Cosa sono i fronti atmosferici, caldi e freddi? Fronte atmosferico

), sono separati tra loro da zone di transizione piuttosto strette e fortemente inclinate verso superficie terrestre(meno di 1°). Il fronte è la divisione tra quelli con diversi Proprietà fisiche. L'intersezione del fronte con la superficie terrestre è chiamata linea del fronte. Nella parte anteriore, tutte le proprietà delle masse d'aria - temperatura, direzione e velocità del vento, umidità, precipitazioni - cambiano radicalmente. Il passaggio del fronte attraverso il sito di osservazione è accompagnato da cambiamenti più o meno bruschi.

Ci sono fronti associati ai cicloni e fronti climatici.

Nei cicloni, i fronti si formano quando l'aria calda e fredda si incontrano, con la parte superiore del sistema frontale tipicamente situata al centro. L'aria fredda, incontrando l'aria calda, finisce sempre sul fondo. Perde sotto quello caldo, cercando di spingerlo verso l'alto. L'aria calda, al contrario, fluisce sull'aria fredda e, se preme contro di essa, risale essa stessa lungo il piano di interfaccia. A seconda di quale aria è più attiva e in quale direzione si muove il fronte, si parla di calda o fredda.

Un fronte caldo si muove verso l'aria fredda e indica l'arrivo di aria calda. Respinge lentamente l'aria fredda. Essendo più leggero, scorre sul cuneo d'aria fredda, risalendo dolcemente lungo l'interfaccia. In questo caso davanti al fronte si forma una vasta zona nuvolosa, da cui cadono forti precipitazioni. La fascia di precipitazioni davanti al fronte caldo raggiunge i 300, e nei periodi freddi anche i 400 km. Dietro la linea del fronte, le precipitazioni cessano. La graduale sostituzione dell'aria fredda con aria calda porta ad una diminuzione della pressione e ad un aumento del vento. Dopo che il fronte passa, si osserva cambio improvviso tempo: aumenta, cambia direzione di circa 90° e si indebolisce, la visibilità peggiora, può formarsi formazione, pioviggine.

Un fronte freddo si muove verso l'aria calda. In questo caso, l'aria fredda - in quanto più densa e pesante - si muove lungo la superficie terrestre sotto forma di un cuneo, si muove più velocemente dell'aria calda e, per così dire, solleva l'aria calda davanti a sé, spingendola vigorosamente verso l'alto. Sopra la linea del fronte e davanti ad essa si formano grandi formazioni di cumulonembi, da cui cadono e si osservano piogge torrenziali. venti forti. Dopo i passaggi del fronte, le precipitazioni e la nuvolosità diminuiscono notevolmente, il vento cambia direzione di circa 90° e si indebolisce leggermente, la temperatura scende, l'umidità dell'aria diminuisce, aumenta la sua trasparenza e visibilità; crescente.

Il fronte artico (antartico) separa l'aria artica (antartica) dall'aria delle latitudini temperate, due fronti temperati (polari) separano l'aria delle latitudini temperate e l'aria tropicale. Un fronte tropicale si forma dove si incontrano l'aria tropicale e l'aria che differisce in temperatura, non temperatura. Tutti i fronti, insieme ai confini delle cinture, si spostano verso i poli sia in estate che in inverno. Spesso formano rami separati che si estendono su lunghe distanze. Il fronte tropicale si trova sempre nell'emisfero in cui è estate.

La parte inferiore dell'atmosfera terrestre, la troposfera, si trova in movimento costante, spostandosi sulla superficie del pianeta e mescolandosi. Le sue singole sezioni hanno temperature diverse. Quando si incontra tale zone atmosferiche e si formano i fronti atmosferici, che sono zone di confine tra le masse d'aria temperature diverse.

Formazione di un fronte atmosferico

La circolazione delle correnti troposferiche fa sì che le correnti d'aria calda e fredda si incontrino. Nel punto in cui si incontrano, a causa della differenza di temperatura, si verifica una condensazione attiva del vapore acqueo, che porta alla formazione di potenti nuvole e successivamente a forti precipitazioni.

Il confine dei fronti atmosferici è raramente liscio; è sempre tortuoso ed eterogeneo, a causa della fluidità delle masse d'aria. Le correnti atmosferiche più calde fluiscono sulle masse d'aria fredda e salgono verso l'alto, mentre quelle più fredde spostano l'aria calda, facendola salire più in alto.

Riso. 1. Fronte atmosferico in avvicinamento.

L'aria calda ha una massa più leggera dell'aria fredda e sale sempre, mentre l'aria fredda, al contrario, si accumula vicino alla superficie.

I fronti attivi si muovono ad una velocità media di 30-35 km. all'ora, tuttavia possono interrompere temporaneamente il loro movimento. Rispetto al volume delle masse d'aria, il confine del loro contatto, chiamato fronte atmosferico, è molto piccolo. La sua larghezza può raggiungere centinaia di chilometri. In lunghezza, a seconda della dimensione della collisione correnti d'aria, il fronte può essere lungo migliaia di chilometri.

Segni di un fronte atmosferico

A seconda di cosa corrente atmosferica si muove più attivamente, distinguendo tra fronti caldi e freddi.

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Riso. 2. Carta sinottica dei fronti atmosferici.

I segnali di un fronte caldo in avvicinamento includono:

• movimento delle masse d'aria calde verso quelle più fredde;
• formazione di cirri o strati nuvolosi;
• cambiamento graduale del tempo;
• pioggerelline o forti piogge;
• aumento della temperatura dopo il passaggio di un fronte.

L'avvicinarsi di un fronte freddo è indicato da:

• movimento di aria fredda verso zone calde dell'atmosfera;
• formazione scolastica grande quantità nubi cumuliformi;
• rapidi cambiamenti climatici;
• rovesci e temporali;
• successivo abbassamento della temperatura.

L’aria fredda si muove più velocemente dell’aria calda, quindi i fronti a bassa temperatura sono più attivi.

Meteo e fronte atmosferico

Nelle zone in cui passano i fronti atmosferici, il tempo cambia.

Riso. 3. Collisione di correnti d'aria calda e fredda.

I suoi cambiamenti dipendono da:

• temperature delle masse d’aria incontrate . Come più differenza temperature: più forti sono i venti, più intense sono le precipitazioni, più intensa è la nuvolosità. E viceversa, se la differenza di temperatura tra le correnti d'aria è piccola, allora il fronte atmosferico sarà debolmente espresso e il suo passaggio sulla superficie terrestre non porterà particolari cambiamenti meteorologici;
• attività delle correnti d'aria . A seconda della loro pressione, correnti atmosferiche può avere velocità di movimento diverse, che determineranno la velocità del cambiamento meteorologico;
• forme anteriori . Le forme lineari della superficie anteriore più semplici sono più prevedibili. Con la formazione di onde atmosferiche o la chiusura di singole lingue prominenti di masse d'aria, si formano vortici: cicloni e anticicloni.

Dopo il passaggio di un fronte caldo, tempo in più alta temperatura. Dopo che il freddo passa, si verifica un'ondata di freddo.

Si è scoperto che l'aria calda viene aspirata nel ciclone non in tutta la sua metà orientale (destra), ma in un settore abbastanza limitato situato nelle parti meridionale e sud-orientale del ciclone tra due linee di convergenza. La nuvolosità e le precipitazioni sono distribuite in modo non uniforme nel ciclone. Le piogge di copertura cadono soprattutto davanti alla prima linea (orientale) di convergenza dei flussi d'aria, così come al centro del ciclone. Docce e i temporali sono concentrati in una fascia stretta lungo la seconda linea di convergenza (occidentale). Queste linee furono successivamente chiamate fronti atmosferici. Da quando latitudini temperate I cicloni si muovono solitamente da ovest verso est; per primo passa il fronte orientale del ciclone, seguito dall'aria calda. Questo fronte atmosferico veniva chiamato fronte caldo. In prossimità di un fronte atmosferico caldo, l'aria calda avanza attivamente verso la linea del fronte, si muove quasi perpendicolarmente ad essa, e l'aria fredda viene trasportata quasi parallelamente a questa linea, cioè si ritira lentamente da lei. Di conseguenza, la massa d'aria calda raggiunge e supera quella fredda. Poi il fronte occidentale (freddo) del ciclone si avvicina al punto di osservazione, mentre passa la temperatura dell'aria scende bruscamente. In prossimità di un fronte atmosferico freddo la dinamica è diversa: l'aria fredda raggiunge quella calda e la sposta rapidamente verso l'alto.

Lo scorrimento verso l'alto copre spessi strati di aria calda su tutta la superficie frontale e si forma un vasto sistema di nubi di alto strato con sovrastanti precipitazioni. Il fronte caldo ha una curvatura anticiclonica e si muove verso l'aria fredda. Su una carta meteorologica, un fronte caldo è contrassegnato in rosso o con semicerchi anneriti diretti nella direzione del movimento del fronte (Fig. 1). Quando la calda linea del fronte si avvicina, la pressione inizia a diminuire, le nuvole si addensano e iniziano a cadere forti precipitazioni. In inverno, quando passa un fronte, in genere compaiono basse temperature. nubi stratificate. La temperatura e l'umidità stanno lentamente aumentando. Al passaggio di un fronte, le temperature e l’umidità in genere aumentano rapidamente e i venti aumentano. Dopo il passaggio del fronte, la direzione del vento cambia (il vento gira in senso orario), la sua velocità diminuisce, la caduta di pressione si ferma e inizia il suo leggero aumento, le nuvole si dissipano e le precipitazioni cessano. L'andamento del campo della pressione si presenta come segue: davanti al fronte caldo c'è un'area chiusa di caduta di pressione, dietro il fronte si verifica o un aumento della pressione o un aumento relativo (una diminuzione, ma inferiore rispetto al fronte della parte anteriore). Il passaggio di un fronte caldo è solitamente accompagnato da un potente strato di pioggia che copre l'intero cielo con forti piogge. Il primo segno di un fronte caldo sono i cirri. A poco a poco si trasformano in un velo bianco continuo di cirrostrati. IN strati superiori L’aria calda si sta già spostando nell’atmosfera. La pressione scende. Quanto più la linea del fronte è vicina a noi, tanto più dense diventano le nuvole. Il sole splende come un punto fioco. Poi le nuvole si abbassano e il sole scompare completamente. Il vento si intensifica e cambia direzione in senso orario (ad esempio, prima era da est, poi da sud-est e anche da sud-ovest), circa 300-400 km prima del fronte, le nuvole si addensano. Inizia superficiale pioggia incessante o neve. Ma il fronte caldo è passato. La pioggia o la neve hanno smesso, le nuvole si stanno dissipando, il riscaldamento sta arrivando: è arrivata una massa d'aria più calda. Il fronte caldo in sezione verticale è mostrato in Fig. 2.

Se l'aria calda si ritira e l'aria fredda si diffonde dietro di essa, significa che si sta avvicinando un fronte freddo. Il suo arrivo provoca sempre un brivido. Ma quando si muovono, non tutti gli strati d'aria hanno la stessa velocità. A causa dell'attrito con la superficie terrestre, lo strato più basso viene leggermente ritardato, mentre quelli più alti vengono trascinati in avanti. Pertanto, l'aria fredda cade sull'aria calda sotto forma di un pozzo. L'aria calda viene rapidamente spinta verso l'alto e vengono creati potenti cumuli di cumuli e cumulonembi. Le nubi del fronte freddo portano rovesci, temporali, accompagnati da forti raffiche di vento. Possono raggiungere molto alta altitudine, ma in direzione orizzontale si estendono solo per 20...30 km. E poiché il fronte freddo di solito si muove rapidamente, il tempo tempestoso non dura a lungo - da 15 a 20 minuti. fino a 2...3 ore. A causa dell'interazione dell'aria fredda con la superficie calda sottostante si formano nubi cumuliformi con spazi vuoti. Poi arriva la completa chiarezza.

Nel caso di un fronte freddo, il movimento verso l'alto dell'aria calda è limitato a una zona più ristretta ed è particolarmente forte davanti al cuneo freddo, dove l'aria calda viene spostata dall'aria fredda. Qui le nubi saranno in gran parte cumulonembi con rovesci e temporali (Fig. 3, Fig. 4). Un fronte freddo ha una curvatura ciclonica (si gonfia verso l'aria calda) e si muove verso l'aria calda. Su una mappa meteorologica, un fronte freddo è contrassegnato in blu o con triangoli anneriti diretti nella direzione in cui si muove il fronte (Fig. 1). Il flusso di aria fredda ha una componente diretta verso la prima linea, quindi l'aria fredda, spostandosi in avanti, occupa lo spazio dove prima si trovava l'aria calda, il che ne aumenta l'instabilità.

Quando si attraversa la linea di un fronte caldo, il vento, come nel caso di un fronte caldo, gira a destra, ma la svolta è più significativa e brusca - da sud-ovest, da sud (di fronte al fronte) a ovest , nordoccidentale (dietro la parte anteriore). Allo stesso tempo, la velocità del vento aumenta. La pressione atmosferica cambia lentamente davanti al fronte. Può cadere, ma può anche salire. Inizia con il passaggio del fronte freddo crescita rapida pressione. Dietro il fronte freddo c'è una regione isallobarica chiusa di crescita della pressione, e l'aumento può raggiungere 3-5 hPa/3h. Un cambiamento di pressione nella direzione della sua crescita (da una diminuzione ad un aumento, da un aumento lento a uno più forte) indica il passaggio della linea del fronte superficiale.

Temporali e burrasche sono comuni davanti al fronte. Dopo il passaggio del fronte, la temperatura dell'aria scende, spesso rapidamente e bruscamente, di 10 °C o più in 1-2 ore. La frazione di massa del vapore acqueo diminuisce contemporaneamente alla temperatura dell'aria. La visibilità in genere migliora quando l’aria polare o artica si sposta dietro il fronte freddo. Inoltre, l'instabilità della massa d'aria impedisce la formazione di condensa in prossimità della superficie terrestre.

La natura del tempo su un fronte freddo varia notevolmente a seconda della velocità del movimento del fronte, delle proprietà dell'aria calda davanti al fronte e della natura dei movimenti ascendenti dell'aria calda sopra il cuneo freddo. I fronti freddi del 1° tipo sono dominati da un aumento ordinato di aria calda sopra un cuneo di aria fredda. Un fronte freddo di tipo 1 è una superficie passiva che scivola verso l'alto. Appartengono a questo tipo i fronti che si muovono lentamente o rallentano, soprattutto alla periferia delle regioni cicloniche nelle profonde depressioni bariche. In questo caso le nuvole si trovano principalmente dietro la prima linea. C'è ancora una differenza rispetto alla nuvolosità di un fronte caldo. A causa dell'attrito, la superficie del fronte freddo entra strati inferiori diventa bello. Pertanto, appena prima della linea del fronte, invece di un calmo e dolce scorrimento verso l'alto, si osserva un aumento più ripido (convettivo) di aria calda (Fig. 3). Per questo motivo, nella parte anteriore del sistema nuvoloso compaiono a volte potenti cumuli e cumulonembi, che si estendono per centinaia di chilometri lungo il fronte, con rovesci in estate, nevicate in inverno, temporali, grandine e burrasche. Sulla parte sovrastante della superficie frontale con pendenza normale per effetto dello scorrimento verso l'alto dell'aria calda, il sistema nuvoloso rappresenta una copertura uniforme di nubi a strati. Le precipitazioni davanti al fronte dopo il passaggio del fronte sono sostituite da precipitazioni di copertura più uniformi. Infine compaiono cirrostrati e cirri. La potenza verticale del sistema, l'ampiezza del sistema nuvoloso e l'area delle precipitazioni saranno quasi 2 volte inferiori rispetto al caso di un fronte caldo. Il limite superiore del sistema si trova a circa 4-4,5 km di altitudine. Sotto il sistema nuvoloso principale possono svilupparsi strati di nubi spezzate e talvolta si possono formare nebbie frontali. La durata del passaggio di un fronte freddo del 1° tipo attraverso un punto di osservazione è di 10 ore o più.

I fronti del 2° tipo nello strato inferiore dell'atmosfera sono una superficie di scorrimento ascendente passiva e sopra di essi c'è una superficie di scorrimento attiva verso il basso. La maggior parte dei fronti freddi che si muovono velocemente nei cicloni appartengono a questo tipo. Qui l'aria calda degli strati inferiori viene spostata verso l'alto dal pozzo freddo che avanza. La superficie del fronte freddo negli strati inferiori è molto ripida, formando anche un rigonfiamento a forma di albero (Fig. 4). Il rapido movimento di un cuneo d'aria fredda provoca la convezione forzata dell'aria calda spostata in uno spazio ristretto davanti alla superficie frontale. Qui si crea un potente flusso convettivo con la formazione di cumulonembi, che si intensificano per effetto della convezione termica. I precursori del fronte sono gli altocumuli lentiformi, che si estendono davanti ad esso a una distanza massima di 200 km. Il sistema nuvoloso emergente ha una larghezza ridotta (50-100 km) e non rappresenta singole nubi convettive, ma una catena continua, o un banco nuvoloso, che a volte può non essere continuo. Nella metà calda dell'anno limite superiore i cumulonembi si estendono fino all'altezza della tropopausa. Sui fronti freddi di 2° tipo si osserva un'intensa attività temporalesca, rovesci, talvolta con grandine, e venti squamosi. C'è forte turbolenza e ghiaccio tra le nuvole. Larghezza della zona fenomeni pericolosi la distanza meteorologica è di diverse decine di chilometri. Nella metà fredda dell'anno, le cime dei cumulonembi raggiungono i 4 km. La larghezza della zona nevosa è di 50 km. Associato a questa nuvolosità forti nevicate, tempeste di neve con visibilità inferiore a 1000 m, forte aumento della velocità del vento, irregolarità.

Quando i fronti freddi del 2° tipo attraversano un punto di osservazione, compaiono dapprima i cirri (3-4 ore prima che la linea del fronte passi vicino alla Terra), che vengono rapidamente sostituiti da altostrati, talvolta lenticolari, che vengono rapidamente sostituiti da un'enorme nube con rovesci, temporali, grandine e burrasche. La durata del movimento di un sistema nuvoloso con rovesci e temporali di solito non supera 1-2 ore. Passato il fronte freddo, le precipitazioni cessano. Una caratteristica dei fronti freddi sia del primo che del secondo tipo sono le raffiche prefrontali. Poiché nella parte anteriore del cuneo freddo, a causa dell'attrito, si crea una ripida pendenza della superficie frontale, parte dell'aria fredda appare sopra quella calda. Successivamente le masse d'aria fredda “collassano” nella parte anteriore del condotto freddo in avanzamento. Il collasso dell'aria fredda porta allo spostamento dell'aria calda verso l'alto e alla comparsa di un vortice ad asse orizzontale lungo la parte anteriore. Le burrasche a terra sono particolarmente intense in estate, quando c'è una grande differenza di temperatura tra aria calda e fredda su entrambi i lati del fronte e quando l'aria calda è instabile. In queste condizioni, il passaggio di un fronte freddo è accompagnato da velocità del vento distruttive. La velocità del vento supera spesso i 20-30 m/s, la durata del fenomeno è solitamente di diversi minuti, e talvolta si osservano raffiche.

Fronti di occlusione
A causa dei movimenti verso il basso dell'aria fredda nella parte posteriore del ciclone, il fronte freddo si muove più velocemente del fronte caldo e col tempo lo raggiunge. Nella fase di riempimento del ciclone sorgono fronti complessi: fronti di occlusione, che si formano quando i fronti atmosferici freddi e caldi si chiudono.

Nel sistema del fronte di occlusione interagiscono tre masse d’aria, di cui quella calda non entra più in contatto con la superficie terrestre. Il processo di spostamento dell'aria calda negli strati superiori è chiamato occlusione. In questo caso il cuneo d'aria fredda posteriore del ciclone si chiude con il cuneo d'aria fredda anteriore. L'aria calda sotto forma di imbuto sale gradualmente verso l'alto e il suo posto viene preso dall'aria fredda proveniente dai lati (Fig. 5). L'interfaccia che si forma quando i fronti freddi e caldi si incontrano è chiamata superficie frontale di occlusione.

Nel caso di un fronte freddo occluso, le precipitazioni possono verificarsi su entrambi i lati del fronte inferiore, e il passaggio da precipitazioni a tappeto a rovesci, se si verifica, avviene non davanti al fronte inferiore, ma in prossimità di esso. Nel caso di un fronte di occlusione caldo, il vortice di aria calda viene spostato da aria più calda che fluisce su un cuneo di aria più fredda. Il cuneo posteriore dell'aria meno fredda supera il cuneo anteriore dell'aria più fredda e il fronte freddo, essendosi separato dalla superficie terrestre, sale lungo la superficie del fronte caldo.

Un debole scorrimento verso l'alto dell'aria posteriore lungo la parte anteriore lungo la superficie di occlusione può portare alla formazione di nubi St-Sc lungo di essa, che non raggiungono il livello delle carote di ghiaccio. Ciò produrrà qualche pioviggine davanti al fronte caldo inferiore.

Fronte atmosferico

Nubi di altostrato. Spesso osservato in aree di fronti atmosferici

Fronte atmosferico(dal greco antico. ατμός - vapore, σφαῖρα - palla e lat. frontis - fronte, fronte), fronti troposferici- una zona di transizione nella troposfera tra masse d'aria adiacenti con proprietà fisiche diverse.

Un fronte atmosferico si verifica quando masse di aria fredda e calda si avvicinano e si incontrano negli strati inferiori dell'atmosfera o in tutta la troposfera, ricoprendo uno strato spesso anche diversi chilometri, con la formazione di un'interfaccia inclinata tra di loro.

Ci sono:

• fronti stazionari.

I principali fronti atmosferici sono:

• polare,
• tropicale.

Se le masse d'aria fossero stazionarie, la superficie del fronte atmosferico sarebbe orizzontale, con aria fredda sotto e aria calda sopra, ma poiché entrambe le masse sono in movimento, si trova obliquamente rispetto alla superficie terrestre. In questo caso, in media, l'angolo di inclinazione è di circa 1° rispetto alla superficie terrestre. Un fronte freddo è inclinato nella stessa direzione in cui si muove, mentre un fronte caldo è inclinato nella direzione opposta. L'inclinazione del fronte in un modello ideale può essere espressa mediante la formula di Margulis.

La zona del fronte atmosferico è molto stretta rispetto alle masse d'aria che separa, quindi per scopi ricerca teoricaè approssimativamente considerato come l'interfaccia tra due masse d'aria di diversa temperatura e viene chiamato superficie frontale. Per questo motivo, su mappe sinottiche ah i fronti sono rappresentati come una linea ( Prima linea). All'intersezione con la superficie terrestre, la zona frontale ha una larghezza dell'ordine di decine di chilometri, mentre le dimensioni orizzontali delle stesse masse d'aria sono dell'ordine di migliaia di chilometri.

Quando masse d'aria con caratteristiche diverse si uniscono, nella zona tra loro si forma uno spazio tangenziale, cioè 1) I gradienti orizzontali di temperatura e umidità dell'aria aumentano. 2) Il campo di pressione ha un avvallamento o "avvallamento nascosto". 3) La velocità del vento tangente alla linea di discontinuità presenta un salto. Al contrario, quando le masse d'aria si allontanano tra loro si creano dei gradienti quantità meteorologiche e la velocità del vento diminuisce. Zone di transizione nella troposfera, in cui convergono le masse d'aria caratteristiche diverse, sono chiamate zone frontali.

Nella direzione orizzontale, la lunghezza dei fronti, come le masse d'aria, è di migliaia di chilometri, in verticale - circa 5 km, larghezza zona frontale sulla superficie della Terra - circa un centinaio di chilometri, ad altitudini - diverse centinaia di chilometri. Le zone frontali sono caratterizzate da cambiamenti significativi nella temperatura e nell'umidità dell'aria, nelle direzioni del vento lungo la superficie orizzontale, sia a livello terrestre che sopra.

La sezione trasversale della superficie terrestre mediante la superficie frontale è chiamata fronte atmosferico ed è tracciata su una mappa sinottica di superficie. Le zone frontali ad alta quota (HFZ) sono tracciate su mappe topografiche di pressione - sezioni della superficie frontale delle superfici isobariche.

La "superficie frontale" è una superficie o zona di transizione che separa masse d'aria con proprietà diverse, tra cui, densità diverse aria. La continuità della pressione impone determinate condizioni sull'orientamento spaziale della superficie frontale. In assenza di movimento, qualsiasi discontinuità nel campo di densità (o zona di rapida transizione da una massa d'aria all'altra) deve essere orizzontale. Quando c'è movimento, la superficie di transizione diventa inclinata, con l'aria più densa (fredda) che forma un cuneo sotto l'aria meno densa (calda) e l'aria calda che scivola verso l'alto lungo questo cuneo.

Lo spessore verticale della superficie frontale è molto piccolo: diverse centinaia di metri, ovvero molto inferiore alla larghezza delle masse d'aria che separa. Nella troposfera una massa d’aria si sovrappone ad un’altra. La larghezza della zona del fronte sulle carte meteorologiche è di diverse decine di chilometri, ma quando si analizzano le mappe sinottiche il fronte viene disegnato come un'unica linea. Solo in sezioni verticali dell'atmosfera su larga scala è possibile identificare i confini superiore e inferiore dello strato di transizione.

Sui fronti i movimenti d'aria ascensionali sono molto sviluppati, per cui in prossimità dei fronti ci sono condizioni favorevoli per la formazione di nubi e precipitazioni. La loro comparsa è facilitata, in primo luogo, dalla convergenza del vento verso la prima linea nello strato superficiale (divergenza negativa della componente orizzontale del vento). Inoltre, in un sistema frontale, l'aria calda sale (scivolamento verso l'alto) lungo un cuneo di aria fredda. I movimenti d'aria ascendenti si verificano anche a causa della differenza di velocità tra l'aria postfrontale e quella prefrontale, cioè quando l'aria postfrontale si muove più velocemente dell'aria prefrontale. L'innalzamento dell'aria si verifica in quelle parti della parte anteriore dove si osserva un movimento instabile. Movimenti verso l'alto attivi fase iniziale Lo sviluppo di un ciclone è facilitato anche da una caduta di pressione dinamica. Man mano che l'aria sale, si raffredda adiabaticamente e si formano nuvole e precipitazioni.

Un fronte ben definito ha un'altezza di diversi chilometri, molto spesso 3-5 km. I fronti maggiori sono associati a precipitazioni intense e prolungate; Nel sistema dei fronti secondari, i processi di formazione delle nubi sono meno pronunciati, le precipitazioni sono di breve durata e non sempre raggiungono la Terra. Esistono anche precipitazioni intramassa non associate a fronti.

Nello strato superficiale, a causa della convergenza dei flussi d'aria verso l'asse delle depressioni, qui si creano i maggiori contrasti nella temperatura dell'aria - pertanto, i fronti vicino alla Terra si trovano proprio lungo gli assi delle depressioni. I fronti non possono essere posizionati lungo gli assi delle creste di pressione, dove i flussi d'aria divergono, ma possono intersecare l'asse delle creste solo con un ampio angolo.

Con l'altezza i contrasti di temperatura sull'asse della depressione diminuiscono - l'asse della depressione si sposta verso di più basse temperature aria e tende ad allinearsi con l'asse della vasca termica, dove i contrasti di temperatura sono minimi. Quindi, con l'altezza, il fronte si allontana gradualmente dall'asse della depressione verso la sua periferia, dove si creano i maggiori contrasti.

La superficie sottostante ha un'influenza significativa sul movimento e sulle proprietà dei fronti. Nelle centinaia di metri inferiori, l'influenza dell'attrito porta alla deformazione del profilo anteriore. L'attrito irregolare associato alle differenze nella natura della superficie sottostante porta anche alla deformazione del profilo anteriore, soprattutto su terreni complessi. Gli ostacoli orografici possono influenzare il movimento dei fronti e provocare sia deformazioni dei fronti stessi che cambiamenti negli effetti ad essi associati, oppure creare nuovi effetti. Il passaggio dei fronti attraverso ostacoli montuosi influenza i processi di formazione delle nubi e delle precipitazioni. L'aria tende generalmente ad aggirare gli ostacoli in direzione orizzontale, poiché ciò comporta il minor consumo di energia. Se l'aria è stratificata in modo instabile, defluisce parzialmente sul colmo, soprattutto nella sua parte centrale. Questo flusso è dieci volte meno intenso del flusso laterale. Inoltre, ha un carattere fortemente turbolento, a causa del forte attrito sui terreni montuosi.

Il fronte che attraversa la catena montuosa è parzialmente distrutto, la linea del fronte assume un carattere “tortuoso”. Anche gli ostacoli bassi scorreranno parzialmente in orizzontale e, con una stratificazione stabile e ostacoli alti, l'unico flusso possibile è orizzontale. Quando un fronte freddo si avvicina alla cresta, si verifica un movimento verso l'alto di aria calda, che viene “inserita” tra il cuneo di aria fredda e la cresta, e i processi di formazione di nubi e precipitazioni davanti al fronte si intensificano. Anche il vento davanti al fronte si intensifica man mano che la linea si snellisce aria calda, tra il fronte freddo e la dorsale.

Guarda anche

• Fronte polare
• fronte tropicale

Collegamenti

Fondazione Wikimedia. 2010.

Scopri cos'è "fronte atmosferico" in altri dizionari:

Zona di transizione tra le masse d'aria, parti dello strato inferiore dell'atmosfera terrestre (troposfera), le cui dimensioni orizzontali sono paragonabili a in grandi parti continenti e oceani. (Ogni massa d'aria ha una certa omogeneità di proprietà e... ... Enciclopedia della tecnologia

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La zona frontale è la zona di transizione tra le masse d'aria con proprietà diverse, fortemente inclinato verso la superficie terrestre verso l'aria fredda. Si eleva per diversi chilometri, dove la sua estensione orizzontale può raggiungere migliaia di chilometri.

La larghezza della zona frontale sulla superficie terrestre è di decine di chilometri. Poiché le sue dimensioni sono piccole rispetto a quelle delle masse d'aria, viene solitamente rappresentato come una superficie frontale, la cui linea di intersezione con la superficie terrestre è chiamata fronte. Quando passa un fronte, tutti gli elementi atmosferici cambiano bruscamente, si formano estesi sistemi nuvolosi, le precipitazioni diminuiscono e il vento aumenta. I fronti possono sorgere e svilupparsi (questo processo è chiamato frontogenesi), ma anche erodersi e scomparire (frontolisi).

A seconda della direzione del movimento delle masse d'aria, i fronti atmosferici si dividono in fronti caldi, freddi, sedentari e di occlusione.

Fronte caldo

Un fronte caldo si verifica quando le masse d'aria si muovono quando una massa d'aria fredda viene sostituita da una calda. L'aria calda, essendo più leggera, fluisce sul cuneo dell'aria fredda, sale, si raffredda e da una certa altezza i vapori iniziano a condensarsi, formando caratteristiche nubi spesse costituite da cirri, cirrostrati, altostrati e nimbostrati, formando un'enorme nube a forma di cuneo massiccio. Un diagramma del cambiamento nei tipi di nubi caratteristici di un fronte caldo è mostrato in Fig. 12, e l'ordine dei cambiamenti degli elementi meteorologici durante il suo passaggio è nella tabella. 1.

Tabella 1. Cambiamenti negli elementi meteorologici durante il passaggio di un fronte caldo.

Fronte freddo

Un fronte freddo si verifica quando le masse d'aria si muovono quando una massa d'aria calda viene sostituita da una fredda. In questo caso, l'angolo di inclinazione della superficie frontale è, di regola, maggiore di quello di un fronte caldo. Esistono fronti freddi del primo e del secondo tipo.

Fronte freddo del primo tipo

Questo è il nome dato a un fronte freddo che si muove lentamente. Mentre le masse d'aria si muovono, l'aria fredda scorre lentamente sotto l'aria calda, il che porta alla comparsa di un sistema nuvoloso che ricorda un sistema di fronte caldo, situato nell'ordine opposto rispetto alla direzione del suo movimento. Le dimensioni orizzontali del sistema nuvoloso e della zona di precipitazione per questo tipo di fronte atmosferico sono inferiori a quelle di un fronte caldo.

Prima del fronte, nella massa d'aria calda possono formarsi cumulonembi, la cui comparsa è causata dalle correnti d'aria ascendenti. Il movimento dei fronti avviene a causa dell'influenza del vento. La direzione del vento alle medie latitudini coincide con la direzione della tangente all'isobare. Pertanto, se su una mappa meteorologica la linea di un fronte freddo passa con una leggera angolazione rispetto all'isobare, il vento soffierà quasi lungo il fronte e la velocità di quest'ultimo sarà bassa. Cioè, un fronte del genere sarà un fronte del primo tipo.

Fronte freddo del secondo tipo

Questo è il nome dato a un fronte freddo in rapido movimento. Sulla carta meteorologica, la linea di questo fronte rispetto alle isobare si trova ad angolo vicino ad una linea retta (il vento soffia quasi perpendicolare al fronte, il che porta al rapido movimento di quest'ultimo). Il rapido flusso di aria fredda sotto aria calda porta allo sviluppo di forti convezioni (correnti ascensionali) in una fascia stretta davanti al fronte e alla comparsa di potenti cumulonembi.

La turbolenza delle correnti ascensionali provoca la presenza di venti squallidi sulla superficie terrestre. Il tipo principale di precipitazione è torrenziale. La zona delle precipitazioni è solitamente così stretta che quasi non è visibile sulle mappe meteorologiche. Sistema nuvoloso di altostrati e cirrostrati corrente ascensionale L'aria calda è fortemente estesa in avanti dalla superficie frontale e si confonde in altocumuli lentiformi separati e piccoli cirrocumuli. L'ordine dei cambiamenti degli elementi meteorologici durante il suo passaggio è nella tabella. 2.

Tabella 2. Cambiamenti negli elementi meteorologici durante il passaggio di un fronte freddo.

Fronte dell'occlusione

Un fronte freddo si muove sempre più velocemente di un fronte caldo e gradualmente lo raggiunge. Quando i fronti si chiudono, la massa d'aria calda che si trova in mezzo superfici frontali, viene spinto verso l'alto e si stacca dalla superficie terrestre. Questo processo è chiamato occlusione.

Lo sviluppo dell'occlusione dipende dal regime termico delle masse d'aria. Se hanno la stessa temperatura, il fronte viene eliminato sulla superficie terrestre. L'aria calda finisce in una depressione formata dalle superfici dei precedenti fronti freddi e caldi e viene chiamata neutra. Se l'aria fredda posteriore è più fredda di quella anteriore, tale fronte è chiamato occlusione del fronte freddo. In questo caso la superficie del fronte caldo scivola sulla superficie del fronte freddo. Se l'aria posteriore è più calda dell'aria anteriore, tale fronte è chiamato occlusione frontale calda.

I fronti di occlusione sono caratterizzati da un'ampia varietà di sistemi nuvolosi e precipitazioni. IN schema generale il tempo durante un'occlusione di un fronte caldo è simile al tempo dei fronti caldi, e durante un'occlusione fredda è simile al tempo dei fronti freddi. I fronti di occlusione, di regola, sono associati a depressioni di pressione ben definite. L'ordine dei cambiamenti degli elementi meteorologici durante il passaggio del fronte di occlusione è riportato nelle Tabelle 3 e 4.