Что такое воздушные массы? Каковы закономерности их формирования, перемещения и трансформации? Какие типы воздушных масс выделяются по термическому признаку

радиационный баланс снежный воздушный Воздушной массой называется большой объем воздуха, имеющий горизонтальные размеры несколько сотен или тысячи километров и вертикальные — порядка 5 км, характеризующийся примерной однородностью температуры и влажности и перемещающийся как единая система в одном из течений Общей Циркуляции Атмосферы.

Очагами формирования воздушных масс обычно бывают регионы, где воздух опускается, а затем распространяется в горизонтальном направлении — этому требованию отвечают антициклонические системы. Здесь воздушная масса приобретает четкие характеристики в очаге формирования: однородность подстилающей поверхности воды или суши, однородность радиационных условий, и, наконец, циркуляционные условия, способствующие стационированию воздуха в данном районе. Антициклоны чаще, чем циклоны, бывают малоподвижными, поэтому формирование воздушных масс обычно и происходит в обширных малоподвижных (квазистационарных) антициклонах. Кроме того, требованиям очага отвечают малоподвижные и размытые термические депрессии, возникающие над нагретыми участками суши. Формирование полярного воздуха происходит частично в верхних слоях атмосферы в малоподвижных, обширных и глубоких центральных циклонах в высоких широтах.

Перемещение воздушных масс в атмосфере определяется тепловым режимом и изменением давления воздуха. Совокупность основных воздушных течений над планетой называется общей циркуляцией атмосферы. При изменении циркуляционных условий воздушная масса как единое целое смещается из очага своего формирования в соседние районы, взаимодействуя с другими воздушными массами и начинает изменять свои свойства — они уже будут зависеть не только от свойств очага формирования, но от свойств соседних воздушных масс, от свойств подстилающей поверхности, над которой проходит воздушная масса, а также от длительности времени, прошедшего с момента образования воздушной массы.

Эти влияния могут вызвать изменения в содержании влаги в воздухе, а также изменение температуры воздуха в результате высвобождения скрытой теплоты или теплообмена с подстилающей поверхностью.

Процесс изменения свойств воздушной массы называется трансформацией или эволюцией. Трансформация, связанная с движением воздушной массы, называется динамической. Скорости перемещения воздушной массы на разных высотах будут различными, наличие сдвига скоростей вызывает турбулентное перемешивание. Если нижние слои воздуха нагреваются, то возникает неустойчивость и развивается конвективное перемешивание.

Обычно процесс трансформации воздушной массы продолжается от 3 до 7 суток. Признаком его окончания является прекращение изменений температуры воздуха день ото дня как вблизи земной поверхности, так и на высотах — т. е. достижение температуры равновесия. Температура равновесия характеризует температуру, свойственную данному району в данное время года.

Процесс достижения температуры равновесия можно рассматривать, как процесс формирования новой воздушной массы.

С точки зрения трансформации воздушных масс их можно классифицировать на тёплые, холодные и нейтральные. Такая Классификация носит название термодинамической.

Тёплой (холодной) называют воздушную массу, которая теплее (холоднее) окружающей её среды и в данном районе постепенно охлаждается (нагревается), стремясь приблизиться к тепловому равновесию.

Под окружающей средой здесь понимается характер подстилающей поверхности, её тепловое состояние, а также соседние воздушные массы.

Местной (нейтральной) воздушной массой называют массу, находящуюся в тепловом равновесии со своей средой, т. е. день за днем сохраняющую свои свойства без существенных изменений.