Погода в зоне молодого циклона

 

Метеоусловия в любой барической системе зависят: от свойств воздушных масс, занимающих её, от степени развития атмосферных фронтов, связанных с ней, от времени года и суток, от свойств подстилающей поверхности. Наиболее сложные условия погоды наблюдаются в развивающихся циклонах. В центре циклона фронты и сложные метеоусловия выражены сильнее, на периферии – слабее. По метеоусловиям циклон можно разделить на три части: передняя часть, теплый сектор и тыловая часть. (рис.7.2)

 

Рис.7.2 Молодой циклон с хорошо развитым теплым сектором. 95

 

Передняя часть циклона. Погода в передней части циклона в холодной массе, далеко от теплого фронта, когда его влияние ещё не сказывается, проявляется иногда в кучевых облаках хорошей погоды небольшого вертикального развития. Они образуются лишь в весеннее -летний период в дневное время приеравномерном прогревании подстилающей поверхности. В основном же погода определяется приближающимся теплым фронтом. Признаком его приближения являются слоистообразные облака. Сначала появляются перистые облака, которые постепенно уплотняются и переходят в перисто-слоистые. Затем облака снижаются и переходят в высоко-слоистые. По мере приближения фронта высоко-слоистые облака переходят в слоисто-дождевые с обложными осадками в виде дождя и снега, общими метелями, ухудшением видимости и прочими явлениями холодного полугодия.

Летом на фоне основных облаков могут развиваться замаскированные кучево-дождевые облака с ливнями и грозами. Ветер в этой части развивающегося циклона преобладает восточного и юго-восточного направления. В зоне теплого фронта возможно усиление ветра.

 

Теплый сектор циклона.

 

Погода этой части циклона определяется свойствами теплой воздушной массы, расположенной между теплым и холодным фронтом. Зимой это типичная устойчивая масса, а летом – неустойчивая. Наступает заметное потепление, зимой нередко оттепели. Если воздушная масса влажная, то зимой образуются слоистые и слоисто-кучевые облака. Нижняя граница слоистых облаков очень низкая, иногда опускается до земли, образуя зону адвективных туманов. Из облаков может выпадать морось, а при отрицательных температурах слабый снег, снежные зерна. Горизонтальная видимость из-за дымки и туманов резко ухудшается.

В летнее время, если воздушная масса достаточно влажная, в теплом секторе могут образовываться мощно-кучевые и даже кучево-дождевые облака с ливнями и грозами.

Если теплая воздушная масса в теплом секторе сухая, то отмечается малооблачная теплая, а летом даже жаркая погода.

Ветер после прохождения теплого фронта поворачивает по часовой стрелке и принимает преимущественно южное и юго-западное направление.

По мере приближения холодного фронта всё больше начинает сказываться его влияние.

Тыловая часть циклона

Погода здесь обусловлена влиянием холодного фронта. В центре циклона обычно формируется холодный фронт второго рода. Если небо не закрыто облаками, то хорошим признаком приближения холодного фронта служит появление высоко-

кучевых чечевицеобразных облаков. Вдоль линии фронта располагается узкая зона кучево-дождевых облаков с ливнями, грозами, обледенением, болтанкой и т.д. В летнее время в зоне холодного фронта часто отмечаются шквалы и пыльные бури, а зимой с усилением ветра и снегом связаны сильные метели с очень ограниченной видимостью.

После прохождения холодного фронта часто наступает кратковременное прояснение, а затем проявляются облака характерные для тыловой части циклона. Холодная масса в тылу циклона за счет прогрева снизу от более теплой подстилающей поверхности часто неустойчива, особенно в весеннее -летний период, когда погода характеризуется резко меняющейся облачностью, кратковременными ливнями, сильными порывистыми северными и северо-западными ветрами. Зимой в тылу циклона наблюдается поземки и низовые метели.

При прохождении в тылу циклона вторичных холодных фронтов интенсивность процессов и явлений заметно увеличивается. Для этих зон характерно выпадение кратковременных осадков большой интенсивности, которые называются зарядами.

 

Ложбина

Ложбина – это область пониженного давления в виде вытянутых изобар от центра циклона к его периферии. Самое низкое давление в ложбине отмечается вдоль её оси, линии с максимальной циклонической кривизной (рис.7.3.)

 

ось ложбины

985 990

980 985 990

 

 

Рис.7.3. Ложбина циклона.

Ложбина является областью сходимости приземных ветров и восходящих движений в свободной атмосфере. Поле воздушных течений в ложбине имеет циклонический характер, причем в слое трения ось ложбины является линией сходимости воздушных течений. Вдоль оси ложбины часто располагается атмосферный фронт, и тогда погода в зоне ложбины определяется типом фронта, который в ней располагаются. Если же там фронт не присутствует, то сильная конвергенция воздуха, вызванная резким падением скорости градиентного ветра за счет уменьшения радиуса кривизны изобар, приводит к скоплению

подымающегося воздуха. Поэтому могут развиваться облака мощно-кучевые и кучево-дождевые, отмечаться ливни, грозы, сильное обледенение и турбулентность. Прохождение ложбины характеризуется резким поворотом направления ветра по часовой стрелке. Чем уже ложбина, тем более сложные условия погоды наблюдаются в её зоне.

Ложбина, как и циклон, может углубляться (давление падает) и заполняться (давление растет). Соответственно может меняться выраженность атмосферных фронтов и явлений. Перемещается ложбина вместе с циклоном, нередко разворачиваясь вокруг циклона против часовой стрелки.

Циклоническая серия

 

Рассмотренные четыре стадии развития внетропических циклонов иногда можно выделить на картах погоды одновременно. Это бывает, когда на каком-либо фронте циклоны развиваются последовательно один за другим, образуя как бы целую серию. Первый член этой серии уже может заканчивать свое существование и будучи окклюдированным, заполняться, а последний член только что возник как неустойчивая волна на фронте, ему предстоит ещё развиваться и пройти остальные три стадии. (Рис.7.4)

 

 

Рис.7.4. Серия циклонов.

 

Обычно каждый новый циклон такой серии оказывается несколько южнее своего предшественника, так как атмосферный фронт, на котором развивается серия циклонов, постепенно опускается к югу, оттесняемый холодным воздухом, вторгающимся в тыловые части каждого циклона. За последним членом такой циклонической серии происходит наиболее значительное вторжение холодных воздушных масс, и часто в них формируется мощный заключительный антициклон, прерывающий на некоторое время циклоническую деятельность в данном географическом районе. Описанная последовательность развития циклонов сериями чаще случается над однородной постилающей поверхностью, когда условия существования для каждого циклона одинаковые. Серии циклонов в Северном полушарии часто можно наблюдать над Атлантическим океаном, когда умеренный фронт вытягивается неровной линией с юго-запада на северо-

восток почти от побережья Америки до островов Британии.

Однако над сушей, особенно над участками её имеющими горные хребты, развитие циклонов редко происходит в такой строгой последовательности. Здесь серии циклонов могут быть из трех или двух, а иногда циклоны развиваются изолированно, по одному. Некоторые циклоны не проходят всех четырёх стадий развития.

Полярно-фронтовые депрессии

Циклоны, возникающие и развивающиеся на полярном фронте, т.е. на границе между полярным и тропическим воздухом, называются Полярно-фронтовыми циклонами или Полярно-фронтовыми депрессиями (рис 7.5,7.6).

 

 

Рис.7.5. Трехмерное изображение Полярно-Фронтовой Депрессии

 

Рис.7.6. Типичная, хорошо развитая Полярно-Фронтовая Депрессия

 

 

Чаще всего они наблюдаются на периферии холодного фронта. Особенно заметно вдоль полярных фронтов формируются серии волн и Полярно-фронтовые депрессии, которые образуют семейства циклонов.

На картах погоды депрессия представляется рисунком замкнутых изобар, где к центру давление пожинается. Как известно, квазистационарный фронт разделяет две воздушные массы. Если на таком фронте возникает неустойчивая волна, амплитуда которой увеличивается, то язык теплого воздуха вторгается в холодный воздух. Вторжение теплого воздуха вызывает падение давления у земли и начинает развиваться циклоническая циркуляция.

Полярно- фронтовые депрессии редко стацианируют. Они перемещаются и при этом условия погоды внутри депрессий со временем изменяются.

Чаще всего новые элементы семейства циклонов формируются как вторичные депрессии у точки окклюзии или на периферии холодного фронта.

Вторичные депрессии, частные циклоны- это относительно небольшие циклонические образования в пределах больших основных первичных депрессий. (Рис.7.7).

Рис.7.7. Вторичная Депрессия

 

Они могут быть как фронтального так и не фронтального, характера.

Вторичные депрессии движутся вокруг основного циклона в направлении циклонической циркуляции, т.е. в Северном полушарии против часовой стрелки, а в Южном полушарии по часовой стрелке. Изобары вторичной депрессии не закрывают центр и часто обозначаются только слабым исправлением изобар в первичном образовании циклоном. Реально вторичная депрессия может стать новой главной системой, в то время как старая первичная система станет вторичной и начнет циркулировать вокруг новою циклона.

Погода, связанная с не фронтальной вторичной депрессией, это обычно сильные дожди на внешней стороне центральной части циклона и сильные ветры вдали от главного центра.

Термические депрессии

 

Летом над сушей, а зимой над обширными теплыми водоемами могут возникать не связанные с атмосферными фронтами и фронтальными зонами области пониженного давления, называемые термическими депрессиями. Образование над сильно прогретой подстилающей поверхностью восходящих движений воздуха является причиой формирования таких депрессий, типичных летом, например для средней Азии, а зимой для акватории Черного моря.(Рис.7.8.)

 

Рис.7.8. Термическая депрессия в Северном Полушарии.

 

В термических депрессиях горизонтальные градиенты давления невелики, поэтому ветры слабы. Облака в этих зонах наблюдаются внутримассового типа, либо отсутствуют вообще. Весь характер погоды отличен от погоды в обычных циклонах и больше соответствует погоде в однородных воздушных массах.

Над большими континентами летом существенное повышение средней температуры воздуха приводит к образованию сезонной большой величины термической депрессии, известной как муссонный циклон. Хорошим примерном муссонного циклона является циклон, который формируется над северном Индии и югом Азии в летние месяцы. Такие муссонные циклоны становятся преобладающими зонами конвергенции, которые оказывают действие на воздушные потоки и погоду над очень большими районами.

Погода, связанная с депрессий будет зависеть от источника конвергенции (температуры и влажности), её траектории движения и орографии (рис.7.9)

 

 

Рис.7.9. Муссонный циклон

 

Экваториальный пояс пониженного давления- полоса пониженного давления, охватывающая Земной шар вблизи экватора. Она смещается от экватора в то полушарие, в котором в фенное время лето.

Экваториальная ложбина - полес пониженного давления вблизи термического экватора (Рис.7.10)

Рис.7.10. Общая циркуляция атмосферы.