צפייה בשינויי מזג האוויר היא מרגשת מאוד. השמש מפנה את מקומה לגשם, הגשם לשלג, ורוחות סוערות נושבות על כל המגוון הזה. בילדות זה גורם להערצה והפתעה, אצל אנשים מבוגרים - רצון להבין את מנגנון התהליך. בואו ננסה להבין מה מעצב את מזג האוויר וכיצד קשורות אליו חזיתות אטמוספריות.
גבול מסת אוויר
בתפיסה הרגילה, "חזית" הוא מונח צבאי. זה הקצה שעליו מתרחשת התנגשות כוחות האויב. והמושג של חזיתות אטמוספריות הוא גבולות המגע בין שתי מסות אוויר שנוצרות על פני שטחים ענקיים של פני כדור הארץ.
לפי רצון הטבע, האדם קיבל את ההזדמנות לחיות, להתפתח ולאכלס עוד ועוד טריטוריות. הטרופוספירה, החלק התחתון של האטמוספירה של כדור הארץ, מספקת לנו חמצן ונמצאת בתנועה מתמדת. כל זה מורכב מסות אוויר נפרדות, המאוחדות על ידי התרחשות משותפת ואינדיקטורים דומים. בין האינדיקטורים העיקריים של מסות אלה קובעים את הנפח, הטמפרטורה, הלחץ והלחות. במהלך התנועה, מסות שונות יכולות להתקרב ולהתנגש. עם זאת, הם אף פעם לא מאבדים את הגבולות שלהם ולאמעורבבים זה בזה. חזיתות אטמוספריות הן אזורים שבהם מסות אוויר נוגעות ומתרחשות עליות מזג אוויר חדות.
קצת היסטוריה
המושגים של "חזית אטמוספרית" ו"משטח חזיתי" לא עלו מעצמם. הם הוכנסו למטאורולוגיה על ידי המדען הנורווגי ג'יי בירקנס. זה קרה ב-1918. Bjerknes הוכיח שחזיתות אטמוספריות הן החוליה העיקרית במחזור האטמוספרי בשכבות הגבוהות והאמצעיות. עם זאת, לפני המחקר של הנורבגי, עוד ב-1863, אדמירל פיצרוי הציע שתהליכים אטמוספריים אלימים מתחילים במקומות המפגש של המוני אוויר המגיעים ממקומות שונים בעולם. אבל באותו רגע, הקהילה המדעית לא שמה לב לתצפיות הללו.
אסכולת ברגן, שבז'רקנס הייתה נציגתה, לא רק ביצעה תצפיות משלה, אלא גם קיבצה את כל הידע וההנחות שהביעו צופים ומדענים קודמים, והציגה אותם בצורה של מחקר מדעי עקבי system.
בהגדרה, המשטח המשופע, שהוא אזור המעבר בין זרימות אוויר שונות, נקרא המשטח הקדמי. אבל חזיתות אטמוספריות הן תצוגה של משטחים חזיתיים על מפה מטאורולוגית. בדרך כלל, אזור המעבר של החזית האטמוספירה קשור ליד פני כדור הארץ ועולה עד לאותם גבהים שבהם מטושטשים ההבדלים בין מסות האוויר. לרוב, הסף של גובה זה הוא בין 9 ל-12 ק מ.
חזית חמה
החזיתות האטמוספריות שונות. הם תלויים בכיוון.תנועה של מסיבים חמים וקרים. ישנם שלושה סוגים של חזיתות: קרות, חמות וחסימות, הנוצרות במפגש של חזיתות שונות. בואו נסתכל מקרוב על חזיתות אטמוספריות חמות וקרות.
חזית חמה היא תנועה של מסות אוויר שבה אוויר קר מפנה את מקומו לאוויר חם. כלומר, האוויר בטמפרטורה גבוהה יותר, הנע קדימה, ממוקם בשטח שבו שלטו מסות אוויר קרות. בנוסף, הוא עולה לאורך אזור המעבר. במקביל, טמפרטורת האוויר יורדת בהדרגה, עקב כך מתרחש עיבוי אדי המים בו. כך נוצרים עננים.
הסימנים העיקריים שבאמצעותם ניתן לזהות חזית אטמוספרית חמה:
- הלחץ האטמוספרי יורד בחדות;
- נקודת הטל עולה;
- הטמפרטורה עולה;
- להופיע cirrus, ואז cirrostratus, ולאחר מכן ענני שכבה גבוהים;
- רוח פונה קלות שמאלה ומתגברת;
- עננים הופכים לנימבוסטרטוס;
- המשקעים משתנים בעוצמתם.
בדרך כלל מתחמם אחרי שהגשם מפסיק, אבל זה לא נמשך זמן רב מכיוון שהחזית הקרה נעה מהר מאוד ומשיגה את החזית האטמוספירה החמה.
חזית קרה
יש תכונה כזו: חזית חמה תמיד נוטה לכיוון התנועה, וחזית קרה תמיד נוטה לכיוון ההפוך. כאשר חזיתות זזות, אוויר קר נצמד לאוויר חם, דוחף אותו למעלה.חזיתות אטמוספריות קרות מובילות לירידה בטמפרטורה ולקירור על פני שטח גדול. כשמסות האוויר החמות העולות מתקררות, הלחות מתעבה לעננים.
סימנים עיקריים לחזית קרה:
- לפני החזית, הלחץ יורד, מאחורי קו החזית האטמוספירית הוא עולה בחדות;
- נוצרים ענני קומולוס;
- מופיעה רוח סוערת, עם שינוי חד בכיוון בכיוון השעון;
- מתחיל גשם זלעפות עם רעמים או ברד, משך המשקעים הוא כשעתיים;
- הטמפרטורה יורדת בחדות, לפעמים ב-10°C בבת אחת;
- ישנן קרחות רבות מאחורי החזית האטמוספירה.
נסיעה דרך חזית קרה אינה משימה קלה למטיילים. לפעמים אתה צריך להתגבר על סופות וסערות בתנאים של ראות לקויה.
חזית חסימה
כבר נאמר שחזיתות אטמוספריות שונות, אם הכל פחות או יותר ברור עם חזיתות חמות וקרות, אז חזית החסימות מעלה הרבה שאלות. היווצרות השפעות כאלה מתרחשת בצומת של חזיתות קרות וחמות. האוויר החם יותר נאלץ כלפי מעלה. הפעולה העיקרית מתרחשת בציקלון ברגע שבו חזית קרה מהירה יותר מדביקה חזית חמה. כתוצאה מכך, חזיתות אטמוספריות נעות ושלוש מסות אוויר מתנגשות, שתיים קרות ואחת חמה.
הסימנים העיקריים שלפיהם אתה יכול לקבועחזית החסימות:
- עננים ומשקעים חלקים;
- שינויים פתאומיים בכיוון הרוח ללא שינוי רב במהירות;
- שינוי חלק בלחץ;
- ללא שינויי טמפרטורה פתאומיים;
- ציקלונים.
חזית החסימה תלויה בטמפרטורת המוני האוויר הקרים שלפניה ומאחוריה. הבדיל בין חזיתות חסימה קרות וחמות. התנאים הקשים ביותר נצפים ברגע של סגירה ישירה של החזיתות. כשהאוויר החם נדחף החוצה, החזית נשחקת ותנאי מזג האוויר משתפרים.
ציקלון ואנטיציקלון
מכיוון שהמושג "ציקלון" שימש בתיאור חזית החסימות, יש צורך לומר באיזה סוג של תופעה מדובר.
עקב פיזור לא אחיד של האוויר בשכבות פני השטח, נוצרים אזורים של לחץ גבוה ונמוך. אזורי לחץ גבוה מאופיינים בעודף אוויר, אוויר נמוך - לא מספיק. כתוצאה מזרימת האוויר בין האזורים (מעודף עד לא מספיק), נוצרת רוח. ציקלון הוא אזור של לחץ נמוך השואב, כמו משפך, את האוויר החסר והעננים מאזורים שבהם הם עודפים.
אנטיציקלון הוא אזור בלחץ גבוה שדוחף עודפי אוויר לאזורים בלחץ נמוך. המאפיין העיקרי הוא מזג אוויר בהיר, שכן עננים נדחפים גם אל מחוץ לאזור זה.
חלוקה גיאוגרפית של חזיתות אטמוספריות
בהתאם לאזורי האקלים שמעליהם נוצרות חזיתות אטמוספריות,מחולק גיאוגרפית ל:
- ארקטי, מפריד בין מסות אוויר ארקטיות קרות לאלו הממוזגות.
- קוטבי, בין מסות מתונות וטרופיות.
- טרופי (רוח סחר), תוחמת את האזורים הטרופיים והמשווניים.
השפעת המשטח הבסיסי
התכונות הפיזיקליות של מסות האוויר מושפעות מקרינה ומסוג המשטח הבסיסי של כדור הארץ. מכיוון שטבעו של משטח כזה יכול להיות שונה, החיכוך נגדו מתרחש בצורה לא אחידה. טופוגרפיה גיאוגרפית קשה יכולה לעוות את קו החזית האטמוספרי ולשנות את השפעותיה. לדוגמה, ידועים מקרים של הרס של חזיתות אטמוספריות בעת חציית רכסי הרים.
מסות אוויר וחזיתות אטמוספריות מביאות הפתעות רבות לחזאים. משווים ולומדים את כיווני התנועה של ההמונים ואת הגחמות של ציקלונים (אנטיציקלונים), הם יוצרים גרפים ותחזיות שאנשים משתמשים בהם כל יום, בלי לחשוב אפילו כמה עבודה עומדת מאחורי זה.
