ФРОНТЫ АТМОСФЕРНЫЕ
фронты тропосферные,
промежуточные, переходные зоны между воздушными массами в тропосфере.
Зона Ф. а. очень узка по сравнению с разделяемыми ею воз д. массами, поэтому
для целей теоретич. исследования её приближённо рассматривают как поверхность
раздела двух воздушных масс разной температуры и наз. фронтальной поверхностью.
По той же причине на сино-птич. картах Ф. а. изображают в виде линии (линия
фронта). Если бы возд. массы были неподвижны, поверхность Ф. а. была бы
горизонтальной, с холодным воздухом внизу и тёплым над ним, но поскольку
обе массы движутся, она располагается наклонно к земной поверхности, причём
холодный воздух лежит в виде очень пологого клина под тёплым. Тангенс угла
наклона фронтальной поверхности (наклон фронт а)-порядка 0,01. Ф. а. могут
простираться иногда до самой тропопаузы, но могут и ограничиваться нижними
км
тропосферы.
В пересечении с земной поверхностью зона Ф. а. имеет ширину порядка десятков
км,
горизонтальные
же размеры самих возд. масс - порядка тысяч км.
В начале образования
Ф. а. и при их размывании ширина фронтальной зоны будет больше. По вертикали
Ф а. представляют собой переходный слой толщиной в сотни м, в к-ром
темп-pa с высотой уменьшается меньше обычного (вертикальный градиент темп-ры
уменьшен) или возрастает, т. е. наблюдается
инверсия температуры.
У земной поверхности Ф. а. характеризуются
увеличенными горизонтальными градиентами темп-ры воздуха - в узкой зоне
фронта темп-pa резко переходит от значений, свойственных одной возд. массе,
к значениям, свойственным другой, причём изменение иногда превышает 10
"С. Меняются во фронтальной зоне также влажность воздуха и его прозрачность.
В барическом поле Ф. а. связаны с ложбинами пониженного давления
(см. Барические системы)', поэтому при прохождении Ф. а. происходят
соответствующие изменения атм. давления и ветра. Над фронтальными поверхностями
образуются обширные облачные системы, включающие слоисто-дождевые и кучево-дождевые
облака, дающие осадки. Ф. а. перемещается со скоростью, равной нормальной
составляющей к фронту скорости ветра, поэтому прохождение Ф. а. через место
наблюдения приводит к быстрому (в течение часов) и подчас резкому изменению
важных метеорологических элементов и к изменению всего режима погоды.
Ф. а. характерны для внетропич. широт Земли,
в особенности для умеренных широт, где между собой граничат осн. возд.
массы тропосферы. В тропиках Ф. а. редки, а постоянно имеющаяся там внутритропическая
зона конвергенции существенно отличается от Ф. а., не являясь температурным
разделом. Осн. причина возникновения Ф. а.-фронтогенеза - наличие таких
систем движения в тропосфере, к-рые приводят к сближению (сходимости) масс
воздуха, обладающих разной темп-рой. Первоначально широкая переходная зона
между возд. массами становится при этом резким фронтом. В особых случаях
возможно образование Ф. а. при течении воздуха вдоль резкой температурной
границы на подстилающей поверхности, напр, над кромкой льда в океане -
т.н. топографический фронт о-г е н е з. В процессе общей циркуляции
атмосферы между возд. массами разных широтных зон с достаточно большими
контрастами темп-ры возникают длинные (тыс. км), вытянутые преимущественно
по широте главные фронты -арктич., антарктич., полярные, на которых происходит
образование циклонов и антициклонов. При этом динамич. устойчивость
главного Ф. а. нарушается, он деформируется и продвигается на одних участках
к высоким широтам, на других - к низким широтам. По обе стороны поверхности
Ф. а. при этом возникают вертикальные составляющие ветра порядка см/сек.
Особенно
важно восходящее движение воздуха над поверхностью Ф. а., к-рое приводит
к образованию облачных систем и осадков.
В передней части циклона главный Ф. а.
принимает характер тёплого фронта (рис., а): при его продвижении к высоким
широтам тёплый воздух занимает место отступающего холодного воздуха. При
этом восходящее скольжение тёплого воздуха над очень пологой фронтальной
поверхностью приводит к образованию перед линией Ф. а. облачной системы
в неск. сот км шириной, в к-рой облачность меняется от тонких и
высоких перистых облаков в передней части до мощных слоисто-дождевых облаков
с обложными осадками непосредственно перед линией Ф. а. В тыловой части
циклона Ф. а. принимает характер холодного фронта (рис., 6) с продвижением
холодного клина вперёд и с вытеснением тёплого воздуха перед ним в высокие
слои. Облачная система холодного фронта не так широка, как тёплого Ф. а.,
и для неё характерно преобладание или, во всяком случае, наличие кучево-дождевых
облаков, дающих ливневые осадки; перед Ф. а. нередко возникают шквалы и
грозы. При окклюзии циклона тёплый и холодный Ф. а. соединяются, образуя
сложный фронт окклюзии с соответствующими изменениями облачных систем.
В итоге эволюции фронтальных возмущений сами Ф. а. размываются (т. н. ф
р о н т о-л и з). Однако изменения в поле атм. давления и ветра, создаваемые
циклонич. деятельностью, приводят к возникновению условий для образования
новых Ф. а. и, следовательно, к постоянному возобновлению процесса циклонич.
деятельности на фронтах.
Вертикальный разрез атмосферного фронта:
а - тёплого; 6 - холодного.
В верхней части тропосферы в связи с Ф.
а. возникают т. н. струйные течения. От главных фронтов отличают
вторичные Ф. а., возникающие внутри возд. масс той или иной природной зоны
при некоторой их неоднородности; они не играют значит, роли в общей циркуляции
атмосферы. Бывают случаи, когда Ф. а. хорошо развит в свободной атмосфере
(верхний Ф. а.), но мало выражен или вовсе не проявляется вблизи земной
поверхности.
Лит.: П а л ь м е н Э., Ньютон Ч.,
Циркуляционные системы атмосферы, пер. с англ., Л., 1973; Петерсен С.,
Анализ и прогнозы погоды, пер. с англ., Л., 1961.
С. П. Хромов.
А Б В Г Д Е Ё 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