Воздушные массы атмосферные фронты циклоны и антициклоны. География: тема: Атмосферные фронты, циклоны, антициклоны

В пограничной полосе 2-х соседних воздушных масс формируется атмосферные фронты. Атмосферный фронт – переходная зона между двумя воздушными массами с различными физическими свойствами. Атмосферный фронт между движущимися воздушными массами пересекается с плоскостью горизонта под углом менее 1º, имеет ширину в горизонтальной плоскости в десятки километров и толщину по вертикали порядка сотен метров. Длина атмосферного фронта достигает тысяч километров.

С фронтами связаны особые явления погоды . Восходящие движения воздуха в зонах фронтов приводят к образованию обширных облачных систем, из которых выпадают осадки на больших площадях. Огромные атмосферные волны, возникающие в воздушных массах по обе стороны от фронта, приводят к образованию атмосферных возмущений вихревого характера – циклонов и антициклонов, определяющих режим ветра и других элементов погоды.

Главные климатические фронты :

Арктический (антарктический) – на границе АВ и УВ.

Полярный – на границе УВ и ТВ.

Внутритропический – на границе ТВ и ЭВ.

Как и для любой контактной, граничащей поверхности, для линии атмосферного фронта характерны бурные, активные процессы перемешивания атмосферы, формирования атмосферных вихрей, развития конвективного подъема воздуха.

По линиям арктического и особенно полярного фронтов происходит формирование циклонов. Этот процесс получил название циклогенеза.

Циклон. Циклон (от греческого kyklon – кружащийся) – крупномасштабное атмосферное возмущение вихревого характера, связанное с областью пониженного атмосферного давления. Минимальное атмосферное давление приходится на центр циклона. Ветры в циклоне северного полушария направлены против часовой стрелки, отклоняясь в нижнем слое к центру; в южном полушарии – по часовой стрелке, с таким же отклонением в нижнем слое.

Схема циклона (Z).

Антициклон. Антициклон – область повышенного атмосферного давления с замкнутыми концентрическими изобарами на уровне моря. Максимальное давление в центре антициклона, к периферии оно убывает. Воздух в антициклоне движется в северном полушарии, огибая центр по часовой стрелке (т.е. отклоняясь вправо), в южном полушарии – против часовой стрелки. В нижнем слое линии тока воздуха имеют форму спиралей, расходящихся от центра. Расходимость воздушных течений в нижних слоях влечет за собой преобладание в антициклоне нисходящих движений (оседания) воздуха с вертикальной составляющей порядка десятков и сотен метров в сутки.

Схема антициклона (Az).

Циклоны (А) и антициклоны (Б) (в северном полушарии)

Фронты постоянно возникают и исчезают (размываются) вследствие определенных особенностей атмосферной циркуляции. Вместе с ними формируются, меняют свойства воздушные массы.

Фронты по характеру перемещения воздушных масс делят на теплые и холодные . Фронт смещается в сторону менее активной воздушной массы. Более активная воздушная масса вытесняет с территории менее активную. Более активной является та масса, где больше барический градиент.

Теплый фронт

Теплым является фронт, который перемещается в сторону холодного воздуха, т.к. теплый воздух является более активным. Он натекает на отступающий холодный воздух, спокойно поднимаясь вверх по фронтальной поверхности. Происходит адиабатическое охлаждение, сопровождающееся конденсацией влаги и образованием мощной облачной системы, что приводит к выпадению осадков. Длина зоны дождей достигает 600- 700 км. В месте подъема теплого воздуха, т.е. на линии фронта формируется зона низкого давления. Холодный воздух медленно отступает. В целом теплый фронт приносит тепло и влагу.

Холодный фронт возникает, когда холодный воздух оттесняет с территории теплый воздух. Теплая воздушная масса оттесняется вверх клином холодного воздуха. Прохождение фронта приводит к смене теплой воздушной массы на холодную, а следовательно, понижению температуры и резким изменениям других метеорологических элементов. Фронтальная поверхность круче, чем у теплого фронта.

Холодный фронт

В зависимости от степени устойчивости теплого воздуха различают холодные фронты 1-го и 2-го родов.

Холодный фронт 1-го рода движется относительно медленно, теплый воздух перед ним поднимается спокойно. Наклон фронта несколько больше, чем у теплого фронта, а зона осадков меньше. В облачной системе преобладают слоисто-дождевые (Ns), затем высокослоистые (As) и далее перисто-слоистые (Cs) облака. Перед фронтом наблюдаются кучево-дождевые облака (Cb). Предвестником фронта являются высококучевые облака (Ac).

Холодный фронт 2-го рода выделяют, когда холодный воздух быстро вторгается и активно оттесняет теплую воздушную массу. Восходящее движение теплого воздуха перед фронтом в нижней части, встречается с нисходящим по фронтальной поверхности. Перед фронтом на высоте возникает инверсия. Также перед фронтом образуется мощная облачная система, в основном из кучево-дождевых облаков (Cb), характерны шквалистые ветры, ливни с грозами, нередко с градом. Но фронт быстро проходит и погода улучшается.

Смежные воздушные массы разделены между собой сравнительно узкими переходными зонами, сильно наклоненными к земной поверхности. Эти зоны носят название фронтов.

Длина таких зон - тысячи километров, ширина - лишь десятки километров. Вверх фронты распространяются на несколько километров, нередко до самой стратосферы. При этом теплая масса лежит над холодной.

Фронты разделяющие основные воздушные массы, называют главными фронтами .

К ним относятся арктический (антарктический) - между арктическим (антарктическим) воздухом и воздухом умеренных широт;

полярный - между воздухом умеренных широт и тропическим;

тропический - между тропическим и экваториальным воздухом.

Кроме главных фронтов, существуют вторичные фронты , разделяющие несколько различающиеся объемы воздуха внутри одной и той же воздушной массы.

Если более теплая воздушная масса натекает на более холодную, то фронт между ними называют теплым . Если же наоборот, холодный воздух клином продвигается под теплый, то фронт называют холодным .

С фронтами связаны особые явления погоды. Восходящие движения воздуха в зонах фронтов приводят к образованию обширных облачных систем, из которых выпадают осадки на больших площадях. Огромные атмосферные волны, возникающие в воздушных массах по обе стороны от фронта, приводят к образованию крупномасштабных атмосферных возмущений вихревого характера с пониженным и повышенным давлением - циклонов и антициклонов , определяющих режим ветра и другие особенности погоды (рис. 2.1 в конце).

Интенсивная циклоническая деятельность является основной особенностью атмосферной циркуляции во внетропических и особенно в средних широтах.

Циклонической деятельностью называют постоянное возникновение, развитие и перемещение в атмосфере внетропических широт циклонов и антициклонов.

Циклоном называют область пониженного давления. Минимальное давление наблюдается в центре циклона, а к его периферии оно возрастает.

Циклоны возникают на атмосферных фронтах. В циклон вовлекаются обе воздушные массы, разделяемые фронтом. На поверхности фронта возникают волны, причем более теплая масса, вторгаясь в более холодную область, двигается вперед и наступает на холодный воздух, образуя теплый фронт. В тылу теплой массы наступает холодный воздух, вытесняя теплый воздух вверх - создается холодный фронт.

Постепенно волна развивается и вокруг центра циклона возникает вращательное движение воздуха, направленное в северном полушарии против часовой стрелки. В центре циклона вследствие развития восходящих движений воздуха давление все более понижается.

При прохождении теплого и холодного фронтов наблюдается определенная смена форм облаков. Приближение теплого фронта обнаруживается по появлению нитевидных перистых облаков, которые затем переходят в перисто-слоистые, высокослоистые и, наконец, в слоисто-дождевые, дающие обложные осадки. На холодном фронте образуется кучево-дождевые облака, выпадают ливневые осадки, усиливается ветер. Между двумя фронтами в циклоне находится сектор теплого воздуха. Обычно холодный фронт движется быстрее теплого и через несколько дней догоняет его, образуя сложный фронт окклюзии (смыкания). Процесс развития циклона на этом заканчивается. Диаметр ра звитого циклона может достигать 1000-1500 км (рис. 2.2 в конце).

Циклон перемещается примерно в направлении движения теплой воздушной массы. В умеренных широтах северного полушария это движение обычно происходит на восток или северо-восток. Летом циклоны движутся со скоростью 400-800 км в сутки, а зимой - до 1000 км в сутки.

Область повышенного давления называется антициклоном . Максимум давления находится в центре антициклона, к периферии давление понижается. Антициклон охватывает территории диаметром 2-3 тыс. км и более. В связи с нисходящими движениями воздуха, развивающимися в центральной части антициклона, здесь создается сухая, ясная или малооблачная погода. Ветер в центральной части антициклона обычно слабый. В северном полушарии воздух у земной поверхности в антициклоне движется по часовой стрелке (рис 2.3, 2.4).

Дождь... Снег... Пронизывающий ветер... Палящее солнце... Эти проявления погоды знакомы каждому из нас с глубокого детства. Но даже прилежно изучив в школе географию, мы всё равно иногда удивляемся резким перепадам температуры и необычным природным катаклизмам. С климатическими скачками неизменно связаны атмосферные фронты. Они формируют каждодневную погоду и определяют границы времён года.

Атмосферный фронт

Слово "фронт" (от латинского "frontis" - лоб, передняя сторона) подразумевает тонкую грань между чем-то. Она может проходить, например, между разными районами боевых действий: областями концентрации сил противника и дружеской армией. Если мы употребляем словосочетание "фронт атмосферный", то имеем в виду границу в воздухе, некий рубеж в атмосфере. Что именно он разделяет, и как это влияет на нас?

Матушка-природа сформировала благоприятный климат, в котором человек может существовать, размножаться и развиваться. Мы живём в тропосфере, нижней части атмосферы, которая не только даёт нам кислород, но и пребывает в постоянном движении. Некие объёмные в ней время от времени взаимодействуют. В середине каждого из этих образований свои небольшие очаги микроклимата, которые отличаются по свойствам, но в целом являются однородными, сохраняя стабильную температуру и влажность. Массы двигаются над поверхностью Земли, встречаются и даже сталкиваются. Но никогда не перемешиваются. Граница между ними и называется атмосферным фронтом.

Основные виды

Ширина полосы между одинаковыми по свойствам воздушными массами достигает отметки в десятки, иногда сотни километров. где всегда происходят скачки давления воздуха, смена облачности и температуры. То есть именно на этих участках можно наблюдать, как на смену жаркому солнцу приходит холодный дождь и наоборот. Если соприкасаются очень близкие, фактически однородные массы, фронт атмосферный не возникает. В результате погода не меняется.

Существует несколько фронтов. Они сформировались на основе главные показатели которых остаются константными.

Арктический. Отделяет холодный арктический воздух от умеренного.
Полярный. Расположен между умеренной и тропической воздушными массами.
Тропический. Это граница между тропической и экваториальной зонами.

В случае полной неподвижности фронт принял бы горизонтальное положение. В этом случае пласт холодного воздуха находился бы всегда внизу, а тёплого - вверху. Но в результате постоянной цикличности он расположен под углом к поверхности земли.

Холодный фронт

Сменится ли погода в нашем регионе и какой она будет - всё это продемонстрирует карта атмосферных фронтов. На ней чётко видно, что тёплый фронт всегда наклонён в ту сторону, в которую движется, холодный - в противоположную. Когда последний перемещается в зону высокой температуры, причём проникает в неё своеобразным клином, выталкивая вверх, на данной территории наступает похолодание. Тёплые массы постепенно остывают, из них освобождается влага - так образуются облака и тучи.

Первым признаком приближения холодного фронта являются дождевые кучевые образования, которые появляются на горизонте. При этом ветер дует порывами, резко меняя направление. Стена проливного дождя обрушивается внезапно. Небо мрачное, его рассекают молнии, гремит гром, иногда идёт град. Ненастье длится не больше двух часов, по истечении которых осадки прекращаются. Температура воздуха опускается, иногда сразу на 5-10 градусов, так как пространство атмосферы полностью занимает холодный фронт, вытеснивший прогретый солнцем воздух.

Тёплый фронт

Он образуется, когда зона высокой плюсовой температуры "натекает" на холодную массу. Она как будто бы скользит по ней, постепенно поднимаясь. Погода меняется плавно, без непредвиденных резких скачков и перепадов. Перистые облака - первый признак того, что надвигается фронт атмосферный, в центре которого довольно высокая температура воздуха. Ветра пока не наблюдается. Если же он есть, то его дуновения всегда приятные и лёгкие.

Постепенно облака тают, и на небе образуется сплошная белая пелена небольших слоистых образований, которые перемещаются по чистому голубому небосводу. Через какое-то время они сбиваются в кучу: плотный слой опускается ниже, поднимается ветер, моросит дождь или падает небольшой снег. Осадки усиливаются, идут несколько часов, иногда дней, после чего наступает потепление. Хорошая погода держится недолго. Фронт атмосферный, в котором температура низкая, догоняет зону тепла, так как движется быстрей и стремительней.

Циклон

Воздух на поверхности земли распределён неравномерно. В результате этого образуются зоны с высоким и низким давлением. В первой области воздух в избытке, во второй - в недостатке. Из зоны высокого давления он вытекает наружу, как бы переливаясь через край стакана, и заполняет собой образовавшиеся "дырки" на том участке, где Это явление природы мы называем ветром.

Участок низкого давления это и есть циклон. Он имеет форму вихря. Посмотрите, как вытекает вода из раковины, - она образует воронку. Тот же принцип демонстрирует нам и погода. Циклон - та же воронка в раковине, только перевёрнутая вверх ногами. В её центре полюс пониженного давления, который со всех сторон затягивает в себя воздух и устремляется вверх, причём закручивается он по часовой стрелке в и против - в северном. Внутри циклона облачно, поскольку вместе с ветром он "всасывает" в себя и облака. Они как с горки скатываются в него из тех зон, где давление повышенное.

Антициклон

Он работает с точностью до наоборот. В центре - высокое давление, воздуха там очень много, поэтому он расползается во все стороны, как будто выдавленный из кондитерского пакета крем. Потоки закручиваются по часовой стрелке в северном полушарии, против - в южном. Приведём ещё один пример: если в трубочку вы втянете газированный напиток, а потом отпустите, он неизменно стечёт в бокал. Аналогичное явление происходит в антициклоне. Только с помощью воздуха и в глобальных масштабах.

Погода в антициклоне обычно ясная, так как высокое давление вытесняет с этого участка облака. При этом летом всегда очень жарко: преграды в виде тучек, мешающие солнцу прогревать воздух, отсутствуют. Зимой всё наоборот. Солнце находится достаточно низко, но прогреть воздух оно не может: нет облаков, а поэтому ничто не задерживает тепло. В результате зимой, когда приходит антициклон, погода ясная, но морозная. Кстати, изучая атмосферные фронты, циклоны и антициклоны, их движения, видоизменения и трансформацию, синоптики составляют прогноз погоды для того или иного региона.

Что день грядущий нам готовит?

Самое трудное, говорят синоптики, это предвидеть погоду на ближайшие трое суток. То есть после сбора всей необходимой информации нужно быстро её обработать, учитывая все капризы атмосферных фронтов, изменения циклонов и антициклонов. И только сопоставив данные, можно делать заключение.

Прогнозы погоды бывают следующими:

Краткосрочный - максимум на трое суток.
Среднесрочный - до десяти суток.
Долгосрочный прогноз погоды - на месяц или сезон.

Первые два вида - это решение синоптиками уравнений термодинамики и динамики, которые описывают состояние атмосферы. Для этого специалисты анализируют возможность смены выпадения осадков, предполагаемые скачки давления и влажности воздуха. Долгосрочный прогноз погоды никогда до конца не бывает точным. Даже имея самое новое оборудование, синоптики не могут предвидеть все сюрпризы, приготовленные природой. Но составлять его в любом случае необходимо, так как в таком прогнозе имеются в виду ожидаемые месячные или сезонные погодные аномалии.

Атмосфе́рный фронт - переходная зона в трпосфере между смежными воздушными массами с разными физическими свойствами. Атмосферный фронт возникает при сближении и встрече масс холодного и тёплого воздуха в нижних слоях атмосферы или во всей тропосфере, охватывая слой мощностью до нескольких километров, с образованием между ними наклонной поверхности раздела. тёплые,холодные,окклюзии и стационарные фронты. Основными атмосферными фронтами являются: арктические (арктич и умеренный), полярные(умеренные и тропические),тропические(тропич и экваториал, совпадает с зоной внутритропической зоной конвергенцией,где образуются циклоны). Цикло́н - атмосферный вихрь огромного диаметра с пониженным давлением воздуха в центре. Воздух в циклоне циркулирует против часовой стрелки в северном полушарии и по часовой стрелке в южном. Появляются из-за вращения Земли, благодаря силе Кориолиса. Различают два основных вида циклонов - внетропические и тропические . Первые образуются в умеренных или полярных широтах и имеют диаметр от тысячи километров в начале (средиземноморские, балканские, черноморские, южнокаспийские и т. д.) и смещающиеся на север и северо-восток. Южные циклоны обладают колоссальными запасами энергии; именно с южными циклонами в средней полосе России и СНГ связаны наиболее сильные осадки, ветры, грозы, шквалы и другие явления погоды.Тропические циклоны образуются в тропических широтах и имеют меньшие размеры.Антициклон - это атмосферная масса, вихревое движение воздуха с высоким давлением в центре, по часовой стрелке - в Северном полушарии, против часовой стрелки - в Южном. Отличительной особенностью антициклонов является строго определённое направление ветра. Ветер направлен от центра к периферии антициклона, то есть в направлении снижения давления воздуха. Другой составляющей ветров в антициклоне является воздействие силы Кориолиса, обусловленной вращением Земли. В Сев полуш это приводит к повороту движущегося потока вправо. В Юж полушарии, соответственно, влево.

36.Географические закономерности распределения атмосферных осадков. Соотношение тепла и влаги Осадки. Закономерности : 1. Знак вертикального движения воздуха. Больше всего осадков выпадает там, где преобладают восходящие движения воздуха,меньше-при нисходящих(ячейка Гадлея)Выпадение обильных осадков при циклонах-восходящее, антициклоны- нисходящие. В умеренном поясе наветренные склоны возвышенностей и гор получают больше осадков,чем подветренные. Индия(Черапунджи)- наветренный склон Гималаев-12000мм; 2. При прочих равных условиях количество осадков убывает от низких приэкваториальных широт к средним, от средних к высоким. Поэтому годовая сумма в умеренных широтах близка к 600-800, возрастая на окраинах материков,на наветренных склонах гор и понижаясь внутри материка; В полярных широтах менее 400, в Антарктиде менее 100. Коэфицент увлажнения(Ф.М.Докучаев) k=r/Е r-сумма осадков за определенный промежуток времени, Е- испаряемость. М.И.Будыко- радиоционный индекс сухости- k=R/(Zr), R-годовой радиоц.баланс, Z-скрытая теплота парообразования, r- годовая сумма осадков. менее 1-влажный, 1-3недостаточно влажный, больше 3-сухой

37. Пого́да - совокупность непрерывно меняющихся значений метеорологических элементов и атмосферных явлений, наблюдаемых в данный момент времени в той или иной точке пространства. Климат - многолетний режим погоды.

Тема: Атмосферные фронты, циклоны, антициклоны

Цель урока:

Дать представление об атмосферных фронтах, циклонах, антициклонах и их влиянии на погоду и климат; формировать знания о главных чертах климата России.

Задачи урока:

образовательная: сформировать знания о об атмосферных фронтах, циклонах, антициклонах и их влиянии на погоду и климат; формировать знания о главных чертах климата России.

развивающая: развивать умения работать самостоятельно с разными источниками географических знаний, анализировать данные, аргументировать свою точку зрения, развивать самообразовательные навыки посредством активных методов обучения, готовить материал для проведения презентации в наглядной форме, прививать познавательный интерес к предмету география;

воспитательная: воспитывать в процессе работы на уроке чувство коллективизма и ответственности, толерантности – терпимости к чужому мнению, внимательному отношению к ответам и рассказам других детей.

Тип урока: изучение нового материала (рассчитан на два урока).

Методы: частично-поисковый, учебного проекта.

Виды работы учащихся: групповая

Оборудование: - карты атласа (8 кл.); учебник «География. Природа России» И.И.Баринова. 8 класс.; экран, мультимедийный проектор

Ход урока

I. Организационный момент. Приветствие , психологический настрой учеников и учителя.

Повторение пройденного материала: диск (солнечная радиация, карта радиации, циркуляция атмосферы) Тест:

А) летом б) зимой в) осенью

1в 2г 3а,б 4а 5б 6б

II. Мотивационный этап.

Учитель:

Каждое утро, когда встаете с постели, то все вы смотрите в окно. Для чего? (узнать погоду) Почему почти каждый день изменяется погода? Учитель задаёт наводящие вопросы, направляя учеников на самостоятельное определение цели урока.

Поэтому, тема: Атмосферные фронты, циклоны, антициклоны

II. Изучение новой темы.

Итак, на этом уроке вы самостоятельно, работая в группах (учитель – консультант и координатор) должны будете рассмотреть:

Что такое воздушные массы, Атмосферные фронты, циклоны и антициклоны. (диск воздушные массы, атмосферные фронты, циклоны, антициклоны )

Воздушные массы – большие объёмы очень подвижных частей тропосферы

Атмосферные фронты – это полоса, разделяющая разные по своим свойствам воздушные массы. Перед учащимися ставится задача: после сбора информации, обсуждения в группах собранного материала, заполнить таблицу, используя учебник с60 (57).

Теплый фронт

Холодный фронт

Теплый воздух надвигается на холодный.

Теплый лёгкий воздух поднимается вверх.

Затяжные дожди

Медленное потепление.

Выталкивает вверх теплый лёгкий воздух

Ливни, грозы

Быстрое похолодание, ясная погода.

2. Конструктивный этап заполнение таблицы 1-группа –циклоны; 2-я группа - антициклоны.

сбор и обработка требуемой информации, изучение необходимой литературы, источников информации;

распределение обязанностей (для коллективного и группового проектов)

Признаки

Циклон

Антициклон

Что это?

Атмосферные вихри, переносящие воздушные массы

Атмосферное давление

Вихрь с низким давлением в центре

Высокое давление в центре

Движение воздуха

От периферии к центру

От центра к окраинам

Размеры

2 – 3 тыс. км в поперечнике

Скорость перемещения

30 – 40 км/ч, подвижны

Мало подвижны

Направление движения

С запада на восток

Погода

Пасмурная, с осадками

Малооблачно, летом – жарко, зимой - морозно

Рисунок

V. Подведение итогов урока. рефлексия

защита таблицы

самооценка качества выполненной работы (диск - практическая работа) ;

VI. Этап информации о домашнем задании.

Используя записи в тетрадях, на контурной карте обозначить основные районы циклонов и антициклонов. S 9 , C . 57 (60) , № 4 – 6

Фамилия ______________________ Тест:

общее количество радиации, достигающей поверхности Земли, называется:

а)солнечная радиация, б)радиационный баланс в) суммарная радиация

2. Самый большой показатель отраженной радиации имеет:

А) песок б)лес в)чернозем г)снег

3. Над Россией зимой перемещаются … воздушные массы:

А)арктические б)умеренные в)тропические г) экваториальные

4. Роль западного переноса воздушных масс усиливается на большей части России:

А) летом б) зимой в) осенью

5. Самый большой показатель суммарной радиации в России имеет:

А)юг Сибири б)Северный Кавказ в) юг Дальнего Востока

6. При движении к экватору величина суммарной радиации:

А) уменьшается б) увеличивается в) не изменяется

Ответ:

Дать определения:

Воздушные массы

Атмосферные фронты - ..

заполнить таблицу №1, используя учебник с60 (57).