ilmakehän rintama. Lämmin ja kylmä rintama

Kävi ilmi, että lämmintä ilmaa vedetään sykloniin ei koko sen itäisellä (oikealla) puoliskolla, vaan melko rajoitetulla sektorilla, joka sijaitsee syklonin etelä- ja kaakkoisosissa kahden lähentymislinjan välissä. Pilvisyys ja sateet jakautuvat epätasaisesti syklonissa. Kovia sateita sataa pääasiassa ilmavirtojen ensimmäisen (itäisen) lähentymislinjan edessä sekä syklonin keskellä. Voimakkaat sateet ja ukkosmyrskyt keskittyvät kapeaan vyöhykkeeseen toisella (läntisellä) lähentymislinjalla. Näitä linjoja kutsuttiin myöhemmin ilmakehän rintamiksi. Koska syklonit liikkuvat yleensä lännestä itään lauhkeilla leveysasteilla, syklonin itärintama kulkee ensin havaintopisteen läpi ja sen jälkeen lämmin ilma. Tätä ilmakehän rintamaa kutsuttiin lämpimäksi rintamaksi. Lämpimän ilmakehän rintaman läheisyydessä lämmin ilma etenee aktiivisesti etulinjalla, liikkuu lähes kohtisuoraan sitä vastaan ​​ja kylmää ilmaa kuljetetaan lähes samansuuntaisesti tämän linjan kanssa, ts. vetäydy hitaasti pois hänestä. Tämän seurauksena lämmin ilmamassa saavuttaa ja ohittaa kylmän. Sitten syklonin länsirintama (kylmä) lähestyy havaintopistettä, jonka kulkiessa ilman lämpötila laskee jyrkästi. Lähellä kylmää ilmakehän rintamaa dynamiikka on erilainen: kylmä ilma ottaa kiinni lämpimän ilman ja syrjäyttää sen nopeasti ylöspäin.

Ylöspäin liukuminen peittää voimakkaat lämpimän ilman kerrokset koko etupinnan yli ja syntyy laaja erittäin kerrostunut - nimbostratus -pilvien järjestelmä runsaine sateineen. Lämpimällä rintamalla on antisykloninen kaarevuus ja se liikkuu kohti kylmempää ilmaa. Sääkartassa lämmin rintama on merkitty punaisella tai mustilla puoliympyröillä, jotka on suunnattu rintaman liikkeen suuntaan (kuva 1). Lämpimän rintaman lähestyessä paine alkaa laskea, pilvet tihenevät ja rankkasateita tulee. Talvella rintaman ohittaessa ilmaantuu yleensä matalia kerrospilviä. Ilman lämpötila ja kosteus nousevat hitaasti. Kun rintama ohittaa, lämpötila ja kosteus yleensä nousevat nopeasti ja tuuli voimistuu. Rintaman ohituksen jälkeen tuulen suunta muuttuu (tuuli kääntyy myötäpäivään), sen nopeus laskee, paineen lasku pysähtyy ja sen heikko kasvu alkaa, pilvet haihtuvat, sade lakkaa. Baristen suuntausten kenttä on esitetty seuraavasti: suljettu painehäviön alue sijaitsee lämpimän rintaman edessä ja rintaman takana on joko paineen nousu tai suhteellinen nousu (lasku, mutta vähemmän kuin edessä). Lämpimän rintaman läpikulkuun liittyy yleensä voimakas nimbostratuspilvi, joka peittää koko taivaan pilvisellä sateella. Ensimmäinen lämpimän rintaman saarnaaja on cirruspilvet. Vähitellen ne muuttuvat jatkuvaksi valkoiseksi verhoksi cirrostratuspilviksi. Lämmin ilma liikkuu jo yläilmakehässä. Paine laskee. Mitä lähempänä etulinja on meitä, sitä tiheämmäksi pilvet tulevat. Aurinko paistaa läpi hämärän paikan. Sitten pilvet laskevat, aurinko katoaa kokonaan. Tuuli voimistuu ja muuttaa suuntaa myötäpäivään (esim. aluksi itään, sitten kaakkoon ja jopa lounaaseen) Noin 300-400 km ennen rintamaa pilvet tihenevät. Kevyt sade tai lumisade alkaa. Mutta lämmin rintama on ohi. Sade tai lumi on lakannut, pilvet haihtuvat, lämpeneminen alkaa - lämpimämpää ilmamassaa on tullut. Lämmin rintama pystyleikkauksessa on esitetty kuvassa. 2.

Jos lämmin ilma vetäytyy ja kylmä leviää sen jälkeen, niin kylmä rintama lähestyy. Hänen saapumisensa saa aina kylmän. Mutta liikkuessaan kaikilla ilmakerroksilla ei ole samaa nopeutta. Maan pinnan kitkan seurauksena alin kerros viivästyy hieman, kun taas korkeammat vedetään eteenpäin. Siten kylmä ilma romahtaa lämpimään ilmaan akselin muodossa. Lämmin ilma pakotetaan nopeasti ylöspäin ja syntyy voimakkaita cumulus- ja cumulonimbus-pilviä. Kylmän rintaman pilvet kantavat sadekuuroja, ukkosmyrskyjä ja voimakkaita puuskaisia ​​tuulia. Ne voivat saavuttaa erittäin korkeita korkeuksia, mutta vaakasuunnassa ne ulottuvat vain 20...30 km. Ja koska kylmä rintama yleensä liikkuu nopeasti, myrskyinen sää ei kestä kauan - 15 ... 20 minuutista. jopa 2 ... 3 tuntia Kylmän ilman ja lämpimän alla olevan pinnan vuorovaikutuksen seurauksena muodostuu rakoja sisältäviä kumpupilviä. Sitten tulee täydellinen selkeys.

Kylmän rintaman tapauksessa lämpimän ilman ylöspäin suuntautuva liike rajoittuu kapeampaan vyöhykkeeseen ja on erityisen voimakasta kylmän kiilan edessä, jossa kylmä ilma syrjäyttää lämpimän ilman. Täällä olevat pilvet ovat suurelta osin luonteeltaan cumulonimbus-pilviä, joissa on sadekuuroja ja ukkosmyrskyjä (kuva 3, kuva 4). Kylmällä rintamalla on sykloninen kaarevuus (puhallus kohti lämmintä ilmaa) ja se liikkuu kohti lämmintä ilmaa. Sääkartassa kylmärintama on merkitty sinisellä tai mustilla kolmioilla, jotka on suunnattu rintaman liikkeen suuntaan (kuva 1). Kylmän ilman virtauksessa on etulinjaan suunnattu komponentti, joten eteenpäin liikkuva kylmä ilma valtaa tilan, jossa ennen oli lämmintä ilmaa, mikä lisää sen epävakautta.

Lämpimän rintaman linjan ylittäessä tuuli kääntyy, kuten lämpimän rintaman tapauksessa, oikealle, mutta käänne on merkittävämpi ja jyrkkä - lounaasta, etelästä (rintaman edestä) länteen , luoteeseen (edun takana). Tämä lisää tuulen nopeutta. Ilmanpaine rintaman edessä muuttuu hitaasti. Se voi pudota, mutta se voi myös kasvaa. Kylmän rintaman edetessä paine alkaa nopeasti nousta. Kylmän rintaman takana on suljettu isallobaarinen paineen kasvualue, ja kasvu voi olla 3–5 hPa/3 h. Paineen muutos sen kasvusuunnassa (laskosta nousuun, hitaasta noususta voimakkaampaan) osoittaa pintarintaman kulkua.

Ukkosmyrskyjä ja myrskyjä on usein havaittavissa rintaman edessä. Ilman lämpötila etuosan läpikulun jälkeen laskee ja usein nopeasti ja jyrkästi - 10 ° C tai enemmän 1-2 tunnissa. Vesihöyryn massaosuus pienenee samanaikaisesti ilman lämpötilan kanssa. Näkyvyys paranee, kun napa- tai arktista ilmaa tulee kylmän rintaman taakse. Lisäksi ilmamassan epävakaus estää tiivistymisen lähellä maan pintaa.

Kylmän rintaman sään luonne eroaa huomattavasti riippuen rintaman siirtymän nopeudesta, lämpimän ilman ominaisuuksista rintaman edessä ja lämpimän ilman nousevien liikkeiden luonteesta kylmän kiilan yläpuolella. Ensimmäisen lajin kylmillä rintamilla vallitsee lämpimän ilman määrätty nousu kylmän ilman kiilan yli. Ensimmäisen tyypin kylmärintama on passiivinen ylöspäin liukuva pinta. Hitaasti liikkuvat tai hidastuvat rintamat kuuluvat tähän tyyppiin, pääasiassa syklonisten alueiden reuna-alueilla syvissä bariaalisissa kouruissa. Tässä tapauksessa pilvet sijaitsevat pääasiassa etulinjan takana. Ero lämpimän rintaman pilvisyyteen on edelleen olemassa. Kitkan vuoksi alempien kerrosten kylmärintaman pinta jyrtyy. Siksi itse etulinjan edessä havaitaan rauhallisen ja lempeän ylöspäin liukumisen sijaan lämpimän ilman jyrkempi (konvektiivinen) nousu (kuva 3). Tästä johtuen pilvijärjestelmän eteen ilmaantuu toisinaan voimakkaita cumulus- ja cumulonimbus-pilviä, jotka ulottuvat satojen kilometrien päähän rintamalla, ja kesäisin sadekuuroja, talvella lumisateita, ukkosmyrskyjä, rakeita ja myrskyjä. Etupinnan yläosan yläpuolella, jossa on normaali kaltevuus lämpimän ilman ylöspäin liukumisen seurauksena, pilvijärjestelmä edustaa yhtenäistä kerrospilvien peittoa. Sateet ennen rintamaa rintaman läpiviennin jälkeen vaihtuvat tasaisemmilla sateilla. Lopulta cirrostratus- ja cirruspilvet ilmestyvät. Järjestelmän pystysuora paksuus ja pilvijärjestelmän leveys ja sadealue jäävät lähes 2 kertaa pienemmäksi kuin lämpimän rintaman tapauksessa. Järjestelmän yläraja on noin 4–4,5 km:n korkeudella. Pääpilvijärjestelmän alla voi esiintyä kerrospilviä, joskus muodostuu frontaalisia sumuja. Ensimmäisen tyyppisen kylmän rintaman kulku havaintopisteen läpi on 10 tuntia tai enemmän.

Ilmakehän alemman kerroksen 2. tyyppiset etupinnat ovat ylöspäin liukumisen passiivinen pinta ja yläpuolella - alaspäin liukumisen aktiivinen pinta. Suurin osa nopeasti liikkuvista syklonien kylmärintamista kuuluu tähän tyyppiin. Täällä alempien kerrosten lämmin ilma siirtyy ylöspäin eteenpäin liikkuvan kylmän akselin avulla. Kylmän rintaman pinta alemmissa kerroksissa sijaitsee erittäin jyrkästi muodostaen jopa akselin muotoisen pullistuman (kuva 4). Nopeasti liikkuva kylmän ilman kiila aiheuttaa syrjäytyneen lämpimän ilman pakotetun konvektion kapeassa tilassa etupinnan edessä. Täällä syntyy voimakas konvektiivinen virtaus cumulonimbus-pilvien muodostuessa, mikä voimistuu lämpökonvektion seurauksena. Rintaman esikuvia ovat altocumulus-linssimäiset pilvet, jotka leviävät sen eteen jopa 200 km:n etäisyydelle. Syntyvä pilvijärjestelmä on leveä (50-100 km) eikä se ole erillinen konvektiivinen pilvi, vaan jatkuva ketju tai pilvipankki, joka ei toisinaan välttämättä ole jatkuvaa. Vuoden lämpimällä puoliskolla cumulonimbus-pilvien yläraja ulottuu tropopaussin korkeudelle. 2. lajin kylmillä rintamilla on havaittavissa voimakasta ukkosmyrskyä, sadekuuroja, joskus rakeita ja myrskyisiä tuulia. Pilvissä on voimakasta turbulenssia ja jäätä. Vaarallisten sääilmiöiden vyöhykkeen leveys on useita kymmeniä kilometrejä. Vuoden kylmällä puoliskolla cumulonimbus-pilvien huiput saavuttavat 4 km:n. Lumisadealue on 50 km leveä. Tämä pilvisyys liittyy voimakkaisiin lumisateisiin, lumimyrskyihin, joiden näkyvyys on alle 1000 m, tuulen nopeuden jyrkästi lisääntymiseen ja turbulenssiin.

Kun 2. tyypin kylmät rintamat kulkevat havaintopisteen läpi, ilmaantuu ensin sirruspilviä (3-4 tuntia ennen rintaman linjan ohittamista Maan läheltä), jotka korvautuvat nopeasti korkeakerroksisilla, joskus linssimäisillä, jotka korvautuvat nopeasti massaa ja sadekuuroja, ukkosmyrskyjä, rakeita, myrskyjä. Pilvijärjestelmän liikkeen kesto sateiden ja ukkosten kanssa ei yleensä ylitä 1-2 tuntia. Kylmän rintaman jälkeen suihkut loppuvat. Sekä ensimmäisen että toisen tyypin kylmärintamalle on ominaista eturintamyrskyt. Koska kylmän kiilan etuosaan syntyy kitkan vuoksi jyrkkä etupinnan kaltevuus, osa kylmästä ilmasta on lämpimän yläpuolella. Sitten tapahtuu kylmien ilmamassojen "romahdus" etenevän kylmäakselin edessä. Kylmän ilman romahtaminen johtaa lämpimän ilman siirtymiseen ylöspäin ja vaaka-akselin pyörteen muodostumiseen edessä. Kovat ovat erityisen voimakkaita maalla kesällä, kun lämpimän ja kylmän ilman välillä on suuri lämpötilaero rintaman molemmin puolin ja kun lämmin ilma on epävakaa. Näissä olosuhteissa kylmän rintaman läpikulkuun liittyy tuhoisa tuulennopeus. Tuulen nopeus ylittää usein 20-30 m/s, ilmiön kesto on yleensä useita minuutteja, ajoittain esiintyy puuskia.

Okkluusiorintamat
Syklonin takana olevan kylmän ilman alaspäin suuntautuvien liikkeiden vuoksi kylmä rintama liikkuu nopeammin kuin lämmin rintama ja ohittaa sen ajan myötä. Syklonitäyttövaiheessa syntyy monimutkaisia ​​rintamia - okkluusiorintamia, jotka muodostuvat kylmän ja lämpimän ilmakehän rintaman kohtaamisesta.

Okkluusiorintamajärjestelmässä vuorovaikutuksessa on kolme ilmamassaa, joista lämmin ei enää kosketa maan pintaa. Prosessia, jossa lämmin ilma karkotetaan ylempiin kerroksiin, kutsutaan okkluusioksi. Tässä tapauksessa syklonin kylmän ilman takakiila sulautuu kylmän ilman etukiilaan. Lämmin ilma suppilon muodossa nousee vähitellen ylös ja sen paikka on sivulta tuleva kylmä ilma (kuva 5). Kylmän ja lämpimän rintaman kohtaamista esiintyvää rajapintaa kutsutaan okkluusioetupinnaksi.

Kylmän okkluusiorintaman tapauksessa sadetta voi tulla alarintaman molemmille puolille, ja siirtyminen voimakkaasta sateesta sadekuuroihin, jos sitä tapahtuu, ei tapahdu alarintaman edessä, vaan sen välittömässä läheisyydessä. Lämpimän tukosrintaman tapauksessa lämpimän ilman suppilo siirtyy lämpimämmällä ilmalla, joka virtaa kylmemmän ilman kiilan päälle. Vähemmän kylmän ilman takakiila saa kiinni kylmemmän ilman etukiilan, ja maan pinnasta irronnut kylmärintama nousee lämpimän rintaman pintaa pitkin.

Takailman heikko liukuminen ylöspäin pitkin okkluusiopintaa pitkin eteenpäin suuntautuvaa ilmaa voi johtaa St-Sc-tyyppisten pilvien muodostumiseen sitä pitkin, jotka eivät saavuta jääytimien tasoa. Näistä tihkusadetta sataa alemman lämpimän rintaman eteen.

Maan ilmakehän alaosa, troposfääri, on jatkuvassa liikkeessä, siirtyy planeetan pinnalla ja sekoittuu. Sen yksittäisillä osilla on erilaiset lämpötilat. Kun tällaiset ilmakehän vyöhykkeet kohtaavat, syntyy ilmakehän rintamia, jotka ovat rajavyöhykkeitä eri lämpötilojen ilmamassojen välillä.

Ilmakehän rintaman muodostuminen

Troposfäärin virtausten kierto aiheuttaa lämpimän ja kylmän ilmavirran kohtaamisen. Heidän tapaamispaikassaan tapahtuu lämpötilaeron vuoksi aktiivista vesihöyryn tiivistymistä, mikä johtaa voimakkaiden pilvien muodostumiseen ja myöhemmin runsaisiin sateisiin.

Ilmakehän rintamien raja on harvoin tasainen, se on aina mutkainen ja epähomogeeninen ilmamassojen juoksevuuden vuoksi. Lämpimät ilmavirrat virtaavat kylmiin ilmamassoihin ja nousevat ylös, kylmemmät syrjäyttävät lämpimän ilman ja pakottavat sen nousemaan korkeammalle.

Riisi. 1. Ilmakehän rintaman lähestyminen.

Lämmin ilma on kevyempää kuin kylmä ilma ja nousee aina, kylmä ilma päinvastoin kerääntyy lähelle pintaa.

Aktiiviset rintamat liikkuvat keskimäärin 30-35 km nopeudella. tunnissa, mutta he voivat väliaikaisesti pysäyttää liikkumisensa. Ilmamassojen tilavuuteen verrattuna niiden kosketuksen raja, jota kutsutaan ilmakehän rintamaksi, on hyvin pieni. Sen leveys voi olla satoja kilometrejä. Pituudessa - törmäysilmavirtojen suuruudesta riippuen etuosa voi olla tuhansia kilometrejä pitkä.

Säärintaman merkkejä

Lämmin ja kylmä rintama erotetaan sen mukaan, mikä ilmakehän virta liikkuu aktiivisemmin.

TOP 1 artikkelijotka lukevat tämän mukana

Riisi. 2. Synoptinen kartta ilmakehän rintamista.

Merkkejä lähestyvästä lämpimästä rintamasta ovat:

• lämpimien ilmamassojen liikkuminen kylmempiä kohti;
• cirrus- tai kerrospilvien muodostuminen;
• asteittainen sään muutos;
• tihkusade tai rankkasateet;
• lämpötilan nousu etuosan läpikulun jälkeen.

Kylmän rintaman lähestymisestä todistavat:

• kylmän ilman liikkuminen ilmakehän lämpimiä alueita kohti;
• suuren määrän kumpupilviä muodostuu;
• nopeat sään muutokset;
• rankkasateet ja ukkosmyrskyt;
• myöhemmin lämpötilan lasku.

Kylmä ilma liikkuu nopeammin kuin lämmin ilma, joten kylmärintamat ovat aktiivisempia.

Sää ja ilmakehän rintama

Alueilla, joilla ilmakehän rintama kulkee, sää muuttuu.

Riisi. 3. Lämpimien ja kylmien ilmavirtojen törmäys.

Sen muutokset riippuvat:

• havaittujen ilmamassojen lämpötiloja . Mitä suurempi lämpötilaero, sitä voimakkaammat tuulet, sitä voimakkaampia sateita, sitä voimakkaampia pilviä. Ja päinvastoin, jos ilmavirtojen lämpötilaero on pieni, ilmakehän rintama ilmaistaan ​​heikosti ja sen kulkeminen maan pinnan yli ei tuo erityisiä säämuutoksia;
• ilmavirran toimintaa . Ilmakehän virtauksilla voi olla paineistaan ​​riippuen erilaisia ​​liikenopeuksia, joista sään muutoksen nopeus riippuu;
• etuosan muodot . Etupinnan yksinkertaisemmat lineaariset muodot ovat paremmin ennustettavissa. Ilmakehän aaltojen muodostumisen tai yksittäisten ilmamassan erinomaisten kielten sulkemisen myötä muodostuu pyörteitä - sykloneja ja antisykloneja.

Lämpimän rintaman jälkeen sää lämpenee korkeammalle. Kylmyyden jälkeen - on jäähtymistä.

Mitä olemme oppineet?

Ilmakehän rintamat ovat raja-alueita eri lämpötilojen ilmamassojen välillä. Mitä suurempi lämpötilaero, sitä voimakkaampi säänmuutos on rintaman kulkiessa. Lämpimän tai kylmän rintaman lähestyminen voidaan erottaa pilvien muodosta ja sateen tyypistä.

Aihekilpailu

Raportin arviointi

Keskiarvoluokitus: 4.2. Saatujen arvioiden kokonaismäärä: 204.

Jos joskus valtavat lämpimän ja kylmän ilmavirran virrat tulevat lähelle toisiaan, niin niiden välille voidaan vetää selkeä jakoviiva sääkartalla tai, kuten meteorologit sanovat, etulinja.

Tällaisten rintamien kanssa kolea sää, rankkasateet tai lumisateet liittyvät suoraan toisiinsa.

Lämpimien ja kylmien ilmamassojen välinen raja on pinta. Tämä pinta on lähes vaakasuora ja vain hieman, täysin huomaamattomasti, laskeutuu etulinjaan.

Kylmä ilma on etupinnan alla; se on muotoiltu kirveen teräksi ja lämmin ilma sijaitsee tämän pinnan yläpuolella. Kun etupinta laskeutuu aivan maahan, eli "kirveen terää" pitkin, etulinja kulkee.

Koska ilmamassat ovat jatkuvasti liikkeessä, niiden välinen raja siirtyy joko kohti lämmintä tai kylmää ilmaa.

Yksi erittäin tärkeä ja tyypillinen piirre voidaan huomata missä tahansa sääkartassa: etulinja kulkee välttämättä matalapaineisen alueen keskustan läpi, ja päinvastoin, rintamat eivät koskaan kulje kohonneen paineen alueiden keskusten läpi.

LÄMMIN ETU

Jos rintama liikkuu suuntaan lämpimästä ilmasta kylmään ilmaan, eli kylmä ilma vetäytyy ja lämmin ilma siirtyy sen jälkeen sisään, niin tällaista rintamaa kutsutaan lämpimäksi rintamaksi. Juuri tämä lämmin rintama tuo meille useimmiten pisimmät sateet. Kun lämmin rintama kulkee jonkin alueen läpi, lämpeneminen alkaa: lämmin massa korvaa kylmän ilmamassan.

Lämmin ilma liikkuu nopeammin kuin kylmä ilma, ottaa sen kiinni, ja sen on tavallaan "kiivettävä selkään" poistuvan kylmän ilman. Ja ilman nousu johtaa sen jäähtymiseen; siksi pilvet muodostuvat lämpimään ilmaan etupinnan yläpuolelle. Lämmin ilma nousee ylös hyvin hitaasti ja vähitellen, joten lämpimän rintaman pilvisyys näyttää tasaiselta, sileältä cirrostratus- ja altostratuspilvien verholta. Tämä verho ulottuu etulinjaa pitkin useita satoja metrejä leveänä ja joskus tuhansia kilometrejä pitkänä kaistaleena. Mitä kauempana rintamalinjasta pilvet ovat, sitä korkeammalla ne ovat Maan yläpuolella ja sitä ohuempia ne ovat. Korkeimpia pilviä kutsutaan cirrusiksi. Ne sijaitsevat 7-9 kilometrin korkeudessa ja koostuvat jääkiteistä.

Cirrostratus-pilvet koostuvat myös jääkiteistä, mutta ne sijaitsevat hieman alempana ja lähempänä etuosaa. Altostratus-pilvet ovat vielä alempana - 2-4 metrin korkeudessa ja 100-400 km:n etäisyydellä edestä. Edessä on nimbostratuspilviä. "huonon sään" matalat katkenneet pilvet ryntäävät maan päälle vain 100-200 m korkeudella. Ne peittävät kukkuloiden huiput, radiomastojen huiput ja joskus tehdaspiippujen huiput.

Etuosan ohituksen jälkeen tuuli muuttaa suuntaa ja se kääntyy aina oikealle. Jos ennen rintamaa tuuli puhalsi kaakosta, niin rintaman läpikulun jälkeen se puhaltaa jo etelästä; jos tuuli oli etelästä, se muuttuu lounaaksi tai länneksi.

Korkeat läpinäkyvät pilvet, jotka liikkuvat 800-900 km lämpimän rintaman edessä, ovat niitä eteenpäin lähetettyjä "sanansaajia", jotka varoittavat meitä kauan ennen huonon sään alkamista. Niiden ulkonäön perusteella on mahdollista ennustaa sateen alkamista kesällä tai lumisateen alkamista talvella 10-14 tuntia etukäteen.

Olemme harkinneet sateen muodostumista, joka yleensä aiheuttaa pitkäaikaisen huonon sään.

KYLMÄ RINTAMA

Usein kirkkaan päivän tilalle tulee myrskyinen kaatosade, ukkosmyrsky ja myrsky, jota seuraa kylmä. Tämä sää liittyy kylmään rintamaan. Jos lämmin ilma vetäytyy ja kylmä ilma leviää sen jälkeen, niin tällaista rintamaa kutsutaan kylmäksi rintamaksi. Tämän rintaman saapuminen aiheuttaa aina jäähtymistä, koska lämmin ilmamassa korvataan kylmällä.

Kylmän rintaman alaosa liikkuu maan pintaa vasten tapahtuvan kitkan vuoksi hitaammin kuin yläosa ja jää sen jälkeen. Siksi ylhäällä kylmän rintaman pinta "pullistuu" eteenpäin, kylmän rintaman "päässä" oleva kylmä ilma painuu alas ja etupinta saa vierintäakselin kuperan muodon. Tämä akseli liikkuu nopeammin kuin poistuva lämmin ilma, tarttuu siihen ja syrjäyttää sen rajusti suoraan ylöspäin. Pyörivien tummien pilvien kuilu (cumulonimbus-pilvet) muodostuu kaatosateella, ukkosmyrskyllä ​​ja rakeilla (kesällä) tai lumimyrskyllä ​​ja lumimyrskyllä ​​(talvella).

Voimakkaimmat ukkosmyrskyt ja myrskyt liittyvät aina kylmään rintamaan.

SÄÄENNUSTUS

Tietäen sääilmiöiden keskinäiset yhteydet ja tarkkailemalla sen muutoksia voidaan ennustaa huonon sään alkamista tai sään paranemista. On vain syytä muistaa, että mitään säänmuutoksen merkkejä ei voida käyttää erillään muista sääilmiöistä. Kaikki, mitä ilmakehässä kulloinkin tapahtuu, täytyy aina ensin selvästi kuvitella, ja vain tämän perusteella voidaan ennustaa sään muutoksia.

Voimakas sään heikkeneminen johtuu syklonien ja niihin liittyvien rintamien saapumisesta, jotka korvaavat antisykloneja, ja niiden liikettä voidaan seurata vain erityisten synoptisten karttojen avulla. Vain joitain merkkejä lähestyvistä rintamista ja sykloneista voidaan käyttää paikalliseen sääennusteeseen.

Kesällä hyvän sään aikana merkki mahdollisesta huonon sään alkamisesta on tavanomaisen päivittäisen säämallin rikkominen, jolle on ominaista lämpötilan nousu päivällä ja sen lasku yöllä, tuulen lisääntyminen päivällä ja sen heikkeneminen yöllä, kumpupilvien muodostuminen päivällä, kaste yöllä ja aamusumujen muodostuminen.

Lämpimän rintaman ja siten syklonin lähestymisestä kertoo aina yöaikainen lämpeneminen. Syklonissa tuulet ovat yleensä voimakkaampia kuin antisyklonissa, joten syklonin lähestyessä tuuli voimistuu tuntuvasti. Liian jyrkkä edelliseen päivään verrattuna, tuulen voimistuminen päivällä tai liian vähäinen heikkeneminen yöllä viittaa syklonin lähestymiseen. Kasteen ja sumun puuttuminen yöllä on myös merkki syklonin lähestymisestä. Tästä kertoo joskus myös pilvipilvien heikko kehittyminen päiväsaikaan.

Talvella sääilmiöiden päivittäinen kulku on heikosti ilmaistu ja lähestyvä hirmumyrsky yleensä antaa itsensä tuntua tuulen ja lämpötilan noustessa.

Kaikki nämä merkit, vaikka ne ilmaistaan ​​jyrkästi ja havaittaisiin samanaikaisesti, eivät silti anna luottamusta huonon sään alkamiseen. Varmimpia merkkejä lähes huonosta säästä ovat cirrus- ja cirrostratuspilvien ilmaantuminen taivaalla, jotka tihenevät tietyssä - useimmiten länsiosassa - horisontissa. Samalla tuulen tulee puhaltaa siten, että jos seisot selkä siihen, niin pilvien paksuuntuminen tulee olla vasemmalla ja jonkin verran edellä - missä pitäisi olla matalapaine.

Merkkejä huonon sään lakkaamisesta: jyrkkä kylmä sateen ja lumen aikana; tuulen suunnan muutos luoteeseen tai pohjoiseen; muutos sateen luonteessa; tasaisen, jatkuvan pilvisyyden, sateen siirtyminen sadekuuroiksi, joiden voimakkuus muuttuu jyrkästi, joskus ukkosmyrskyjen ja rakeiden kanssa, jatkuva lumisade - yksittäisiksi voimakkaiksi lumimyrskyiksi.

Harkitsimme syklonin lämmintä rintamaa. Katsotaanpa nyt kylmää rintamaa. Analysoimme ominaisuuksia ja ulkoisia ilmenemismuotoja, joiden avulla purjehdus voi valmistautua lähestymiseensa. Kylmiä alueita kutsutaan päärintaman osuuksiksi, jotka liikkuvat kohti suhteellisen lämmintä ilmamassaa. Kylmän rintaman takana liikkuva kylmä ilmamassa. Jos ilmavirta ohjataan kylmästä ilmamassasta lämpimämpään, niin tällaista rintamaa kutsutaan kylmäksi rintamaksi. Alempien ilmakerrosten jääminen ylemmistä maanpinnan kitkan vaikutuksesta johtaa siihen, että ylemmät kerrokset romahtavat alas ja ovat vierintäakselin muotoisia. Suoraan ylöspäin siirtynyt lämmin ilma nousee nopeasti ja muodostaa tummien pilvien harjanteen - cumulonimbus-pilviä. Ilman liikkeen nopeudesta riippuen erotetaan ensimmäisen tyypin kylmärintama (liikenopeus on pieni) ja toisen tyyppinen kylmärintama.

Kylmän rintaman rakenne.

Kylmän rintaman rakenne vaihtelee sen mukaan, liikkuuko se nopeasti vai hitaasti. Tästä syystä on olemassa:
- ensimmäisen tyyppinen kylmärintama - hitaasti liikkuva, jossa pilvet ja sateet sijaitsevat pääasiassa etulinjan takana, mikä vaikeuttaa purjehduksen lähestymisen havaitsemista;
- toisen lajin kylmärintama - nopeasti liikkuva, jossa pilvet ja sateet sijaitsevat pääasiassa etulinjan edessä.

Toisen lajin kylmä rintama havaitaan syklonin keskiosassa ja ensimmäisen lajin - sen reunalla.

Ensimmäisen lajin kylmärintama.

Ensimmäisen tyyppisessä kylmärintamassa lämpimän ilman massoja syrjäyttää sen alle tunkeutuva kylmän ilman kiila. Tässä pilvihahmo on peilikuva pilvipeitteestä. Välittömästi kylmän ilmakehän etulinjan eteen muodostuu cumulonimbus-pilviä (CL), joista sataa sadekuuroja ukkosmyrskyjen mukana. Sadepilvyyden vyöhykkeen leveys on useita kymmeniä kilometrejä.

M3-Az-pilvijärjestelmä, jossa on runsaasti sateita, sijaitsee kylmän rintaman takana. Pilvisen vyöhykkeen leveys, paksuus ja vastaavasti sadevyöhykkeen leveys ovat noin puolet lämpimästä. Näin ollen, toisin kuin lämmin rintama, ensimmäisen tyyppisen kylmän rintaman pilvisyysjärjestelmä ei salli purjehtijat havaita sen lähestymistä etukäteen pilvien avulla.

Toisen lajin kylmärintama.

Toisen tyypin kylmärintamalle on tunnusomaista se, että ilmaakselin nopea liike aiheuttaa syrjäytyneen lämpimän ilman nopean nousun etulinjan eteen ja ilmavirtojen alaspäin suuntautuvat liikkeet estävät pilvijärjestelmän leviämisen suoraan taakse. etulinjaa. Syntyvä pilvijärjestelmä on pohjimmiltaan voimakkaiden pilvien akseli Cb. Niiden leviäessä pieninä määrinä voi muodostua Cc, Ac ja Sc, ja niiden alapuolelle, rankkasateiden vyöhykkeellä, havaitaan yleensä rikkoutunutta kumpua huonoa säätä. 4-5 km korkeudessa adiabaattisesti jäähdytetyn kostean ilman nouseva virta kohtaa adiabaattisesti lämmitetyn kuivan ilman laskevan virtauksen. Tämän seurauksena muodostuu yläsekundaaririntama, jonka alta pilvipankki Cb vedetään eteenpäin. Sen etureuna, jolla on Az:n luonne, voi vähitellen erottua linssimäisten pilvien harjuiksi Ac. Näitä pilviä kuljetetaan eteenpäin 200 - 300 km ja niiden havaitseminen on luotettava varoitus purjehduksessa toisenlaisen kylmän rintaman lähestymisestä.

Ilmakehän kylmän rintaman linjan takana ilmamassassa havaitaan laskevia ilman liikkeitä, erityisesti ilmakiilan etuosassa. Siksi massan sisäisiä pilviä ei esiinny täällä. Pian kylmän rintaman ylityksen jälkeen tapahtuu nopea raivaus, jopa täydellinen; vasta muutaman tunnin kuluttua, kun alaspäin suuntautuvat liikkeet loppuvat ja frontaalipinta nousee riittävästi, voi ilmaantua epävakaalle massalle ominaisia ​​konvektiivisia pilviä ja sadekuuroja.

Sateet toisen tyyppisen kylmän rintaman kulkiessa ovat lyhyitä (muutamasta minuutista 1 tuntiin), koska sadevyöhykkeen leveys on pieni ja liikkeen nopeus on merkittävä. Cumulonimbus-pilvien kuilussa havaitaan joskus alemman ja keskitason taukoja tai vähemmän kehittynyttä pilvisyyttä. Paikoin kehittyy ukkosmyrskytoimintaa, joka paikoin laantuessaan saattaa ilmaantua lähialueille.

Tuulen suunta molempien kylmien rintamien kulkiessa muuttuu samalla tavalla kuin lämpimällä, mutta käännös oikealle (pohjoisella pallonpuoliskolla) läpikulkuhetkellä on merkittävämpi ja terävämpi. . Samalla tuulen nopeus kasvaa jyrkästi.
Kylmän rintaman lähestyessä tapahtuu lyhyt, yleensä heikko, mutta vähitellen kiihtyvä paineen lasku. Välittömästi läpikulun jälkeen paine nousee, koska lämmin ilma korvataan kylmällä ilmalla.

Ilman lämpötila kylmän rintaman ylityksen jälkeen laskee. Lämpötilan hyppy riippuu muuttuvien massojen luonteesta.

Molempien tyyppien kylmärintamalle on ominaista esirintamyrskyt, jotka ovat erityisen vaarallisia huviveneilyssä. Kylmän rintaman takana olevalle ilmalle on ominaista alaspäin suuntautuva liike, joka tulee erityisen voimakkaaksi kiilan etuosassa, jossa kitka muodostaa etupinnan jyrkän kaltevuuden. Alas putoava ilma näyttää vierivän eteenpäin, kuten säiliön toukat, ja sen etenemisnopeus osoittautuu kaikissa tapauksissa suuremmiksi kuin vastaava lämpimän ilman nopeuden komponentti alemmissa kerroksissa. Kylmän ilman romahtaminen johtaa lämpimän ilman siirtymiseen ylöspäin ja vaaka-akselin pyörteen ilmaantumiseen; frontaalimyrskyilmiöt liittyvät tähän pyörteeseen.

Erityisen voimakasta alaspäin suuntautuvaa liikettä tapahtuu kylmän ilman päässä. Useiden kilometrien korkeudelta laskeutuessaan tämä ilma lämpenee adiabaattisesti, ja tämän ansiosta lämpötilan hyppy tasoittuu. Joissakin tapauksissa kylmäkiilan sisään syntyy toissijainen kylmärintama, joka erottaa "pään" lämmitetyn ilman kauempana olevasta ilmasta, jota alaspäin suuntautuva liike ei pidä kiinni siinä määrin.

Tämä toinen kylmärintama kulkee useita kilometrejä kuluneen päärintaman jälkeen. Sen kulkiessa lämpötila hyppää, tuulia ja myrskyjä, mutta sillä ei ole pilvijärjestelmää. Tätä ilmiötä kutsutaan kylmän rintaman bifurkaatioksi. Purjehtijien tulee aina pitää tämä mielessä eikä levätä kylmän rintaman jälkeen. Kovat ilman näkyvää pilvijärjestelmää voivat aiheuttaa paljon ongelmia veneilyssä. Kuten he sanovat, hän hiipi ylös huomaamatta.

Syklonin takaosassa oleviin bariinikaivoihin muodostuu yleensä toissijaisia ​​kylmärintamia. Niissä on samanlainen pilvijärjestelmä kuin toisen tyypin kylmärintamalla, mutta pilvien pystysuuntainen ulottuvuus niissä on pienempi kuin päärintamien pilvien laajuus. Joissakin tapauksissa voi olla useita kouruja ja toisiorintamia.

Istuvat (kiinteät) ovat päärintaman osia, jotka eivät käy läpi merkittävää liikettä.
Syklonissa kylmä rintama liikkuu hieman nopeammin kuin lämmin. Ajan myötä ne lähentyvät ja sulautuvat sitten läheltä syklonin keskustaa. Tällaista rintamaa, joka muodostuu kylmän ja lämpimän sulautumisen seurauksena, kutsutaan okkluusiorintamaksi (suljetuksi). Mutta tästä aiheesta.

Lämpimän ilman hidas ylöspäin suuntautuva liike frontaalipintaa pitkin johtaa sen adiabaattiseen jäähtymiseen ja pilvijärjestelmän ja suuren sadevyöhykkeen muodostumiseen, pilvivyöhykkeen leveys ulottuu 600-700 km:iin.

Etupinnan kaltevuus havaitaan välillä 1/100 - 1/200.

Rintaman pääpilvijärjestelmä on nimbostratus ja erittäin kerrostuneet Ns-As-pilvet, jotka sijaitsevat alemmalla ja keskitasolla (5-6 km). Niiden yläreuna on lähes vaakasuora, ja alareuna laskee etureunasta etulinjaan, jossa se saavuttaa noin 100 metrin korkeuden (kylmällä säällä se voi olla alempi). As-N:n yläpuolella ovat cirrostratus- ja cirruspilvet. Joskus ne sulautuvat taustalla olevaan pilvijärjestelmään. Mutta usein ylemmän tason pilvet erottaa Ns-As-järjestelmästä pilvikerros. Pääpilvijärjestelmän alla havaitaan laajan sateen vyöhyke. Se sijaitsee pinnan etulinjan edessä ja sen pituus on normaalia pitkin edestä 400 kilometriin asti.

Sadevyöhykkeellä muodostuu matalia, 50-100 metrin alarajaisia ​​sadepilviä, joskus esiintyy rintamasumuja ja jäätä havaitaan lämpötiloissa 0 - -3.

Talvella voimakkailla tuulilla rintaman läpikulkuun liittyy voimakkaita lumimyrskyjä, kesällä lämpimällä rintamalla voi ilmaantua erillisiä cumulonimbus-pilviä, joissa on sadekuuroja ja ukkosmyrskyjä. Useimmiten ne esiintyvät yöllä. Niiden kehitys selittyy pääfrontaalipilvijärjestelmän yläkerroksen voimakkaalla yöaikaan jäähtymisellä suhteellisen tasaisessa lämpötilassa pilven alemmissa kerroksissa. Tämä johtaa lämpötilagradienttien kasvuun ja pystysuuntaisten virtojen lisääntymiseen, mikä johtaa cumulonimbus-pilvien muodostumiseen. Ne peittyvät yleensä nimbostratuspilvien peittoon, mikä vaikeuttaa niiden visuaalista tunnistamista. Kun lähestytään nimbostratus-pilviä, joiden sisällä on piilossa cumulonimbus-pilviä, alkaa turbulenssi (turbulenssi), lisääntynyt sähköistyminen, mikä vaikuttaa negatiivisesti instrumentoinnin toimintaan.

Talvella lämpimän rintaman pilvisyyden negatiivisten lämpötilojen vyöhykkeellä on lentokoneiden jäätymisen vaara. Jäätymisen alaraja on nolla-isotermi. Voimakasta jäätä havaitaan lennon aikana alijäähtyneen sateen vyöhykkeellä. Kylmänä vuodenaikana lämmin rintama kärjistyy ja antaa useammin vaikeita sääolosuhteita: matala pilvisyys, huono näkyvyys lumimyrskyissä, sateet, sumu, jäätä sateessa, jäätä maassa, sähköistyminen pilvissä.