Фронти атмосферні
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Фронти атмосферні

Фронти атмосферні, фронти тропосферні, проміжні, перехідні зони між повітряними масами в тропосфері. Зона Ф. а. дуже вузька в порівнянні з тими, що розділяються нею повітряними масами, тому для цілей теоретичного дослідження її приблизно розглядають як поверхня розділу двох повітряних мас різної температури і званою фронтальною поверхнею. З тієї ж причини на синоптичних картах Ф. а. змальовують у вигляді лінії (лінія фронту). Якби повітряні маси були нерухомі, поверхня Ф. а. була б горизонтальною, з холодним повітрям внизу і теплим над ним, але оскільки обидві маса рухаються, вона розташовується похило до земної поверхні, причому холодне повітря лежить у вигляді дуже пологого клину під теплим. Тангенс кута нахилу фронтальної поверхні (нахил фронту) — порядка 0,01. Ф. а. можуть тягнутися інколи до самої тропопаузи, але можуть і обмежуватися нижніми км. тропосфери. У пересіченні із земною поверхнею зона Ф. а. має ширину порядка десятки км. , горизонтальні ж розміри самих повітряних мас — порядка тисячі км. . На початку утворення Ф. а. і при їх розмиванні ширина фронтальної зони буде більша. По вертикалі Ф а. є перехідним шаром завтовшки в сотні м-коду , в якому температура з висотою зменшується менше звичайного (вертикальний градієнт температури зменшений) або зростає, тобто спостерігається інверсія температури .

  В земної поверхні Ф. а. характеризуються збільшеними горизонтальними градієнтами температури повітря — у вузькій зоні фронту температура різко переходить від значень, властивих одній повітряній масі, до значень, властивих інший, причому зміна інколи перевищує 10°С. Міняються у фронтальній зоні також вологість повітря і його прозорість. У баричному полі Ф. а. пов'язані з улоговинами зниженого тиску (див. Баричні системи ); тому при проходженні Ф. а. відбуваються відповідні зміни атмосферного тиску і вітру. Над фронтальними поверхнями утворюються обширні хмарні системи, включаючі шарувато-дощові і купчасто-дощові хмари, що дають осідання. Ф. а. переміщається з швидкістю, рівною нормальною складовою до фронту швидкості вітру, тому проходження Ф. а. через місце спостереження приводить до швидкої (протягом годинника) і часом різкої зміни важливих метеорологічних елементів і до зміни всього режиму погоди.

  Ф. а. характерні для позатропічних широт Землі, в особливості для помірних широт, де між собою граничать основні повітряні маси тропосфери. У тропіках Ф. а. рідкі, а що постійно є там внутрішньотропічна зона конвергенції істотно відрізняється від Ф. а., не будучи температурним розділом. Основна причина виникнення Ф. а. — фронтогенеза — наявність таких систем рухи в тропосфері, які приводять до зближення (збіжності) мас повітря, що володіють різною температурою. Спочатку широка перехідна зона між повітряними масами стає при цьому різким фронтом. У особливих випадках можливе утворення Ф. а. при перебігу повітря уздовж різкого температурного кордону на підстилаючій поверхні, наприклад над кромкою льоду в океані — т.з. топографічний фронтогенез. В процесі загальної циркуляції атмосфери між повітрям масами різних широтних зон з чималими контрастами температури виникають довгі (тис. км. ), витягнуті переважно по широті головні фронти — арктичні, антарктичні, полярні, на яких відбувається утворення циклонів і антициклонів . При цьому динамічна стійкість головного Ф. а. порушується, він деформується і просувається на одних ділянках до високих широт, на інших — до низьких широт. По обидві сторони поверхні Ф. а. при цьому виникають вертикальні складові вітру порядку см/сек . Особливий поважно висхідний рух повітря над поверхнею Ф. а., яке приводить до утворення хмарних систем і опадів.

  В передній частині циклону головний Ф. а. приймає характер теплого фронту ( мал. , а): при його просуванні до високих широтам тепле повітря займає місце відступаючого холодного повітря. При цьому висхідне ковзання теплого повітря над дуже пологою фронтальною поверхнею приводить до освіти перед лінією Ф. а. хмарної системи в декілька сотів км. шириною, в якій хмарність міняється від тонких і високих перистих хмар в передній частині до потужних шарувато-дощових хмар з обложними осіданнями безпосередньо перед лінією Ф. а. У тиловій частині циклону Ф. а. приймає характер холодного фронту ( мал. , би) з просуванням холодного клину вперед і з витісненням теплого повітря перед ним у високі шари. Хмарна система холодного фронту не так широка, як теплого Ф. а., і для неї характерне переважання або, в усякому разі, наявність купчасто-дощових хмар, що дають зливові осідання; перед Ф. а. незрідка виникають шквали і грози. При оклюзії циклону теплий і холодний Ф. а. з'єднуються, утворюючи складний фронт оклюзії з відповідними змінами хмарних систем. У результаті еволюції фронтальних обурень самі Ф. а. розмиваються (т.з. фронтоліз). Проте зміни в полі атмосферного тиску і вітру, створювані циклонною діяльністю, приводять до виникнення умов для утворення нових Ф. а. і, отже, до постійного відновлення процесу циклонної діяльності на фронтах.

  У верхній частині тропосфери у зв'язку з Ф. а. виникають т.з. струминний перебіг . Від головних фронтів відрізняють вторинні Ф. а., що виникають усередині повітряних мас тієї або іншої природної зони при деякій їх неоднорідності; вони не грають значної ролі в загальній циркуляції атмосфери. Бувають випадки, коли Ф. а. добре розвинений у вільній атмосфері (верхній Ф. а.), але мало виражений або зовсім не виявляється поблизу земної поверхні.

  Літ.: Пальмен Е., Ньютон Ч., Циркуляційні системи атмосфери, пер.(переведення) з англ.(англійський), Л., 1973; Петерсен С., Аналіз і прогнози погоди, пер.(переведення) з англ.(англійський), Л., 1961.

  С. П. Хромов.

Вертикальний розріз атмосферного фронту: а — теплого; б — холодного.