știința Pământului

obiectivele lecției

• descrieți caracteristicile maselor de aer și modul în care acestea obțin aceste caracteristici.
• discutați ce se întâmplă atunci când masele de aer se întâlnesc.
• enumerați diferențele dintre fronturile staționare, reci, calde și ocluzate.

vocabular

• masă de aer
• față rece
• față
• față ocluzată
• linie squall
• față staționară
• față caldă

Introducere

vremea într-o locație depinde adesea de ce tip de masă de aer este peste ea. Un alt factor cheie este dacă locul este sub un front, locul de întâlnire a două mase de aer. Caracteristicile maselor de aer și interacțiunile lor determină dacă vremea pe o zonă este constantă sau dacă există schimbări rapide.

mase de aer

o masă de aer este un lot de aer care are aproape aceeași temperatură și umiditate (figura de mai jos). O masă de aer dobândește aceste caracteristici deasupra unei zone de pământ sau apă cunoscută sub numele de regiunea sa sursă. Când masa de aer se află pe o regiune timp de câteva zile sau mai mult, aceasta preia caracteristicile distincte de temperatură și umiditate ale acelei regiuni.

formarea masei de aer

masele de aer se formează pe o suprafață mare; pot avea o lungime de 1.600 km (1.000 mile) și o grosime de câțiva kilometri. Masele de aer se formează în principal în zonele de înaltă presiune, cel mai frecvent în regiunile polare și tropicale. Zonele Temperate sunt de obicei prea instabile pentru a se forma mase de aer. În schimb, masele de aer se deplasează în zonele temperate, astfel încât latitudinile medii sunt predispuse la vreme interesantă.

Ce înseamnă o masă de aer cu simbolul cPk? Simbolul cPk este o masă de aer cu o regiune de sursă polară continentală care este mai rece decât Regiunea pe care se deplasează acum.

mișcarea masei de aer

masele de aer sunt împinse încet de vânturile de nivel înalt. Când o masă de aer se deplasează peste o nouă regiune, își împarte temperatura și umiditatea cu acea regiune. Deci, temperatura și umiditatea unei anumite locații depind parțial de caracteristicile masei de aer care se află peste ea.

furtunile apar dacă masa de aer și regiunea pe care se deplasează au caracteristici diferite. De exemplu, atunci când o masă de aer mai rece se deplasează pe un teren mai cald, stratul inferior de aer este încălzit. Că aerul se ridică, formând nori, ploaie și uneori furtuni. Cum ar forma o masă de aer în mișcare o inversiune? Când o masă de aer mai caldă se deplasează pe un teren mai rece, stratul inferior de aer se răcește și, datorită densității sale ridicate, este prins în apropierea solului.în general, masele de aer rece tind să curgă spre ecuator, iar masele de aer cald tind să curgă spre poli. Acest lucru aduce căldură în zonele reci și răcește zonele calde. Este unul dintre multele procese care acționează spre echilibrarea temperaturilor planetei.

Un ghid online de la Universitatea din Illinois despre masele de aer și fronturi se găsește aici:http://ww2010.atmos.uiuc.edu/%28Gh%29/guides/mtr/af/home.rxml.

fronturi

două mase de aer se întâlnesc la un front. În față, cele două mase de aer au densități diferite și nu se amestecă ușor. O masă de aer este ridicată deasupra celeilalte, creând o zonă de joasă presiune. Dacă aerul ridicat este umed, va exista condens și precipitații. Vânturile sunt comune la un front. Cu cât diferența de temperatură dintre cele două mase de aer este mai mare, cu atât vânturile vor fi mai puternice. Fronturile sunt principala cauză a vremii furtunoase.

restul acestei secțiuni va fi dedicat patru tipuri de fronturi. Trei dintre aceste fronturi se mișcă și unul este staționar. Cu fronturi reci și fronturi calde, masa de aer de la marginea anterioară a frontului dă frontului numele său. Cu alte cuvinte, un front rece este chiar la marginea anterioară a aerului rece în mișcare, iar un front cald marchează marginea anterioară a aerului cald în mișcare.

Front staționar

la un front staționar masele de aer nu se mișcă (figura de mai jos). Un front poate deveni staționar dacă o masă de aer este oprită de o barieră, cum ar fi un lanț muntos.

un front staționar poate aduce zile de ploaie, burniță și ceață. Vânturile suflă de obicei paralel cu partea din față, dar în direcții opuse. După câteva zile, frontul se va rupe probabil.

fronturi reci

când o masă de aer rece ia locul unei mase de aer cald, există o față rece (figura de mai jos).

Imaginați-vă că stați într-un singur loc în timp ce se apropie un front rece. De-a lungul frontului rece, aerul mai dens și rece împinge aerul cald, determinând scăderea presiunii aerului (figura de mai sus). Dacă umiditatea este suficient de mare, unele tipuri de nori cumulus vor crește. În atmosferă, vânturile suflă cristale de gheață din vârfurile acestor nori pentru a crea nori cirrostratus și cirrus. În partea din față, va exista o linie de dușuri de ploaie, dușuri de zăpadă sau furtuni cu vânt puternic (figura de mai jos). O linie de furtună este o linie de furtuni severe care se formează de-a lungul unui front rece. În spatele frontului este masa de aer rece. Această masă este mai uscată, astfel încât precipitațiile se opresc. Vremea poate fi rece și senină sau doar parțial înnorată. Vânturile pot continua să sufle în zona de joasă presiune din față.

vremea la un front rece variază în funcție de sezon.

• primăvara și vara: aerul este instabil, astfel încât se pot forma furtuni sau tornade.
• primăvară: dacă gradientul de temperatură este ridicat, vânturile puternice suflă.
• toamna: ploile puternice cad pe o suprafață mare.
• iarna: Este posibil ca masa de aer rece să se fi format în Arctica rece, astfel încât există temperaturi reci și zăpadă grea.

fronturi calde

la un front cald, o masă de aer cald alunecă peste o masă de aer rece (figura de mai jos). Când aerul cald, mai puțin dens se deplasează peste aerul mai rece și mai dens, atmosfera este relativ stabilă.

Imaginați-vă că sunteți pe pământ în timpul iernii sub o masă de aer rece de iarnă, cu un front cald care se apropie. Trecerea de la aerul rece la aerul cald are loc pe o distanță lungă, astfel încât primele semne de schimbare a vremii apar cu mult înainte ca partea din față să fie de fapt peste tine. Inițial, aerul este rece: masa de aer rece este deasupra ta și masa de aer cald este deasupra ei. Norii înalți cirrus marchează trecerea de la o masă de aer la alta.

în timp, norii cirrus devin mai groși și se formează nori cirrostratus. Pe măsură ce se apropie Frontul, apar nori altocumulus și altostratus și cerul devine gri. Deoarece este iarna, fulgii de zăpadă cad. Norii se îngroașă și se formează nori nimbostratus. Zăpada crește. Vânturile devin mai puternice pe măsură ce se apropie presiunea scăzută. Pe măsură ce frontul se apropie, masa de aer rece este chiar deasupra ta, dar masa de aer cald nu este prea mult peste asta. Vremea se înrăutățește. Pe măsură ce masa de aer cald se apropie, temperaturile cresc și zăpada se transformă în lapoviță și ploaie înghețată. Aerul cald și rece se amestecă în față, ducând la formarea de nori stratus și ceață (figura de mai jos).

față ocluzată

o față ocluzată se formează de obicei în jurul unui sistem de joasă presiune (figura de mai jos). Ocluzia începe atunci când un front rece prinde până la un front cald. Masele de aer, în ordine din față în spate, sunt reci, calde și apoi reci din nou.

efectul Coriolis curbează limita unde cele două fronturi se întâlnesc spre pol. Dacă masa de aer care ajunge a treia este mai rece decât oricare dintre primele două mase de aer, acea masă de aer alunecă sub ambele. Aceasta se numește ocluzie rece. Dacă masa de aer care ajunge pe locul trei este caldă, acea masă de aer trece peste cealaltă masă de aer. Aceasta se numește ocluzie caldă (figura de mai jos).

vremea la un front ocluzat este deosebit de acerbă chiar la ocluzie. Precipitațiile și vânturile schimbătoare sunt tipice. Coasta Pacificului are fronturi frecvente ocluzate.

vremea este explorată în acest videoclip la National Geographic Video, dezastre naturale, alunecări de teren și multe altele: Vremea 101

Rezumatul lecției

• o masă de aer preia caracteristicile de temperatură și umiditate ale locației de unde provine. Masele de aer se întâlnesc în față.
• fronturile staționare devin prinse în loc; Vremea pe care o aduc durează multe zile.
• la un front rece, o masă de aer rece forțează o masă de aer cald în sus.
• la un front cald, masa de aer cald alunecă deasupra masei de aer rece.
• într-un front ocluzat, un front cald depășește un front rece, ceea ce creează vreme variabilă.

întrebări de revizuire

1. ce tip de masă de aer este creat dacă un lot de aer stă peste Oceanul Pacific ecuatorial timp de câteva zile? Care este simbolul pentru acest tip de masă de aer?
2. ce condiții trebuie să existe pentru ca aerul să stea pe o locație suficient de lungă pentru a dobândi caracteristicile terenului sau ale apei de sub el?
3. cum afectează latitudinea crearea maselor de aer în zonele tropicale, temperate și polare?
4. De ce direcțiile fronturilor se mișcă în emisfera sudică o imagine în oglindă a direcțiilor pe care le mișcă în emisfera nordică?
5. cum este un front staționar diferit de un front rece sau cald?
6. ce fel de vreme veți experimenta pe măsură ce un front rece trece peste voi?
7. ce fel de vreme veți experimenta pe măsură ce un front cald trece peste voi?
8. cum se formează o ocluzie?
9. ce situație creează o ocluzie rece și ce creează o ocluzie caldă?

Lectură suplimentară / link-uri suplimentare

• animație față rece, Goddard Space Flight Center: http://svs.gsfc.nasa.gov/vis/a000000/a002200/a002203/index.html
• Universitatea din Illinois ghid on-line pentru elementele de bază METEO: http://ww2010.atmos.uiuc.edu/%28Gl%29/guides/mtr/af/frnts/wfrnt/prcp.rxml

puncte să ia în considerare

• cum duc diferitele tipuri de fronturi la diferite tipuri de vreme?
• De ce sunt unele regiuni predispuse la anumite tipuri de fronturi meteorologice și alte regiuni predispuse la alte tipuri de fronturi meteorologice?
• De ce vremea se schimbă uneori atât de rapid și uneori rămâne foarte asemănătoare timp de multe zile?