دوران الغلاف الجوي والمحيطات. ما هي الكتل الهوائية

كتلة هوائية (VM) هو حجم من الهواء متجانس نسبيًا من حيث الخصائص الفيزيائية والجوية الأساسية ، والذي يحتفظ بشكل أو بآخر بشخصيته لفترة أطول. تنتشر الكتلة الهوائية لعدة آلاف من الكيلومترات في الاتجاه الأفقي ولعدة كيلومترات في الاتجاه الرأسي. يتم تشكيلها في ظل حالة إقامة طويلة من الهواء فوق الإقليم مع ظروف مادية وجغرافية موحدة تقريبًا. تتحرك الكتل الهوائية بنقل خصائصها المميزة إلى مناطق مختلفة من الأرض.

التصنيف الحراري VM.

كتل الهواء البارد - أبرد من الهواء المحيط و / أو السطح السفلي. بالانتقال إلى سطح أكثر دفئًا (عادةً من خطوط العرض العالية إلى المنخفضة) ، يجلبون تبريد.

كتل الهواء الدافئ - أدفأ من الهواء المحيط و / أو السطح الذي تحته. الانتقال إلى سطح أكثر برودة (المزيد خطوط العرض العالية)، احضر تسخين.

الكتل الهوائية المحلية في حالة توازن حراري مع البيئة.

يؤدي التغيير المتتالي في كتل الهواء الدافئة والباردة إلى تقلبات في ظروف درجات الحرارة في منطقة معينة.

وفقا لل التصنيف الجغرافيتنقسم الكتل الهوائية اعتمادًا على الموقع الجغرافي لمراكز التكوين. تخصيص:

هواء القطب الشمالي ، مقسم إلى بحري وقاري ؛

هواء خطوط العرض المعتدلة ، مقسمة إلى البحرية والقارية ؛

الهواء الاستوائي ، وينقسم إلى بحري وقاري ؛

الهواء الاستوائي ليس تنقسم إلى بحرية وقارية ، حيث تختلف درجة حرارة ورطوبة الهواء في منطقة خط الاستواء قليلاً فوق الأرض وفوق البحر.

الهواء القاري أكثر جفافا ، وهواء البحر أكثر رطوبة.

الجبهات الجوية

تختلف الكتل الهوائية المتجاورة عن بعضها البعض في خصائصها الفيزيائية ، ويتم فصلها عن بعضها البعض بضيق نسبيًا انتقالية ، أيالمناطق الأمامية (العرض - ما يصل إلى عدة عشرات من الكيلومترات) . السمة المميزة الرئيسية المنطقة الأمامية -تغيير مفاجئخصائص الأرصاد الجوية في الاتجاه الأفقي ، أي كبير التدرجات الأفقية هذه الخصائص.

خط التقاطع المنطقة الأماميةمع سطح الأرض الجبهة الجوية .طولتتوافق الخطوط الأمامية مع الأبعاد الأفقية للمنطقة الأمامية ويمكن أن تصل 5 آلاف كمو اكثر. إلى أعلى ، تمتد معظم الجبهات الجوية إلى ارتفاع لا أكثر5-6 كم. (لنلقِ نظرة على أبسط مثال. الهواء في الفصل هو كتلة صغيرة واحدة ، وخارجه آخر: تختلف في درجة الحرارة ، والرطوبة ، وتركيب الهواء. والجدار الخارجي هو "المنطقة الأمامية" ، وقاعدة الجدار هي "الجبهة الجوية" طول الجدار يتوافق مع طول المنطقة الأمامية والخط الأمامي ، والارتفاع يتوافق مع الامتداد الرأسي للمنطقة الأمامية). السطح الأمامي مائلة بالضرورة ، لأن الكتل الهوائية تختلف دائمًا في درجة الحرارة - هواء بارد(كما هو أكثر كثافة) يتسرب تحت الحرارة ، في محاولة لاتخاذ أدنى موقف. التفاعل الكتل الهوائية في المنطقة أمامي يتسبب في تكوين الغيوم ، وهطول الأمطار ، مصحوبة بتغيرات في الظروف الجوية.

اعتمادا على الكتلة الهوائية , دافئ أو البرد يقتربإلى هذه النقطة , شكلت دافئ أو جبهات باردة .

إذا كان قادمًا كتلة الهواء الدافئ (أمامي هواء دافئ ) تسمى الجبهة الجوية دافئ. الجبهة الدافئة ، وبالتالي التحرك نحو كتلة الهواء البارد . حيث هواء دافئ مثل المزيد من الضوء ، بسلاسة يرتفععلى طول الإسفين هواء بارد ، وتشكيل النظام المقابل من الغيوم الطبقية. عادة ما تكون سرعة الجبهة الدافئة 30-40 كم / س ، أي 720-960 كم / يوم. تقريبالجبهة الدافئة يؤدي إلى استبدال الهواء البارد بالهواء الدافئ.

إذا كان قادمًا كتلة الهواء البارد(أماميهواء بارد) ، تسمى الجبهة الجوية البرد .جبهة باردة يتحرك إلى الجانب كتلة الهواء الدافئ . الهواء البارد ، لأنه أكثر كثافة وأثقل ، يزيحالهواء الدافئ. تقريبجبهة باردة يؤدي إلى استبدال الهواء الدافئ بالهواء البارد.

الجو

الجو يعكس مجمع عناصر الأرصاد الجوية(عناصر الطقس) و ظواهر الغلاف الجويلوحظ في المنطقة خلال فترة زمنية محدودة(التناظرية الظروف الهيدرولوجية).

عناصر الطقس: الضغط الجوي ودرجة الحرارة والرطوبة.ظواهر الطقس : الرياح ، كمية وشكل السحب ، هطول الأمطار ، الشفق القطبي ، قوس قزح ، السراب ، إلخ. يمكن أن تكون الظواهر الجوية كارثية: إعصار ، عاصفة رعدية ، أمطار غزيرة ، جفاف ، عاصفة ثلجية ، عاصفة ، عاصفة ترابيةوإلخ.

الجو في جبهة جوية دافئة .قبل الاقترابالجبهة الدافئة كانت نقطة المراقبة في المنطقة كتلة الهواء البارد الجو صافٍ البرد(بارد ، ليس دافئًا جدًا - حسب الموسم) ، عاصف قليلاً. كما تقريبالجبهة الدافئة يتراجعالضغط الجوي ,يزيددرجة حرارة الهواء .سحاب أكثر وأكثر انضغاطًا ، يتساقط هطول الأمطار الغزيرة . لوحظ في بعض الأحيان عواصف رعدية.بعدعابرة الجبهة الدافئة (خلف الخط الأمامي) نقطة مراقبةيتحول بالكامل في المنطقةهواء دافئ . درجة حرارة الهواء زيادة.ترسب قف,الضغط الجوي خفضت,ريح ينحسر.

الطقس في الجبهة الجوية الباردة .قبل الاقترابأمامي كانت نقطة المراقبة في المنطقة كتلة الهواء الدافئ . الجو صافٍ دافئ، رياح منخفضة. نظام السحابة بشكل عام مماثلنظام السحابة الأمامية الدافئة ، لكنه يتطور في ترتيب عكسي.أماميعابرة الخطوط الأمامية كنتيجة لحركة الهواء الصعودية الأكثر قوة ، السحب الركامية ، مصحوبة عواصف رعدية . على طول خطوط الجبهة الباردة هناك زيادة حادة في الرياح ، واكتساب الشخصية العواصف .بعدعابرة الخطوط الأمامية نقطة المراقبة بالكامل في المنطقة هواء بارد . هناك ملحوظة (مفاجئة في بعض الأحيان) ) تبريد , توضيح ، مفاجئوقف هطول الأمطار ، قويارتفاع الضغط ,ريح ينحسر.

الطقس في إعصار. في إعصار تعميم اثنينالكتل الهوائية، مما يؤدي إلى اثنينالجبهة الجوية . الطقس في إعصار تحدد الخصائصالكتل الهوائية ,أنشطةالجبهات الجوية ، يتدفق الهواء تصاعديًا في المركز ، الحجم تدرجات الضغط,الموسممن السنة. عموما، الجو فى منطقة إعصار مستخدم غائم ، ممطر ، عاصف (إلى عاصف) ،في كثير من الأحيان مع لفترات طويلة ضبابي ، شتاءبوفرة يتساقط الثلج و عواصف ثلجية . الضغط الجوي خفضت. في الصيفالأعاصير احضر طقس بارد ودافئ في الشتاء.على الهامشإعصار الجو هادئ نسبيا.

في اعصار مداري بسبب التدرجات الأفقية الكبيرة جدًا ، يكون الطقس عنيفًا بشكل خاص. رياحفي داخل إعصار (إعصار) تصل سرعتها إلى 50-60 م / ث ، وبعض الهبات تتجاوز 100 م / ث. انها تتدفق مطر .الأعاصير المدارية ضخمة القوة التدميرية،غالبا العبور مصحوبة بخسائر بشرية ، وأحيانًا كثيرة جدًا.لكل اعصار مداري التي لها شدة عاصفة وأعلى الاسم المعطى.الأعاصير المدارية تتسبب في أضرار جسيمة ، والتي يتم تقليلها بشكل كبير بفضل الخدمة الراسخة للوقاية منها. الأعاصير المدارية مدرجة في فئة الظواهر الخطرة (الطبيعية).

(في نهاية أكتوبر 2012 في منطقة البحر الكاريبيحيث كان لديه قوة كبيرة بشكل خاص (توفي 69 شخصًا ، بما في ذلك 54 من سكان هايتي) ، ولد إعصار ساندي. وصل 28 أكتوبر ، على الرغم من ضعفها ، إلى الساحل الشرقي للولايات المتحدة. دمار كبير ، جرفت المنازل على طول الساحل ، وانقطاع التيار الكهربائي ، وإغلاق المدارس والهيئات الحكومية ، وإغراق بعض محطات المترو في نيويورك ، وإلغاء 7-8 آلاف رحلة جوية ، وقتل أكثر من 94 شخصًا ، وأضرار اقتصادية - حوالي 50 مليار دولار).

في إعصار تدور كتلة هوائية واحدة، حيث يتم نقل الجبهات الجوية بواسطة التيارات الهوائية المتشعبة من المركز إلى محيطها. الجو في إعصار يعتمد على الموسم، تنص على السطح الأساسي، الخصائص كتلة هوائية وعوامل أخرى. عموما، الجوفي إعصار مستخدمصافي،رياح منخفضةزيادة الضغط الجوي.في الصيفالمضادات احضر الطقس الحار في الشتاء - بارد ، فاتر ، لكن مشمس.على ال المحيطإعصار يحدث عادة طقس غائممن ترسب، في منطقة الاتصال بـ إعصار لاحظ رياح قوية.

Anticyclones غالبًا ما تنشأ في المنطقة الخلفية إعصار في الجماهير هواء بارد لذلك ، كقاعدة عامة ، إعصار عادة ما يسبق إعصار .

كتل الهواء ، أجزاء متجانسة نسبيًا من طبقة التروبوسفير ، تتناسب مع أجزاء كبيرة من القارات والمحيطات ، مع بعض الخصائص المشتركةتتحرك ككل. الكتل الهوائيةتغطي الأراضي التي تبلغ مساحتها عدة ملايين من الكيلومترات 2 ، ونادراً ما تصل إلى التروبوبوز عموديًا ، وغالبًا ما تغطي فقط النصف السفلي من طبقة التروبوسفير. الكتل الهوائية المتجاورة مفصولة عن بعضها البعض بواسطة جبهات جوية ، يصل طولها إلى عدة آلاف من الكيلومترات وتصل إلى عدة عشرات من الكيلومترات. تفصل الجبهات الرئيسية (التي تُعزى إلى الستراتوسفير) الأنواع الرئيسية للكتل الهوائية ، والجبهات الثانوية (التي يبلغ ارتفاعها عدة كيلومترات) - كتل هوائية من نفس النوع. مناطق تكوين الكتلة الهوائية هي مناطق شاسعة متجانسة إلى حد ما أفقياً ، حيث تكتسب الكتلة الهوائية نفس الخصائص على المنطقة بأكملها. يجب أن يظل الهواء فوق هذه المنطقة طويلاً بما يكفي لمقاربة التوازن الديناميكي مع السطح السفلي ، أي لاكتساب خصائص مناخية موحدة نموذجية لمنطقة التكوين. يتم تحديد خصائص الطقس الرئيسية للكتل الهوائية من خلال التوزيع الرأسي لدرجة الحرارة والرطوبة. في المستقبل ، تتحرك الكتل الهوائية في أحد تيارات الدوران العام للغلاف الجوي ، وتحول أيضًا خصائصها ، أي نظام الطقس الخاص بها. يتم تحديد النظام المناخي المميز لمناطق الأرض من خلال الهيمنة في منطقة معينة في موسم معين لنوع معين من الكتلة الهوائية.

حسب الأصل ، يتم تمييز الكتل الهوائية: القطب الشمالي ، القطب الجنوبي ، خطوط العرض المعتدلة (القطبية) ، الاستوائية والاستوائية ، مع تقسيمها (باستثناء الاستوائية) إلى أنواع بحرية وقارية. كل نوع له تدرجات درجة الحرارة العمودية الخاصة به ، والرطوبة ، والشفافية ، وما إلى ذلك. أثناء الحركة طويلة المدى ، يحدث تحول في الكتل الهوائية ، وتتغير خصائصها. الكتل الهوائية التي تتحرك من خطوط العرض العالية ذات سطح الأرض الأكثر برودة إلى خطوط العرض المنخفضة مع وجود سطح أكثر دفئًا تسمى البرودة. تسبب البرودة في المناطق التي تدخلها ، بينما ترتفع درجة حرارتها من سطح الأرض ، مما يساهم في تطور التدرجات الرأسية ، والحمل الحراري مع تكوين غيوم مطرية وهطول أمطار غزيرة. تسمى الكتل الهوائية التي تتحرك من خطوط العرض المنخفضة إلى الأكثر دفئًا إلى خطوط العرض العالية بالدفء ، وبالتالي فهي تسبب الاحترار ؛ تتميز بتدرجات حرارة عمودية صغيرة ، وغيوم طبقية وضباب. تسمى الكتل الهوائية التي تبقى في نفس المنطقة لفترة طويلة بالمحلية. خصائصهم تعتمد على الموسم.

مضاء: المحيط - الغلاف الجوي: موسوعة. L. ، 1983 ؛ Khromov S. P.، Petrosyants M. A. الأرصاد الجوية وعلم المناخ. الطبعة السادسة. م ، 2004.

أصبحت مراقبة ظواهر المناخ والطقس أكثر انتشارًا في القرن التاسع عشر. كان علماء الأرصاد الجوية بحاجة إلى البحث لتشكيل خرائط شاملة تساعد في تحديد توزيع الرياح وهطول الأمطار وأنظمة درجات الحرارة و الضغط الجوي.

كانت نتيجة هذه الملاحظات فكرة موضوعية عن الكتل الهوائية ، مما جعل من الممكن إجراء تنبؤات جوية دقيقة إلى حد ما.

ما هي الكتل الهوائية؟

تُفهم الكتل الهوائية على أنها كميات كبيرة من الهواء تقع في طبقات الغلاف الجوي السفلى. يبلغ ارتفاعها عادة 2-3 كيلومترات ، ويمكن أن يصل طولها إلى عدة مئات أو حتى آلاف الكيلومترات.

تتميز بطولها بدرجة حرارة موحدة ومستوى رطوبة موحد ، ومع ذلك ، فهي قادرة على تغيير خصائصها أثناء الحركة. تسمى الحدود بين كتلتين هوائيتين "الجبهة الجوية" وتتميز باختلاف أنظمة درجات الحرارة.

كيف تتشكل الكتل الهوائية؟

كل كتلة من الهواء لها مركزها. عادةً ما يمثل منطقة جغرافية حيث ينزل الهواء أولاً ثم يتباعد أفقيًا. تتم عملية تكوين الكتل الهوائية في المناطق المستقرة ، مثل الأعاصير المضادة.


في بعض الحالات ، يمكن أن تحدث أيضًا في الأعاصير ، ولكن بشرط أن تكون غير نشطة وتقع عند خطوط العرض فوق خط الاستواء.

ما هي أنواع الكتل الهوائية؟

قائمة أنواع الكتل الهوائية واسعة جدًا وتتنوع وفقًا للديناميكا الحرارية ومصدر التكوين. إذا تحدثنا عن التوزيع الجغرافي ، فإن الكتل الهوائية تنقسم إلى قارية ، تتشكل فوق سطح الأرض ، وبحرية ، ويتم تكوينها فوق المحيطات. يمكن تقسيم كل من هؤلاء وغيرهم إلى أنواع اعتمادًا على خط العرض الذي تقع فيه البؤر. وتشمل هذه الهواء القطب الشمالي أو القطب الجنوبي والكتل المعتدلة والاستوائية والاستوائية.

وفقًا للديناميكا الحرارية ، فهي دافئة أو باردة أو محلية. الهواء الدافئ أو البارد هو الهواء ذو ​​درجة حرارة أعلى (أو أقل) من بيئة. في محاولة لتحقيق التوازن ، بمرور الوقت ، اعتمادًا على درجة حرارته ، يبرد أو يسخن.


الكتل المحلية هي تلك التي تكون في حالة توازن حراري مع البيئة وتحافظ على توازن مماثل على مدى فترة طويلة من الزمن. في البداية ، تكون كل الجماهير دافئة أو باردة ، وبعد التحول يتم تحويلها إلى كتل محلية.

تصنيف آخر يقسم الكتل الهوائية إلى مستقرة وغير مستقرة. تتميز الأولى بالتوازن الرأسي المستمر وتتسبب في ظهور ضباب أو. غالبًا ما تظهر فوق القارات في فصل الشتاء ، ومع ذلك ، اعتمادًا على الديناميكا الحرارية ، يمكن أن تؤدي إلى العديد ظواهر الطقس. لذلك ، فإن الكتل الدافئة تجلب الأمطار ، والكتل الباردة تجلب الطقس الصافي.

يتميز الهواء غير المستقر بوجود رطوبة عالية في سُمكه ، والتي تشكل غيوم الحمل الحراري. يُلاحظ على سطح الأرض في فصل الصيف ويؤدي إلى هطول أمطار غزيرة وعواصف رعدية.

ما هي خصائص الكتل الهوائية؟

الخصائص الرئيسية للكتل الهوائية هي درجة الحرارة والرطوبة. إذا أخذنا في الاعتبار تداولها على مثال روسيا ، فإن كتل القطب الشمالي التي تشكلت في خطوط العرض القطبية على أراضي بلدنا تتميز بانخفاض نظام درجة الحرارة، رطوبة مطلقة عالية ومنخفضة على مدار العام.


الجماهير المعتدلة تهيمن منطقة معتدلةوتغيير ممتلكاتهم من موسم إلى آخر. في الصيف تكون دافئة ورطبة ، في الشتاء - على العكس من ذلك ، باردة وجافة. جزئيا على الأراضي الروسيةالكتل الاستوائية موجودة درجة حرارة عالية. الرطوبة النسبية منخفضة دائمًا ، بينما تختلف الرطوبة المطلقة وفقًا لمكان التكوين.

الكتل الهوائية

الكتل الهوائية- كميات كبيرة من الهواء ، ذات أبعاد أفقية تصل إلى مئات أو عدة آلاف من الكيلومترات وأبعادها الرأسية لعدة كيلومترات ، وتتميز بتوحيد أفقي تقريبي لدرجة الحرارة ومحتوى الرطوبة.

يتم تحقيق تجانس خصائص الكتلة الهوائية من خلال تكوينها على سطح أساسي متجانس في ظل ظروف مماثلة من التوازن الحراري والإشعاعي.

بالإضافة إلى ذلك ، فإن ظروف الدوران هذه ضرورية والتي بموجبها ستدور الكتلة الهوائية لفترة طويلة في منطقة التكوين. تختلف قيم عناصر الأرصاد الجوية داخل الكتلة الهوائية بشكل ضئيل - التدرجات الأفقية صغيرة. تحدث زيادة حادة في تدرجات قيم الأرصاد الجوية ، أو على الأقل تغيير في حجم واتجاه التدرجات ، في المنطقة الانتقالية بين كتلتين هوائيتين - المنطقة الجبهة الجوية.

الكائنات التي تنشأ في طبقة التروبوسفير نتيجة لتفاعل الكتل الهوائية - المناطق الانتقالية (الأسطح الأمامية) ، وأنظمة السحب الأمامية للغيوم والتساقط ، والاضطرابات الإعصارية ، لها نفس حجم الكتل الهوائية نفسها - قابلة للمقارنة في المنطقة مع أجزاء كبيرة من القارات أو المحيطات ، وقت وجودها - أكثر من يومين.

عادة ما تكون مراكز تكوين الكتل الهوائية هي المناطق التي ينزل فيها الهواء ثم ينتشر في اتجاه أفقي - يتم تلبية هذا المطلب عن طريق الأنظمة المضادة للدوامات. غالبًا ما تكون الأعاصير المضادة مستقرة أكثر من الأعاصير ، لذا فإن تكوين الكتل الهوائية يحدث عادةً في الأعاصير المضادة المستقرة (شبه الثابتة). بالإضافة إلى ذلك ، فإن المنخفضات الحرارية المستقرة والمنتشرة التي تحدث فوق مناطق الأرض الساخنة تفي بمتطلبات المصدر. أخيرًا ، يحدث تكوين الهواء القطبي جزئيًا في الغلاف الجوي العلوي في أعاصير مركزية منخفضة الحركة وواسعة وعميقة عند خطوط العرض العالية. في هذه الأنظمة الباريكية ، يتم تحويل (تحويل) الهواء المداري المسحوب إلى خطوط عرض عالية في طبقة التروبوسفير العليا إلى هواء معتدل.

يتم تصنيف الكتل الهوائية ، أولاً وقبل كل شيء ، وفقًا لمراكز تكوينها ، اعتمادًا على موقعها في أحد الأحزمة العرضية. وفقًا للتصنيف الجغرافي ، يمكن تقسيم الكتل الهوائية إلى أنواع جغرافية رئيسية وفقًا لمناطق خطوط العرض التي تقع فيها مراكزها:

• هواء القطب الشمالي أو القطب الجنوبي (AB) ،
• الهواء المعتدل (HC) ،
• تروبيكال اير (تلفزيون).

بالإضافة إلى ذلك ، يمكن تقسيم هذه الكتل الهوائية إلى بحر (م) وقاري (ك).

كما تبين الممارسة ، نظرًا لأن الكتلة الهوائية المعتدلة لها مدى جاذبية كبير (في رابطة الدول المستقلة ، من حوالي 45-48 درجة إلى 60-65 درجة شمالًا) ، تختلف خصائصها الحرارية (وغيرها) بشكل كبير في الأجزاء الشمالية والجنوبية من هذا شاسع المنطقة الجغرافيةلذلك ، فمن الأصح تقسيم VM المعتدل إلى قسمين مستقلين - المعتدل الشمالي (SUV) والمعتدل الجنوبي (SE).

تحول الكتل الهوائية

عند الحركة ، تبدأ الكتلة الهوائية في تغيير خصائصها - فهي ستعتمد بالفعل ليس فقط على خصائص مصدر التكوين ، ولكن أيضًا على خصائص الكتل الهوائية المجاورة ، على خصائص السطح الأساسي الذي تمر عليه الكتلة الهوائية ، وكذلك على طول الفترة الزمنية التي انقضت منذ تكوين الكتلة الهوائية. يمكن أن تسبب هذه التأثيرات تغييرات في محتوى الرطوبة في الهواء ، فضلاً عن تغير في درجة حرارة الهواء نتيجة إطلاق الحرارة الكامنة أو التبادل الحراري مع السطح الأساسي.

تسمى عملية تغيير خصائص الكتلة الهوائية التحول أو التطور. يسمى التحول المرتبط بحركة الكتلة الهوائية بالديناميكية. ستكون سرعة حركة الكتلة الهوائية على ارتفاعات مختلفة مختلفة ، ووجود تغيير في السرعة يسبب اختلاطًا مضطربًا. إذا تم تسخين الطبقات السفلية من الهواء ، يحدث عدم الاستقرار ويتطور الخلط الحراري. عادة ما تستغرق عملية تحول الكتلة الهوائية من 3 إلى 7 أيام. علامة نهايتها هي توقف التغيرات الكبيرة في درجة حرارة الهواء من يوم لآخر ، سواء بالقرب من سطح الأرض أو في المرتفعات.

التصنيف الديناميكي الحراري للكتل الهوائية

الدفء (البارد) هو كتلة هوائية أكثر دفئًا (أكثر برودة) من محيطها وتبرد تدريجيًا (تسخن) في منطقة معينة ، في محاولة للوصول إلى التوازن الحراري. تشير البيئة هنا إلى طبيعة السطح الأساسي ، وحالته الحرارية ، وكذلك الكتل الهوائية المجاورة.

لتحديد ما إذا كانت الكتلة الهوائية في منطقة معينة تبرد أو تسخن ، يجب مقارنة Tmax (أقصى درجة حرارة يومية للهواء السطحي) أو T850 (درجة حرارة الهواء عند 850 hPa ، حوالي 1.5 كم فوق مستوى سطح البحر) على مدى عدة أيام.

الكتلة الهوائية المحلية (المحايدة) هي كتلة في حالة توازن حراري مع بيئتها ، أي يومًا بعد يوم ، يحتفظ بخصائصه دون تغييرات كبيرة (يتغير Tmax dent من يوم لآخر بما لا يزيد عن 1 ... 2 °). وبالتالي ، يمكن أن تكون كتلة الهواء المتحولة دافئة وباردة ، وعند الانتهاء من التحول ، تصبح محلية.

على خريطة AT-850 ، تتوافق كتلة الهواء البارد مع منطقة جوفاء أو مغلقة من البرودة (مركز بارد) ، بينما تتوافق كتلة الهواء الدافئ مع سلسلة من التلال أو مركز الحرارة. يمكن أن تتميز الكتلة الهوائية بالتوازن غير المستقر والمستقر. يأخذ هذا التقسيم للكتل الهوائية في الحسبان إحدى أهم نتائج التبادل الحراري - التوزيع الرأسي لدرجة حرارة الهواء ونوع التوازن الرأسي المقابل. ترتبط بعض الظروف الجوية بالكتل الهوائية المستقرة (UVM) وغير المستقرة (NVM). يمكن أن تكون الكتل الهوائية المحايدة (المحلية) في أي موسم مستقرة وغير مستقرة ، اعتمادًا على الخصائص الأولية واتجاه تحول الكتلة الهوائية التي تشكلت منها هذه الكتلة الهوائية.

تسمى الكتلة الهوائية مستقرة ، حيث يسود توازن رأسي مستقر ، أي في سمكه الرئيسي ، يكون التدرج الرأسي لدرجة الحرارة أقل من التدرج الحراري الرطب. لا يتطور الحمل الحراري في CCM ، والحمل الديناميكي ضعيف التطور. عادة ما يكون متوسط ​​قيمة التدرج الرأسي لدرجة الحرارة في CWM أقل من 0.6 درجة / 100 متر.تلتقي هنا الطبقات الانعكاسية والمتساوية (طبقات التثبيط). يمكن أن تظهر سحب التبادل المضطرب - الطبقي والطبقي - في CWM. إذا كان مستوى التكثيف فوق الحد العلوي للطبقة المضطربة ، فسيتم ملاحظة طقس صافٍ. لم يتم ملاحظة هطول أمطار كبير في الأشعة فوق البنفسجية ؛ في بعض الحالات ، يمكن أن يسقط هطول الأمطار من الغيوم الطبقية التي وصلت إلى سماكة رأسية كبيرة ، ويمكن أن يتساقط الثلج الخفيف من السحب الطبقية في الشتاء. بسبب التبادل الرأسي الضعيف ، عادة ما يتم ملاحظة الأخطار ، وفي بعض الحالات ، الضباب في CCMs.

لوحظ وجود كتلة هوائية دافئة مستقرة فوق القارات ، كقاعدة عامة ، في النصف البارد من العام ، وتدخل المنطقة في القطاعات الدافئة للأعاصير والأطراف الشمالية للأعاصير المضادة المجاورة لها. في بعض الحالات ، يزداد السماكة الرأسية لسحب الطبقات بشكل كبير بحيث تتحول إلى حالة نيمبوستراتوس وتبدأ في إعطاء الترسيب. يتم تمثيل التوزيع العمودي لدرجة حرارة الهواء من خلال طبقات الانعكاس والتساوي ، أو التدرجات الحرارية الصغيرة حتى ارتفاع 3-4 كم.

لوحظ وجود كتلة هوائية باردة مستقرة فوق القارات ، وخاصة في فصل الشتاء. النوع الرئيسي هو الطقس الفاتر الصافي ، وأحيانًا مع الضباب الإشعاعي. وهناك نوع إضافي هو الغيوم الطبقية والطبقية الركامية الكبيرة والمستمرة ، وأحيانًا تساقط ثلوج خفيفة.

غير المستقرة (NVM) عبارة عن كتلة هوائية ، في سمكها الرئيسي يسود التقسيم الطبقي غير المستقر للرطوبة ، والتي ، مع وجود رطوبة كافية ، تؤدي إلى تكوين سحب الحمل الحراري.

السحب الركامية والسحب الركامية نموذجية في NVM ، في الشتاء - سحب ركامية مع سحب ركامية مسطحة منفصلة. تكون سرعة الرياح السطحية في كتلة هوائية غير مستقرة بنفس قيمة التدرج اللوني أكبر من سرعة الرياح الثابتة. غالبًا ما تكون الرياح عاصفة ، وفي بعض الأحيان تُلاحظ العواصف أثناء مرور السحب الركامية. يتجلى عدم الاستقرار بشكل واضح في تكوين السحب التراكمية المتطورة ، والأمطار الغزيرة ، وتطور العواصف الرعدية. كلما زاد عدم استقرار الكتلة الهوائية ، زادت الارتفاعات التي يصل إليها الحد الأعلى لسحب الركام.

لوحظ وجود كتلة هوائية دافئة غير مستقرة فوق القارات في الصيف ؛ بالقرب من سواحل البحار ، يمكن ملاحظتها أيضًا في الشتاء. يمكن أن تكون الكتلة الهوائية الدافئة غير مستقرة في القطاعات الدافئة من الأعاصير وعلى الأطراف الغربية للأعاصير المضادة: هناك غيوم ركامية ، وأحيانًا ركامية مصحوبة بأمطار غزيرة وعواصف رعدية ، وأحيانًا مع ضباب إشعاعي (بشكل رئيسي بعد هطول الأمطار وتصفية الليل). يكون التدرج الرأسي لدرجة الحرارة في طبقة مهمة من الغلاف الجوي أكبر من التدرج الحرارى الرطب.

لوحظ وجود كتلة هوائية باردة غير مستقرة في الأجزاء الخلفية من الأعاصير خلف الجبهات الباردة وجزئيًا في ضواحي الأعاصير المضادة المجاورة لها: الركام ، السحب الركامية ، هطول الأمطار الغزيرة ، غالبًا ما يتكرر عدة مرات ، أحيانًا خلال النهار ، لوحظت العواصف الرعدية. المسار اليومي لعناصر الأرصاد الجوية كبير. تعتبر الكتلة الهوائية الباردة غير المستقرة مميزة بشكل خاص في فصل الربيع - "طقس أبريل" ، عندما لا يزال الثلج موجودًا في المنطقة الشمالية من خطوط العرض المعتدلة ، وفي المنطقة الجنوبيةتم تسخين التربة بالفعل بشكل ملحوظ.

إن تأثير خصائص السطح السفلي على استقرار الكتلة الهوائية كبير بشكل خاص. إذا كانت الكتلة الهوائية أكثر دفئًا من السطح السفلي ، فإنها تبرد في الطبقة السطحية. على الأرض ، يمكن أن تصبح درجات حرارة الهواء أقل من المستويات الأعلى. في هذه الحالة ، يمكن أن تتشكل طبقات التخلف في الغلاف الجوي. تصبح الكتلة الهوائية مستقرة ، على الأقل في الغلاف الجوي السفلي.

إذا كانت كتلة الهواء أبرد من السطح السفلي ، فإنها ترتفع درجة حرارتها في الطبقة السطحية ، وتتباين درجة الحرارة بين الطبقات السفلية من الغلاف الجوي وتزداد الطبقات التي تعلوها ، ويتم خلق ظروف مواتية لتطوير الحمل الحراري: الكتلة الهوائية يصبح غير مستقر.

أنظر أيضا

الروابط

مؤسسة ويكيميديا. 2010.

شاهد ما هي "الكتل الهوائية" في القواميس الأخرى:

كبير قاموس موسوعي

تكوينات واسعة النطاق في الطبقات السفلى من طبقة التروبوسفير ، يمكن مقارنتها بأبعاد أفقية بأجزاء من القارات والمحيطات ، وتتحرك ككل ولها خصائص موحدة. يتم فصل الكتل الهوائية بواسطة جبهات جوية ويتم تحديدها في ... قاموس البحرية

أجزاء كبيرة متجانسة (في الاتجاه الأفقي) من طبقة التروبوسفير. مفصولة بجبهات جوية. في نظام الدوران العام للغلاف الجوي ، تتحرك الكتل الهوائية ككل ، مما يحدد إلى حد كبير نظام الطقس. يميز… … قاموس موسوعي

أجزاء من طبقة الغلاف الجوي السفلى من التروبوسفير (انظر التروبوسفير) التي تتناسب أبعادها الأفقية مع أجزاء كبيرة من القارات والمحيطات. كل كتلة هوائية لها تماثل معين في الخصائص وتتحرك ككل في ... ...

أجزاء كبيرة متجانسة (في الاتجاه الأفقي) من طبقة التروبوسفير. مفصولة بواسطة أجهزة الصراف الآلي. الجبهات. في نظام الدوران العام للغلاف الجوي ، تتحرك V. m ككل ، وتحدد بالوسائل. نظام درجة الطقس. تميز بين جماهير القطب الشمالي. (أو القطب الجنوبي) ... علم الطبيعة. قاموس موسوعي

الكتل الهوائية التي تتكون فوق القارة القطبية الجنوبية وأجزاء المحيطات المجاورة الواقعة على خطوط العرض العليا. كونتيننتال أ. م .. تكونت فوق البر الرئيسي نفسه ، ولديها أدنى درجات حرارة سواء على سطح الأرض أو فوق ... ... الموسوعة السوفيتية العظمى

كتل هوائية تتشكل فوق القطب الشمالي تتميز بدرجات حرارة منخفضة ومحتوى رطوبة منخفض وشفافية عالية. مع إعصاري نشاط A. في. م يمكن أن ينتقل إلى خطوط العرض السفلية ، مما يسبب لهم ... ... الموسوعة السوفيتية العظمى

الكتل الهوائية التي تتكون فوق القارة القطبية الجنوبية والأجزاء المجاورة الواقعة على خطوط العرض العليا من المحيطات. الكتل الهوائية القارية في أنتاركتيكا التي تتكون فوق البر الرئيسي نفسه لديها أدنى درجات حرارة مثل تلك الموجودة على الأرض ... ... ويكيبيديا

هذه الصفحة تحتاج إلى إصلاح شامل. قد تحتاج إلى موسوعة أو موسعة أو إعادة كتابتها. شرح الأسباب والمناقشة على صفحة ويكيبيديا: للتحسين / 13 يوليو 2012. تاريخ الإعداد للتحسين 13 يوليو 2012. الهواء ... ... ويكيبيديا

عندما استخدم Geissler (1855) و Sprengel (1865) الزئبق لضخ الهواء (انظر مضخات Mercury) وأصبحت هذه الأجهزة ، التحسين (Toepler ، Poggendorf ، Joule ، Mendeleev ، Spring ، Deville ، إلخ) ملحقًا أساسيًا للمختبرات. .. القاموس الموسوعي F.A. Brockhaus و I.A. إيفرون

الكتل الهوائية

الكتل الهوائية - كميات كبيرة من الهواء في الجزء السفلي من الغلاف الجوي للأرض - طبقة التروبوسفير ، ذات الأبعاد الأفقية لمئات أو عدة آلاف من الكيلومترات والأبعاد الرأسية لعدة كيلومترات ، وتتميز بالتوحيد التقريبي لدرجة الحرارة ومحتوى الرطوبة أفقياً.

الشكل 7.

يتم تحقيق تجانس خصائص الكتلة الهوائية من خلال تكوينها على سطح أساسي متجانس في ظل ظروف مماثلة من التوازن الحراري والإشعاعي. بالإضافة إلى ذلك ، فإن ظروف الدوران هذه ضرورية والتي بموجبها ستدور الكتلة الهوائية لفترة طويلة في منطقة التكوين. تختلف قيم عناصر الأرصاد الجوية داخل الكتلة الهوائية قليلاً - التدرجات الأفقية صغيرة. تحدث زيادة حادة في تدرجات كميات الأرصاد الجوية ، أو على الأقل تغيير في حجم واتجاه التدرجات ، في المنطقة الانتقالية بين كتلتين هوائيتين - منطقة الجبهة الجوية. الكائنات التي تنشأ في طبقة التروبوسفير نتيجة لتفاعل الكتل الهوائية - المناطق الانتقالية (الأسطح الأمامية) ، وأنظمة السحب الأمامية للغيوم والتساقط ، والاضطرابات الإعصارية ، لها نفس حجم الكتل الهوائية نفسها - قابلة للمقارنة في المنطقة مع أجزاء كبيرة من القارات أو المحيطات ، وقت وجودها - أكثر من يومين. عادة ما تكون مراكز تكوين الكتل الهوائية هي المناطق التي ينزل فيها الهواء ثم ينتشر في اتجاه أفقي - يتم تلبية هذا المطلب عن طريق الأنظمة المضادة للدوامات. غالبًا ما تكون الأعاصير المضادة مستقرة أكثر من الأعاصير ، لذا فإن تكوين الكتل الهوائية يحدث عادةً في الأعاصير المضادة المستقرة (شبه الثابتة). بالإضافة إلى ذلك ، فإن المنخفضات الحرارية المستقرة والمنتشرة التي تحدث فوق مناطق الأرض الساخنة تفي بمتطلبات المصدر. أخيرًا ، يحدث تكوين الهواء القطبي جزئيًا في الغلاف الجوي العلوي في أعاصير مركزية منخفضة الحركة وواسعة وعميقة عند خطوط العرض العالية. في هذه الأنظمة الباريكية ، يتم تحويل (تحويل) الهواء المداري المسحوب إلى خطوط عرض عالية في طبقة التروبوسفير العليا إلى هواء معتدل. يتم تصنيف الكتل الهوائية ، أولاً وقبل كل شيء ، وفقًا لمراكز تكوينها ، اعتمادًا على موقعها في أحد الأحزمة العرضية. وفقًا للتصنيف الجغرافي ، يمكن تقسيم الكتل الهوائية إلى أنواع جغرافية رئيسية وفقًا لمناطق خطوط العرض التي تقع فيها مراكزها:

هواء القطب الشمالي أو القطب الجنوبي (AB) ،

الهواء المعتدل (HC) ،

Tropical Air (TV)

· الهواء الاستوائي (EV).

بالإضافة إلى ذلك ، يمكن تقسيم هذه الكتل الهوائية إلى محيطي (م) وقاري (ك). كما تبين الممارسة ، نظرًا لأن الكتلة الهوائية المعتدلة لها مدى جاذبية كبير (في رابطة الدول المستقلة ، من حوالي 45-48 درجة إلى 60-65 درجة شمالًا) ، تختلف خصائصها الحرارية (وغيرها) بشكل كبير في الأجزاء الشمالية والجنوبية من هذه المنطقة الجغرافية الشاسعة ، لذلك ، من الأصح تقسيم VM المعتدل إلى قسمين مستقلين - الشمال المعتدل (SUV) والجنوب المعتدل (SUV).

الكتل الهوائية هي الأجزاء المتحركة من طبقة التروبوسفير ، وتختلف عن بعضها البعض في خصائصها - درجة الحرارة ، والرطوبة ، والشفافية. تعتمد خصائص الكتل الهوائية هذه على المنطقة التي تشكلت عليها بشرط الإقامة الطويلة. اعتمادًا على التركيز الجغرافي للتكوين ، يتم تمييز 4 أنواع رئيسية من الكتل الهوائية: القطب الشمالي (القطب الجنوبي) ، والمعتدل ، والاستوائي ، والاستوائي. يتكون كل نوع من هذه الأنواع الأربعة على امتداد الأرض والبحر. نظرًا لارتفاع درجة حرارة الأرض والبحر بدرجات مختلفة ، يمكن أن تتشكل أنواع فرعية أيضًا في كل من هذه الأنواع - الكتل الهوائية القارية والبحرية. تبدأ الكتل الهوائية الناتجة في التحرك حتمًا. والسبب في ذلك هو التسخين غير المتكافئ لسطح الأرض ، ونتيجة لذلك ، الاختلاف في الضغط الجوي. إذا لم تكن هناك حركة للكتل الهوائية ، فعند خط الاستواء متوسط ​​درجة الحرارة السنويةسيكون 13 درجة أعلى ، وعند خطوط العرض 70 درجة ، 23 درجة أقل من الوقت الحاضر. غزو ​​المناطق ذات الخصائص الحرارية المختلفة للسطح ، تتحول الكتل الهوائية تدريجياً. على سبيل المثال ، الهواء البحري المعتدل ، الذي يدخل الأرض ويتحرك في عمق البر الرئيسي ، يسخن تدريجياً ويجف ، ويتحول إلى هواء قاري. يعتبر تحول الكتل الهوائية سمة خاصة لخطوط العرض المعتدلة ، والتي تغزوها من وقت لآخر الهواء الدافئ والجاف من خطوط العرض المدارية والهواء البارد والجاف من خطوط العرض الفرعية القطبية. الكتل الهوائية الكبيرة في طبقة التروبوسفير ، التي تتناسب في الحجم مع البر الرئيسي أو المحيط ولها نفس الخصائص تقريبًا (درجة الحرارة ، الرطوبة ، الشفافية ، محتوى الغبار ، إلخ - تقريبًا من geoglobus.ru) ، تسمى الكتل الهوائية. تمتد لأعلى لعدة كيلومترات ، لتصل إلى حدود طبقة التروبوسفير. تتحرك الكتل الهوائية من بعض المناطق العالمللآخرين ، تحديد المناخ والطقس في المنطقة. كل كتلة هوائية لها خصائص مميزة للمنطقة التي تشكلت عليها. بالانتقال إلى مناطق أخرى ، تحمل في طياتها نظام الطقس الخاص بها. لكن عند المرور على منطقة ذات خصائص مختلفة ، تتغير الكتل الهوائية تدريجياً وتتحول وتكتسب صفات جديدة. اعتمادًا على مناطق التكوين ، يتم تمييز أربعة أنواع من الكتل الهوائية: القطب الشمالي (in نصف الكرة الجنوبي- القطب الجنوبي) ، معتدل ، استوائي واستوائي. تنقسم جميع الأنواع إلى أنواع فرعية خاصة بها الخصائص المميزة. تتشكل الكتل الهوائية القارية فوق القارات ، وتتشكل الكتل الهوائية المحيطية فوق المحيطات. بالتحول جنبًا إلى جنب مع أحزمة الضغط الجوي على مدار العام ، لا تشغل الكتل الهوائية الأحزمة الدائمة لإقامتها فحسب ، بل تهيمن موسميًا في المناطق الانتقالية المجاورة. المناطق المناخية. في عملية الدوران العام للغلاف الجوي ، تكون الكتل الهوائية من جميع الأنواع مترابطة. الكتل الهوائية التي تنتقل من سطح الأرض الأكثر برودة إلى سطح أكثر دفئًا وتكون درجة حرارته أقل من الهواء المحيطتسمى كتل الهواء البارد. إنهم يجلبون التبريد ، لكنهم هم أنفسهم يسخنون من الأسفل من سطح الأرض الدافئ ، بينما تتشكل السحب الركامية القوية وتهطل الأمطار الغزيرة. تحدث موجات البرد القوية بشكل خاص في خطوط العرض المعتدلة أثناء غزو الكتل الباردة من القطب الشمالي والقارة القطبية الجنوبية - تقريبًا. من geoglobus.ru. تصل كتل الهواء البارد أحيانًا إلى المناطق الجنوبية من أوروبا وحتى شمال إفريقيا ، ولكن غالبًا ما تتأخر بسبب سلاسل جبال الألب. في آسيا ، يتم توزيع هواء القطب الشمالي بحرية على مساحات شاسعة ، حتى سلاسل الجبال. جنوب سيبيريا. في شمال امريكاتقع سلاسل الجبال في خط الطول ، لذلك تخترق كتل الهواء في القطب الشمالي الباردة حتى خليج المكسيك. كتل الهواء التي ترتفع درجة حرارتها عن الهواء المحيط وتصبح أكثر برودة سطح الأرضتسمى كتل الهواء الدافئ. يجلبون الاحترار ، ويتم تبريدهم هم أنفسهم من الأسفل ، وبالتالي يشكلون غيومًا وضبابية. في الصيف ، تخترق الكتل الهوائية المدارية الدافئة القادمة من شمال إفريقيا أحيانًا المناطق الشمالية من أوروبا وتزيد درجة الحرارة بشكل كبير (تصل أحيانًا إلى +30 درجة مئوية). الكتلة الهوائية المحلية أو المحايدة هي كتلة في حالة توازن حراري مع بيئتها ، أي ، يومًا بعد يوم ، تحتفظ بخصائصها. يمكن أن تكون كتلة الهواء المتغيرة دافئة وباردة ، وعند الانتهاء من التحول ، تصبح محلية. حيث تلتقي الكتل الهوائية أنواع مختلفةتشكلت الجبهات الجوية.

الشكل 8. أنواع الجبهات الجوية

تتشكل الكتل الهوائية المعتدلة في خطوط العرض المعتدلة. تتميز تلك التي تتشكل فوق القارة بدرجات حرارة منخفضة ومحتوى رطوبة منخفض في الشتاء وتجلب طقسًا صافًا وباردًا. في الصيف ، تكون الكتل الهوائية القارية جافة وساخنة. تكون الكتل الهوائية المعتدلة فوق المحيط دافئة ورطبة. في الشتاء يجلبون ذوبان الجليد ، وفي الصيف - موجات البرد وهطول الأمطار. تتشكل كتل هوائية في القطب الشمالي والقطب الجنوبي فوق السطح الجليدي لخطوط العرض القطبية. تتميز درجة حرارة منخفضةوكمية قليلة من الرطوبة. إنهم يخفضون بدرجة كبيرة درجة حرارة المناطق التي يغزونها. في الصيف ، بالانتقال إلى وسط أوراسيا ، تسخن هذه الكتل الهوائية تدريجيًا وتجف أكثر وتصبح سببًا للرياح الجافة في المناطق الجنوبية من الأراضي المنخفضة الغربية لسيبيريا. تكون الكتل الهوائية المدارية ساخنة في أي وقت من السنة. يتميز النوع الفرعي البحري من الكتل الهوائية الاستوائية بالرطوبة العالية ، بينما النوع الفرعي القاري جاف ومغبر. تهيمن الرياح التجارية فوق المحيطات في المناطق الاستوائية على مدار العام - تقريبًا. من geoglobus.ru. تتميز الكتل الهوائية المتكونة في هذه المناطق بدرجات حرارة مرتفعة بشكل معتدل من +20 إلى +27 درجة مئوية في الصيف ودرجات حرارة باردة تصل إلى +10 +15 درجة مئوية في الشتاء. في المقاطعات الصحارى الاستوائيةتتكون كتل هوائية شديدة الجفاف فوق القارات بمتوسط ​​درجات حرارة +26 +40 درجة مئوية. تتشكل الكتل الهوائية الاستوائية في خطوط العرض الاستوائية. لديهم درجة حرارة عالية ورطوبة عالية ، بغض النظر عن مكان تشكلها - فوق البر الرئيسي أو فوق المحيط. متوسط ​​درجات حرارة الكتل الهوائية الاستوائية في جميع أشهر السنة تتراوح من +24 إلى +28 درجة مئوية. حيث أن التبخر في هذه المناطق كبير وكبير و الرطوبة المطلقة، والرطوبة النسبية حتى في أكثر شهور السنة جفافاً أعلى من 70٪.