В практической работе при расчете ожидаемой величины термической трансформации и изменения стратификации воздуха синоптики учитывают ряд факторов. Главные среди них — прогрев и охлаждение воздуха в приземном слое за счет притока или отдачи тепла от подстилающей поверхности, а на высотах — за счет адиабатических процессов, связанных с вертикальными движениями воздуха. Расчеты в значительной мере корректируются данными экспериментальных исследований, на основании которых получен ряд физически понятных правил о возможных изменениях температуры и состояния атмосферы в различных условиях. Эти правила особенно важно учитывать при прогнозах погоды, поскольку изменение состояния воздуха влечет за собой и изменение погоды. Приведем здесь некоторые из этих правил.
Если воздушная масса находится в устойчивом состоянии, или, как говорят, стратифицирована устойчиво и перемещается с холодной водной поверхности на прогретый материк, то наблюдавшиеся в ней слоистые облака или туман при переходе на сушу рассеиваются. При дальнейшем прогревании воздух становится неустойчивым и развиваются кучевые и кучево-дождевые облака. Переход воздуха с прогретой суши на холодную поверхность воды сопровождается уменьшением неустойчивости, исчезновением кучевых облаков и даже возникновением низкой слоистой облачности или тумана.
Если воздушная масса устойчива и движется с охлажденной суши на теплую поверхность воды, то наблюдавшиеся в ней над сушей слоистые облака и туман рассеиваются. Наоборот, при перемещении с теплого моря на холодный материк происходит образование слоистой облачности и тумана.
Если воздушная масса стратифицирована неустойчиво и движется с охлажденной суши на очень теплую водную поверхность, то по мере прогревания нижних слоев воздуха и увлажнения его происходит дальнейшее развитие неустойчивости и возникшие кучевые облака переходят в мощные кучево-дождевые. Из них выпадают ливневые осадки, сопровождающиеся грозами. При обратном движении воздуха неустойчивость и связанное с нею образование кучево-дождевой облачности ослабевают.
Прогревание и охлаждение очень сухого воздуха не вызывает таких резких изменений погоды, какие бывают при достаточном влагосодержании воздуха. Если на пути перемещающегося неустойчивого влажного воздуха встречается горный хребет, то процессы облакообразования и выпадения ливневых осадков развиваются более бурно. Влагосодержание воздуха особенно сильно возрастает при повышении температуры и длительном пребывании его над обширными водными просторами океанов или сильно увлажненной почвой.
Зимой, когда с холодного материка массы воздуха устремляются на теплую поверхность океана, повышается не только температура воздуха, но и его влагосодержание. Теплый воздух, подобно губке, впитывает испаряющуюся с поверхности океана влагу, но при переходе на холодный материк он, быстро охлаждаясь, достигает состояния насыщения, что приводит к образованию слоистых облаков и туманов. При отсутствии источников испарения, как, например, летом в безводных степях и пустынях, воздушные массы, прогреваясь, удаляются от состояния насыщения. В дневные часы в таких районах относительная влажность понижается до 10—20%. Поэтому здесь даже при большой неустойчивости воздуха облакообразования не происходит.
Учет изменений температуры и влагосодержания воздушных масс необходим для прогноза осадков.
Резкие изменения температуры в средних широтах отмечаются во все времена года. Зимой морозы часто сменяются теплой, до оттепели, погодой, а заморозки наблюдаются в мае и даже в июне. Нередко и в середине лета после жары наступает прохладная и пасмурная погода, а зимой после оттепели — сильный мороз. Эти резкие смены погоды вызываются циркуляцией атмосферы.
Наиболее значительные похолодания на Европейской части СССР связаны с вторжением воздуха из районов Карского моря, Таймыра и Сибири. Самые сильные морозы не только в Восточной, но и в Западной Европе вызываются горизонтальным переносом (адвекцией) холодных масс воздуха с востока, особенно из северной части Сибири. Например, в феврале 1929 г. при вторжении холода с востока температура воздуха даже на юге Франции понизилась до —10°, —15°. А средняя месячная температура в Западной и Центральной Европе была ниже нормы на 5—10°. В январе 1940 г. вторжение холодного воздуха из Сибири вызвало понижение температуры в Москве до —42°, в Клину до —52°. Значительные потепления зимой также связаны с продолжительной адвекцией теплого и влажного воздуха, который на Европейскую часть СССР и Западную Сибирь поступает обычно с запада и юго-запада (чаще со стороны Атлантики). Теплые массы воздуха нередко поступают и с далекого юга, но по мере перемещения над сушей они теряют часть тепла. Поэтому в Западной и Восточной Сибири с их приходом зимой наблюдается только ослабление морозов и почти никогда температура не повышается до оттепели.
Весенние заморозки и ранние осенние морозы также связаны с развитием меридиональной циркуляции и вторжением холодных масс воздуха с севера и северо-востока. Летом с востока, с прогретого материка, воздух приходит с высокой температурой и малым влагосодержанием, а с запада, со стороны Атлантики,— влажный и с умеренной температурой. Поэтому если преобладает соответствующий перенос воздуха, то в первом случае лето в центральной и восточной части Европейской территории СССР бывает сухое и жаркое, как было в 1938 г., а во втором случае, как это было в 1965 г.,— прохладное и дождливое.
—Источник—
Погосян, Х.П. Атмосфера Земли/ Х.П. Погосян [и д.р.]. – М.: Просвещение, 1970.- 318 с.
Предыдущая глава ::: К содержанию ::: Следующая глава
