8.3: Фронти

Last updated
Save as PDF

Page ID: 38437

Michael E. Ritter
University of Wisconsin-Stevens Point via The Physical Environment

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

Фронти - це кордони між контрастними масами повітря. Атмосферні вчені визнають фронти різних просторових масштабів. Вони варіюються від квазістаціонарних фронтів, уздовж яких утворюються циклони, до «погодних» фронтів, вбудованих у циклони. Фронти - це тривимірні риси. Вони є не тільки кордоном між контрастними повітряними масами, що йдуть уздовж поверхні, але простягаються вгору в тропосферу, як ми пізніше дізнаємося.

Квазістаціонарні фасади

У глобальному масштабі є квазістаціонарні фронти, виявлені мігруючими в межах певної широтної зони протягом більшої частини року. Полярний фронт - це межа між повітрям полярного типу і повітрям тропічного типу. Полярний фронт мігрує між приблизно 35 ^o і 65 ^o, слідуючи річному циклу нагрівання поверхні землі (рис.\(\PageIndex{1}\)). Над полярним фронтом знаходиться полярний передній струмінь струменя, високошвидкісний коридор вітру, який контролює розвиток і рух середньоширотних циклонів.

Положення полярного фронту — Ілюстрація\(\PageIndex{1}\): Літнє і зимове розташування полярного фронту

Взимку полярний фронт ковзає на екваторі разом з вторгненням холодного повітря. Влітку полярний фронт відступає на північ. Ця сезонна міграційна картина переміщує циклони в середні широти та з них, надаючи їм досить мінливі погодні умови протягом сезонів.

Синоптичні фасади масштабу

У меншому або синоптичному масштабі є «погодні» фронти, наприклад, холодні, теплі, закупорені та стаціонарні. Холодні фронти - це ті, де холодне повітря замінює тепле повітря. Теплий фронт - це місце, де тепле повітря замінює холодне повітря. Помітна відмінність теплих і холодних фасадів - ухил фронту над поверхнею. Фронтальна поверхня, частина, що йде вгору над поверхнею, набагато крутіше для холодного фронту, ніж тепла передня. Крутизна фронтальної поверхні безпосередньо впливає на тип погоди, яку відчувають уздовж цих фронтів.

Малюнок\(\PageIndex{2}\): Вид профілю холодного фронту

Малюнок\(\PageIndex{3}\): Вид профілю теплого фронту

Оклюдований фронт утворюється, коли холодний фронт наздоганяє теплий фронт. Повітря часто сходиться на фронті, виробляючи жолоб низького тиску вздовж нього. Зниження тиску часто відчувається при їх проходженні. Стаціонарний фронт - це місце, де не відбувається зміни повітряних мас або руху фронту. Погода, пов'язана з цими фронтами, обговорюється далі.

Карта погоди Зображення

Метеорологи використовують як символи, так і колір для розрізнення фронтів синоптичної шкали на погодних картах. Якщо надруковано кольором, теплі фасади відображаються у вигляді лінії червоних півкіл, що вказують у напрямку руху. Холодні фронти зображуються у вигляді лінії синіх трикутників. Оклюджені фронти з'являються в фіолетовому кольорі з теплими і холодними передніми символами на тій же стороні. Символи вказують в напрямку спереду рухається. Стаціонарні фасади - це чергування символів теплих і холодних фронтів з протилежних сторін, що вказує на відсутність руху. Частина спрощеної карти погоди показана на малюнку\(\PageIndex{5}\). На карті зображений хвильовий циклон, коли він починає оклюдувати. Ми бачимо закупорений фронт, що йде на південний схід від центру, розгалужується на холодні та теплі фронти.

Символізація фронту — Малюнок\(\PageIndex{4}\): Передні символи

Розташування повітряних мас на погодних картах ідентифікується їх буквеною абревіатурою, наприклад, mT, cP, mP. Затінення використовується, щоб показати, де відбуваються ділянки опадів. Дивлячись на місцеву екологічну обстановку, можна дати підказку щодо того, який механізм викликав підйом для утворення опадів. Зверніть увагу, що ділянки опадів на малюнку\(\PageIndex{5}\) або виникають попереду фронту (фронтальний підйом) або на північ від центру низького (сходяться підйом).

погода карта — Малюнок\(\PageIndex{5}\): Спрощена карта погоди

Розподіл тиску повітря показано ізобарами, лініями, що з'єднують точки рівного тиску повітря. Ізобари малюються з кроком 4 мілібари на поверхневих погодних картах. Нагадаємо, що саме градієнт тиску контролює швидкість вітру. Сильні градієнти тиску і, отже, більш швидкі вітри відбуваються там, де ізобари розташовані близько. Слабкі градієнти тиску та повільні вітри виникають там, де ізобари широко розташовані.