§ 28. Воздушные массы, атмосферные фронты, циклоны и антициклоны

КАКИЕ ВОЗДУШНЫЕ МАССЫ ВЛИЯЮТ НА КЛИМАТ РОССИИ?

Атмосферная циркуляция представляет собой непрерывный процесс крупномасштабного перемещения воздушных масс в тропосфере. Воздушные потоки переносят тепло и влагу между океанами и материками, между высокими и низкими широтами, определяя постоянную смену погоды и формируя климатические области страны.

В умеренных широтах, охватывающих преобладающую часть территории России, господствует западный перенос воздушных масс. Благодаря отсутствию высоких горных преград на западе страны, атлантический морской воздух свободно проникает вглубь Восточно-Европейской равнины, а невысокие Уральские горы не служат для него непреодолимым рубежом.

Над просторами России взаимодействуют несколько ключевых типов воздушных масс:

• Воздух умеренных широт (ВУШ): господствует над большей частью страны:
  • Морской умеренный воздух (мВУШ): формируется над просторами Северной Атлантики. Он несет обильную влагу и облачность, принося зимой оттепели, снегопады и ослабление морозов, а летом — прохладу и затяжные дожди;
  • Континентальный умеренный воздух (кВУШ): формируется над сушей Сибири и Восточной Европы. Он значительно суше морского: зимой сильно выхоложен и обуславливает ясную морозную погоду, а летом хорошо прогревается, принося теплую или умеренно жаркую погоду;
• Арктический воздух (АВ): зарождается над ледовыми полями Северного Ледовитого океана. Это предельно холодный, сухой и прозрачный воздух. Поскольку на севере России нет горных цепей, арктические вторжения беспрепятственно распространяются далеко на юг — вплоть до предгорий Кавказа, вызывая весной и осенью резкие похолодания и губительные заморозки;
• Тропический воздух (ТВ): проникает на территорию России в теплое время года:
  • Морской тропический воздух: приходит из районов Средиземного и Черного морей, принося очень теплую и влажную погоду;
  • Континентальный тропический воздух: вторгается из пустынь Казахстана и Средней Азии, вызывая иссушающий зной, суховеи и пыльные бури на юге Европейской части и Западной Сибири;
• Тихоокеанский морской воздух: его влияние на внутренние районы материка надежно блокируют береговые горные хребты (Сихотэ-Алинь, Джугджур), поэтому тихоокеанские муссоны господствуют исключительно на узкой полосе Дальневосточного побережья, Камчатке, Сахалине и Курилах.

Главными центрами действия атмосферы, направляющими воздушные потоки в нашем полушарии, выступают постоянные и сезонные барические системы: Исландский минимум (область низкого давления над Северной Атлантикой — генератор циклонов), Азорский максимум (субтропический антициклон) и колоссальный зимний Азиатский максимум (Сибирский антициклон с центром над Забайкальем и Монголией).

ЧТО ПРОИСХОДИТ НА ГРАНИЦАХ ВОЗДУШНЫХ МАСС (АТМОСФЕРНЫЕ ФРОНТЫ)?

Зоны соприкосновения различных по температуре, влажности и плотности воздушных масс в тропосфере называются атмосферными фронтами. Это наклонные переходные полосы шириной в десятки километров и протяженностью в тысячи километров, отличающиеся резкой неустойчивостью и повышенной динамичностью погоды:

1. Холодный атмосферный фронт:
   • Формируется, когда тяжелая масса холодного воздуха стремительно наступает на теплую. Холодный воздух клином подтекает под теплый и с силой выталкивает его вверх;
   • Движется с высокой скоростью (в среднем 30–50 км/ч);
   • Поднимающийся теплый воздух быстро охлаждается, порождая мощные кучево-дождевые облака вертикального развития;
   • Погода сопровождается внезапными шквалами, грозами, ливневыми дождями и градом;
   • После прохождения фронта температура резко падает, атмосферное давление быстро растет, а видимость улучшается за счет прихода чистого прозрачного северного воздуха.
2. Тёплый атмосферный фронт:
   • Возникает, когда теплый воздух наступает на отступающую холодную массу. Будучи более легким, теплый воздух полого и плавно «всползает» по холодному клину на высоту многих километров;
   • Движется медленно и размеренно;
   • В зоне фронта формируется протяженная пологая система перисто-слоистых и слоисто-дождевых облаков шириной до сотен километров;
   • Первыми предвестниками теплого фронта являются падение атмосферного давления и появление на небе тончайших перистых облаков;
   • Осадки выпадают затяжные, обложные и моросящие, охватывая огромные площади. После прохождения фронта устанавливается стабильное потепление.

ПОЧЕМУ ЦИКЛОНЫ ПРИНОСЯТ ОСАДКИ, А АНТИЦИКЛОНЫ — СУХУЮ ПОГОДУ?

Основная масса тепла и влаги в атмосфере переносится гигантскими атмосферными вихрями диаметром в тысячи километров — циклонами и антициклонами:

• Циклон (буква «Н» на синоптических картах):
  • Это грандиозный атмосферный вихрь с пониженным давлением воздуха в центре;
  • Движение воздуха направлено от периферии к центру, причем под действием вращения Земли (силы Кориолиса) потоки отклоняются вправо, закручиваясь в Северном полушарии против часовой стрелки;
  • В центральной зоне циклона преобладают мощные восходящие токи воздуха. Поднимаясь в более разреженные и холодные слои тропосферы, воздух охлаждается, водяной пар конденсируется, образуя плотную сплошную облачность;
  • Циклоны всегда несут пасмурную, ветреную погоду с осадками. Летом они смягчают зной и приносят долгожданную прохладу с дождями, а зимой вызывают потепление, оттепели и снегопады. Жизненный цикл циклона составляет от 5 до 7 суток;
  • На Дальнем Востоке циклонная деятельность Тихого океана нередко перерастает в разрушительные тропические вихри — тайфуны с ураганными ветрами, гигантскими морскими штормами и катастрофическими паводками.
• Антициклон (буква «В» на синоптических картах):
  • Это мощный вихрь с повышенным атмосферным давлением в центре;
  • Воздушные массы растекаются от центра к периферии, закручиваясь в Северном полушарии по часовой стрелке;
  • В центре антициклона господствуют постоянные нисходящие потоки воздуха. Опускаясь к поверхности земли, воздух сжимается, нагревается и удаляется от состояния насыщения влагой, вследствие чего облака стремительно растворяются;
  • Антициклон обуславливает устойчивую сухую, ясную, тихую и маловетреную погоду. Летом при безоблачном небе земля раскаляется под прямыми солнечными лучами, наступает засушливая жара; зимой же отсутствие облачного «одеяла» приводит к стремительному выхолаживанию суши и установлению свирепых трескучих морозов;
  • Мощнейший зимний Сибирский антициклон делает зиму в Восточной Сибири суровой, бесснежной и предельно морозной, а летом антициклоны определяют засушливую погоду на юге Русской и Западно-Сибирской равнин;
  • Из-за застойности воздуха и отсутствия ветра длительный антициклон в промышленных городах способствует накоплению вредных выбросов в приземном слое, вызывая образование густого смога.