Воздушные массы - определение, характеристики и свойства

Общая информация

Изучение основных сведений об этих воздушных объектах входит в школьную программу и относится к географии за седьмой класс. Их определение звучит просто: воздушные массы — это крупные объемы однородного воздуха.

Если рассматривать воздух на планете Земля в целом, то по своим свойствам он неоднороден и заметно меняется от экватора к полюсам. Воздушное пространство состоит из частей — больших газообразных субстанций. Они формируются над различными территориями. Воздух, которым они образованы, схож по своим свойствам:

• температуре;
• влажности;
• давлению;
• подвижности;
• сжимаемости;
• инертности;
• электризации;
• вязкости;
• запыленности и содержанию примесей;
• прозрачности (или дальности видимости) и т. д.

Границы частей определяются изменением этих показателей. Воздух в двух соседних субстанциях не может совпадать по свойствам. Эти газообразные объекты и есть массы воздуха. Объединенные вместе, они образуют воздушное пространство планеты.

По размеру они очень крупные — их площадь достигает тысяч квадратных километров. Толщина этих воздушных объектов составляет 20−25 км.

Но если по горизонтали они измеряются как сотнями, так и тысячами кв. км, то по вертикали — всего несколькими километрами, что, впрочем, не мешает им распространяться по всей толщине тропосферы, вплоть до верхней границы этого слоя.

Формирование и однородность

Однородность воздуха внутри объекта обеспечивается его происхождением над подстилающей поверхностью с равномерной структурой и в условиях сходного радиационного и теплового баланса. Сформированные субстанции перемещаются все вместе, как единое целое, участвуя в общей циркуляции атмосферы.

Участие масс в этом процессе также влияет на их однородность. Для формирования равномерной структуры воздушный объект должен циркулировать в регионе происхождения как можно дольше.

Метеорологические показатели внутри одной субстанции практически не меняются при движении. Резкое увеличение этих значений происходит в зоне атмосферного фронта — это переходная область между двумя массами.

Такие зоны возникают в атмосфере, вернее, в ее нижнем слое — тропосфере, в результате взаимодействия воздушных субстанций друг с другом. Переходные зоны формируются на стыках объектов, т. е. границах их соприкосновения.

К таким образованиям относятся:

• фронтальные участки;
• циклонические возмущения;
• системы осадков и облачности.

По величине они схожи со своими «родителями» — воздушными объектами, и сопоставимы по занимаемой площади с большими частями океанов или материков. Продолжительность существования переходных зон превышает двое суток.

Нюансы возникновения

Очагами возникновения масс в большинстве случаев бывают области, в которых происходит опущение воздуха с последующим его горизонтальным распространением. Под такое описание подпадают участки антициклонов.

Антициклонические системы, в отличие от циклонических, зачастую проявляют малоподвижность.

Образование воздушных субстанций происходит, как правило, именно в таких — квазистационарных — областях антициклонов с обширным расположением.

Другие зоны, подходящие под характеристики очага возникновения, — это так называемые термические депрессии размытого типа.

Они формируются над нагретыми районами суши и также отличаются малоподвижностью.

Классификация по типам

Место, где формируется масса, накладывает отпечаток на ее характеристики. От области первоначального происхождения объекта зависят его свойства. Например, холодные объекты образуются в северных широтах, а теплые — в южных, и никогда — наоборот.

По географии происхождения массы подразделяются на четыре основных вида:

• полярный (арктический или антарктический);
• умеренный;
• тропический;
• экваториальный.

Помимо классификации по географическому происхождению, массы делятся на подтипы по следующим критериям:

1. По температуре внутреннего воздуха — на теплый и холодный типы. Теплая масса всегда движется на подстилающую поверхность холодного типа, а холодная, напротив, — на теплую.
2. По уровню влажности и области формирования (эти два критерия всегда взаимосвязаны) — на влажный морской и сухой континентальный типы. Морские массы образуются над океаном, а континентальные — над материком. Поэтому влажность первых всегда выше. На континентальную и морскую разновидности подразделяются только тропические и умеренные массы, к остальным эта характеристика неприменима.

В качестве примеров различий по другим свойствам стоит привести такие сравнения. Тропические воздушные объекты характеризуются сильной запыленностью, а полярные, напротив, прозрачностью.

Типы воздушных масс в каждом поясе и их основные характеристики приведены в таблице.

Массы над территорией России

Российская Федерация — страна многообразная во всех отношениях. Касается это и масс воздуха — в пространстве над территорией России собраны различные типы этих объектов.

Они располагаются следующим образом:

• над северной частью — полярный;
• в средней полосе (центральноевропейская часть) — умеренный;
• над южной частью — тропический.

На большей части страны господствуют массы умеренного типа. Их столкновения с северными полярными объектами вызывают понижение температуры и усиление ветра. Что касается тропических масс, глубже всего во владения умеренных субстанций они проникают в летний сезон, провоцируя жару на большой территории страны.

Изменение свойств

Своим перемещением воздушные субстанции оказывают прямое влияние на климат и погодные изменения. Например, причина климатического похолодания заключается в затоке холодной массы из северных широт в более теплые воздушные объекты.

Но несмотря на то что свойства воздушных масс связаны с происхождением субстанций, они зависимы и от текущего местонахождения объекта, причем в гораздо большей степени.

При формировании закладываются первичные свойства, которые впоследствии сохраняются только частично. В процессе движения объектов характеристики воздушных масс изменяются или, выражаясь более научно, трансформируются.

Переместившись над поверхностью, свойства которой отличаются от параметров очага возникновения, субстанция меняется:

• становится суше или увлажняется;
• остывает или нагревается.

Объяснить, что такое трансформация воздушных масс, можно на следующем примере. Формирование воздуха полярного типа частично происходит в центральных циклонах высоких широт, размещающихся в верхних атмосферных слоях и отвечающих таким условиям, как:

• малоподвижность;
• обширность;
• глубина.

В верхних слоях тропосферы тропический воздух втягивается в высокие широты. В барических системах с такими характеристиками он трансформируется или, проще говоря, превращается в умеренный. То есть, попадая в очаг происхождения холодного полярного воздуха, теплый тропический охлаждается и преображается в умеренный.

Изменение свойств объекта происходит только при попадании в пространство над территорией, которая по своим параметрам отличается от места происхождения субстанции. При нахождении в области возникновения характеристики воздушной массы остаются неизменными.

Изначальные свойства объекта хотя и не постоянные, но довольно долгоиграющие. Именно поэтому при проникновении в пространство над новой территорией прибывшая воздушная масса некоторое время будет господствующей — т. е. именно ее свойствами будет определяться погода в этой области до тех пор, пока не завершится процесс трансформации.

Он длится не более одной недели. Главный признак его завершения — установление стабильного температурного режима (во время трансформации температура воздуха существенно меняется каждый день).