Изобары

Чтобы построить карту изобар на географическую карту наносят в пунктах расположения метеорологических станций приведенные к уровню моря в значении атмосферного измеренные на этих станциях в одно и тоже время. Затем точки с одинаковым давлением соединяют изобарами. Каждая изобара это следующего пересечения соответственной изобарической поверхности с уровнем моря. На карте охватывающей один географический район можно для данного момента времени провести целое семейство изобар. Проводят их так, чтобы каждая изобара отличалась от соседней на 5гПа. На карте изобарического поля обнаруживается области с замкнутыми изобарами с самым низким давление в центре, называемое циклонами/депрессиями. И области с замкнутыми изобарами и самым высоким давлением в центре, называемые антициклонами.

Изобары на уровне моря и горизонт барический градиент.

К Барическим система с незамкнутыми изобарами относятся ложбина и гребень.

Ложбина – это полоса пониженного давления между двумя областями повышенного давления. Изобары в ложбине либо близки к параллельным прямым либо имею вид V.

Гребень - полоса повышенного давления между двумя областями пониженного давления. Изобары в гребне либо напоминают параллельные прямые либо имею вид Л.

Седловина – участок барического поля между расположенными крест на крест двумя циклонами (или ложбинами). Точка в центре седловины называется точкой седловины.

Ветер.

Скорость ветра

Движение воздуха относительно земной поверхности называется ветром. Как правило имеется ввиду горизонтальная составляющая движения. Если говорят о восходящем или нисходящем ветре, то учитывают вертикальную составляющую. Ветер характеризуется вектором скорости. Скалярная величина скорости ветра равна пути, пройденному индивидуальным объёмом воздуха за единицу времени, относительно земной поверхности. Направление вектора скорости называют направлением ветра. За направление ветра принимается азимут точки, откуда дует ветер. И отсчитывается от точки севера через восток.

Единицы измерения:

в системе СИ м/с;

в авиации км/час;

в морском флоте в узлах (мор. мили/час);

Чтобы перевести скорость ветра из м/с в узлы, достаточно умножить число на 2. Средняя скорость ветра у земной поверхности близка к 5-10м/с. Редко превышает 12-15м/с; вихрь шторма – 30м/с и более. В отдельных порывах до 60м/с ( в порывах до 100м/с). Смерч и торнадо 100 и более м/с; в верхней тропосфере, в струйных течениях до 70-100м/с.

Измерение скалярной и векторной величины скорости ветра

Скорость ветра у земной поверхности измеряется анемометрами разной конструкции или флюгером Вильда.

Наибольшее распространение получили анемометры с приёмными часами в виде вертушек. Чашечный анемометр и мельничный анемометр, которые вращаются с большей или меньшей скоростью в зависимости от давления и скорости ветра. Во флюгере Вильда давление, оказываемое ветром отклоняет от положения равновесия вертикально висящую металлическую доску. По скорости вращения вертушки или по отклонению доски можно определить скорость ветра. Есть конструкции основанные на манометрическом принципе(трубка Пито), либо на измерении величины охлаждения нагретого тела под действием ветра (термоанемометры). Приборы для измерения ветра над земных метеорологических станциях устанавливаются на высоте 10-12м над земной поверхностью. Измеренный или ветер называется ветром у земной поверхности.

Направление ветра

Чтобы указать направление ветра вполне хватает указать точку горизонта откуда дует ветер, либо назвать её азимут.

В первом случае различают 8 основных ромбов, если направление характеризуется азимутом, то указывается в градусах. Направление ветра определяется с помощью флюгера вращающегося на вертикальной оси и указателей румбов, ориентированных относительно сторон горизонта.

Чтобы охарактеризовать климатический режим ветра можно для каждой местности построить диаграмму распределения повторяемости направления ветра по основным румбам так называемую розу ветров. Она строится по среднегодовым значениям повторяемости ветра

Фронты в атмосфере

В атмосфере постоянно создаются такие условия, когда две воздушные массы с разными свойствами располагаются одна под другой. В этом случае две воздушные массы разделены узкой переходной зоной, называемой фронтом. Длина таких зон 1000км. Ширина лишь десятки км. В зоне фронта при переходе от одной воздушной массы к другой температура, ветер, влажность воздуха резко меняются. Фронты разделяющие основные географические типы воздушных масс называют главными фронтами. Главные фронты между арктическими и умеренными широтами носят название арктические; между умеренными и тропическим полярные. Раздел между тропическим и экваториальным воздухом не носит характера фронта. Этот раздел называют внутритропической зоной конвергенции. В пересечении с земной поверхностью фронтальная поверхность образует линию фронта, которую так же называют фронтом, и имеет те же свойства.

Поверхность фронта в вертикальном разрезе

В процессе движения воздушных масс и разделяющие их фронтальной поверхности воздушные располагаются не только одна рядом с другой, но и одна на другой. При этом более плотный холодный воздух лежит под теплым воздухом в виде узкого клина. Каждый индивидуальный фронт в атмосфере не существует бесконечно долго. Фронты постоянно возникают обостряются, расплываются и исчезают. Фронты не редкая случайность, а постоянно-повседневная особенность атмосферы. Процесс образования фронта называется фронтогенезом.

Типы фронтов

В реальной атмосфера фронты как правило не параллельны воздушным течениям. Ветер по обе стороны фронта имеет составляющие нормальные к фронту. Фронт может перемещаться либо в сторону холодного воздуха, либо в сторону более тёплого. Если линия фронта перемещается у земли в сторону более холодного воздуха, это значит, что клин холодного воздуха вступает и освобождается им место занимает теплый воздух, такой фронт называют теплым.

Если линия фронта перемещается в сторону тёплого воздуха, это значит, что клин холодного воздуха продвигается вперед. Тёплый воздух перед ним отступает, а так же вытесняется вверх наступающим холодным клином, и такой фронт называют холодным.

На фронтах и воздушных массах по обе стороны фронтов возникают огромные атмосферные волны, приводящие к образованию атмосферного возмущения вихревого характера – циклоны т антициклоны.

Вместе с эволюцией циклонов и антициклонов происходит и эволюция фронтов. В процессе эволюции циклонов возникают более сложные фронты, представляющие собой объединение теплых и холодных фронтальных поверхностей. Это фронты Окклюзии, с ними связаны наиболее сложные облачные системы.

Фронт и струйное течение

Фронт есть переходная зона между теплой и холодной воздушными массами. В тропосфере оно представляет некоторую область называемую фронтальной зоной. Температура на фронте не испытывает разрыва, а резко меняется внутри зоны фронта. При резком выраженном фронте в верхней тропосфере и в нижней стратосфере наблюдается в общем параллельном фронту сильное воздушное течение в несколько сотен км шириной со скоростями от 150 до 300 км/ч оно называется струйным течением. Так скорость ветра наблюдается на оси струйного течения в близи фопопаузы, где она может превышать 100м/с. В субтропиках, где тропосфера умеренных широт соприкасается с тропической тропосферой возникает субтропическое струйное течение.