VM อากาศเย็น

วีเอ็ม อากาศร้อน

Warm VM ซึ่งย้ายไปยังพื้นที่เย็นจะมีเสถียรภาพ (ระบายความร้อนจากพื้นผิวด้านล่างที่เย็น) อุณหภูมิอากาศที่ลดลงอาจถึงระดับการควบแน่นโดยเกิดหมอกควันหมอกต่ำ เมฆสเตรตัสโดยมีฝนตกเป็นละอองฝนหรือเกล็ดหิมะเล็กๆ

เงื่อนไขการบินด้วยเครื่องบินที่อบอุ่นในฤดูหนาว:

น้ำแข็งอ่อนและปานกลางในกลุ่มเมฆที่อุณหภูมิต่ำกว่าศูนย์

ท้องฟ้าไม่มีเมฆ ทัศนวิสัยดีที่ H = 500-1,000 ม.

ความขรุขระเล็กน้อยที่ H = 500-1,000 ม.

ใน เวลาที่อบอุ่นในระหว่างปี สภาพการบินดี ยกเว้นพื้นที่ที่มีพายุฝนฟ้าคะนองบางแห่ง

เมื่อย้ายไปยังพื้นที่ที่อุ่นกว่า VM เย็นจะร้อนขึ้นจากด้านล่างและไม่เสถียร การเคลื่อนที่ของอากาศที่สูงขึ้นอย่างทรงพลังมีส่วนทำให้เกิดเมฆคิวมูโลนิมบัสซึ่งมีฝนตกและพายุฝนฟ้าคะนอง

บรรยากาศด้านหน้า- นี่คือการแยกระหว่างมวลอากาศสองมวลที่มีคุณสมบัติทางกายภาพที่แตกต่างกัน (อุณหภูมิ ความดัน ความหนาแน่น ความชื้น ความขุ่น การตกตะกอน ทิศทางลม และความเร็ว) ด้านหน้าตั้งอยู่ในสองทิศทาง - แนวนอนและแนวตั้ง

เรียกว่าเขตแดนระหว่างมวลอากาศตามแนวขอบฟ้า แนวหน้า,ขอบเขตแนวตั้งระหว่างมวลอากาศ - เรียกว่า โซนหน้าผากโซนด้านหน้าเอียงไปทางลมเย็นเสมอ ขึ้นอยู่กับว่า VM ใดมาถึง - อุ่นหรือเย็นจะแยกแยะได้ TF ที่อบอุ่นและ HF เย็นด้านหน้า

คุณลักษณะเฉพาะส่วนหน้าคือการปรากฏตัวของสภาพทางอุตุนิยมวิทยาที่อันตรายที่สุด (ยาก) สำหรับการบิน ระบบคลาวด์ส่วนหน้ามีขอบเขตแนวตั้งและแนวนอนที่สำคัญ แนวหน้าในฤดูร้อนจะมีพายุฝนฟ้าคะนอง ความหยาบ และน้ำแข็ง ส่วนในฤดูหนาวจะมีหมอก หิมะตก และมีเมฆในระดับต่ำ

อบอุ่นหน้าคือส่วนหน้าที่เคลื่อนเข้าหาลมเย็นตามด้วยลมร้อน

ส่วนที่สัมพันธ์กับส่วนหน้าคือระบบเมฆทรงพลังที่ประกอบด้วยเมฆเซอร์โรสเตรตัส อัลโตสเตรตัส และเมฆนิมโบสเตรตัส ซึ่งก่อตัวขึ้นเนื่องจากการเพิ่มขึ้น อากาศอุ่นตามลิ่มเย็น SMC บน TF: เมฆต่ำ (50-200 ม.), หมอกข้างหน้า, ทัศนวิสัยไม่ดีในเขตฝนตก, น้ำแข็งบนเมฆและหยาดน้ำฟ้า, น้ำแข็งบนพื้นดิน

สภาพการบินผ่าน TF ถูกกำหนดโดยความสูงของขอบเขตล่างและด้านบนของเมฆ ระดับความเสถียรของ VM การกระจายอุณหภูมิในชั้นเมฆ ปริมาณความชื้น ภูมิประเทศ ช่วงเวลาของปี และวัน

1. หากเป็นไปได้ ให้อยู่ในโซนที่มีอุณหภูมิติดลบให้น้อยที่สุด

2. ข้ามด้านหน้าตั้งฉากกับตำแหน่ง

3. เลือกโปรไฟล์เที่ยวบินในโซนที่มีอุณหภูมิเป็นบวก เช่น ให้บินที่อุณหภูมิต่ำกว่า -10° เมื่อบินจาก 0° ถึง -10° จะพบว่ามีน้ำแข็งเกาะเข้มข้นที่สุด

เมื่อเผชิญกับสภาวะที่เป็นอันตราย (พายุฝนฟ้าคะนอง ลูกเห็บ น้ำแข็งแข็ง การกระแทกอย่างรุนแรง) จำเป็นต้องกลับไปยังสนามบินขาออกหรือลงจอดที่สนามบินอื่น

-หน้าหนาว – นี่คือส่วนของส่วนหน้าหลัก ซึ่งเคลื่อนไปสู่อุณหภูมิสูง ตามด้วยการระบายความร้อน แนวเย็นมีสองประเภท:

-หน้าเย็นชนิดแรก (HF-1r)- เป็นส่วนหน้าเคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 20 - 30 กม./ชม. อากาศเย็นไหลเหมือนลิ่มภายใต้อากาศอุ่น เคลื่อนตัวขึ้นด้านบน ก่อตัวเป็นเมฆคิวมูโลนิมบัส ปริมาณน้ำฝน และพายุฝนฟ้าคะนองข้างหน้า ส่วนหนึ่งของทีวีไหลเข้าสู่ลิ่ม CW ก่อตัวเป็นเมฆสเตรตัสและปริมาณน้ำฝนที่ปกคลุมด้านหลังด้านหน้า ด้านหน้ามีการกระแทกอย่างรุนแรง ด้านหลังด้านหน้ามีทัศนวิสัยไม่ดี เงื่อนไขในการบินผ่าน HF -1r นั้นคล้ายคลึงกับเงื่อนไขในการข้าม TF

เมื่อข้าม HF -1p คุณอาจพบกับความขรุขระเล็กน้อยและปานกลาง โดยที่อากาศอุ่นจะถูกแทนที่ด้วยอากาศเย็น การบินที่ระดับความสูงต่ำอาจทำได้ยากเนื่องจากมีเมฆต่ำและทัศนวิสัยไม่ดีในบริเวณที่มีฝนตก

แนวหน้าเย็นแบบที่สอง (HF – 2р) –นี่คือส่วนหน้าเคลื่อนที่อย่างรวดเร็วด้วยความเร็ว = 30 – 70 กม./ชม. อากาศเย็นไหลอย่างรวดเร็วภายใต้อากาศอุ่น โดยเคลื่อนตัวขึ้นในแนวตั้ง ก่อตัวเป็นเมฆคิวมูโลนิมบัสที่พัฒนาในแนวตั้ง ฝนตก พายุฝนฟ้าคะนอง และพายุลูกเห็บที่ด้านหน้า ห้ามมิให้ข้าม HF - ประเภท 2 เนื่องจากความขรุขระสูง, พายุฝนฟ้าคะนองและการพัฒนาที่แข็งแกร่งของเมฆตามแนวดิ่ง - 10 - 12 กม. ความกว้างของส่วนหน้าใกล้พื้นดินมีตั้งแต่หลายสิบถึงหลายร้อยกิโลเมตร หลังจากที่ส่วนหน้าผ่านไป แรงกดดันจะเพิ่มขึ้น

ภายใต้อิทธิพลของกระแสน้ำที่ไหลลง การเคลียร์เกิดขึ้นที่บริเวณหน้าผากหลังจากผ่านไป ต่อมา เมฆเย็นที่ตกลงบนพื้นผิวด้านล่างที่อบอุ่น กลายเป็นไม่แน่นอน ก่อตัวเป็นคิวมูลัส คิวมูลัสที่ทรงพลัง เมฆคิวมูโลนิมบัสที่มีฝนตก พายุฝนฟ้าคะนอง พายุลูกเห็บ กระแทกอย่างรุนแรง ลมเฉือน และแนวรบรองเกิดขึ้น

แนวรบรอง –เหล่านี้เป็นส่วนหน้าที่ก่อตัวภายใน VM เดียว และแยกพื้นที่ด้วยอากาศที่อุ่นและเย็นกว่า สภาพการบินจะเหมือนกับในแนวรบหลัก แต่สภาพอากาศไม่เด่นชัดกว่าแนวรบหลัก แต่แม้ที่นี่ คุณยังอาจพบเมฆต่ำและทัศนวิสัยไม่ดีเนื่องจากมีฝนตก (พายุหิมะในฤดูหนาว) ที่เกี่ยวข้องกับแนวรบรอง ได้แก่ พายุฝนฟ้าคะนอง ฝนตก ลมแรง และลมเฉือน

ส่วนหน้านิ่ง –เหล่านี้เป็นส่วนหน้าซึ่งคงอยู่กับที่เป็นระยะเวลาหนึ่งและตั้งอยู่ขนานกับไอโซบาร์ ระบบคลาวด์นั้นคล้ายคลึงกับคลาวด์ TF แต่มีขอบเขตแนวนอนและแนวตั้งเล็กน้อย อาจมีหมอก น้ำแข็ง และน้ำแข็งบริเวณด้านหน้า

ท่อนบน –นี่คือภาวะที่พื้นผิวด้านหน้าไม่ถึงพื้นผิวดิน สิ่งนี้จะเกิดขึ้นหากบนเส้นทางด้านหน้ามีชั้นอากาศที่เย็นมากหรือในชั้นพื้นผิวด้านหน้าถูกชะล้างออกและซับซ้อน สภาพอากาศ(ไอพ่น, ความปั่นป่วน) ยังคงอยู่ที่ระดับความสูง

บังหน้าเกิดจากการปิดแนวหนาวและแนวอุ่น เมื่อส่วนหน้าปิด ระบบคลาวด์จะปิด กระบวนการปิด TF และ CP เริ่มต้นที่ศูนย์กลางของพายุไซโคลน โดยที่ CP ซึ่งเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงกว่าจะแซงหน้า TF และค่อยๆ กระจายไปยังขอบของพายุไซโคลน VM สามเครื่องมีส่วนร่วมในการสร้างส่วนหน้า: - สองเครื่องเย็นและหนึ่งเครื่องอุ่น หากอากาศด้านหลัง HF เย็นน้อยกว่าด้านหน้า TF ดังนั้นเมื่อด้านหน้าปิด จะเกิดส่วนหน้าที่ซับซ้อนขึ้น เรียกว่า การบดบังด้านหน้าที่อบอุ่น.

ถ้ามวลอากาศด้านหลังส่วนหน้าเย็นกว่าด้านหน้า อากาศด้านหลังจะไหลไปใต้ส่วนหน้าซึ่งอุ่นกว่า แนวรบที่ซับซ้อนเช่นนี้เรียกว่า การบดบังด้านหน้าเย็น

สภาพอากาศบนด้านหน้าการบดบังขึ้นอยู่กับปัจจัยเดียวกันกับส่วนหน้าหลัก: - ระดับความเสถียรของ CM ปริมาณความชื้น ความสูงของขอบเขตล่างและบนของเมฆ ภูมิประเทศ ช่วงเวลาของปี วัน ในเวลาเดียวกัน สภาพอากาศของการบดบังความเย็นในฤดูร้อนจะคล้ายคลึงกับสภาพอากาศของ HF และสภาพอากาศของการบดเคี้ยวที่อบอุ่นในช่วงเวลาเย็นจะคล้ายคลึงกับสภาพอากาศของ TF ภายใต้เงื่อนไขที่เอื้ออำนวย ส่วนหน้าอุดสามารถเปลี่ยนเป็นส่วนหน้าหลักได้ - อุดแบบอุ่นใน TF, อุดเย็นในส่วนหน้าเย็น แนวรบเคลื่อนที่ไปพร้อมกับพายุไซโคลน โดยหมุนทวนเข็มนาฬิกา

ATMOSPHERE FRONT (ด้านหน้าโทรโพสเฟียร์) ซึ่งเป็นเขตเปลี่ยนผ่านระหว่างมวลอากาศในส่วนล่างของชั้นบรรยากาศ - โทรโพสเฟียร์ โซนของส่วนหน้าของชั้นบรรยากาศนั้นแคบมากเมื่อเทียบกับมวลอากาศที่แยกออกจากกัน ดังนั้นจึงประมาณว่าเป็นจุดเชื่อมต่อ (ส่วนแตกหัก) ของมวลอากาศ 2 มวลที่มีความหนาแน่นหรืออุณหภูมิต่างกัน และเรียกว่าพื้นผิวส่วนหน้า ด้วยเหตุผลเดียวกัน ในแผนที่สรุป ด้านหน้าบรรยากาศจะแสดงเป็นเส้น (แนวหน้า) หากมวลอากาศหยุดนิ่ง พื้นผิวของด้านหน้าชั้นบรรยากาศจะเป็นแนวนอน โดยมีอากาศเย็นอยู่ด้านล่างและอากาศอุ่นอยู่ด้านบน แต่เนื่องจากมวลทั้งสองกำลังเคลื่อนที่ จึงมีแนวโน้มที่จะ พื้นผิวโลกและอากาศเย็นจะอยู่ในรูปของลิ่มที่อ่อนโยนมากภายใต้อันที่อบอุ่น ค่าแทนเจนต์ของมุมเอียงของพื้นผิวด้านหน้า (ความเอียงด้านหน้า) มีค่าประมาณ 0.01 บรรยากาศด้านหน้าบางครั้งอาจขยายไปจนถึงโทรโพสเฟียร์ แต่ก็สามารถจำกัดอยู่เพียงกิโลเมตรที่ต่ำกว่าของโทรโพสเฟียร์ได้เช่นกัน ที่จุดตัดกับพื้นผิวโลก โซนด้านหน้าชั้นบรรยากาศมีความกว้างประมาณหลายสิบกิโลเมตร ในขณะที่ขนาดมวลอากาศในแนวนอนนั้นมีความกว้างประมาณหลายพันกิโลเมตร ที่จุดเริ่มต้นของการก่อตัวของส่วนหน้าของบรรยากาศและเมื่อถูกชะล้างออกไปความกว้างของโซนหน้าผากจะมากขึ้น ในแนวตั้ง ชั้นบรรยากาศแสดงถึงชั้นการเปลี่ยนแปลงที่มีความหนาหลายร้อยเมตร ซึ่งอุณหภูมิที่มีความสูงจะลดลงน้อยกว่าปกติหรือเพิ่มขึ้น กล่าวคือ มีการสังเกตการผกผันของอุณหภูมิ

ที่พื้นผิวโลกส่วนหน้าของชั้นบรรยากาศมีลักษณะเฉพาะด้วยการไล่ระดับอุณหภูมิอากาศในแนวนอนที่เพิ่มขึ้น - ในเขตแคบของด้านหน้าอุณหภูมิเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วจากค่าลักษณะของมวลอากาศหนึ่งไปเป็นค่าลักษณะของมวลอากาศอื่นและการเปลี่ยนแปลงในบางครั้ง เกิน 10 ° C ความชื้นและความโปร่งใสของอากาศก็เปลี่ยนแปลงในโซนด้านหน้าด้วย ในสนามความดัน ด้านหน้าของชั้นบรรยากาศสัมพันธ์กับร่องความกดอากาศต่ำ (ดูระบบแรงดัน) ระบบเมฆที่แผ่ขยายก่อตัวเหนือพื้นผิวด้านหน้า ทำให้เกิดการตกตะกอน ด้านหน้าของชั้นบรรยากาศเคลื่อนที่ด้วยความเร็วเท่ากับส่วนประกอบปกติไปยังด้านหน้าของความเร็วลม ดังนั้นการเคลื่อนตัวของส่วนหน้าของชั้นบรรยากาศผ่านจุดสังเกตการณ์ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว (ภายในไม่กี่ชั่วโมง) และบางครั้งก็เปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วในองค์ประกอบทางอุตุนิยมวิทยาที่สำคัญและระบอบสภาพอากาศทั้งหมด .

บรรยากาศด้านหน้าเป็นลักษณะเฉพาะของ ละติจูดพอสมควรซึ่งมวลอากาศหลักของชั้นโทรโพสเฟียร์มีพรมแดนติดกัน ในเขตร้อน แนวชั้นบรรยากาศหาได้ยาก และเขตบรรจบระหว่างเขตร้อนซึ่งปรากฏอยู่ที่นั่นตลอดเวลา แตกต่างอย่างมีนัยสำคัญจากแนวดังกล่าว ไม่ใช่การแบ่งอุณหภูมิ สาเหตุหลักสำหรับการปรากฏตัวของด้านหน้าบรรยากาศ (frontogenesis) คือการมีอยู่ของระบบการเคลื่อนไหวดังกล่าวในโทรโพสเฟียร์ที่นำไปสู่การบรรจบกัน (ลู่เข้าหากัน) ของมวลอากาศที่มีอุณหภูมิต่างกัน โซนเปลี่ยนผ่านที่กว้างเริ่มแรกระหว่างมวลอากาศกลายเป็นแนวหน้าแหลม ในกรณีพิเศษ การก่อตัวของส่วนหน้าของชั้นบรรยากาศจะเกิดขึ้นได้เมื่ออากาศไหลไปตามขอบเขตอุณหภูมิที่คมชัดบนพื้นผิวด้านล่าง เช่น เหนือขอบน้ำแข็งในมหาสมุทร (ที่เรียกว่าการสร้างส่วนหน้าของภูมิประเทศ) ในกระบวนการของการไหลเวียนทั่วไปของบรรยากาศระหว่างมวลอากาศของโซนละติจูดที่แตกต่างกันซึ่งมีความแตกต่างของอุณหภูมิที่มากเพียงพอแนวหน้าหลักที่ยาว (หลายพันกิโลเมตร) เกิดขึ้นโดยมีความยาวส่วนใหญ่ในละติจูด - อาร์กติก, แอนตาร์กติก, ขั้วโลกซึ่งพายุไซโคลนและแอนติไซโคลนก่อตัว . ในกรณีนี้ความเสถียรแบบไดนามิกของด้านหน้าบรรยากาศหลักถูกรบกวน มีรูปร่างผิดปกติและเคลื่อนในบางพื้นที่ไปยังละติจูดสูง ในพื้นที่อื่น ๆ - ไปยังละติจูดต่ำ ที่พื้นผิวทั้งสองด้านของด้านหน้าบรรยากาศ องค์ประกอบแนวตั้งของความเร็วลมในลำดับ cm/s ปรากฏขึ้น สิ่งสำคัญอย่างยิ่งคือการเคลื่อนตัวของอากาศขึ้นเหนือพื้นผิวด้านหน้าชั้นบรรยากาศ ซึ่งนำไปสู่การก่อตัวของระบบเมฆและการตกตะกอน

ในส่วนหน้าของพายุไซโคลน ด้านหน้าบรรยากาศหลักจะมีลักษณะเป็นแนวรบอบอุ่น (รูปที่ ก) เมื่อมันเคลื่อนตัวไปยังละติจูดสูง อากาศอุ่นจะเข้ามาแทนที่อากาศเย็นที่ถอยกลับ ในส่วนด้านหลังของพายุไซโคลน ด้านหน้าบรรยากาศมีลักษณะเป็นแนวหน้าเย็น (รูป b) โดยลิ่มเย็นเคลื่อนไปข้างหน้าและแทนที่อากาศอุ่นที่อยู่ด้านหน้าเป็นชั้นสูง เมื่อพายุไซโคลนบดบัง ด้านหน้าบรรยากาศที่อบอุ่นและเย็นจะรวมกัน ก่อให้เกิดส่วนหน้าการบดบังที่ซับซ้อนโดยมีการเปลี่ยนแปลงที่สอดคล้องกันในระบบเมฆ อันเป็นผลมาจากวิวัฒนาการของการรบกวนด้านหน้า ทำให้ส่วนหน้าของบรรยากาศเบลอ (ที่เรียกว่า frontolysis) อย่างไรก็ตาม การเปลี่ยนแปลงในด้านความกดอากาศและลมที่เกิดจากฤทธิ์ของพายุไซโคลนทำให้เกิดสภาวะสำหรับการก่อตัวของแนวหน้าบรรยากาศใหม่ และเป็นผลให้กระบวนการของปฏิกิริยาไซโคลนบนแนวหน้ากลับมาเริ่มต้นใหม่อย่างต่อเนื่อง

ในส่วนบนของโทรโพสเฟียร์ซึ่งเชื่อมต่อกับด้านหน้าของชั้นบรรยากาศเรียกว่ากระแสน้ำเจ็ตเกิดขึ้น แนวรบชั้นบรรยากาศรองที่เกิดขึ้นภายในมวลอากาศของแนวรบหลักจะแตกต่างจากแนวรบหลัก พื้นที่ธรรมชาติมีความแตกต่างบางประการ พวกเขาไม่ได้มีบทบาทสำคัญในการไหลเวียนของบรรยากาศโดยทั่วไป มีหลายกรณีที่ด้านหน้าบรรยากาศได้รับการพัฒนาอย่างดีในบรรยากาศอิสระ (ด้านหน้าบรรยากาศชั้นบน) แต่มีการแสดงออกเพียงเล็กน้อยหรือไม่ปรากฏเลยใกล้พื้นผิวโลกเลย

แปลจากเอกสาร: Petersen S. การวิเคราะห์และการพยากรณ์อากาศ ล. 2504; Palmen E., Newton Ch. ระบบการไหลเวียนของบรรยากาศ ล., 1973; มหาสมุทร - บรรยากาศ: สารานุกรม. ล., 1983.

การดูสภาพอากาศเปลี่ยนแปลงน่าตื่นเต้นมาก ดวงอาทิตย์หลีกทางให้ฝน ฝนกลายเป็นหิมะ และลมกระโชกแรงพัดปกคลุมความหลากหลายทั้งหมดนี้ ในวัยเด็กทำให้เกิดความชื่นชมและประหลาดใจ ส่วนในผู้สูงอายุ ทำให้เกิดความปรารถนาที่จะเข้าใจกลไกของกระบวนการ เรามาลองทำความเข้าใจว่าสภาพอากาศกำหนดรูปร่างอย่างไร และแนวชั้นบรรยากาศมีความเกี่ยวข้องกันอย่างไร

ขอบเขตมวลอากาศ

ในการรับรู้ตามปกติ "แนวหน้า" เป็นศัพท์ทางการทหาร นี่คือขอบของการปะทะกันของกองกำลังศัตรูเกิดขึ้น และแนวความคิดของแนวชั้นบรรยากาศคือขอบเขตการสัมผัสกันระหว่างมวลอากาศสองมวลที่ก่อตัวเหนือพื้นที่อันกว้างใหญ่ของพื้นผิวโลก

ตามเจตจำนงของธรรมชาติ มนุษย์มีโอกาสที่จะมีชีวิตอยู่ พัฒนา และตั้งถิ่นฐานในดินแดนที่กว้างใหญ่ขึ้นเรื่อยๆ โทรโพสเฟียร์ - ส่วนล่างของชั้นบรรยากาศโลก - ให้ออกซิเจนแก่เราและเคลื่อนที่อย่างต่อเนื่อง ทุกอย่างประกอบด้วยมวลอากาศแต่ละอันรวมกันเป็นเหตุการณ์ทั่วไปและตัวชี้วัดที่คล้ายกัน ตัวชี้วัดหลักของมวลเหล่านี้ ได้แก่ ปริมาตร อุณหภูมิ ความดัน และความชื้น ในระหว่างการเคลื่อนไหว มวลต่างๆ สามารถเข้ามาปะทะกันได้ อย่างไรก็ตามพวกเขาไม่เคยสูญเสียขอบเขตและไม่ปะปนกัน - เป็นพื้นที่ที่การเปลี่ยนแปลงสภาพอากาศฉับพลันเข้ามาสัมผัสและเกิดขึ้น

ประวัติเล็กน้อย

แนวคิดเรื่อง "ด้านหน้าบรรยากาศ" และ "พื้นผิวด้านหน้า" ไม่ได้เกิดขึ้นเอง พวกเขาได้รับการแนะนำให้รู้จักกับอุตุนิยมวิทยาโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวนอร์เวย์ J. Bjerknes เรื่องนี้เกิดขึ้นในปี 1918 Bjerknes พิสูจน์ให้เห็นว่าส่วนหน้าของชั้นบรรยากาศเป็นจุดเชื่อมโยงหลักในชั้นสูงและชั้นกลาง อย่างไรก็ตาม ก่อนการวิจัยของชาวนอร์เวย์ ย้อนกลับไปในปี พ.ศ. 2406 พลเรือเอก ฟิตซ์รอย แนะนำว่ากระบวนการในชั้นบรรยากาศที่รุนแรงเริ่มต้นที่จุดบรรจบของมวลอากาศที่มาจาก ด้านที่แตกต่างกันสเวต้า แต่ในขณะนั้นชุมชนวิทยาศาสตร์ไม่ได้สนใจข้อสังเกตเหล่านี้

โรงเรียนเบอร์เกนซึ่งมีบีเจิร์กเนสเป็นตัวแทน ไม่เพียงแต่ทำการสังเกตของตนเองเท่านั้น แต่ยังรวบรวมความรู้และสมมติฐานทั้งหมดที่แสดงโดยผู้สังเกตการณ์และนักวิทยาศาสตร์รุ่นก่อนๆ มารวมกัน และนำเสนอในรูปแบบของระบบวิทยาศาสตร์ที่สอดคล้องกัน

ตามคำนิยาม พื้นผิวเอียงซึ่งแสดงถึงพื้นที่เปลี่ยนผ่านระหว่างการไหลของอากาศที่แตกต่างกัน เรียกว่าพื้นผิวด้านหน้า แต่ส่วนหน้าของบรรยากาศคือการแสดงพื้นผิวด้านหน้าบนแผนที่อุตุนิยมวิทยา โดยทั่วไปแล้ว บริเวณการเปลี่ยนแปลงของส่วนหน้าบรรยากาศเริ่มต้นที่พื้นผิวโลกและสูงขึ้นไปจนถึงระดับความสูงที่ทำให้ความแตกต่างระหว่างมวลอากาศไม่ชัดเจน ส่วนใหญ่แล้วเกณฑ์ของระดับความสูงนี้จะอยู่ระหว่าง 9 ถึง 12 กม.

อบอุ่นหน้า

บรรยากาศด้านหน้าจะแตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับทิศทางการเคลื่อนที่ของมวลอุ่นและมวลเย็น ส่วนหน้ามีสามประเภท: เย็น อุ่น และปิดบัง ซึ่งเกิดขึ้นที่ทางแยกของส่วนหน้าที่แตกต่างกัน เรามาดูกันดีกว่าว่าส่วนหน้าของบรรยากาศที่อบอุ่นและเย็นเป็นอย่างไร

แนวรบอบอุ่นคือการเคลื่อนที่ของมวลอากาศซึ่ง อากาศเย็นให้ความอบอุ่น นั่นก็คืออากาศมีมากขึ้น อุณหภูมิสูงก้าวไปข้างหน้าตั้งอยู่ในบริเวณที่มีมวลอากาศเย็นปกคลุมอยู่ นอกจากนี้ยังเพิ่มขึ้นตามแนวเขตเปลี่ยนผ่าน ในเวลาเดียวกันอุณหภูมิของอากาศจะค่อยๆลดลงซึ่งทำให้เกิดการควบแน่นของไอน้ำในนั้น จึงมีเมฆเกิดขึ้นเช่นนี้

สัญญาณหลักที่สามารถระบุแนวหน้าบรรยากาศอบอุ่นได้:

• ความดันบรรยากาศลดลงอย่างรวดเร็ว
• เพิ่มขึ้น ;
• อุณหภูมิอากาศสูงขึ้น
• เมฆเซอร์รัสปรากฏขึ้น จากนั้นก็มีเมฆเซอร์โรสเตรตัส และเมฆอัลโตสเตรตัส
• ลมหันไปทางซ้ายเล็กน้อยและแรงขึ้น
• เมฆกลายเป็นนิมโบสเตรตัส
• การตกตะกอนที่มีความรุนแรงต่างกันตก

โดยปกติ หลังจากที่ฝนหยุดแล้ว อากาศจะอุ่นขึ้น แต่จะอยู่ได้ไม่นาน เนื่องจากแนวหน้าหนาวเคลื่อนตัวเร็วมากและไล่ตามแนวหน้าบรรยากาศอบอุ่น

หน้าหนาว

มีการสังเกตคุณลักษณะต่อไปนี้: แนวอบอุ่นจะเอียงไปในทิศทางการเคลื่อนไหวเสมอ และแนวเย็นจะเอียงไปในทิศทางตรงกันข้ามเสมอ เมื่อส่วนหน้าเคลื่อนที่ อากาศเย็นจะเคลื่อนตัวเข้าสู่อากาศอุ่นและดันขึ้นด้านบน ส่วนหน้าของสภาพอากาศหนาวเย็นส่งผลให้อุณหภูมิลดลงและเย็นลงเป็นบริเวณกว้าง เมื่อมวลอากาศอุ่นที่เพิ่มขึ้นเย็นตัวลง ความชื้นจะควบแน่นเป็นเมฆ

สัญญาณหลักที่สามารถระบุแนวหน้าหนาวได้:

• ก่อนที่ด้านหน้าความดันจะลดลง ด้านหลังด้านหน้าบรรยากาศจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว
• เมฆคิวมูลัสก่อตัว
• ปรากฏขึ้น ลมแรงโดยมีการเปลี่ยนแปลงทิศทางตามเข็มนาฬิกาอย่างกะทันหัน
• ฝนตกหนักเริ่มต้นด้วยพายุฝนฟ้าคะนองหรือลูกเห็บระยะเวลาฝนตกประมาณสองชั่วโมง
• อุณหภูมิลดลงอย่างรวดเร็ว บางครั้งอาจถึง 10°C ทันที
• มีการสังเกตช่องว่างจำนวนมากด้านหลังแนวหน้าชั้นบรรยากาศ

สำหรับนักเดินทาง การเดินทางผ่านหน้าหนาวไม่ใช่เรื่องง่าย บางครั้งคุณต้องเอาชนะลมกรดและพายุในสภาพทัศนวิสัยที่ไม่ดี

ด้านหน้าของการอุดตัน

กล่าวกันว่าส่วนหน้าของบรรยากาศมีที่แตกต่างกัน หากทุกอย่างชัดเจนไม่มากก็น้อยทั้งแบบอุ่นและเย็น ด้านหน้าของสิ่งบดบังก็จะทำให้เกิดคำถามมากมาย การก่อตัวของเอฟเฟกต์ดังกล่าวเกิดขึ้นในสถานที่ที่แนวปะทะความเย็นและอบอุ่นมาบรรจบกัน อากาศอุ่นจะถูกบังคับขึ้นด้านบน การกระทำหลักเกิดขึ้นในพายุไซโคลนในขณะที่แนวลมหนาวที่เร็วกว่าเข้าปะทะแนวลมอุ่น เป็นผลให้แนวชั้นบรรยากาศเคลื่อนตัวและมวลอากาศ 3 มวลชนกัน 2 มวลอากาศเย็นและ 1 มวลอากาศอุ่น

สัญญาณหลักที่สามารถกำหนดด้านหน้าของการบดเคี้ยวได้:

• เมฆและปริมาณน้ำฝนแบบผ้าห่ม
• การเปลี่ยนแปลงอย่างกะทันหันโดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงความเร็วอย่างรุนแรง
• การเปลี่ยนแปลงความดันเรียบ
• ไม่มีการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างกะทันหัน
• พายุไซโคลน

ด้านหน้าของการบดบังจะขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของมวลอากาศเย็นด้านหน้าและด้านหลังเส้น มีสิ่งบดบังที่เย็นและอบอุ่น เงื่อนไขที่ยากที่สุดนั้นสังเกตได้ในขณะที่ปิดด้านหน้าโดยตรง เมื่ออากาศอุ่นถูกพัดออกไป ส่วนหน้าจะสึกกร่อนและปรับปรุงให้ดีขึ้น

พายุไซโคลนและแอนติไซโคลน

เนื่องจากมีการใช้แนวคิดของ "พายุไซโคลน" ในคำอธิบายของด้านหน้าการบดเคี้ยว จึงจำเป็นต้องบอกว่านี่คือปรากฏการณ์ประเภทใด

เนื่องจากการกระจายตัวของอากาศไม่สม่ำเสมอในชั้นผิว โซนสูงและ ความดันต่ำ. โซน ความดันสูงโดดเด่นด้วยปริมาณอากาศที่มากเกินไป, ต่ำ - ด้วยปริมาณที่ไม่เพียงพอ อันเป็นผลมาจากการไหลของอากาศระหว่างโซน (จากมากไปน้อย) ลมจึงเกิดขึ้น พายุไซโคลนเป็นพื้นที่ที่มีความกดอากาศต่ำซึ่งดึงอากาศและเมฆที่หายไปจากบริเวณที่มีอยู่มากมายเข้ามาราวกับเข้าสู่ช่องทาง

แอนติไซโคลน - พื้นที่ด้วย ความดันโลหิตสูงซึ่งแทนที่อากาศส่วนเกินเข้าสู่บริเวณความกดอากาศต่ำ ลักษณะสำคัญ - สภาพอากาศที่ชัดเจนเนื่องจากเมฆจากโซนนี้ก็ถูกแทนที่เช่นกัน

การแบ่งแยกทางภูมิศาสตร์ของแนวชั้นบรรยากาศ

ขึ้นอยู่กับ เขตภูมิอากาศซึ่งแนวชั้นบรรยากาศก่อตัวขึ้น แบ่งตามภูมิศาสตร์เป็น:

1. อาร์กติก แยกมวลอากาศเย็นของอาร์กติกออกจากมวลอากาศเย็น
2. ขั้วโลกซึ่งตั้งอยู่ระหว่างมวลเขตอบอุ่นและเขตร้อน
3. เขตร้อน (ลมค้าขาย) แบ่งเขตเขตร้อนและเส้นศูนย์สูตร

อิทธิพลของพื้นผิวด้านล่าง

บน คุณสมบัติทางกายภาพมวลอากาศได้รับอิทธิพลจากการแผ่รังสีและรูปลักษณ์ของโลก เนื่องจากธรรมชาติของพื้นผิวดังกล่าวอาจแตกต่างกัน การเสียดสีจึงเกิดขึ้นไม่สม่ำเสมอ ยาก การบรรเทาทุกข์ทางภูมิศาสตร์สามารถเปลี่ยนเส้นของด้านหน้าบรรยากาศและเปลี่ยนเอฟเฟกต์ได้ ตัวอย่างเช่น มีหลายกรณีที่ทราบกันว่ามีการทำลายแนวรบชั้นบรรยากาศเมื่อข้ามเทือกเขา

มวลอากาศและแนวหน้าชั้นบรรยากาศสร้างความประหลาดใจมากมายให้กับนักพยากรณ์อากาศ ด้วยการเปรียบเทียบและศึกษาทิศทางการเคลื่อนที่ของมวลและความแปรปรวนของพายุไซโคลน (แอนติไซโคลน) พวกเขาจะสร้างกราฟและการคาดการณ์ที่ผู้คนใช้ทุกวัน โดยไม่ต้องคำนึงถึงงานเบื้องหลังอีกมากด้วยซ้ำ

เราดูประเภทของแนวหน้าบรรยากาศ แต่เมื่อพยากรณ์อากาศในการแล่นเรือยอทช์ก็ควรจำไว้ว่าประเภทของแนวหน้าบรรยากาศที่พิจารณานั้นสะท้อนเฉพาะคุณสมบัติหลักของการพัฒนาพายุไซโคลนเท่านั้น ในความเป็นจริงอาจมีการเบี่ยงเบนอย่างมีนัยสำคัญจากรูปแบบนี้
สัญญาณของด้านหน้าบรรยากาศทุกประเภทในบางกรณีสามารถเด่นชัดหรือรุนแรงขึ้น ในกรณีอื่น - แสดงออกมาเล็กน้อยหรือเบลอ

หากประเภทของด้านหน้าบรรยากาศรุนแรงขึ้น อุณหภูมิของอากาศและองค์ประกอบทางอุตุนิยมวิทยาอื่น ๆ จะเปลี่ยนอย่างรวดเร็วเมื่อผ่านเส้นของมัน หากเบลอ อุณหภูมิและองค์ประกอบทางอุตุนิยมวิทยาอื่น ๆ จะค่อยๆ เปลี่ยนไป

กระบวนการก่อตัวและการทำให้รุนแรงขึ้นของชั้นบรรยากาศเรียกว่าฟรอนโตเจเนซิส และกระบวนการกัดเซาะเรียกว่าฟรอนโทไลซิส กระบวนการเหล่านี้ถูกสังเกตอย่างต่อเนื่อง เช่นเดียวกับมวลอากาศที่ก่อตัวและเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่อง สิ่งนี้จะต้องจำไว้เมื่อพยากรณ์อากาศในการล่องเรือ

สำหรับการก่อตัวของด้านหน้าบรรยากาศ จะต้องมีการไล่ระดับสีอุณหภูมิแนวนอนเล็กน้อยและสนามลมดังกล่าวเป็นอย่างน้อย ภายใต้อิทธิพลของการไล่ระดับสีนี้จะเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญในแถบแคบบางช่วง

บทบาทพิเศษในการก่อตัวและการกัดเซาะ ประเภทต่างๆส่วนหน้าของชั้นบรรยากาศเล่นโดยอานรับแรงดันและสนามการเปลี่ยนรูปลมที่เกี่ยวข้อง ถ้าไอโซเทอร์มในเขตการเปลี่ยนผ่านระหว่างมวลอากาศข้างเคียงนั้นขนานกับแกนยืดหรือที่มุมน้อยกว่า 45° กับแกนนั้น แล้วในสนามการเปลี่ยนรูป มวลอากาศจะเข้าใกล้มากขึ้น และการไล่ระดับของอุณหภูมิในแนวนอนจะเพิ่มขึ้น ในทางตรงกันข้าม เมื่อไอโซเทอร์มวางขนานกับแกนการบีบอัดหรือทำมุมน้อยกว่า 45° ระยะห่างระหว่างไอโซเทอร์มเหล่านั้นจะเพิ่มขึ้น และหากส่วนหน้าของชั้นบรรยากาศที่ก่อตัวอยู่แล้วตกอยู่ภายใต้สนามดังกล่าว มันก็จะถูกชะล้างออกไป

โปรไฟล์ของพื้นผิวด้านหน้าบรรยากาศ

มุมเอียงของโปรไฟล์พื้นผิวของด้านหน้าบรรยากาศขึ้นอยู่กับความแตกต่างของอุณหภูมิและความเร็วลมของมวลอากาศอุ่นและเย็น ที่เส้นศูนย์สูตร ชั้นบรรยากาศไม่ได้ตัดกับพื้นผิวโลก แต่กลายเป็นชั้นผกผันในแนวนอน ควรสังเกตว่าปริมาณความเอียงของพื้นผิวด้านหน้าบรรยากาศที่อบอุ่นและเย็นนั้นค่อนข้างได้รับอิทธิพลจากการเสียดสีอากาศบนพื้นผิวโลก ภายในชั้นแรงเสียดทาน ความเร็วการเคลื่อนที่ของพื้นผิวด้านหน้าจะเพิ่มขึ้นตามความสูง และเหนือระดับแรงเสียดทานนั้นแทบจะไม่เปลี่ยนแปลงเลย สิ่งนี้ส่งผลต่อลักษณะพื้นผิวของส่วนหน้าของบรรยากาศที่อบอุ่นและเย็นที่แตกต่างกัน

เมื่อแนวหน้าบรรยากาศเริ่มเคลื่อนตัวเป็นแนวอุ่น ในชั้นที่ความเร็วการเคลื่อนที่เพิ่มขึ้นตามความสูง พื้นผิวส่วนหน้าจะลาดเอียงมากขึ้น โครงสร้างที่คล้ายกันสำหรับส่วนหน้าที่มีบรรยากาศเย็นแสดงให้เห็นว่า ภายใต้อิทธิพลของแรงเสียดทาน พื้นผิวส่วนล่างจะชันกว่าด้านบน และยังสามารถกลายเป็น ความลาดชันย้อนกลับเพื่อให้อากาศอุ่นใกล้ผิวโลกสามารถอยู่ในรูปลิ่มใต้อากาศเย็นได้ ทำให้ยากต่อการคาดเดาเหตุการณ์ที่ตามมาในการล่องเรือยอร์ช

การเคลื่อนไหวของแนวหน้าชั้นบรรยากาศ

ปัจจัยสำคัญในการแล่นเรือสำราญคือการเคลื่อนไหวของแนวหน้าในชั้นบรรยากาศ เส้นแนวหน้าของชั้นบรรยากาศบนแผนที่สภาพอากาศทอดยาวไปตามแกนของรางแรงดัน ดังที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าในรางน้ำนั้น ความเพรียวบางมาบรรจบกับแกนของรางน้ำ และด้วยเหตุนี้จึงไปที่แนวด้านหน้าของชั้นบรรยากาศ ดังนั้นเมื่อผ่านไปแล้วลมจะเปลี่ยนทิศทางค่อนข้างเร็ว

เวกเตอร์ลมในแต่ละจุดด้านหน้าและด้านหลังแนวหน้าบรรยากาศสามารถแบ่งออกเป็นสององค์ประกอบ: วงสัมผัสและปกติ สำหรับการเคลื่อนที่ของส่วนหน้าของชั้นบรรยากาศ เฉพาะองค์ประกอบปกติของความเร็วลมเท่านั้นที่สำคัญ ค่าดังกล่าวขึ้นอยู่กับมุมระหว่างไอโซบาร์และแนวหน้า ความเร็วของการเคลื่อนที่ของแนวหน้าชั้นบรรยากาศสามารถผันผวนได้ภายในขอบเขตที่กว้างมาก เนื่องจากไม่เพียงแต่ขึ้นอยู่กับความเร็วลมเท่านั้น แต่ยังขึ้นอยู่กับลักษณะของความกดดันและสนามความร้อนของโทรโพสเฟียร์ในเขตนั้นด้วย เช่นเดียวกับอิทธิพลของพื้นผิวด้วย แรงเสียดทาน การกำหนดความเร็วของการเคลื่อนที่ของแนวหน้าบรรยากาศเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งในการล่องเรือเมื่อดำเนินการที่จำเป็นเพื่อหลีกเลี่ยงพายุไซโคลน

ควรสังเกตว่าการบรรจบกันของลมกับแนวหน้าบรรยากาศในชั้นผิวจะกระตุ้นการเคลื่อนที่ของอากาศขึ้น ดังนั้น ใกล้เส้นเหล่านี้ จึงมีเงื่อนไขที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการก่อตัวของเมฆและการตกตะกอน และเงื่อนไขที่เอื้ออำนวยน้อยที่สุดสำหรับการแล่นเรือสำราญ

ในกรณีของด้านหน้าบรรยากาศที่แหลมคม จะสังเกตเห็นกระแสเจ็ตสตรีมด้านบนและขนานไปกับมันในโทรโพสเฟียร์ตอนบนและสตราโตสเฟียร์ตอนล่าง ซึ่งเข้าใจกันว่าเป็นอากาศแคบไหลด้วยความเร็วสูงและขอบเขตแนวนอนขนาดใหญ่ ความเร็วสูงสุดสังเกตได้ตามแนวแกนนอนที่เอียงเล็กน้อยของกระแสน้ำที่พุ่งออกมา ความยาวของส่วนหลังวัดเป็นพันความกว้างเป็นร้อยความหนาเป็นหลายกิโลเมตร ความเร็วลมสูงสุดตามแนวแกนของกระแสลมคือ 30 เมตร/วินาที หรือมากกว่า

การเกิดขึ้นของกระแสน้ำเจ็ตสัมพันธ์กับการก่อตัวของการไล่ระดับอุณหภูมิแนวนอนขนาดใหญ่ในเขตหน้าผากที่มีระดับความสูงสูง ซึ่งดังที่ทราบกันดีว่าทำให้เกิดลมร้อน

ระยะพายุไซโคลนอายุน้อยจะดำเนินต่อไปตราบใดที่อากาศอุ่นยังคงอยู่ในใจกลางของพายุไซโคลนใกล้กับพื้นผิวโลก ระยะเวลาของระยะนี้โดยเฉลี่ย 12-24 ชั่วโมง

โซนชั้นบรรยากาศของพายุไซโคลนรุ่นเยาว์

ให้เราทราบอีกครั้งว่าเช่นเดียวกับใน ชั้นต้นในระหว่างการพัฒนาพายุไซโคลนรุ่นเยาว์ แนวอบอุ่นและแนวเย็นเป็นสองส่วนของพื้นผิวโค้งคล้ายคลื่นของส่วนหน้าบรรยากาศหลักที่พายุไซโคลนพัฒนาขึ้น ในพายุไซโคลนรุ่นเยาว์สามารถแยกแยะได้สามโซนซึ่งแตกต่างกันอย่างมากในสภาพอากาศและตามเงื่อนไขสำหรับการแล่นเรือสำราญ

โซน 1 คือส่วนหน้าและส่วนกลางของภาคความเย็นของพายุไซโคลนก่อนส่วนหน้าของบรรยากาศอบอุ่น ในกรณีนี้ รูปแบบสภาพอากาศจะพิจารณาจากคุณสมบัติของแนวอบอุ่น ยิ่งเข้าใกล้แนวเส้นและศูนย์กลางของพายุไซโคลนมากเท่าไร ระบบเมฆก็จะมีพลังมากขึ้นและมีแนวโน้มว่าฝนจะตกหนักมากขึ้น และจะสังเกตเห็นความกดอากาศที่ลดลง

โซน II เป็นส่วนหลังของเซกเตอร์เย็นของพายุไซโคลน ด้านหลังส่วนหน้าบรรยากาศเย็น ในที่นี้สภาพอากาศถูกกำหนดโดยคุณสมบัติของด้านหน้าบรรยากาศเย็นและมวลอากาศเย็นที่ไม่เสถียร ด้วยความชื้นที่เพียงพอและความไม่แน่นอนของมวลอากาศอย่างมีนัยสำคัญทำให้เกิดฝนตก ความกดอากาศด้านหลังเส้นกำลังเพิ่มขึ้น

โซน III - ภาคอบอุ่น เนื่องจากมวลอากาศอุ่นมีความชื้นและคงที่เป็นส่วนใหญ่ สภาพอากาศโดยทั่วไปจึงสอดคล้องกับสภาพอากาศที่มีมวลอากาศคงที่

ภาพด้านบนและด้านล่างแสดงแนวตั้งสองส่วนผ่านพื้นที่พายุไซโคลน ส่วนบนสร้างไว้ทางเหนือของศูนย์กลางของพายุไซโคลน ส่วนล่างสร้างไว้ทางใต้และตัดผ่านทั้งสามโซนที่พิจารณา ด้านล่างแสดงการเพิ่มขึ้นของอากาศอุ่นที่ส่วนหน้าของพายุไซโคลนเหนือพื้นผิวด้านหน้าบรรยากาศอบอุ่น และการก่อตัวของระบบเมฆที่มีลักษณะเฉพาะ ตลอดจนการกระจายตัวของกระแสน้ำและเมฆใกล้กับด้านหน้าบรรยากาศเย็นในส่วนด้านหลัง ของพายุไซโคลน ส่วนบนตัดกันพื้นผิวของส่วนหน้าหลักเฉพาะในบรรยากาศอิสระเท่านั้น พื้นผิวโลกมีเพียงอากาศเย็น และมีอากาศอุ่นไหลอยู่เหนือผิวโลก แผลจะผ่านไป ภาคเหนือบริเวณหน้าฝน.

การเปลี่ยนแปลงทิศทางลมเมื่อด้านหน้าบรรยากาศเคลื่อนตัว ดังภาพ ซึ่งแสดงเส้นการไหลของอากาศเย็นและอุ่น

อากาศอุ่นในพายุไซโคลนรุ่นลูกจะเคลื่อนที่เร็วกว่าการรบกวน ดังนั้นอากาศอุ่นจึงไหลผ่านการชดเชยมากขึ้นเรื่อยๆ โดยลงมาตามลิ่มเย็นที่ด้านหลังของพายุไซโคลนและลอยขึ้นที่ส่วนหน้า

เมื่อแอมพลิจูดของการรบกวนเพิ่มขึ้น ส่วนที่อบอุ่นของพายุไซโคลนก็จะแคบลง: ด้านหน้าของบรรยากาศเย็นจะค่อยๆ ไล่ตามส่วนที่อบอุ่นที่เคลื่อนที่อย่างช้าๆ และครู่หนึ่งก็มาถึงเมื่อส่วนหน้าของบรรยากาศอบอุ่นและเย็นของพายุไซโคลนเข้ามาใกล้กัน

บริเวณตอนกลางของพายุไซโคลนใกล้พื้นผิวโลกเต็มไปด้วยอากาศเย็น และอากาศอุ่นถูกผลักเข้าไปในชั้นที่สูงขึ้น

แนวรบบรรยากาศหรือแนวรบเป็นโซนเปลี่ยนผ่านระหว่างมวลอากาศที่แตกต่างกัน 2 มวล โซนเปลี่ยนผ่านเริ่มต้นจากพื้นผิวโลกและขยายขึ้นไปถึงระดับความสูงที่ความแตกต่างระหว่างมวลอากาศถูกลบไป (โดยปกติจะไปถึงขอบเขตด้านบนของโทรโพสเฟียร์) ความกว้างของเขตเปลี่ยนผ่านที่พื้นผิวโลกไม่เกิน 100 กม.

ในเขตเปลี่ยนผ่าน - โซนสัมผัสของมวลอากาศ - การเปลี่ยนแปลงค่าอย่างรวดเร็วเกิดขึ้น พารามิเตอร์อุตุนิยมวิทยา(อุณหภูมิความชื้น) ที่นี่มีความขุ่นมัวอย่างมาก ปริมาณฝนลดลงมากที่สุด และการเปลี่ยนแปลงความดัน ความเร็วลม และทิศทางที่รุนแรงที่สุดเกิดขึ้น

ขึ้นอยู่กับทิศทางการเคลื่อนที่ของมวลอากาศอุ่นและเย็นที่อยู่ทั้งสองด้านของเขตเปลี่ยนผ่าน ด้านหน้าจะแบ่งออกเป็นอุ่นและเย็น แนวรบที่เปลี่ยนตำแหน่งเพียงเล็กน้อยเรียกว่าอยู่ประจำ ตำแหน่งพิเศษถูกครอบครองโดยส่วนหน้าอุด ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อส่วนหน้าที่อบอุ่นและเย็นมาบรรจบกัน เสื้อผ้าปิดบังอาจเป็นได้ทั้งเสื้อผ้าเย็นหรือเสื้อผ้าอุ่น ในแผนที่สภาพอากาศ ด้านหน้าจะถูกวาดเป็นเส้นสีหรือได้รับสัญลักษณ์ (ดูรูปที่ 4) แต่ละด้านเหล่านี้จะกล่าวถึงโดยละเอียดด้านล่าง

2.8.1. อบอุ่นหน้า

ถ้าส่วนหน้าเคลื่อนไปในลักษณะที่อากาศเย็นถอยออกไปเพื่อให้อากาศร้อน ส่วนหน้าดังกล่าวเรียกว่าลมร้อน อากาศอุ่นที่เคลื่อนไปข้างหน้าไม่เพียงแต่ครอบครองพื้นที่ที่อากาศเย็นเคยเป็นเท่านั้น แต่ยังลอยขึ้นตามเขตเปลี่ยนผ่านอีกด้วย เมื่อมันลอยขึ้น มันจะเย็นตัวลงและไอน้ำที่สะสมอยู่ในนั้นก็จะควบแน่น ส่งผลให้มีเมฆเกิดขึ้น (รูปที่ 13)

มะเดื่อ 13. แนวรบอบอุ่นในส่วนแนวตั้งและบนแผนที่สภาพอากาศ

ภาพนี้แสดงถึงความขุ่นมัว ปริมาณฝน และกระแสลมโดยทั่วไปของแนวรบอบอุ่น สัญญาณแรกของแนวรบอบอุ่นที่กำลังใกล้เข้ามาคือลักษณะของเมฆเซอร์รัส (Ci) แรงกดดันจะเริ่มลดลง ในอีกไม่กี่ชั่วโมง เมฆหมุนวนหนาแน่นขึ้นกลายเป็นม่าน เมฆเซอร์โรสเตรตัส(ค). หลังจากเมฆเซอร์โรสเตรตัส แม้แต่เมฆอัลโตสเตรตัส (As) ที่หนาแน่นกว่าก็ไหลเข้ามา และค่อยๆ กลายเป็นสีขุ่นไปยังดวงจันทร์หรือดวงอาทิตย์ ในขณะเดียวกัน ความกดดันก็ลดลงอย่างแรง และลมที่พัดไปทางซ้ายเล็กน้อยก็รุนแรงขึ้น ปริมาณน้ำฝนอาจตกลงมาจากเมฆอัลโตสเตรตัส โดยเฉพาะในฤดูหนาว ซึ่งไม่มีเวลาระเหยไปตลอดทาง

หลังจากนั้นครู่หนึ่ง เมฆเหล่านี้จะกลายเป็นนิมโบสเตรตัส (Ns) ซึ่งโดยปกติจะมีนิมโบสเตรตัส (Frob) และชั้นเมฆ (Frst) ปริมาณน้ำฝนจากเมฆ Stratostratus ตกลงอย่างเข้มข้นมากขึ้น ทัศนวิสัยแย่ลง ความกดอากาศลดลงอย่างรวดเร็ว ลมแรงขึ้น และมักจะมีลมกระโชกแรง เมื่อด้านหน้าตัด ลมจะพัดไปทางขวาอย่างรวดเร็ว และความดันที่ลดลงจะหยุดหรือช้าลง ฝนอาจหยุดตก แต่โดยปกติแล้วฝนจะอ่อนลงและกลายเป็นฝนปรอยๆ เท่านั้น อุณหภูมิและความชื้นจะค่อยๆ เพิ่มขึ้น

ความยากลำบากที่อาจเกิดขึ้นเมื่อข้ามแนวรบอบอุ่นนั้นส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับการอยู่ในพื้นที่ที่ทัศนวิสัยไม่ดีเป็นเวลานานซึ่งมีความกว้างตั้งแต่ 150 ถึง 200 ไมล์ทะเล คุณต้องรู้ว่าสภาพการเดินเรือในเขตอบอุ่นและละติจูดทางตอนเหนือเมื่อข้ามแนวรบอบอุ่นในช่วงครึ่งปีที่หนาวเย็นนั้นแย่ลงเนื่องจากการขยายโซนที่ทัศนวิสัยไม่ดีและน้ำแข็งที่เป็นไปได้

2.8.2. หน้าหนาว

หน้าหนาวคือส่วนหน้าที่เคลื่อนเข้าหามวลอากาศอุ่น แนวเย็นมีสองประเภทหลัก:

1) แนวหน้าเย็นประเภทแรก - แนวหน้าเคลื่อนตัวช้าๆหรือเคลื่อนตัวช้าลง ซึ่งส่วนใหญ่มักพบเห็นบริเวณรอบนอกของพายุไซโคลนหรือแอนติไซโคลน

2) แนวเย็นประเภทที่สอง - เคลื่อนที่อย่างรวดเร็วหรือเคลื่อนที่ด้วยความเร่งซึ่งเกิดขึ้นระหว่างนั้น ชิ้นส่วนภายในพายุไซโคลนและรางน้ำเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูง

หน้าหนาวแบบแรก.แนวรบเย็นของประเภทแรกดังที่กล่าวไปแล้วคือแนวรบที่เคลื่อนที่ช้าๆ ในกรณีนี้ อากาศอุ่นจะค่อยๆ ลอยขึ้นตามลิ่มของอากาศเย็นที่เข้ามาบุกรุก (รูปที่ 14)

เป็นผลให้เมฆนิมโบสเตรตัส (Ns) ถูกสร้างขึ้นเป็นครั้งแรกเหนือโซนส่วนต่อประสาน โดยเปลี่ยนที่ระยะห่างจากแนวหน้าไปเป็นเมฆอัลโตสเตรตัส (As) และเมฆเซอร์โรสเตรตัส (Cs) ปริมาณน้ำฝนเริ่มตกใกล้แนวหน้าและต่อเนื่องหลังจากผ่านไป ความกว้างของโซนหลังฝนหน้าคือ 60-110 นาโนเมตร ในฤดูร้อน สภาพที่เอื้ออำนวยจะถูกสร้างขึ้นที่ส่วนหน้าของด้านหน้าเพื่อการก่อตัวของเมฆคิวมูโลนิมบัส (Cb) อันทรงพลังซึ่งมีฝนตกพร้อมกับพายุฝนฟ้าคะนองตก

ความกดดันก่อนที่ส่วนหน้าจะลดลงอย่างรวดเร็วและมีลักษณะเฉพาะ “จมูกพายุฝนฟ้าคะนอง” ก่อตัวขึ้นบนบาโรแกรม ซึ่งเป็นยอดแหลมที่หันลงด้านล่าง ก่อนที่ส่วนหน้าจะผ่านไป ลมจะพัดไปทางนั้น กล่าวคือ เลี้ยวซ้าย หลังจากส่วนหน้าผ่านไป ความกดดันเริ่มเพิ่มขึ้น และลมพัดไปทางขวาอย่างรวดเร็ว หากด้านหน้าตั้งอยู่ในรางน้ำที่กำหนดไว้อย่างดี บางครั้งลมจะหมุนถึง 180°; เช่น ลมใต้อาจเปลี่ยนเป็นลมเหนือ ข้างหน้าอากาศเริ่มหนาวแล้ว

ข้าว. 14. แนวรบเย็นประเภทที่ 1 ในแนวตั้งและในแผนที่สภาพอากาศ

สภาพการเดินเรือเมื่อข้ามแนวหน้าหนาวประเภทแรกจะได้รับผลกระทบจากทัศนวิสัยที่แย่ลงในเขตฝนและลมที่พัดแรง

หน้าหนาวแบบที่สองนี่คือแนวหน้าที่กำลังเคลื่อนที่อย่างรวดเร็ว การเคลื่อนที่อย่างรวดเร็วของอากาศเย็นทำให้เกิดการกระจัดที่รุนแรงของอากาศอุ่นส่วนหน้า และเป็นผลให้เกิดการพัฒนาที่ทรงพลังของเมฆคิวมูลัส (C) (รูปที่ 15)

เมฆคิวมูโลนิมบัสที่ระดับความสูงมักจะขยายไปข้างหน้า 60-70 นิวตันเมตรจากแนวหน้า ส่วนหน้าของระบบคลาวด์นี้สังเกตได้ในรูปของเมฆเซอร์โรสเตรตัส (Cs), เซอร์โรคิวมูลัส (Cc) และเมฆเลนติคูลาร์อัลโตคิวมูลัส (Ac)

แรงกดดันด้านหน้าที่กำลังใกล้เข้ามาลดลง แต่มีลมพัดไปทางซ้ายเล็กน้อยและมีฝนตกหนัก หลังจากที่แนวหน้าผ่านไป แรงกดดันจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ลมจะพัดไปทางขวาอย่างรวดเร็วและรุนแรงขึ้นอย่างมาก - มีลักษณะเป็นพายุ บางครั้งอุณหภูมิของอากาศจะลดลง 10°C ใน 1-2 ชั่วโมง

ข้าว. 15. แนวรบเย็นประเภทที่สองในแนวตั้งและในแผนที่สภาพอากาศ

สภาพการนำทางเมื่อข้ามแนวหน้านั้นไม่เอื้ออำนวยเนื่องจากกระแสลมที่กำลังขึ้นสูงใกล้กับแนวหน้านั้นมีส่วนทำให้เกิดกระแสน้ำวนที่มีความเร็วลมทำลายล้าง ความกว้างของโซนดังกล่าวสามารถเข้าถึง 30 NM

2.8.3. แนวหน้าเคลื่อนที่ช้าๆ หรือหยุดนิ่ง

ส่วนหน้าซึ่งไม่มีการเคลื่อนตัวที่เห็นได้ชัดเจนทั้งไปทางมวลอากาศอุ่นหรือมวลอากาศเย็น เรียกว่าส่วนหน้านิ่ง ส่วนหน้าที่อยู่นิ่งมักจะอยู่ในอานม้าหรือในรางน้ำลึก หรือที่ขอบของแอนติไซโคลน ระบบเมฆของส่วนหน้านิ่งคือระบบของเมฆเซอร์โรสเตรตัส อัลโตสเตรตัส และนิมโบสเตรตัส ซึ่งมีลักษณะคล้ายกับแนวปะทะอบอุ่น ในฤดูร้อน เมฆคิวมูโลนิมบัสมักก่อตัวที่ด้านหน้า

ทิศทางลมที่ด้านหน้ายังคงแทบไม่เปลี่ยนแปลง ความเร็วลมด้านลมเย็นต่ำกว่า (รูปที่ 16) ความกดดันไม่พบการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญ ในบริเวณแคบๆ (30 นิวตันเมตร) ฝนตกหนัก

การรบกวนของคลื่นอาจเกิดขึ้นที่ด้านหน้าที่อยู่นิ่ง (รูปที่ 17) คลื่นเคลื่อนที่อย่างรวดเร็วไปตามแนวหน้านิ่งในลักษณะที่อากาศเย็นยังคงอยู่ทางซ้าย - ในทิศทางของไอโซบาร์เช่น ในมวลอากาศอุ่น ความเร็วในการเคลื่อนที่ถึง 30 นอตหรือมากกว่า

ข้าว. 16. แนวหน้าเคลื่อนที่ช้าๆ ในแผนที่สภาพอากาศ

ข้าว. 17. คลื่นรบกวนในแนวหน้าที่เคลื่อนที่ช้าๆ

ข้าว. 18. การก่อตัวของพายุไซโคลนในแนวหน้าช้า

หลังจากคลื่นผ่านไป ส่วนหน้าก็กลับคืนตำแหน่งเดิม ตามกฎแล้ว การเพิ่มขึ้นของการรบกวนของคลื่นก่อนที่จะสังเกตเห็นการก่อตัวของพายุไซโคลน หากอากาศเย็นไหลเข้ามาจากด้านหลัง (รูปที่ 18)

ในฤดูใบไม้ผลิ ฤดูใบไม้ร่วง และโดยเฉพาะอย่างยิ่งในฤดูร้อน คลื่นที่เคลื่อนผ่านแนวหน้านิ่งทำให้เกิดพายุฝนฟ้าคะนองรุนแรง ร่วมกับพายุหิมะ

สภาพการนำทางเมื่อข้ามแนวหน้านิ่งนั้นมีความซับซ้อนเนื่องจากการมองเห็นแย่ลงและในฤดูร้อนเนื่องจากลมที่เพิ่มขึ้นถึงลมพายุ

2.8.4. บังหน้า

ส่วนหน้าอุดบังเกิดขึ้นจากการปิดส่วนหน้าเย็นและอุ่นและการเคลื่อนตัวของอากาศอุ่นขึ้นด้านบน กระบวนการปิดเกิดขึ้นในพายุไซโคลน โดยที่แนวหน้าหนาวซึ่งเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงจะแซงหน้าแนวร้อน

มวลอากาศสามมวลมีส่วนร่วมในการก่อตัวของหน้าบดเคี้ยว - สองก้อนเย็นและอุ่นหนึ่งก้อน ถ้ามวลอากาศเย็นด้านหลังหน้าเย็นอุ่นกว่ามวลอากาศเย็นหน้าด้านหน้า เมื่อมวลอากาศเย็นเคลื่อนตัวขึ้นด้านบนก็จะไหลเข้าสู่ด้านหน้าพร้อมๆ กัน มวลอากาศเย็นกว่า ด้านหน้าดังกล่าวเรียกว่าการบดเคี้ยวที่อบอุ่น (รูปที่ 19)

ข้าว. 19. ด้านหน้าบังแดดในส่วนแนวตั้งและบนแผนที่สภาพอากาศ

หากมวลอากาศด้านหลังหน้าเย็นเย็นกว่ามวลอากาศหน้าหน้าอุ่น มวลด้านหลังนี้จะไหลไปใต้มวลอากาศเย็นทั้งหน้าอุ่นและหน้าเย็น ด้านหน้าดังกล่าวเรียกว่าการบดเคี้ยวแบบเย็น (รูปที่ 20)

แนวการบดเคี้ยวต้องผ่านหลายขั้นตอนในการพัฒนา สภาพอากาศที่ยากลำบากที่สุดบนด้านหน้าปิดจะสังเกตได้ในช่วงเริ่มต้นของการปิดส่วนหน้าของความร้อนและเย็น ในช่วงนี้ระบบคลาวด์ดังที่เห็นในรูป 20 เป็นเมฆหน้าหนาวและอุ่นรวมกัน การตกตะกอนของธรรมชาติที่ปกคลุมเริ่มตกลงมาจากเมฆนิมโบสเตรตัสและคิวมูโลนิมบัส ในบริเวณหน้าผาก จะกลายเป็นฝน

ลมจะรุนแรงขึ้นก่อนถึงแนวอันอบอุ่นของสิ่งบดบัง ลมอ่อนลงเมื่อผ่านไปแล้วเลี้ยวไปทางขวา

ก่อนถึงหน้าหนาว ลมแรงขึ้นจนกลายเป็นพายุ พอผ่านไป ลมก็อ่อนกำลังลงและเลี้ยวไปทางขวาอย่างรวดเร็ว เมื่ออากาศอุ่นถูกแทนที่ไปยังชั้นที่สูงขึ้น หน้าการบดบังจะค่อยๆ เบลอ พลังแนวตั้งของระบบเมฆลดลง และพื้นที่ไร้เมฆปรากฏขึ้น เมฆนิมโบสเตรตัสค่อยๆ เปลี่ยนเป็นสเตรตัส อัลโตสเตรตัสเป็นอัลโตคิวมูลัส และเซอร์โรสเตรตัสเป็นเซอร์โรคิวมูลัส ฝนหยุดตก. การเคลื่อนตัวของแนวการบดเคี้ยวแบบเก่านั้นปรากฏให้เห็นในกลุ่มเมฆอัลโตคิวมูลัสจำนวน 7-10 จุด

ข้าว. 20. ด้านหน้าการบดบังความเย็นในส่วนแนวตั้งและบนแผนที่สภาพอากาศ

สภาพการว่ายน้ำผ่านโซนหน้าบดบังในระยะเริ่มแรกของการพัฒนาแทบจะไม่แตกต่างจากเงื่อนไขการว่ายน้ำตามลำดับเมื่อข้ามโซนแนวอบอุ่นหรือเย็น

ซึ่งไปข้างหน้า
สารบัญ
กลับ