Фронты атмосферные

фронты тропосферные, промежуточные, переходные зоны между воздушными массами (См. Воздушные массы) в тропосфере. Зона Ф. А. Очень узка по сравнению с разделяемыми ею воздушными массами, поэтому для целей теоретического исследования её приближённо рассматривают как поверхность раздела двух воздушных масс разной температуры и называемой фронтальной поверхностью. По той же причине на синоптических картах Ф. А. Изображают в виде линии (линия фронта). Если бы воздушные массы были неподвижны, поверхность Ф. А. Была бы горизонтальной, с холодным воздухом внизу и тёплым над ним, но поскольку обе массы движутся, она располагается наклонно к земной поверхности, причём холодный воздух лежит в виде очень пологого клина под тёплым.

Тангенс угла наклона фронтальной поверхности (наклон фронта) — порядка 0,01. Ф. А. Могут простираться иногда до самой тропопаузы, но могут и ограничиваться нижними км тропосферы. В пересечении с земной поверхностью зона Ф. А. Имеет ширину порядка десятков км, горизонтальные же размеры самих воздушных масс — порядка тысяч км. В начале образования Ф. А. И при их размывании ширина фронтальной зоны будет больше. По вертикали Ф а. Представляют собой переходный слой толщиной в сотни м, в котором температура с высотой уменьшается меньше обычного (вертикальный градиент температуры уменьшен) или возрастает, т. Е. Наблюдается инверсия температуры (См. Инверсии температуры). У земной поверхности Ф. А. Характеризуются увеличенными горизонтальными градиентами температуры воздуха — в узкой зоне фронта температура резко переходит от значений, свойственных одной воздушной массе, к значениям, свойственным другой, причём изменение иногда превышает 10°С.

Меняются во фронтальной зоне также влажность воздуха и его прозрачность. В барическом поле (См. Барическое поле) Ф. А. Связаны с ложбинами пониженного давления (см. Барические системы). Поэтому при прохождении Ф. А. Происходят соответствующие изменения атмосферного давления и ветра. Над фронтальными поверхностями образуются обширные облачные системы, включающие слоисто-дождевые и кучево-дождевые облака, дающие осадки. Ф. А. Перемещается со скоростью, равной нормальной составляющей к фронту скорости ветра, поэтому прохождение Ф. А. Через место наблюдения приводит к быстрому (в течение часов) и подчас резкому изменению важных метеорологических элементов (См. Метеорологические элементы) и к изменению всего режима погоды. Ф. А. Характерны для внетропических широт Земли, в особенности для умеренных широт, где между собой граничат основные воздушные массы тропосферы.

В тропиках Ф. А. Редки, а постоянно имеющаяся там Внутритропическая зона конвергенции существенно отличается от Ф. А., не являясь температурным разделом. Основная причина возникновения Ф. А. — фронтогенеза — наличие таких систем движения в тропосфере, которые приводят к сближению (сходимости) масс воздуха, обладающих разной температурой. Первоначально широкая переходная зона между воздушными массами становится при этом резким фронтом. В особых случаях возможно образование Ф. А. При течении воздуха вдоль резкой температурной границы на подстилающей поверхности, например над кромкой льда в океане — т. Н. Топографический фронтогенез. В процессе общей циркуляции атмосферы (См. Циркуляция атмосферы) между воздушными массами разных широтных зон с достаточно большими контрастами температуры возникают длинные (тыс.

Км), вытянутые преимущественно по широте главные фронты — арктические, антарктические, полярные, на которых происходит образование Циклонов и Антициклонов. При этом динамическая устойчивость главного Ф. А. Нарушается, он деформируется и продвигается на одних участках к высоким широтам, на других — к низким широтам. По обе стороны поверхности Ф. А. При этом возникают вертикальные составляющие ветра порядка см/сек. Особенно важно восходящее движение воздуха над поверхностью Ф. А., которое приводит к образованию облачных систем и осадков. В передней части циклона главный Ф. А. Принимает характер тёплого фронта (рис., а). При его продвижении к высоким широтам тёплый воздух занимает место отступающего холодного воздуха. При этом восходящее скольжение тёплого воздуха над очень пологой фронтальной поверхностью приводит к образованию перед линией Ф.

А. Облачной системы в несколько сот км шириной, в которой облачность меняется от тонких и высоких перистых облаков в передней части до мощных слоисто-дождевых облаков с обложными осадками непосредственно перед линией Ф. А. В тыловой части циклона Ф. А. Принимает характер холодного фронта (рис., б) с продвижением холодного клина вперёд и с вытеснением тёплого воздуха перед ним в высокие слои. Облачная система холодного фронта не так широка, как тёплого Ф. А., и для неё характерно преобладание или, во всяком случае, наличие кучево-дождевых облаков, дающих ливневые осадки. Перед Ф. А. Нередко возникают шквалы и грозы. При окклюзии циклона тёплый и холодный Ф. А. Соединяются, образуя сложный фронт окклюзии с соответствующими изменениями облачных систем.

В итоге эволюции фронтальных возмущений сами Ф. А. Размываются (т. Н. Фронтолиз). Однако изменения в поле атмосферного давления и ветра, создаваемые циклонической деятельностью, приводят к возникновению условий для образования новых Ф. А. И, следовательно, к постоянному возобновлению процесса циклонической деятельности на фронтах. В верхней части тропосферы в связи с Ф. А. Возникают т. Н. Струйные течения (См. Струйное течение). От главных фронтов отличают вторичные Ф. А., возникающие внутри воздушных масс той или иной природной зоны при некоторой их неоднородности. Они не играют значительной роли в общей циркуляции атмосферы. Бывают случаи, когда Ф. А. Хорошо развит в свободной атмосфере (верхний Ф. А.), но мало выражен или вовсе не проявляется вблизи земной поверхности.

Лит. Пальмен Э., Ньютон Ч., Циркуляционные системы атмосферы, пер. С англ., Л., 1973. Петерсен С., Анализ и прогнозы погоды, пер. С англ., Л., 1961. С. П. Хромов. Вертикальный разрез атмосферного фронта. А — теплого. Б — холодного..