Xem thay đổi thời tiết là rất thú vị. Mặt trời nhường chỗ cho mưa, mưa rơi thành tuyết và gió mạnh thổi qua tất cả sự đa dạng này. Ở thời thơ ấu, điều này gây ra sự ngưỡng mộ và ngạc nhiên, ở những người lớn tuổi - mong muốn hiểu được cơ chế của quá trình này. Chúng ta hãy cố gắng tìm hiểu hình dạng của thời tiết và các mặt trận của khí quyển có liên quan đến nó như thế nào.
Ranh giới khối lượng không khí
Theo quan niệm thông thường, "mặt trận" là một thuật ngữ quân sự. Đây là nơi diễn ra cuộc đụng độ của các lực lượng đối phương. Và khái niệm về mặt trước khí quyển là ranh giới tiếp xúc giữa hai khối khí hình thành trên những khu vực rộng lớn của bề mặt Trái đất.
Theo ý muốn của tự nhiên, con người có cơ hội sinh sống, phát triển và cư trú ngày càng nhiều trên các vùng lãnh thổ. Tầng đối lưu, phần dưới của bầu khí quyển Trái đất, cung cấp cho chúng ta oxy và luôn chuyển động. Tất cả chúng bao gồm các khối khí riêng biệt, được thống nhất bởi một điểm chung và các chỉ số tương tự. Trong số các chỉ số chính của các khối lượng này xác định thể tích, nhiệt độ, áp suất và độ ẩm. Trong quá trình chuyển động, các khối lượng khác nhau có thể tiếp cận và va chạm. Tuy nhiên, họ không bao giờ đánh mất ranh giới của mình và khôngđược trộn lẫn với nhau. Mặt trước khí quyển là những khu vực mà các khối khí chạm vào nhau và xảy ra hiện tượng thời tiết mạnh.
Một chút lịch sử
Các khái niệm về "mặt trước khí quyển" và "bề mặt chính diện" không tự nảy sinh ra. Chúng được đưa vào ngành khí tượng học bởi nhà khoa học người Na Uy J. Bjerknes. Nó xảy ra vào năm 1918. Bjerknes đã chứng minh rằng các mặt trước của khí quyển là những liên kết chính trong chu trình khí quyển ở các lớp cao và giữa. Tuy nhiên, trước nghiên cứu của người Na Uy, vào năm 1863, Đô đốc Fitzroy cho rằng các quá trình khí quyển bạo lực bắt đầu tại nơi gặp gỡ của các khối không khí đến từ các vùng khác nhau trên thế giới. Nhưng tại thời điểm đó, giới khoa học đã không chú ý đến những quan sát này.
Trường phái Bergen, trong đó Bjerknes là đại diện, không chỉ thực hiện các quan sát của riêng mình, mà còn tập hợp tất cả kiến thức và giả định được các nhà quan sát và nhà khoa học trước đó thể hiện và trình bày chúng dưới dạng một khoa học nhất quán. hệ thống.
Theo định nghĩa, bề mặt nghiêng, là khu vực chuyển tiếp giữa các luồng không khí khác nhau, được gọi là bề mặt phía trước. Nhưng mặt trước của khí quyển là sự hiển thị các bề mặt trực diện trên bản đồ khí tượng. Thông thường, vùng chuyển tiếp của mặt trước khí quyển được gắn gần bề mặt Trái đất và tăng lên đến những độ cao mà tại đó sự khác biệt giữa các khối khí bị xóa nhòa. Thông thường, ngưỡng của độ cao này là từ 9 đến 12 km.
Mặt trận ấm áp
Mặt trước khí quyển là khác nhau. Chúng phụ thuộc vào hướng.chuyển động của khối ấm và khối lạnh. Có ba loại mặt trước: lạnh, ấm và tắc, được hình thành ở điểm giao nhau của các mặt trước khác nhau. Chúng ta hãy xem xét kỹ hơn mặt trận khí quyển ấm và lạnh là gì.
Mặt trước ấm là sự chuyển động của các khối khí trong đó không khí lạnh nhường chỗ cho không khí ấm. Nghĩa là, phần không khí có nhiệt độ cao hơn, đang chuyển động về phía trước, nằm trong phần lãnh thổ mà các khối khí lạnh chiếm ưu thế. Ngoài ra, nó tăng lên dọc theo vùng chuyển tiếp. Đồng thời, nhiệt độ không khí giảm dần, do đó xảy ra hiện tượng ngưng tụ hơi nước trong đó. Đây là cách mây hình thành.
Các dấu hiệu chính để xác định mặt trước của bầu khí quyển ấm áp:
- áp suất khí quyển giảm mạnh;
- điểm sương tăng lên;
- nhiệt độ tăng;
- xuất hiện tầng ti, rồi tầng ti, và sau đó là mây tầng cao;
- gió hơi chếch sang trái và mạnh hơn;
- mây trở thành nimbostratus;
- Lượng mưa thay đổi theo cường độ.
Trời thường ấm hơn sau khi mưa tạnh, nhưng không kéo dài vì mặt trận lạnh di chuyển rất nhanh và bắt kịp với mặt trời ấm áp.
Mặt trước lạnh lùng
Có một đặc điểm như vậy: mặt trước ấm luôn nghiêng về hướng chuyển động và mặt trước lạnh luôn nghiêng theo hướng ngược lại. Khi mặt trước di chuyển, không khí lạnh chen vào không khí ấm, đẩy nó lên. Mặt trước khí quyển lạnh dẫn đến giảm nhiệt độ và lạnh đi trên một khu vực rộng lớn. Khi các khối không khí ấm áp tăng lên nguội đi, hơi ẩm sẽ ngưng tụ thành những đám mây.
Dấu hiệu chính của một mặt trận lạnh:
- trước phía trước, áp suất giảm xuống, phía sau đường phía trước khí quyển tăng mạnh;
- mây tích hình thành;
- một cơn gió mạnh xuất hiện, thay đổi hướng rõ rệt theo chiều kim đồng hồ;
- bắt đầu mưa xối xả kèm theo sấm sét hoặc mưa đá, thời gian mưa khoảng hai giờ;
- nhiệt độ giảm mạnh, có lúc giảm 10 ° C;
- Có rất nhiều khe hở phía sau mặt trước của khí quyển.
Vượt qua mặt trận lạnh giá không phải là một việc dễ dàng đối với du khách. Đôi khi bạn phải vượt qua gió lốc và tiếng ồn ào trong điều kiện tầm nhìn kém.
Mặt trước tắc nghẽn
Người ta đã nói rằng mặt trước của khí quyển là khác nhau, nếu mọi thứ đều rõ ràng hơn hoặc ít hơn với mặt trước ấm và lạnh, thì mặt trước của khớp cắn đặt ra rất nhiều câu hỏi. Sự hình thành các hiệu ứng như vậy xảy ra ở điểm giao nhau giữa mặt trận lạnh và ấm. Không khí ấm hơn bị ép lên trên. Hành động chính xảy ra trong lốc xoáy tại thời điểm khi mặt trận lạnh nhanh hơn bắt kịp với gió ấm. Kết quả là, các mặt trước của khí quyển di chuyển và ba khối khí va vào nhau, hai khối lạnh và một khối ấm.
Các dấu hiệu chính mà bạn có thể xác địnhmặt trước của khớp cắn:
- mây và mưa loang lổ;
- thay đổi hướng gió đột ngột mà không thay đổi nhiều về tốc độ;
- thay đổi áp suất trơn tru;
- không thay đổi nhiệt độ đột ngột;
- lốc.
Phía trước tắc phụ thuộc vào nhiệt độ của khối khí lạnh phía trước và phía sau. Phân biệt giữa tắc lạnh và ấm trước. Các điều kiện khó khăn nhất được quan sát tại thời điểm đóng cửa trực tiếp các mặt trận. Khi không khí ấm bị đẩy ra ngoài, mặt trước bị xói mòn và điều kiện thời tiết được cải thiện.
Cyclone và antiyclone
Vì khái niệm "lốc xoáy" được sử dụng trong mô tả mặt trước của khớp cắn, nên cần phải cho biết đó là loại hiện tượng gì.
Do sự phân bố không đồng đều của không khí ở các lớp bề mặt, các vùng có áp suất cao và áp suất thấp được hình thành. Vùng áp suất cao được đặc trưng bởi không khí dư thừa, không khí thấp - không đủ. Kết quả của luồng không khí giữa các vùng (từ dư thừa đến không đủ), gió được hình thành. Lốc xoáy là một khu vực có áp suất thấp hút không khí thiếu và mây từ những khu vực dư thừa chúng, giống như cái phễu.
Anticyclone là một khu vực áp suất cao, ép không khí dư thừa vào khu vực áp suất thấp. Đặc điểm chính là thời tiết quang đãng, vì mây cũng bị đẩy ra khỏi khu vực này.
Sự phân chia địa lý của các mặt trước khí quyển
Tùy thuộc vào các vùng khí hậu mà mặt trước khí quyển hình thành,về mặt địa lý được chia thành:
- Bắc Cực, ngăn cách giữa các khối khí lạnh ở Bắc Cực và các khối khí ôn đới.
- Cực, giữa các khối ôn đới và nhiệt đới.
- Nhiệt đới (gió mậu dịch), phân định vùng nhiệt đới và xích đạo.
Ảnh hưởng của bề mặt bên dưới
Các tính chất vật lý của khối khí bị ảnh hưởng bởi bức xạ và loại bề mặt bên dưới của Trái đất. Vì bản chất của một bề mặt như vậy có thể khác nhau, nên ma sát với nó xảy ra không đồng đều. Địa hình địa lý khó khăn có thể làm biến dạng giới tuyến khí quyển và thay đổi ảnh hưởng của nó. Ví dụ, có những trường hợp đã biết về sự phá hủy các mặt trước khí quyển khi băng qua các dãy núi.
Các khối khí và các mặt trước của khí quyển mang lại nhiều điều bất ngờ cho các nhà dự báo. So sánh và nghiên cứu các hướng di chuyển của quần chúng và sự thay đổi của các cơn lốc xoáy (antyclones), họ tạo ra các biểu đồ và dự báo mà mọi người sử dụng hàng ngày mà không cần nghĩ đến việc đằng sau nó là bao nhiêu công việc.
