Понять небо - [17]
Рис. 43. Сечение атмосферы
Все мы видим на телевизионных картах погоды фронты, пересекающие огромные территории. Они несут с собой изменение погоды и, обычно, сопровождаются образованием облаков и осадками. Пилоты должны понимать условия образования фронтов и их поведение, что очень важно для прогнозирования погоды.
Фронтом называют границу между холодной и теплой воздушными массами, как показано на рисунке 44.
Рис. 44.Теплый и холодный фронты
Если вперед движется более холодный воздух, то фронт называется холодным, если вперед движется теплый воздух, то это теплый фронт. На рисунке 45 показано, как фронты обозначаются на картах погоды. Иногда воздушные массы движутся вперед, до тех пор, пока их не остановит возросшее перед ними давление. В этом случае фронтальную границу называют стационарным фронтом. В данном случае важно, что фронт разделяет воздушные массы с различной температурой, а значит и разной плотности. Воздушные массы разной плотности не стремятся к перемешиванию, подобно, например, маслу с водой. Следовательно, стационарный фронт может стоять несколько дней.
ХОЛОДНЫЙ ФРОНТ
Холодный фронт движется, в основном, с севера на юг в северном полушарии и наоборот в южном. Этот фронт в своей передней части состоит из холодного, часто сухого воздуха. На рисунке 46 показано сечение холодного фронта, отмеченное на рисунке 45 (АА).
Рис. 45. Фронты на карте
Рис. 46.Сечение холодного фронта
Здесь мы рассмотрим две возможные ситуации: холодный воздух замещает нестабильный или стабильный воздух. В первом случае нестабильный теплый воздух поднимается, вытесняемый холодным, и формирует конвективные облака. Этот тип фронтальной активности часто сопровождают грозы и шквалы.
Шквалы продолжаются грозами, что распространяется на 80-500 км в глубину от фронта и вдоль него. Экстремальные условия погоды, в том числе и шквалы, рассматриваются в главе 11. Наличие шквала может значительно растянуть период плохой погоды.
Холодные фронты имеют тенденцию к большей энергоемкости, чем теплые и могут перемещаться со скоростью более 60 км/ч, особенно зимой, когда воздух более плотный.
Быстрое движение фронта определяет более буйный характер погоды, но, в тоже время, более быстрое его прохождение. Наклон холодных фронтов изменяется от 1/30 до 1/100, что при его движении вперед создает сильный подъем теплого воздуха. Наклон зависит от температурного контраста между воздушными массами и скорости ветра через фронт.
Если условия стабильные перед и после холодного фронта, то формируются в основном слоистые облака. В этом случае наблюдается медленное очищение неба после фронта, но сам фронт протекает вяло. Пилоты, в основном, ищут начало холодных фронтов, особенно в жаркие месяцы. Смысл этого в том, что холодный фронт несет чистое небо, или усеянное кучевыми облаками, очень хорошую видимость, термики для парителей и плотный воздух для летающих с мотором.
ТЕПЛЫЙ ФРОНТ
Теплые фронты часто неприветливы к пилотам. Они могут нести с собой закрытое облаками небо, высокую влажность, дымку и туманы, жару и дожди на несколько дней. Только если воздушная масса сухая или приходит суровой зимой, мы робко приглашаем теплый фронт. Прохождение теплого фронта показано на рисунке 47 (сечение ВВ рис. 45).
Рис. 47.Сечение теплого фронта
Теплый воздух набегает на холодный сверху и вытесняет его. Теплые фронты имеют тенденцию двигаться медленнее, чем холодные — 25 км/ч и менее — и отличаются меньшей плотностью воздуха. Наклон его поверхности колеблется от 1/50 до 1/400, что положе, чем у холодного. Такой наклон теплого фронта, является причиной того, что небо полностью закрыто облаками, на расстоянии более чем 2400 км. Приближение теплого фронта можно предсказать по тому, что за день или два появляются перистые облака далее развивающиеся в перисто-слоистые и перисто-кучевые. На рисунке показаны два типа теплых фронтов: несущие стабильный и нестабильный теплый воздух. В первом случае, нас ожидает длительный период до дождя и в основном спокойные условия, возможно, до самого фронта. В случае нестабильного воздуха нас ожидают проливные дожди, чередующиеся с мелкими, моросящими, возможна сильная турбулентность с грозами (глава 11). В любом случае, время прохождения теплого фронта лучше переждать под крышей, мечтая о полетах и штудируя литературу по метеорологии.
Подведем некоторые итоги:
Холодные фронты проходят в течение часов, приносят шквалы или приводят за собой другой фронт. Они обычно приносят сухой, более холодный воздух с хорошей видимостью и нестабильные условия.
Теплые фронты могут проходить день или несколько дней, проходят с образованием облаков и с дождями. Они несут тепло, влажность, и часто за ними приходит стабильный воздух.
ДЕЙСТВИЯ ФРОНТОВ
Мы можем представлять холодный фронт как волну холодного воздуха, движущуюся из полярных районов. Его приносят, в основном, западные ветры, которые дуют в умеренных широтах, где, собственно, и происходят все фронтальные процессы. Фронты имеют тенденцию двигаться в восточном направлении (в обоих полушариях). Как протекает процесс по времени, показано на рисунке 48. Для примера взят гипотетический континент или континентальные массы.
