Hmotnost vzduchu - Air mass

Různé masy vzduchu, které postihují Severní Ameriku a další kontinenty, bývají odděleny frontálními hranicemi

V meteorologii je hmotnost vzduchu objem vzduchu definovaný jeho teplotou a obsahem vodní páry. Hmoty vzduchu pokrývají stovky nebo tisíce mil a přizpůsobují se vlastnostem povrchu pod nimi. Jsou klasifikovány podle zeměpisné šířky a jejich kontinentálních nebo přímořských zdrojových oblastí. Chladnější vzduchové hmoty se nazývají polární nebo arktické, zatímco teplejší vzduchové hmoty jsou považovány za tropické. Kontinentální a vynikající vzduchové hmoty jsou suché, zatímco námořní a monzunové vzduchové hmoty jsou vlhké. Povětrnostní fronty oddělují vzduchové hmoty s různými charakteristikami hustoty (teploty nebo vlhkosti). Jakmile se vzduchová hmota vzdálí od své zdrojové oblasti, může vegetace a vodní útvary rychle změnit její charakter. Klasifikační schémata řeší charakteristiky vzduchové hmoty a také modifikace.

Klasifikace a zápis

Zdrojové oblasti globálních vzdušných hmot

Bergeron klasifikace je nejvíce široce přijímaná forma vzdušin klasifikace, ačkoli jiní produkovali více rafinované verze tohoto programu v průběhu různých regionech světa. Klasifikace hmotnosti vzduchu obsahuje tři písmena. První písmeno popisuje jeho vlhkostní vlastnosti, přičemž c se používá pro kontinentální vzduchové hmoty (suché) a m pro námořní vzduchové hmoty (vlhké). Jeho zdrojová oblast: T pro tropické , P pro polární , A pro arktické nebo antarktické , M pro monzunové , E pro rovníkové a S pro vynikající vzduch ( adiabaticky sušící a oteplovací vzduch tvořený výrazným pohybem dolů v atmosféře). Například vzduchová hmota pocházející z pouště jihozápadně od USA v létě může být označena jako „cT“. Vzduchová hmota pocházející ze severní Sibiře v zimě může být označena jako „cA“.

Stabilitu vzduchové hmoty lze ukázat pomocí třetího písmene, buď „k“ (vzduchová hmota chladnější než povrch pod ní), nebo „w“ (vzduchová hmota teplejší než povrch pod ní). Příkladem může být polární vzduchová hmota vanoucí nad Golfským proudem , označovaná jako „cPk“. Občas se také můžeme setkat s použitím apostrofu nebo „stupňového klíště“ označujícího, že daná vzduchová hmota se stejným zápisem jako jiná, kterou nahrazuje, je chladnější než vyměněná vzduchová hmota (obvykle u polárních vzduchových hmot). Například řada front nad Pacifikem může ukazovat vzduchovou hmotu označenou mPk následovanou další označenou mPk '.

Další konvencí využívající tyto symboly je indikace modifikace nebo transformace jednoho typu na jiný. Například arktická vzduchová hmota vyfukovaná nad Aljašským zálivem může být zobrazena jako „cA-mPk“. Ještě další konvence naznačuje vrstvení vzduchových hmot v určitých situacích. Například přetížení polární vzduchové hmoty vzdušnou hmotou z Mexického zálivu nad centrálními Spojenými státy může být znázorněno zápisem „mT/cP“ (někdy pomocí vodorovné čáry jako ve zlomkové notaci).

Charakteristika

Hmoty tropického a rovníkového vzduchu jsou horké, protože se vyvíjejí v nižších zeměpisných šířkách. Ty, které se vyvíjejí po souši (kontinentální), jsou sušší a teplejší než ty, které se vyvíjejí nad oceány, a cestují polárně na západním okraji subtropického hřebene . Námořní tropické masy vzduchu jsou někdy označovány jako obchodní vzdušné masy. Námořní tropické masy vzduchu, které postihují Spojené státy, pocházejí z Karibského moře , jižního Mexického zálivu a tropického Atlantiku východně od Floridy přes Bahamy . Hmoty monzunového vzduchu jsou vlhké a nestabilní. Vynikající vzduchové hmoty jsou suché a jen zřídka se dostanou na zem. Obvykle se nacházejí nad mořskými tropickými vzdušnými masami a vytvářejí teplejší a sušší vrstvu nad mírnější vlhkou vzduchovou hmotou níže a vytvářejí takzvanou inverzi pasátu nad mořskou tropickou vzduchovou hmotou.

Kontinentální polární vzduchové hmoty (cP) jsou vzduchové masy, které jsou díky své kontinentální zdrojové oblasti studené a suché. Nad vnitřní Kanadou se tvoří kontinentální polární vzduchové hmoty, které postihují Severní Ameriku. Kontinentální tropické vzduchové hmoty (cT) jsou druhem tropického vzduchu produkovaného subtropickým hřebenem na velkých plochách země a obvykle pocházejí z pouští s nízkou šířkou, jako je poušť Sahara v severní Africe, která je hlavním zdrojem těchto vzdušných hmot. Dalšími méně důležitými zdroji produkujícími vzduchové hmoty cT jsou Arabský poloostrov , centrální suchá/polosuchá část Austrálie a pouště ležící na jihozápadě USA . Kontinentální tropické masy vzduchu jsou extrémně horké a suché. Arktické, antarktické a polární masy vzduchu jsou studené. Vlastnosti arktického vzduchu se rozvíjejí na ledu a sněhem pokryté zemi. Arktický vzduch je hluboce studený, chladnější než polární vzduchové masy. Arktický vzduch může být v létě mělký a rychle se mění, když se pohybuje rovníkem. Polární masy vzduchu se vyvíjejí ve vyšších zeměpisných šířkách nad pevninou nebo oceánem, jsou velmi stabilní a obecně mělčí než arktický vzduch. Polární vzduch nad oceánem (námořní) ztrácí svou stabilitu, protože získává vlhkost nad teplejšími oceánskými vodami.

Pohyb a fronty

Obrázek studené fronty (levá část obrázku) pohybující se nad Českou republikou

Počasí přední je hranicí oddělující dvě masy vzduchu různých hustotách , a je hlavní příčinou meteorologických jevů . Při povrchových analýzách počasí jsou čela znázorněna pomocí různých barevných čar a symbolů v závislosti na typu čela. Hmoty vzduchu oddělené čelem se obvykle liší teplotou a vlhkostí . Studené fronty mohou představovat úzké pásy bouřek a nepříznivého počasí a příležitostně jim mohou předcházet bouřkové linie nebo suché linie . Teplým frontám obvykle předchází stratiformní srážky a mlha . Po průchodu frontou se počasí obvykle rychle umoudří. Některé fronty neprodukují žádné srážky a malá oblačnost, přestože vždy dochází k posunu větru.

Studené fronty a okludované fronty se obecně pohybují ze západu na východ, zatímco teplé fronty se pohybují na pól . Kvůli větší hustotě vzduchu v jejich brázdě se studené fronty a studené okluze pohybují rychleji než teplé fronty a teplé okluze. Hory a teplé vodní plochy mohou zpomalit pohyb front. Když se přední strana zastaví a kontrast hustoty přes frontální hranici zmizí, může přední část degenerovat do linie, která odděluje oblasti s různou rychlostí větru, známé jako smyková čára. Nejčastěji se to děje na otevřeném oceánu ...

Úpravy

Sněhové pásy s jezerním efektem poblíž Korejského poloostrova

Vzduchové hmoty lze upravovat různými způsoby. Povrchový tok ze spodní vegetace, jako je les, působí tak, že zvlhčuje překrývající se vzduchovou hmotu. Teplo ze spodních teplejších vod může významně upravit vzduchovou hmotu na vzdálenosti tak krátké, jak je 35 kilometrů (22 mi) až 40 kilometrů (25 mi). Například jihozápadně od extratropických cyklonů může zakřivené cyklonální proudění přivádějící studený vzduch přes relativně teplé vodní útvary vést k úzkým sněhovým pásmům s jezerním efektem . Tyto pásy přinášejí silné lokalizované srážky, protože velké vodní útvary, jako jsou jezera, efektivně uchovávají teplo, což má za následek významné teplotní rozdíly (větší než 13 ° C nebo 23 ° F) mezi vodní hladinou a vzduchem nahoře. Kvůli tomuto teplotnímu rozdílu se teplo a vlhkost přenášejí nahoru a kondenzují do vertikálně orientovaných mraků (viz satelitní snímek), které vytvářejí sněhové přeháňky. Pokles teploty s výškou a hloubkou oblačnosti je přímo ovlivňován jak teplotou vody, tak rozsáhlým prostředím. Čím silněji klesá teplota s výškou, tím hlouběji se mraky dostávají a tím větší je srážky.

Viz také

Reference