Термодинамическая классификация воздушных масс

Все воздушные массы в зависимости от их состояния, влагосодержания и степени нагретости по сравнению с подстилающей поверхностью делятся на устойчивые и неустойчивые, теплые и холодные.

Устойчивая воздушная масса характеризуется небольшими значениями вертикального градиента температуры (меньше влажноадиабатического), часто – наличием инверсионных прослоек. В ней нет условий развития конвекции. При

высоком влагосодержании воздуха и достижении им состояния насыщения в

такой массе образуются дымки, туманы, облачность слоистых форм, а если выпадают осадки, то в виде мороси и слабого дождя или снега. В приземном слое в устойчивой воздушной массе часто ограниченная видимость, особенно в холодную половину года.

Рис.5.11. Погода влажной устойчивой воздушной массы.

В теплое время года днем в устойчивой воздушной массе обычно малооблачная погода, а ночью и в ранние утренние часы могут наблюдаться дымки, реже – туманы и слоистые облака.

Неустойчивая воздушная масса имеет высокие значения вертикального градиента температуры (сверхадиабатические) и, как правило, большое влагосодержание. В такой массе интенсивно развиваются конвективная облачность, осадки главным образом ливневого характера, в летние время часто отмечаются грозы и шквалы. Над сушей в теплое время года конвективные движения возникают чаще всего днем. Неустойчивость воздушной массы при этом проявляется в развитии мощных кучевых и кучево-дождевых облаков, ливневых осадков и гроз. Над морем процесс формирования грозовых облаков более характерен ночью. Зимой в неустойчивой воздушной массе развитие конвективных явлений и выпадение ливневых осадков более типично для акватории океанов и морских побережий и в меньшей степени – для внутренних континентальных областей.

В неустойчивой воздушной массе происходит интенсивное перемешивание воздуха, обмен воздуха между нижним приземным и вышележащими слоями. Ветры в такой массе порывистые, часто сильные. Видимость в целом, в этой массе лучше, чем в устойчивой, особенно в нижнем приземном слое воздуха.

Однако в зонах выпадения ливневых осадков она резко снижается (иногда до сотен и даже десятков метров, особенно в снеге). Но, как правило, такое значительное ухудшение видимости чаще всего бывает кратковременным.

Рис.5.12. Погода влажной неустойчивой воздушной массы.

Теплая воздушная масса в приземном слое отличается более высокой температурой, чем температура подстилающей поверхности. Чаще всего над сушей теплые воздушные массы проявляются в холодное время года. Охлаждаясь над холодной поверхностью суши, они быстро становятся термодинамически устойчивыми с характерными условиями погоды (наличие слоистой облачности, дымок, туманов). Над водными поверхностями озер, морей и океанов теплые воздушные массы появляются чаще весной и летом при переносе воздуха с уже прогретой суши.

Холодная воздушная масса имеет более низкие значения температуры воздуха, чем температура подстилающей поверхности. Летом над континентом воздушная масса, поступающая с моря, обычно оказывается холодной. Прогреваясь в нижнем слое, она сразу проявляет себя как термодинамическая неустойчивая. Зимой же над сушей эта масса, как правило, стратифицировано устойчиво. При этом в нижнем слое над поверхностью земли образуется инверсия с морозной дымкой, туманом и реже- со слоистой облачностью. Из-за сухости воздуха в холодной воздушной массе над континентом зимой чаще всего преобладает малооблачная холодная погода.

Над морями и океанами холодные воздушные массы чаще всего появляются осенью и зимой, при ветрах с континента. При значительной разнице в температуре воды и воздуха в такой массе могут возникать туманы.

Понятия «холодна» и «теплая» воздушные массы относительны: одна и та же воздушная масса в зависимости от того, над какой подстилающей поверхностью она в данный момент находится, может оказаться или холодной

или теплой. Кроме того воздушные массы могут быть теплыми или холодными относительно друг друга. Тогда это будут «относительно теплая воздушная масса» или «относительно холодная воздушная масса».

Рис.5.13. Географические типы воздушных масс.