faptului că mișcarea maselor de aer și perturbațiile troposferice au loc în principal în direcția izobarelor (izohipselor) și, în consecință, a curenților de aer din troposfera superioară și stratosfera inferioară.[...]
Acest lucru, la rândul său, poate duce la perturbarea mișcării maselor de aer în apropierea zonelor industriale situate în apropierea unui astfel de parc și la creșterea poluării aerului.[...]
Majoritatea fenomenelor meteorologice depind de stabilitatea sau instabilitatea maselor de aer. Când aerul este stabil, mișcările verticale în el sunt dificile când aerul este instabil, dimpotrivă, se dezvoltă ușor. Criteriul de stabilitate este gradientul de temperatură observat.[...]
Hidrodinamic, tip închis cu presiune reglabilă a pernei de aer, cu amortizor de pulsații. Din punct de vedere structural, este format dintr-un corp cu o buză inferioară, un colector cu mecanism de înclinare, un turbulator, buza superioară cu un mecanism pentru mișcare verticală și orizontală, mecanisme pentru reglarea precisă a profilului fantei de evacuare cu posibilitate control automat profilul transversal al benzii de hârtie. Suprafețele pieselor cutiei în contact cu masa sunt lustruite temeinic și electrolustruite.[...]
Temperatura potențială, spre deosebire de temperatura moleculară T, rămâne constantă în timpul mișcărilor adiabatice uscate ale aceleiași particule de aer. Dacă în timpul mișcării masei de aer se modifică temperatura potențială a acesteia, atunci se observă un aflux sau o ieșire de căldură. Adiabatica uscată este o linie de valoare egală a temperaturii potențiale.[...]
Cel mai tipic caz de dispersie este deplasarea unui jet de gaz într-un mediu în mișcare, adică în timpul mișcării orizontale a maselor de aer atmosferic.[...]
Principalul motiv pentru oscilațiile de scurtă perioadă ale OS, conform conceptului prezentat în 1964 de autorul lucrării, este mișcarea orizontală a axei ST, direct legată de mișcarea undelor lungi în atmosferă. Mai mult, direcția vântului în stratosferă deasupra locului de observare nu joacă un rol semnificativ. Cu alte cuvinte, fluctuațiile OS pe perioadă scurtă sunt cauzate de modificările maselor de aer din stratosferă deasupra locului de observare, deoarece aceste mase separă ST.[...]
Datorită suprafeței mari a suprafeței lor, starea suprafeței libere a rezervoarelor este puternic influențată de vânt. Energia cinetică a fluxului de aer este transferată maselor de apă prin forțele de frecare la interfața dintre cele două medii. O parte din energia transferată este cheltuită pentru formarea undelor, iar cealaltă este folosită pentru a crea un curent de deriva, adică. deplasarea progresivă a straturilor de suprafață de apă în direcția vântului. În rezervoarele de dimensiuni limitate, mișcarea maselor de apă prin curenți de derivă duce la deformarea suprafeței libere. Aproape de coasta sub vânt nivelul apei scade - are loc un val de vânt în apropierea coastei sub vânt nivelul apei are loc; La rezervoarele Tsimlyansk și Rybinsk s-au înregistrat diferențe de nivel de 1 m sau mai mult pe țărmurile sub vent și vânt. Cu vânt prelungit, distorsiunea devine stabilă. Masele de apă care sunt furnizate coastei sub vânt de către curentul de derivă sunt descărcate în reversul curent de gradient inferior.[...]
Rezultatele obţinute se bazează pe rezolvarea problemei pentru condiţii staţionare. Cu toate acestea, scarile de teren luate în considerare sunt relativ mici, iar timpul de mișcare a masei de aer ¿ = l:/i este mic, ceea ce ne permite să ne limităm la luarea în considerare parametrică a caracteristicilor fluxului de aer care se apropie.[... ]
Dar Arctica înghețată provoacă complicații în agricultură nu numai din cauza iernilor reci și lungi. Masele de aer arctic rece și deci deshidratate nu se încălzesc în timpul mișcării de primăvară-vară. Cu cât temperatura aerului este mai mare, cu atât mai multă durere! umiditatea este necesară pentru a o satura. I.P Gerasimov și K.K Mkov au remarcat că „în prezent, o simplă creștere a stratului de gheață în bazinul arctic. . . zas; în Ucraina și regiunea Volga” 2.[...]
În 1889, un nor uriaș de lăcuste a zburat de pe coasta Africii de Nord, peste Marea Roșie, până în Arabia. Mișcarea insectelor a durat toată ziua, iar masa lor s-a ridicat la 44 de milioane de tone. V.I. a considerat acest fapt putere enormă materie vie, o expresie a presiunii vieții care se străduiește să cuprindă întregul Pământ. În același timp, a văzut în acesta un proces biogeochimic - migrarea elementelor incluse în biomasa lăcustelor, o migrare cu totul specială - prin aer, pe distanțe mari, neconform cu regimul obișnuit de mișcare a maselor de aer în atmosferă. .[...]
Astfel, principalul factor care determină viteza vânturilor catabatice este diferența de temperatură dintre stratul de gheață și atmosferă 0 și unghiul de înclinare a suprafeței gheții. Mișcarea unei mase de aer răcit în jos pe panta domului de gheață antarctic este îmbunătățită de efectele căderii masei de aer de la înălțimea domului de gheață și de influența gradienților de presiune în anticiclonul antarctic. Gradienții barici orizontali, fiind un element al formării vânturilor catabatice în Antarctica, contribuie la creșterea fluxului de aer către periferia continentului, în primul rând datorită suprarăcirii sale la suprafața calotei glaciare și a pantelor domului de gheață spre mare. .
Analiza hărților sinoptice este următoarea. Pe baza informațiilor reprezentate pe hartă, se stabilește starea reală a atmosferei la momentul observării: distribuția și natura maselor de aer și fronturilor, localizarea și proprietățile perturbațiilor atmosferice, localizarea și natura înnorații și precipitațiilor, distribuția temperaturii etc. pentru anumite condiții de circulație atmosferică. Compilând hărți pentru diferite perioade, le puteți utiliza pentru a monitoriza modificările stării atmosferei, în special mișcarea și evoluția perturbărilor atmosferice, mișcarea, transformarea și interacțiunea maselor de aer etc. Reprezentarea condițiilor atmosferice pe hărți sinoptice oferă o oportunitate convenabilă pentru informații despre starea vremii.[ ..]
Procesele atmosferice la macroscală studiate folosind hărți sinoptice și provocând modele meteorologice pe zone geografice mari. Aceasta este apariția, mișcarea și schimbarea proprietăților maselor de aer și fronturilor atmosferice; apariția, dezvoltarea și mișcarea perturbărilor atmosferice - cicloni și anticicloni, evoluția sistemelor de condensare, intramasă și frontală, în legătură cu procesele de mai sus etc. [...]
Până la excluderea completă a tratamentului chimic aerian, este necesar să se îmbunătățească utilizarea sa prin selectarea atentă a obiectelor, reducerea probabilității de „derire” - mișcări ale maselor de aer de tăiat, dozare controlată etc. Pentru îngrijirea primară în poieni prin utilizarea erbicidelor, este indicat să se utilizeze diagnosticul tipologic într-o mai mare măsură tăierilor Chimia este un mijloc puternic de îngrijire a pădurilor. Dar este important ca îngrijirea chimică să nu se transforme în otrăvirea pădurii, a locuitorilor și a vizitatorilor acesteia.[...]
În natura din jurul nostru, apa este în mișcare continuă - și acesta este doar unul dintre multele cicluri naturale de substanțe din natură. Când spunem „mișcare”, ne referim nu numai la mișcarea apei ca corp fizic (curgere), nu numai la mișcarea acesteia în spațiu, ci, mai presus de toate, la trecerea apei de la o stare fizică la alta. În figura 1 puteți vedea cum are loc ciclul apei. Pe suprafața lacurilor, râurilor și mărilor, apa este influențată de energie razele solare se transformă în vapori de apă - acest proces se numește evaporare. În același mod, apa se evaporă de pe suprafața zăpezii și a gheții, din frunzele plantelor și din corpurile animalelor și ale oamenilor. Vaporii de apă cu curenți de aer mai caldi se ridică în straturile superioare ale atmosferei, unde se răcește treptat și se transformă înapoi într-un lichid sau se transformă în stare solidă - acest proces se numește condensare. În același timp, apa se mișcă odată cu deplasarea maselor de aer în atmosferă (vânt). Din picăturile de apă și cristalele de gheață rezultate se formează nori, din care ploaia sau zăpada cad în cele din urmă pe pământ. Întors pe pământ ca precipitatii atmosferice apa curge pe versanți și se adună în pâraiele și râurile care se varsă în lacuri, mări și oceane. O parte din apă se scurge prin sol și roci și ajunge în subteran și în apele subterane, care de asemenea, de regulă, se varsă în râuri și alte corpuri de apă. Astfel, cercul se închide și se poate repeta în natură la nesfârșit.[...]
METEOROLOGIE SINOPTICĂ. O disciplină meteorologică care a prins contur în a doua jumătate a secolului al XIX-lea. și mai ales în secolul al XX-lea; studiul proceselor la scară macro atmosferică și predicția vremii pe baza studiului lor. Astfel de procese sunt apariția, evoluția și mișcarea ciclonilor și anticiclonilor, care sunt strâns legate de apariția, mișcarea și evoluția maselor de aer și fronturilor dintre ele. Studiul acestor procese sinoptice se realizează folosind o analiză sistematică a hărților sinoptice, secțiuni verticale ale atmosferei, diagrame aerologice și alte mijloace auxiliare. Trecerea de la analiza sinoptică a condițiilor de circulație pe suprafețe mari ale suprafeței terestre la prognoza acestora și la prognoza condițiilor meteorologice asociate se rezumă încă în mare măsură la extrapolări și concluzii calitative din prevederile meteorologiei dinamice. Cu toate acestea, în ultimii 25 de ani, prognoza numerică (hidrodinamică) a câmpurilor meteorologice a fost din ce în ce mai utilizată prin rezolvarea numerică a ecuațiilor termodinamicii atmosferice pe calculatoare electronice. Consultați, de asemenea, serviciul meteo, prognoza meteo și o serie de alți termeni. Sinonim comun: meteorologic.[...]
Cazul de propagare cu jet pe care l-am analizat nu este tipic, deoarece există foarte puține perioade fără vânt în aproape orice zonă. Prin urmare, cel mai tipic caz de împrăștiere este mișcarea unui jet de gaz într-un mediu în mișcare, adică în prezența mișcării orizontale a maselor de aer atmosferic.
Este evident că, pur și simplu, temperatura aerului T nu este o caracteristică conservatoare a conținutului de căldură al aerului. Astfel, cu un conținut de căldură constant al unui volum individual de aer (mol turbulent), temperatura acestuia poate varia în funcție de presiune (1.1). Presiunea atmosferică, după cum știm, scade odată cu altitudinea. Ca urmare, mișcarea verticală a aerului duce la modificări ale volumului său specific. În acest caz, se realizează munca de expansiune, ceea ce duce la modificări ale temperaturii particulelor de aer chiar și în cazul în care procesele sunt isentropice (adiabatice), adică. nu există schimb de căldură între un element de masă individual și spațiul care îl înconjoară. Modificările de temperatură ale aerului care se deplasează pe verticală vor corespunde gradienților uscat-diabatic sau umed-diabatic, în funcție de natura procesului termodinamic.
Mișcări ale maselor de aer
Aerul este în continuă mișcare, mai ales datorită activității ciclonilor și anticiclonilor.
O masă de aer cald care se deplasează din zone calde în zone mai reci provoacă o încălzire neașteptată atunci când ajunge. În același timp, din contactul cu suprafața mai rece a pământului, masa de aer în mișcare de jos este răcită și straturile de aer adiacente pământului se pot dovedi a fi chiar mai reci decât straturile superioare. Răcirea masei de aer cald venită de jos determină condensarea vaporilor de apă în cele mai joase straturi de aer, având ca rezultat formarea norilor și precipitații. Acești nori sunt situati jos, adesea coboară la pământ și provoacă ceață. Straturile inferioare ale masei de aer cald sunt destul de calde și nu există cristale de gheață. Prin urmare, nu pot da ploi abundente doar ocazional ploi ușoare, burnițe. Norii de masă de aer cald acoperă întregul cer cu un strat uniform (numit atunci stratus) sau un strat ușor ondulat (numit atunci stratocumulus).
O masă de aer rece se deplasează din zonele reci în cele mai calde și aduce răcire. Deplasându-se pe o suprafață mai caldă a pământului, acesta este încălzit continuu de dedesubt. Când este încălzit, nu numai că nu are loc condensul, dar norii și ceața existente trebuie să se evapore, cu toate acestea, cerul nu devine fără nori, pur și simplu se formează norii din motive complet diferite. Când sunt încălzite, toate corpurile se încălzesc și densitatea lor scade, așa că atunci când stratul cel mai de jos de aer se încălzește și se extinde, acesta devine mai ușor și, parcă, plutește sub formă de bule sau jeturi separate, iar aerul rece mai greu coboară în el. loc. Aerul, ca orice gaz, se încălzește când este comprimat și se răcește când este expandat. Presiunea atmosferică scade odată cu înălțimea, astfel încât aerul, în creștere, se extinde și se răcește cu 1 grad la fiecare 100 m de înălțime și, ca urmare, la o anumită altitudine, în ea încep condensul și formarea norilor de la compresie se încălzește și nu numai că nimic nu se condensează în ele, dar chiar și rămășițele de nori care cad în ei se evaporă. Prin urmare, norii de mase de aer rece arată ca nori care se îngrămădesc în înălțime, cu goluri între ei. Astfel de nori se numesc cumulus sau cumulonimbus. Nu coboară niciodată la pământ și nu se transformă în ceață și, de regulă, nu acoperă întreg cerul vizibil. În astfel de nori, curenții de aer în creștere transportă cu ei picături de apă în acele straturi în care există întotdeauna cristale de gheață, în timp ce norul își pierde forma caracteristică de „conopidă” și norul se transformă într-un cumulonimbus. Din acest moment, din nor cad precipitații, deși grele, dar de scurtă durată din cauza dimensiunii reduse a norilor. Prin urmare, vremea maselor de aer rece este foarte instabilă.
Frontul atmosferic
Limita de contact dintre diferitele mase de aer se numește front atmosferic. Pe hărțile meteo, această limită reprezintă o linie pe care meteorologii o numesc „linia frontului”. Limita dintre masele de aer cald și rece este o suprafață aproape orizontală care coboară imperceptibil spre linia frontului. Aerul rece este sub această suprafață, iar aerul cald este deasupra. Deoarece masele de aer sunt în continuă mișcare, granița dintre ele se schimbă constant. O caracteristică interesantă: o linie frontală trece întotdeauna prin centrul unei zone de presiune scăzută, dar un front nu trece niciodată prin centrele zonelor de înaltă presiune.
Un front cald apare atunci când o masă de aer cald se deplasează înainte și o masă de aer rece se retrage. Aerul cald, fiind mai ușor, se strecoară peste aerul rece. Deoarece aerul în creștere îl răcește, norii se formează deasupra suprafeței frontului. Aerul cald se ridică destul de încet, deci tulbureala front cald este o pătură netedă de nori cirrostratus și altostratus care are câteva sute de metri lățime și uneori mii de kilometri lungime. Cu cât norii sunt mai departe de linia frontului, cu atât sunt mai înalți și mai subțiri.
Un front rece se deplasează spre aer cald. În același timp, aerul rece se strecoară sub aerul cald. Datorită frecării cu suprafața pământului, partea inferioară a frontului rece rămâne în spatele părții superioare, astfel încât suprafața frontului se umflă înainte.
Dezvoltarea și mișcarea cicloanelor și anticiclonilor conduce la transferul maselor de aer pe distanțe semnificative și la schimbările meteorologice neperiodice corespunzătoare asociate cu modificări ale direcției și vitezei vântului, cu creșterea sau scăderea înnorații și precipitațiilor. În cicloni și anticicloni, aerul se mișcă în direcția scăderii presiunii atmosferice, deviind sub influența forte diferite: centrifugă, Coriolis, frecare etc. Ca urmare, la cicloane vântul este îndreptat spre centrul său cu rotație în sens invers acelor de ceasornic în emisfera nordică și în sensul acelor de ceasornic în emisfera sudică, la anticicloni, dimpotrivă, din centru cu rotație opusă.
Ciclon- un vârtej atmosferic de diametru uriaș (de la sute la 2-3 mii de kilometri) cu presiune atmosferică scăzută în centru. Există cicloni extratropicali și tropicali.
Ciclonii tropicali (taifunurile) au proprietăți speciale și apar mult mai rar. Se formează la latitudini tropicale (de la 5° la 30° ale fiecărei emisfere) și au dimensiuni mai mici (sute, rareori mai mult de o mie de kilometri), dar gradienți de presiune și viteze ale vântului mai mari, atingând viteze de uragan. Astfel de cicloane sunt caracterizate de „ochiul furtunii” - o zonă centrală cu un diametru de 20-30 km, cu vreme relativ senină și calmă. În jur sunt puternice acumulări continue de nori cumulonimbus cu ploi abundente. Ciclonii tropicali pot deveni extratropicali în timpul dezvoltării lor.
Ciclonii extratropicali se formează în principal pe fronturi atmosferice, cel mai adesea localizate în regiuni subpolare, și contribuie la cele mai semnificative schimbări de vreme. Ciclonii sunt caracterizați de vreme înnorată și ploioasă și sunt asociați cu cea mai mare parte a precipitațiilor din zona temperată. Centrul unui ciclon extratropical are cele mai intense precipitații și cea mai densă acoperire de nori.
Anticiclon- zonă de presiune atmosferică ridicată. De obicei, vremea unui anticiclon este senin sau parțial înnorat. Vârtejurile la scară mică (tornade, cheaguri de sânge, tornade) sunt, de asemenea, importante pentru vreme.
vremea - un set de valori ale elementelor meteorologice și ale fenomenelor atmosferice observate la un anumit moment în timp într-un anumit punct din spațiu. La care se referă conceptul „vreme”. starea actuală atmosferă, spre deosebire de Climă, care se referă la starea medie a atmosferei pe o perioadă lungă de timp. Dacă nu există clarificări, atunci termenul „Vreme” se referă la vremea de pe Pământ. Fenomene meteorologice apar în troposferă (partea inferioară a atmosferei) și în hidrosferă. Vremea poate fi descrisă prin presiunea aerului, temperatură și umiditate, puterea și direcția vântului, acoperirea norilor, precipitații, intervalul de vizibilitate, fenomenele atmosferice (ceață, furtuni de zăpadă, furtuni) și alte elemente meteorologice.
Clima(Greaca veche κλίμα (gen. κλίματος) - pantă) - regim meteorologic pe termen lung caracteristic unei zone date datorită amplasării sale geografice.
Clima este un ansamblu statistic de stări prin care trece sistemul: hidrosferă → litosferă → atmosferă pe parcursul mai multor decenii. Clima este de obicei înțeleasă ca valoarea medie a vremii pe o perioadă lungă de timp (de ordinul mai multor decenii), adică clima este vremea medie. Astfel, vremea este starea instantanee a unor caracteristici (temperatura, umiditatea, presiunea atmosferică). Abaterea vremii de la norma climatică nu poate fi considerată ca fiind schimbări climatice, de exemplu, o iarnă foarte rece nu indică o răcire a climei. Pentru a detecta schimbările climatice, este necesară o tendință semnificativă a caracteristicilor atmosferice pe o perioadă lungă de timp de ordinul a zece ani. Principalele procese ciclice geofizice globale care modelează condițiile climatice de pe Pământ sunt circulația căldurii, circulația umidității și circulația atmosferică generală.
Distribuția precipitațiilor pe Pământ. Precipitații atmosferice distribuite foarte neuniform pe suprafața pământului. Unele zone suferă de exces de umiditate, altele de lipsa acesteia. Zonele situate de-a lungul Tropicelor de Nord și de Sud, unde temperaturile sunt ridicate și nevoia de precipitații este deosebit de mare, primesc foarte puține precipitații. Teritorii imense glob, care au foarte multa caldura, nu sunt folosite in agricultura din cauza lipsei de umiditate.
Cum putem explica distribuția neuniformă a precipitațiilor pe suprafața pământului? Probabil ați ghicit deja că motivul principal este plasarea curelelor de presiune atmosferică scăzută și ridicată. Astfel, în apropierea ecuatorului, într-o zonă de joasă presiune, aerul încălzit constant conține multă umiditate; Pe măsură ce crește, se răcește și devine saturată. Prin urmare, în regiunea ecuatorului sunt mulți nori și ploi abundente. Multe precipitații cad și în alte zone ale suprafeței pământului (vezi Fig. 18), unde există presiune scăzută.
Factori de formare a climei În zonele de înaltă presiune predomină curenții de aer descendenți. Aerul rece, pe măsură ce coboară, conține puțină umiditate. Când este coborât, se contractă și se încălzește, făcându-l mai uscat. Prin urmare, în zonele cu presiune ridicată peste tropice și la poli, precipitații cad puține.
ZONAREA CLIMATICĂ
Împărțirea suprafeței pământului în funcție de generalitatea condițiilor climatice în zone mari, care sunt părți ale suprafeței globului, având o întindere mai mult sau mai puțin latitudinală și identificate după anumiți indicatori climatici. Regiunea latitudinala nu trebuie neaparat sa acopere intreaga emisfera in latitudine. Regiunile climatice se disting în zone climatice. Există zone verticale identificate în munți și situate una deasupra celeilalte. Fiecare dintre aceste zone are o climă specifică. În diferite zone latitudinale aceeași verticală zonele climatice va varia în funcție de climă.
Rolul ecologic și geologic al proceselor atmosferice
O scădere a transparenței atmosferei datorită apariției particulelor de aerosoli și a prafului solid în aceasta afectează distribuția radiației solare, crescând albedo sau reflectivitatea. Diverse reacții chimice care provoacă descompunerea ozonului și generarea de nori „perle” formați din vapori de apă duc la același rezultat. Schimbarea globală reflectivitatea, precum și modificările compoziției gazelor din atmosferă, în principal gazele cu efect de seră, sunt cauza schimbărilor climatice.
Încălzirea neuniformă, care provoacă diferențe de presiune atmosferică pe diferite părți ale suprafeței pământului, duce la circulația atmosferică, care este trăsătură distinctivă troposfera. Când apare o diferență de presiune, aerul curge din zonele cu presiune ridicată către zonă joasă presiune. Aceste mișcări ale maselor de aer, împreună cu umiditatea și temperatura, determină principalele caracteristici ecologice și geologice ale proceselor atmosferice.
În funcție de viteză, vântul efectuează diverse lucrări geologice pe suprafața pământului. Cu o viteză de 10 m/s, scutură ramuri groase de copaci, ridică și poartă praf și nisip fin; sparge ramurile copacilor cu viteza de 20 m/s, transporta nisip si pietris; cu o viteză de 30 m/s (furtună) smulge acoperișurile caselor, smulge copaci, rupe stâlpi, mută pietricele și transportă mici moloz, iar un vânt de uragan cu viteza de 40 m/s distruge case, sparge și demolează puterea. aliniază stâlpi, smulge copaci mari.
Vârtejuri și tornade (tornade) - vârtejuri atmosferice care apar în sezonul cald pe fronturi atmosferice puternice, cu viteze de până la 100 m/s, au un mare impact negativ asupra mediului cu consecințe catastrofale. Furtunele sunt vârtejuri orizontale cu viteze ale vântului de uragan (până la 60-80 m/s). Acestea sunt adesea însoțite de ploi puternice și furtuni care durează de la câteva minute până la o jumătate de oră. Furtunele acoperă zone de până la 50 km lățime și parcurg o distanță de 200-250 km. O furtună cu furtună la Moscova și regiunea Moscovei în 1998 a deteriorat acoperișurile multor case și a prăbușit copaci.
Tornadele, numite tornade în America de Nord, sunt vârtejuri atmosferice puternice în formă de pâlnie, adesea asociate cu nori de tunete. Acestea sunt coloane de aer care se îngustează în mijloc, cu un diametru de câteva zeci până la sute de metri. O tornadă are aspectul unei pâlnii, foarte asemănătoare cu trunchiul unui elefant, care coboară din nori sau se ridică de la suprafața pământului. Dispunând de rarefacție puternică și viteză mare de rotație, tornada călătorește până la câteva sute de kilometri, trăgând praf, apă din rezervoare și diverse articole. Tornadele puternice sunt însoțite de furtuni, ploaie și au o mare putere distructivă.
Tornadele apar rar în regiunile subpolare sau ecuatoriale, unde este constant frig sau cald. Sunt puține tornade în oceanul deschis. Tornadele apar în Europa, Japonia, Australia, SUA, iar în Rusia sunt deosebit de frecvente în regiunea Pământului Negru Central, în regiunile Moscova, Yaroslavl, Nijni Novgorod și Ivanovo.
Tornadele ridică și mută mașini, case, trăsuri și poduri. În Statele Unite se observă tornade deosebit de distructive. În fiecare an, există între 450 și 1500 de tornade, cu un număr mediu de morți de aproximativ 100 de persoane. Tornadele sunt catastrofale cu acțiune rapidă procesele atmosferice. Se formează în doar 20-30 de minute, iar durata lor de viață este de 30 de minute. Prin urmare, este aproape imposibil de prezis ora și locul tornadelor.
Alte vortexuri atmosferice distructive, dar de lungă durată, sunt ciclonii. Ele se formează din cauza unei diferențe de presiune, care, în anumite condiții, contribuie la apariția mișcare circulară curge de aer. Vârtejurile atmosferice își au originea în jurul unor fluxuri ascendente puternice de aer cald umed și se rotesc cu viteză mare în sensul acelor de ceasornic în emisfera sudică și în sens invers acelor de ceasornic în nord. Ciclonii, spre deosebire de tornade, își au originea deasupra oceanelor și își produc efectele distructive asupra continentelor. Principalii factori distructivi sunt vânturi puternice, precipitații intense sub formă de ninsori, ploi de ploaie, grindină și inundații. Vânturile cu viteze de 19 - 30 m/s formează o furtună, 30 - 35 m/s - o furtună și mai mult de 35 m/s - un uragan.
Ciclonii tropicali - uragane și taifunuri - au o lățime medie de câteva sute de kilometri. Viteza vântului din interiorul ciclonului atinge forța uraganului. Ciclonii tropicali durează de la câteva zile la câteva săptămâni, mișcându-se cu viteze de la 50 la 200 km/h. Ciclonii de latitudine medie au un diametru mai mare. Dimensiunile lor transversale variază de la o mie la câteva mii de kilometri, iar viteza vântului este furtunoasă. Ele se deplasează în emisfera nordică dinspre vest și sunt însoțite de căderi de grindină și zăpadă, care sunt de natură catastrofală. În ceea ce privește numărul de victime și daunele cauzate, cicloanele și uraganele și taifunurile asociate sunt cele mai mari fenomene atmosferice naturale după inundații. În zonele dens populate din Asia, numărul morților din cauza uraganelor este de mii. În 1991, în Bangladesh, în timpul unui uragan care a provocat formarea valurilor mării de 6 m înălțime, 125 de mii de oameni au murit. Taifunurile provoacă pagube mari Statelor Unite. În același timp, zeci și sute de oameni mor. În Europa de Vest, uraganele produc mai puține pagube.
Furtunile sunt considerate un fenomen atmosferic catastrofal. Ele apar atunci când temperatura crește foarte repede aer umed. La granița zonelor tropicale și subtropicale, furtunile apar 90-100 de zile pe an, în zona temperata 10-30 zile. In tara noastra cel mai mare numărîn Caucazul de Nord apar furtuni.
Furtunile durează de obicei mai puțin de o oră. Deosebit de periculoase sunt ploile intense, grindina, fulgerele, rafale de vânt și curenții verticali de aer. Pericolul de grindină este determinat de mărimea pietrelor de grindină. În Caucazul de Nord, masa grindinei a ajuns cândva la 0,5 kg, iar în India s-au înregistrat grindină cu o greutate de 7 kg. Cele mai urban-periculoase zone din țara noastră sunt situate în Caucazul de Nord. În iulie 1992, grindina a deteriorat aeroportul " Mineralnye Vody» 18 aeronave.
Pentru cei periculoși fenomene atmosferice includ fulgerul. Ei ucid oameni, animale, provoacă incendii și deteriorează rețeaua electrică. Aproximativ 10.000 de oameni mor din cauza furtunilor și a consecințelor acestora în fiecare an în întreaga lume. Mai mult, în unele zone din Africa, Franța și Statele Unite, numărul victimelor fulgerelor este mai mare decât al altor fenomene naturale. Prejudiciul economic anual cauzat de furtunile din Statele Unite este de cel puțin 700 de milioane de dolari.
Secetele sunt tipice pentru regiunile deșertice, de stepă și de silvostepă. Lipsa precipitațiilor provoacă uscarea solului, scăderea nivelului apei subterane și a rezervoarelor până când acestea se usucă complet. Deficiența de umiditate duce la moartea vegetației și a culturilor. Secetele sunt deosebit de severe în Africa, Orientul Apropiat și Mijlociu, Asia Centrală și sudul Americii de Nord.
Secetele modifică condițiile de viață ale oamenilor și au un efect negativ asupra mediu natural prin procese precum salinizarea solului, vânturile uscate, furtunile de praf, eroziunea solului și incendiile forestiere. Incendiile sunt deosebit de severe în timpul secetei în taiga, tropicale și păduri subtropicaleși savane.
Secetele sunt procese pe termen scurt care durează un sezon. Când secetele durează mai mult de două sezoane, există o amenințare de foamete și mortalitate în masă. De obicei, seceta afectează una sau mai multe țări. Deosebit de frecvente sunt secetele prelungite cu consecințe tragice provin din regiunea Sahel din Africa.
Fenomenele atmosferice precum ninsorile, ploile abundente de scurtă durată și ploile persistente prelungite provoacă pagube mari. Ninsorile provoacă avalanșe masive în munți, iar topirea rapidă a zăpezii căzute și precipitațiile prelungite duc la inundații. Masa uriașă de apă care cade pe suprafața pământului, în special în zonele fără copaci, provoacă eroziune severă a solului. Există o creștere intensă a sistemelor de ravenă. Inundațiile apar ca urmare a inundațiilor mari în perioadele de precipitații abundente sau ape mari după încălzirea bruscă sau topirea de primăvară a zăpezii și, prin urmare, sunt fenomene atmosferice la origine (sunt discutate în capitolul despre rolul ecologic al hidrosferei).
Intemperii- distrugere și schimbare stânci sub influența temperaturii, aerului, apei. Un set de procese complexe de transformare calitativă și cantitativă a rocilor și a mineralelor lor constitutive, care duc la formarea de produse de intemperii. Apare datorită acțiunii hidrosferei, atmosferei și biosferei asupra litosferei. Dacă stâncile perioadă lungă de timp sunt la suprafață, apoi în urma transformărilor lor se formează o crustă de intemperii. Exista trei tipuri de intemperii: fizica (gheata, apa si vant) (mecanica), chimica si biologica.
Intemperii fizice
Cum mai multa diferenta temperaturile din timpul zilei, cu atât procesul de intemperii are loc mai rapid. Următorul pas în meteorizarea mecanică este intrarea apei în fisuri, care, atunci când este înghețată, crește în volum cu 1/10 din volumul său, ceea ce contribuie la o degradare și mai mare a rocii. Dacă blocurile de piatră cad, de exemplu, într-un râu, atunci ele sunt ușor măcinate și zdrobite sub influența curentului. Fluxurile de noroi, vântul, gravitația, cutremurele și erupțiile vulcanice contribuie, de asemenea, la degradarea fizică a rocilor. Zdrobirea mecanică a rocilor duce la trecerea și reținerea apei și a aerului de către rocă, precum și la o creștere semnificativă a suprafeței, ceea ce creează condiții favorabile intemperiilor chimice. Ca urmare a cataclismelor, rocile se pot prăbuși de la suprafață, formând roci plutonice. Toată presiunea asupra lor este exercitată de rocile laterale, motiv pentru care rocile plutonice încep să se extindă, ceea ce duce la dezintegrarea stratului superior de roci.
Intemperii chimice
Intemperii chimice este o combinație de diverse procese chimice, în urma căreia are loc distrugerea ulterioară a rocilor și o schimbare calitativă a compoziției lor chimice cu formarea de noi minerale și compuși. Cei mai importanți factori ai intemperiilor chimice sunt apa, dioxidul de carbon și oxigenul. Apa este un solvent energetic al rocilor și mineralelor. Principala reacție chimică a apei cu mineralele rocilor magmatice este hidroliza, care duce la înlocuirea cationilor elementelor alcaline și alcalino-pământoase ale rețelei cristaline cu ioni de hidrogen ai moleculelor de apă disociate:
KAlSi3O8+H2O→HAlSi3O8+KOH
Baza rezultată (KOH) creează un mediu alcalin în soluție, în care are loc distrugerea ulterioară a rețelei cristaline de ortoclază. În prezența CO2, KOH se transformă în carbonat:
2KOH+CO2=K2CO3+H2O
Interacțiunea apei cu mineralele roci duce, de asemenea, la hidratare - adăugarea de particule de apă la particulele minerale. De exemplu:
2Fe2O3+3H2O=2Fe2O 3H2O
În zona de intemperii chimice sunt de asemenea răspândite reacțiile de oxidare, la care sunt supuse multe minerale care conțin metale capabile de oxidare. Un exemplu izbitor de reacții oxidative în timpul intemperiilor chimice este interacțiunea oxigenului molecular cu sulfurile într-un mediu acvatic. Astfel, în timpul oxidării piritei, împreună cu sulfații și hidrații oxizilor de fier, se formează acid sulfuric, care participă la crearea de noi minerale.
2FeS2+7O2+H2O=2FeS04+H2SO4;
12FeS04+6H2O+3O2=4Fe2(SO4)3+4Fe(OH)3;
2Fe2(SO4)3+9H2O=2Fe2O3 3H2O+6H2SO4
Intemperii prin radiații
Intemperii prin radiații reprezintă distrugerea rocilor sub influența radiațiilor. Intemperii prin radiații influențează procesul de intemperii chimice, biologice și fizice. Un exemplu tipic de rocă sensibilă semnificativ la intemperii prin radiații este regolitul lunar.
Intemperii biologice
Intemperiile biologice sunt produse de organismele vii (bacterii, ciuperci, virusuri, animale vizuitoare, plante inferioare si superioare) In procesul activitatii lor vitale, acestea afecteaza mecanic rocile (distrugerea si strivirea rocilor prin cresterea radacinilor plantelor, la mers, la sapat). găuri de către animale).În special Microorganismele joacă un rol major în intemperii biologice.
Produse de intemperii
Produsul intemperiilor într-un număr de zone ale Pământului de la suprafață este kurum. Produsele intemperiilor în anumite condiții sunt piatra zdrobită, resturi, fragmente de „ardezie”, fracțiuni de nisip și argilă, inclusiv caolin, loess și fragmente individuale de rocă. diverse formeși dimensiuni în funcție de compoziția petrografică, timp și condițiile meteorologice.
Masele de aer- volume mari de aer în partea inferioară a atmosferei terestre - troposfera, având dimensiuni orizontale de multe sute sau câteva mii de kilometri și dimensiuni verticale de câțiva kilometri, caracterizată prin temperatură aproximativ uniformă și conținut de umiditate pe orizontală.
Tipuri:Arctic sau Aerul antarctic(AB), Aer temperat(UW), aer tropical(TELEVIZOR), Aerul ecuatorial(EV).
Aerul din straturile de ventilație se poate deplasa în formă laminare sau turbulent curgere. Concept "laminar"înseamnă că fluxurile individuale de aer sunt paralele între ele și se deplasează în spațiul de ventilație fără turbulențe. În cazul în care curgere turbulentă particulele sale nu numai că se mișcă în paralel, dar efectuează și mișcări transversale. Acest lucru duce la formarea de vortex pe toată secțiunea transversală a conductei de ventilație.
Starea fluxului de aer în spațiul de ventilație depinde de: Viteza fluxului de aer, Temperatura aerului, Suprafața secțiunii transversale a conductei de ventilație, Formele și suprafețele elementelor de construcție la limita conductei de ventilație.
În atmosfera pământului se observă mișcări ale aerului de cele mai variate scări - de la zeci și sute de metri (vânturi locale) la sute și mii de kilometri (cicloni, anticicloni, musoni, alize, zone frontale planetare).
Aerul se mișcă constant: se ridică - mișcare în sus, coboară - mișcare în jos. Mișcarea aerului în direcție orizontală se numește vânt. Cauza vântului este distribuția neuniformă a presiunii aerului pe suprafața Pământului, care este cauzată de distribuția neuniformă a temperaturii. În acest caz, fluxul de aer se deplasează din locurile cu presiune ridicată în partea în care presiunea este mai mică.
Când este vânt, aerul nu se mișcă uniform, ci în șocuri și rafale, mai ales în apropierea suprafeței Pământului. Există multe motive care influențează mișcarea aerului: frecarea fluxului de aer pe suprafața Pământului, întâlnirea de obstacole etc. În plus, fluxurile de aer, sub influența rotației Pământului, sunt deviate spre dreapta în emisfera nordică, iar la stânga în emisfera sudică.
Invadând zone cu proprietăți termice de suprafață diferite, masele de aer se transformă treptat. De exemplu, aerul marin temperat, care intră pe uscat și se deplasează spre interior, se încălzește treptat și se usucă, transformându-se în aer continental. Transformarea maselor de aer este caracteristică mai ales latitudinilor temperate, în care invadează din când în când aer cald și uscat de la latitudini tropicale și aer rece și uscat de la latitudini subpolare.
Atmosfera este eterogenă. În compoziția sa, mai ales în apropierea suprafeței pământului, se pot distinge mase de aer.
Masele de aer sunt volume mari separate de aer care au anumite proprietăți generale (temperatură, umiditate, transparență etc.) și se mișcă ca una singură. Cu toate acestea, în cadrul acestui volum vânturile pot fi diferite. Proprietățile masei de aer sunt determinate de zona de formare a acesteia. Le dobândește în procesul de contact cu suprafața subiacentă peste care se formează sau persistă. Masele de aer au proprietăți diferite. De exemplu, aerul din Arctica are temperaturi scăzute, iar aerul de la tropice are temperaturi ridicate în toate anotimpurile anului, aerul Atlanticului de Nord diferă semnificativ de aerul continentului eurasiatic. Dimensiunile orizontale ale maselor de aer sunt enorme, sunt comparabile cu continentele și oceanele sau cu părțile lor mari. Există tipuri principale (zonale) de mase de aer care se formează în zone cu presiune atmosferică diferită: arctică (Antarctica), temperată (polară), tropicală și ecuatorială. Masele de aer zonale sunt împărțite în marine și continentale - în funcție de natura suprafeței subiacente în zona formării lor.
Aerul arctic se formează deasupra nordului Oceanul Arctic, iar iarna și peste nordul Eurasiei și al Americii de Nord. Aerul se caracterizează prin temperatură scăzută, conținut scăzut de umiditate, vizibilitate bună și stabilitate. Invaziile sale în latitudinile temperate provoacă vazuri de frig semnificative și ascuțite și duc la o vreme predominant senină și parțial înnorată. Aerul arctic este împărțit în următoarele tipuri.
Aerul maritim arctic (MAA) - se formează în Arctica europeană mai caldă, fără gheață, cu temperaturi mai ridicate și conținut de umiditate mai mare. Invaziile sale asupra continentului în timpul iernii provoacă încălzire.
Aerul arctic continental (kAv) - se formează peste Arctica înghețată Centrală și de Est și coasta de nord a continentelor (iarna). Aerul are temperaturi foarte scăzute și un conținut scăzut de umiditate. Invazia KAV pe continent provoacă răcire puternică pe vreme senină și vizibilitate bună.
Analogul aerului arctic din emisfera sudică este aerul antarctic, dar influența sa se extinde în principal la suprafețele maritime adiacente, mai rar la vârful sudic al Americii de Sud.
Aer temperat (polar). Acesta este aer de latitudini temperate. De asemenea, distinge două subtipuri. Aerul temperat continental (CTA), care se formează pe suprafețe continentale vaste. Iarna este foarte răcoare și stabilă, vremea este de obicei senină cu înghețuri severe. Vara se încălzește foarte mult, în el apar curenți în creștere, se formează nori, plouă adesea și se observă furtuni. Aerul marin temperat (MMA) se formează la latitudinile mijlocii deasupra oceanelor și este transportat pe continente de vânturile de vest și de cicloni. Se caracterizează prin umiditate ridicată și temperaturi moderate. Iarna, vremea aduce vreme înnorată, ploi abundenteși o creștere a temperaturii (dezgheț). Vara aduce și nori mari și ploaie; temperatura scade în timpul invaziei sale.
Aerul temperat pătrunde atât latitudinile polare, cât și subtropicale și tropicale.
Aerul tropical se formează la latitudini tropicale și subtropicale, iar vara - în regiunile continentale din sudul latitudinilor temperate. Există două subtipuri de aer tropical. Aerul tropical continental (CTA) se formează pe uscat și se caracterizează prin temperaturi ridicate, uscăciune și praf. Aerul marin tropical (mTa) se formează peste apele tropicale (zone oceanice tropicale) și se caracterizează prin temperatură și umiditate ridicate.
Aerul tropical pătrunde în latitudinile temperate și ecuatoriale.
Aerul ecuatorial se formează în zona ecuatorială din aer tropical adus de alizeele. Se caracterizează prin temperaturi ridicate și umiditate ridicată pe tot parcursul anului. În plus, aceste calități sunt păstrate atât pe uscat, cât și peste mare, prin urmare aerul ecuatorial nu este împărțit în subtipuri marine și continentale.
Masele de aer sunt în continuă mișcare. Mai mult, dacă masele de aer se deplasează la latitudini mai mari sau pe o suprafață mai rece, ele se numesc calde, deoarece aduc încălzire. Masele de aer care se deplasează la latitudini inferioare sau pe o suprafață mai caldă se numesc rece. Aduc vreme rece.
Trecând în alte zone geografice, masele de aer își schimbă treptat proprietățile, în primul rând temperatura și umiditatea, adică. se transformă în mase de aer de alt tip. Procesul de transformare a maselor de aer de la un tip la altul sub influența condițiilor locale se numește transformare. De exemplu, aerul tropical, pătrunzând spre ecuator și în latitudini temperate, se transformă, respectiv, în aer ecuatorial și, respectiv, temperat. Aerul marin temperat, odată ajuns în adâncurile continentelor, se răcește iarna, se încălzește vara și se usucă mereu, transformându-se în aer temperat continental.
Toate masele de aer sunt interconectate în procesul mișcării lor constante, în procesul circulației generale a troposferei.
